在数字孪生、文物保护、建筑测绘与工业逆向工程领域，三维激光扫描仪能够以非接触方式快速获取物体表面的海量空间坐标数据，构建高精度三维点云模型。
三维激光扫描仪高效、精准的感知能力，源于多个精密部件的协同运作，共同构成一套完整的空间信息采集系统。
1、激光发射器
作为系统的核心，激光发射器（通常为红外或可见光激光）向目标物体发射脉冲或连续波激光束。其波长（如905nm、1550nm）与功率经过优化，兼顾测距精度与人眼安全。飞行时间法（ToF）或相位差法原理通过计算激光往返时间，精确测定距离。
2、扫描机构
决定扫描方式与覆盖范围。常见有振镜式、旋转棱镜式和多线束阵列等。单线扫描仪通过高速振镜偏转激光束，实现水平或垂直方向扫描；多线激光雷达（如16线、64线）则通过垂直排列的激光阵列同步发射，大幅提升点云密度与采集速度。精密电机驱动扫描头360°旋转，实现全景覆盖。
3、高精度接收器
由光电探测器（如APD雪崩二极管）组成，负责捕捉从物体表面反射回来的微弱激光信号。其灵敏度高，能在纳秒级时间内响应回波，并将光信号转换为电信号，为距离计算提供依据。
4、内置相机
多数型号集成高分辨率RGB相机，在采集几何数据的同时拍摄纹理图像。通过后期配准，可将真实色彩映射到点云模型上，生成逼真的彩色三维模型，广泛应用于建筑可视化与文物数字化。
5、惯导与定位系统
内置IMU（惯性测量单元）实时记录设备的姿态角（俯仰、横滚、偏航），结合GNSS（全球导航卫星系统）或SLAM（同步定位与建图）算法，实现移动扫描时的精确定位与轨迹重建，适用于室内外大场景测绘。
6、控制与存储单元
嵌入式处理器协调各部件工作，管理扫描参数（分辨率、扫描模式、曝光时间）。大容量固态硬盘或SD卡实时存储原始点云与影像数据，支持高速读写，确保数据完整性。
7、三脚架与配件接口
标准螺纹接口可连接三脚架、标靶板、补光灯等附件，确保设备稳定架设。部分型号支持多机联动或无人机搭载，拓展应用场景。
