在數字孿生、文物保護、建筑測繪與工業逆向工程領域，三維激光掃描儀能夠以非接觸方式快速獲取物體表面的海量空間坐標數據，構建高精度三維點云模型。
三維激光掃描儀高效、精準的感知能力，源于多個精密部件的協同運作，共同構成一套完整的空間信息采集系統。
1、激光發射器
作為系統的核心，激光發射器（通常為紅外或可見光激光）向目標物體發射脈沖或連續波激光束。其波長（如905nm、1550nm）與功率經過優化，兼顧測距精度與人眼安全。飛行時間法（ToF）或相位差法原理通過計算激光往返時間，精確測定距離。
2、掃描機構
決定掃描方式與覆蓋范圍。常見有振鏡式、旋轉棱鏡式和多線束陣列等。單線掃描儀通過高速振鏡偏轉激光束，實現水平或垂直方向掃描；多線激光雷達（如16線、64線）則通過垂直排列的激光陣列同步發射，大幅提升點云密度與采集速度。精密電機驅動掃描頭360°旋轉，實現全景覆蓋。
3、高精度接收器
由光電探測器（如APD雪崩二極管）組成，負責捕捉從物體表面反射回來的微弱激光信號。其靈敏度高，能在納秒級時間內響應回波，并將光信號轉換為電信號，為距離計算提供依據。
4、內置相機
多數型號集成高分辨率RGB相機，在采集幾何數據的同時拍攝紋理圖像。通過后期配準，可將真實色彩映射到點云模型上，生成逼真的彩色三維模型，廣泛應用于建筑可視化與文物數字化。
5、慣導與定位系統
內置IMU（慣性測量單元）實時記錄設備的姿態角（俯仰、橫滾、偏航），結合GNSS（全球導航衛星系統）或SLAM（同步定位與建圖）算法，實現移動掃描時的精確定位與軌跡重建，適用于室內外大場景測繪。
6、控制與存儲單元
嵌入式處理器協調各部件工作，管理掃描參數（分辨率、掃描模式、曝光時間）。大容量固態硬盤或SD卡實時存儲原始點云與影像數據，支持高速讀寫，確保數據完整性。
7、三腳架與配件接口
標準螺紋接口可連接三腳架、標靶板、補光燈等附件，確保設備穩定架設。部分型號支持多機聯動或無人機搭載，拓展應用場景。
