随着三维激光扫描仪技术的不断发展，三维激光扫描仪在文物保护、3D打印、3D游戏、医学成像、逆向工程等领域得到了广泛的应用。当前，三维重建技术仍然是计算机视觉领域的研究热点。针对市场上现有的三维激光扫描仪体积大不便于携带、价格高等问题，从提高扫描仪精度和效率的角度出发，设计并完成了两套便携式三维激光扫描仪系统。一套是转台式三维激光扫描仪，另一套是手持式三维激光扫描仪。本文完成的这两套系统是基于主动测量的三角测量原理的，通过深入分析研究三维激光扫描仪系统实现的关键技术包括：摄像机标定、激光光条中心提取、三维点坐标变换、三维点云匹配，实现了实时在线重建物体的三维模型。本文提出了一种全新的三维点坐标变换模型用于解决转台式扫描仪中点云变换问题。转台式3D激光扫描仪中引入了转台，物体会在转台上围绕转轴做旋转运动，本文提出的方案中将物体的旋转运动等效为物体静止而相机围绕物体做旋转运动，通过转台的标定参数可以一次性完成整个变换模型的建立，提高了扫描仪的效率。实验结果表明本文提出的两套扫描仪系统具有较好的扫描效果，并且操作方便、便于携带、成本低廉，实现了实时在线重建出物体的三维模型。