1.引言
　　随着计算机技术和图像处理技术的发展，物体三维轮廓检测和数据信息提取技术有了很大的发展，被广泛地应用于产品设计、体积测量、质量控制、逆工程仿真、机器视觉以及生物医疗等领域。非接触式测量方法由于其具有非接触、无损、自动化、高精度、高效率等一系列优点，成为现代三维曲面测量的重要途径及发展方向。激光三角法作为一种典型的非接触式测量方法，不需要复杂的图像处理设备，信号处理简单可靠，测量速度快，测量范围广，精度比较高，在工程测量中被广泛应用。但是激光三角法成像在测距时需要大量的矩阵运算，存在计算复杂度高的问题。因此，需要研究一种结构简单、计算简便，且保持必要精度的高性价比的3D轮廓仪。
　　2.设计思路
　　基于激光三角法的3D轮廓仪，其构造主要由激光发射器和工业相机两部分组成。激光发射器发出的激光形成一条直线，投射到物体表面形成漫反射，反射光被相机镜头捕捉到，通过镜头折射到感光芯片上。轮廓扫描仪保持固定，通过电机驱动履带匀速控制待测物体运动，通过计算单位时间的位移就可得出点云，最后完成三维重建。
　　传统轮廓扫描仪的光学结构有两种，第一种是直接成像在感光元件上，其结构简单，但算法复杂。第二种是在镜片后加一块反射镜，以一定比例反射到感光元件上。这种方法避免繁杂的算法，但其光学结构及其复杂。本设计结合以上两种方法，将感光元件角度调整为垂直于被测平面，使用偏轴式成像，将感光元件放在成像镜头后，这样不仅简化了光学结构，并且能简化被测物体相关数值计算，求解得到MN，光路图如图1所示。
　　3.实现效果
　　本作品的硬件设备主要由激光发射器、工业相机、主控芯片、被测物移动履带四部分组成。实验实物图如下图所示。图2-a是全景图，上方右侧可以看到主控芯片，图片下方是移动履带支架。
　　激光发射器发出的激光形成一条直线，投射到物体表面形成漫反射，反射光被相机镜头捕捉到，通过镜头折射到感光芯片上。轮廓扫描仪保持固定，通过电机驱动履带匀速控制待测物体运动，通过计算单位时间的位移就可得出点云，最后完成三维重建。完成了一个鼠标的三维重建，如图2-b所示。
　　参考文献：
　　[1]基于轮廓传感器的鱼体表面重构技术与误差分析，食品工业，2020-10-20
　　[2]基于ROI-RSICP算法的车轮廓形动态检测，中国激光，2020-08-28
　　[3]一种弹载单线激光雷达点云数据滤波算法，弹箭与制导学报，2020-08-14
　　[4]基于激光轮廓传感器的钢轨外形检测系统，应用激光，2014-06-01
　　[5]基于激光三角法的物体 三位輪廓测量系统，武汉理工大学，2015-04-01
　　[6]朱妍. 基于激光三角法的三维轮廓测量系统[D].合肥工业大学，2018.
　　（作者单位：衢州学院电气与信息工程学院）