Los escáneres 3D son distintos a las cámaras. Al igual que estas, tienen un campo de visión en forma de cono, pero pueden reunir información acerca de superficies sin iluminación. Mientras una cámara reúne información de color acerca de las superficies dentro de su campo de visión, los escáneres 3D reunen información acerca de superficies. El retrato producido por un escáner 3D describe la distancia a una superficie en cada uno de los puntos en el retrato.
Si se define un sistema esférico de coordenadas en el cual se define que el escáner es el origen y el vector fuera de la frente del escáner son φ= 0 y θ=0, entonces cada punto en el retrato se asocia con un φ y θ Junto con una distancia, que corresponde al componente r, estos coordenadas esféricas an describen completamente la posición tridimensional de cada punto en el retrato, en un sistema de coordenadas local el cual es relativo al escáner.
Para la mayoría de las situaciones, un solo escáneo no producirá un modelo completo del objeto. Generalmente se requieren múltiples escaneos, incluso centenares, desde muchas direcciones diferentes para obtener información de todos los lados del objeto. Estos escaneos tienen que ser introducidos a un sistema común de referencia, un proceso que se llama generalmente alineación, y entonces son unidos para crear un modelo completo. Este proceso entero, yendo del mapeo de la distancia al modelo entero, se conoce generalmente como el escáneo 3D pipeline.[1]
Los Escáneres 3D de luz estructurada proyectan un modelo de la luz en el objeto y miran la deformación del modelo en el sujeto. El modelo puede ser unidimensional o de dos dimensiones. Un ejemplo de un un modelo dimensional es una línea. La línea se proyecta en el objeto que se usa o un proyector de LCD o un láser general. Una cámara, la desviación levemente del proyector de modelo, mira la forma de la línea y usa una técnica semejante al triangulación para calcular la distancia de cada punto en la línea. En el caso de un del modelo de la línea sola, la línea se barre a través del campo del panorama para reunir información de distancia una tira a la vez.
Un ejemplo de un modelo bidimensional es una cuadrícula o un modelo de raya de línea. Una cámara se usa para mirar la deformación del modelo y un algoritmo bastante complejo se usa para calcular la distancia en cada punto en el modelo. Una razón para la complejidad es la ambigüedad. Considere una serie de rayas verticales paralelas de láser que barren horizontalmente a través de un blanco. En el caso más sencillo, uno podría analizar una imagen y asumir que la secuencia izquierda-derecha de rayas refleja la sucesión de los laseres en la serie, así de esta manera la raya de extremo izquierdo de la imagen sea el primer láser, el próximo es el segundo láser, etcétera. En objetivos no triviales que contienen cambio de patrón hoyos, oclusiones, y de la profundidad, sin embargo, esta secuencia se descompone como rayas a menudo se esconden y pueden aparece aún el orden de cambio, tener como resultado la ambigüedad de raya de láser. Este problema particular fue resuelto recientemente por una tecnología de la ruptura llamó Multistripe Triangulation (MLT) del Láser. El escaneo estructurado de luz es todavía es un área muy activa de investigación con muchas investigaciones publicadas cada año.
La ventaja de los escáneres 3D de luz estructurada es la velocidad. En vez de escanear un punto a la vez, escanean múltiples puntos o el campo entero del panorama inmediatamente. Esto reduce o elimina el problema de la deformación del movimiento. Algunos sistemas existentes son capaces de escanear objetos en movimiento en tiempo realLa tercera dimensión se necesita para algunas aplicaciones especiales come el prototipo rápido donde un objeto es construido capa por capa o para en marcar de vidrio donde el láser tiene que influir en la materia en posiciones específicas dentro el. Para estos casos es importante que el láser tenga un punto focal lo más pequeño posible.
Para aplicaciones más complejas de escaneo de láser y/o rendimiento material alto durante la producción, sistemas que de escaneo con más que un cabezal es utilizado. Aquí el software tiene que controlar lo que se hace exactamente dentro de TAL aplicación de multicabezal: es posible que todas cabezas disponibles tienen que marcar el mismo punto para acabar de procesamiento más rápido o que las cabezas marcan un solo trabajo de forma paralela donde cada cabezal realiza una parte del trabajo en caso de áreas de trabajo grandes
