近期，陕西省计量科学研究院召开了国家重点研发计划NQI重点专项“大型设备及设施关键量在线计量技术的研究”中的《基于“互联网+”的三维测量设备溯源服务体系》研究任务验收会。验收专家组同意通过验收。

三维数据测量技术是计算机视觉领域的重要课题，在虚拟现实、文物保护、机械加工、影视特技制作、计算机仿真、服装设计等领域有着广泛的应用。三维数据测量即对物体的三维数据进行测量，根据三维数据测量采用的原理或媒介的不同可以将其分为两大类：接触式测量和非接触式测量。接触式测量是在测量时与被测物体相接触的测量方法;非接触式测量则指在测量时与被测物体不接触的测量方法。

　　

　　该项目的完成为坐标测量机校准提供了新型标准器和校准方法、形成三维测量设备在线校准能力，具有一定的前沿性、先进性，将推动高端装备制造业产品质量的稳步提升。

　　

　　三维测量，顾名思义就是被测物进行全方位测量，确定被测物的三维坐标测量数据。其测量原理分为测距、角位移、扫描、定向四个方面。根据三维技术原理研发的仪器包括拍照式(结构光)三维扫描仪、激光三维扫描仪和三坐标测量机三种测量仪器。

　　

　　三维测量可定义为“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传送讯号，三个轴的位移测量系统 经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标(X、Y、Z)及各项功能的测量”。 三维测量的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。
 

　　

　　三维测量的方式

　　

　　1、将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，这项技术就是三坐标测量机的原理。三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的较有效的方法之一，可以替代多种表面测量工具，减少复杂的测量任务所需的时间，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息。

　　

　　2、三维激光扫描仪是通过发射激光来扫描被测物，以获取被测物体表面的三维坐标。三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，具有高效率、高精度的测量优势。有人说，三维激光扫描是继GPS技术以来测绘领域的又一次技术革命。三维激光扫描仪被广泛应用于结构测量、建筑测量、船舶制造、铁路以及工程的建设等领域，近些年来，三维激光扫描仪已经从固定朝移动方向发展，具有代表性的就是车载三维激光扫描仪和机载三维激光雷达。

　　

　　3、拍照式三维扫描仪采用一种结合结构光技术、相位测量技术、计算机视觉技术的复合三维非接触式测量技术。这种测量原理，使得对物体进行照相测量成为可能。所谓拍照测量，就是类似于照相机对视野内的物体进行照相，不同的是照相机摄取的是物体的二维图象，而研制的测量仪获得的是物体的三维信息。

　　

　　三维测量技术的应用领域：

　　

　　三维激光扫描技术不断发展并日渐成熟，三维扫描设备也逐渐商业化，三维激光扫描仪的巨大优势就在于可以快速扫描被测物体，不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据。这样一来可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现。因此，其已经成为当前研究的热点之一，并在文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域有广泛的应用。

　　

　　(1)测绘工程领域：大坝和电站基础地形测量、公路测绘，铁路测绘，河道测绘，桥梁、建筑物地基等测绘、隧道的检测及变形监测、大坝的变形监测、隧道地下工程结构、测量矿山及体积计算。

　　

　　(2)结构测量方面：桥梁改扩建工程、桥梁结构测量、结构检测、监测、几何尺寸测量、空间位置冲突测量、空间面积、体积测量、三维高保真建模、海上平台、测量造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量;管道、线路测量、各类机械制造安装。

　　

　　(3)建筑、古迹测量方面：建筑物内部及外观的测量保真、古迹(古建筑、雕像等)的保护测量、文物修复，古建筑测量、资料保存等古迹保护，遗址测绘，赝品成像，现场虚拟模型，现场保护性影像记录。

　　

　　(4)紧急服务业：反恐怖主义，陆地侦察和攻击测绘，监视，移动侦察，灾害估计，交通事故正射图，犯罪现场正射图，森林火灾监控，滑坡泥石流预警，灾害预警和现场监测，核泄露监测。

　　

　　(5)娱乐业：用于电影产品的设计，为电影演员和场景进行的设计，3D游戏的开发，虚拟博物馆，虚拟旅游指导，人工成像，场景虚拟，现场虚拟。

　　

　　三维测量技术的优势：

　　

　　1、三维影像测量仪装配四种可调的光源系统，不仅观测到工件轮廓，而且，对于工件的表面形状和高低也可以实现精准的测量;

　　

　　2、三维影像测量仪使用冷光源系统，可以避免容易变形的工件在测量是因为热变形所产生的误差，并避免了由于碰触引起的变形;

　　

　　3、三维影像测量仪不受零件表面纹理和材质影响的高度方向的精密测量，实现真正的非接触式的3D测量。使得微细制造的零件在测量高度、平面度及空间角度等位置关系方面成为可能，并且具有高可靠性的测量准确性和重复性;

　　

　　4、三维影像测量仪工件可以随意放置，不需找正;

　　

　　5、三维影像测量仪全自动测量过程中优异的影像识别能力使得全自动测量成为可能。批量的产品数百数据可以通过按一个按钮实现自动测量和自动输出结果，改变传统的依靠经验的手动测量方式，使自动测量的重复性控制在微米级，较大程度地提高检测水平，促进制造品质的提高。