આ ઉપકરણોનો ઉપયોગ મનોરંજન ઉદ્યોગો દ્વારા મૂવીઝ અથવા વિડિઓ ગેમ્સ માટે વ્યાપક પણે થાય છે. સ્કેન કરેલી વસ્તુઓની 3ડી ડિજિટલ છબીઓનો ઉપયોગ ઔદ્યોગિક ડિઝાઇન, પ્રોથેસિસ ડિઝાઇન, રિવર્સ એન્જિનિયરિંગ, ગુણવત્તા નિયંત્રણ (ડિજિટલ રિપોઝિટરી) અથવા સાંસ્કૃતિક વસ્તુઓના દસ્તાવેજીકરણ માટે પણ થાય છે.

કોન્ટેક્ટલેસ સ્કેનર્સને સક્રિય અને નિષ્ક્રિય સ્કેનર એમ બે મુખ્ય કેટેગરીમાં પેટાવિભાજિત કરી શકાય છે. તેઓ પોતે તેમના તકનીકી સિદ્ધાંત અનુસાર ઘણી પેટાકેટેગરીમાં આવે છે.

લિડર સ્કેનરનો ઉપયોગ ત્રિપરિમાણીય મોડેલિંગ બનાવવા માટે ઇમારતો, ભૂસ્તરીય રચનાઓ વગેરેને સ્કેન કરવા માટે કરી શકાય છે. તેની ત્રિજ્યા ખૂબ જ પહોળી ક્ષિતિજ પર લક્ષી છે : તેના માથાના આડા પરિભ્રમણને કારણે, અરીસો તેને ઊભી રીતે નિર્દેશિત કરે છે. લેસર બીમનો ઉપયોગ બીમ કાપતા પ્રથમ ઓબ્જેક્ટથી અંતર માપવા માટે થાય છે.

લિડર ૩ ડી સ્કેનર એક સક્રિય ઉપકરણ છે જે વિષયની તપાસ કરવા માટે લેસર બીમનો ઉપયોગ કરે છે. આ પ્રકારના સ્કેનરના કેન્દ્રમાં પ્રતિબિંબિત લેસર બીમની નાડીની રાઉન્ડ ટ્રિપ માટે જરૂરી સમય ગણીને અભ્યાસ કરેલી વસ્તુની સપાટીથી અંતરની ગણતરી કરવા માટે લેસર રેન્જફાઇન્ડર છે.

પ્રકાશની ગતિ - સી - જાણીતી હોવાથી, પાછા ફરવાનો સમય પ્રકાશ દ્વારા મુસાફરી કરેલા અંતરને નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે, જે સ્કેનર અને સપાટી વચ્ચેના અંતરકરતા બમણું છે. દેખીતી રીતે જ, ફ્લાઇટ સ્કેનરના સમયની ચોકસાઈ પરત સમય માપનની ચોકસાઈ પર આધાર રાખે છે - ટી - એ જાણીને કે 3.3 પિકોસેકન્ડ એ એક મિલિમીટરની મુસાફરી કરવા માટે પ્રકાશ દ્વારા લેવામાં આવેછે.

લેસર રેન્જફાઇન્ડર તે તરફ નિર્દેશિત દિશામાં એક સમયે ફક્ત એક બિંદુ શોધી કાઢે છે. આ કરવા માટે, ઉપકરણ તેના દૃષ્ટિબિંદુના સમગ્ર ક્ષેત્રને બિંદુ દ્વારા સ્કેન કરે છે અને દરેક માપ સાથે તેની દૃષ્ટિની દિશા બદલવી આવશ્યક છે. ઉપકરણને જાતે ફેરવીને અથવા અરીસાઓને ફેરવવાની સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને તેને બદલી શકાય છે. પછીની પદ્ધતિનો સૌથી વધુ ઉપયોગ થાય છે કારણ કે અરીસા હળવા હોય છે અને વધુ ચોકસાઈથી દિશા ઝડપથી બદલી શકે છે.

ટાઇમ-ઓફ-ફ્લાઇટ 3ડી સ્કેનર્સ 10,000થી 100,000 પોઇન્ટ પ્રતિ સેકન્ડનું અંતર માપી શકે છે.

અંતર માપવા માટે લેસર સ્કેનર દ્વારા ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી બીજી તકનીક એ તબક્કાની શિફ્ટ માપન છે. સ્કેનર લેસર બીમ ઉત્સર્જિત કરે છે જે વસ્તુના સંપર્કમાં, લેસર સ્કેનર તરફ પાછું પ્રતિબિંબિત થાય છે. લેસરની ઉત્સર્જન તરંગલંબાઈ સપ્લાયરના આધારે બદલાય છે. સ્કેનર મિરર લેસર બીમને ઊભી રીતે તે જ વસ્તુ માં પાછું આપે છે. વર્ટિકલ એંગલને અંતર માપની સાથે જ એનકોડ કરવામાં આવે છે.

લેસર સ્કેનર 360° પોતાની પર આડી રીતે ફેરવે છે. અંતર માપસાથે આડી ખૂણાની ગણતરી એક સાથે કરવામાં આવે છે. અંતર તેમજ ઊભી અને આડી ખૂણા ધ્રુવીય સંકલન (δ, α, β) આપે છે જે કાર્ટેસિયન કોઓર્ડિનેટ (એક્સ, વાય, ઝેડ)માં રૂપાંતરિત થાય છે. કેટલાક લેસર સ્કેનર્સ સપાટીથી અંતર માપવા માટે ફેઝ શિફ્ટ માપન તકનીકનો ઉપયોગ કરે છે. ઉપકરણ ઇન્ફ્રારેડ લેસર બીમ પ્રોજેક્ટ કરે છે જે પ્રતિબિંબ સ્કેનર પર પાછું આવે છે. તે ઉત્સર્જિત ત્રિજ્યા અને પ્રાપ્ત ત્રિજ્યા વચ્ચેના તબક્કાના ફેરફારનું વિશ્લેષણ કરીને મિલિમીટરસુધીના અંતરની ગણતરી કરે છે.
જાણીતા પાપી તરંગનું લેસર બીમ લેસર સ્ત્રોત દ્વારા વિખરાયેલું છે.

આ "ઉત્સર્જિત પ્રકાશ" છે. લેસર બીમનો ભાગ લક્ષ્યથી સ્ત્રોત સુધી પ્રતિબિંબિત થાય છે. આને "રીટર્ન લાઇટ" કહેવામાં આવે છે. આ "પરત પ્રકાશ"ના તબક્કાની તુલના "ઉત્સર્જિત પ્રકાશનો ઇતિહાસ" નક્કી કરવા માટે જાણીતા ઉત્સર્જિત પ્રકાશ સાથે કરવામાં આવે છે. બંને શિખરો વચ્ચેના તફાવતને "ફેઝ શિફ્ટ" કહેવામાં આવે છે. પ્રાપ્ત કરવામાં આવેલી તબક્કાની શિફ્ટ ફ્લાઇટ એક્સના સમયને 2π સાથે સુસંગત છે, જે મોડ્યુલેશનની આવૃત્તિ છે. ફેઝ શિફ્ટ સ્કેનર્સ સામાન્ય રીતે ફ્લાઇટના સમય-3ડી લેસર સ્કેનર્સ કરતા ઝડપી અને વધુ સચોટ હોય છે, પરંતુ તેમની રેન્જ નાની હોય છે.

ત્રિકોણીય લેસર સ્કેનર એ એક સક્રિય સ્કેનર છે જે તેના પર્યાવરણની તપાસ કરવા માટે લેસર લાઇટનો પણ ઉપયોગ કરે છે. તે ફ્લાઇટના સમયે બીમ સાથે વિષય તરફ નિર્દેશ કરે છે અને પોઇન્ટ શોધવા માટે કેમેરાનો ઉપયોગ કરે છે.
સપાટીના અંતરના આધારે, બિંદુ ઉપકરણના દૃષ્ટિકોણના ક્ષેત્રમાં અલગ સ્થાન પર દેખાય છે. આ ટેકનિકને ત્રિકોણીય કહેવામાં આવે છે કારણ કે લેસર પોઇન્ટ, કેમેરા અને લેસર ઉત્સર્જક ત્રિકોણ બનાવે છે. ત્રિકોણની એક બાજુની લંબાઈ, કેમેરા અને લેસર ઉત્સર્જક વચ્ચેનું અંતર જાણીતું છે. લેસર ઉત્સર્જકની બાજુનો ખૂણો પણ જાણીતો છે.

કેમેરાની બાજુનો ખૂણો કેમેરાના દૃશ્યના ક્ષેત્રમાં લેસર પોઇન્ટનું સ્થાન જોઈને નક્કી કરી શકાય છે. આ ત્રણ માહિતી ત્રિકોણનો આકાર અને પરિમાણો નક્કી કરે છે અને લેસર બિંદુની સ્થિતિ આપે છે.
મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, લેસર સ્ટ્રીપ, ડોટને બદલે, સંપાદન પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવવા માટે વસ્તુને સ્કેન કરે છે.

કોનોસ્કોપિક સિસ્ટમમાં લેસર બીમને સપાટી પર રજૂ કરવામાં આવે છે, પછી તે જ બીમ દ્વારા પ્રતિબિંબ દ્વિફ્રિન્જન્ટ ક્રિસ્ટલમાંથી પસાર થાય છે અને સીડીડી સેન્સરમાં મોકલવામાં આવે છે.

ડિફ્રેક્શન પેટર્નની આવૃત્તિનું વિશ્લેષણ કરી શકાય છે અને આ સપાટીથી અંતર નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે. કોનોસ્કોપિક હોલોગ્રાફીનો મુખ્ય ફાયદો કોલિનીયરિટી છે, એટલે કે માપ ન કરવા માટે એક જ બીમ (રાઉન્ડ ટ્રિપ) જરૂરી છે, જે ઉદાહરણ તરીકે ત્રિકોણદ્વારા અશક્ય એવા ઝીણા ડ્રિલ કરેલા છિદ્રની ઊંડાઈને માપવાની મંજૂરી આપે છે.

મેન્યુઅલ લેસર સ્કેનર્સ ત્રિકોણીકરણના સિદ્ધાંતમાંથી 3ડી છબીઓ બનાવે છે : લેસર પોઇન્ટ અથવા લાઇન મેન્યુઅલ ઉપકરણનો ઉપયોગ કરીને વસ્તુ પર રજૂ કરવામાં આવે છે અને સેન્સર (સામાન્ય રીતે સીડીડી સેન્સર અથવા પોઝિશન સંવેદનશીલ ઉપકરણ) સપાટીથી અંતર માપે છે.


આંતરિક સંકલન પ્રણાલીના સંદર્ભમાં સ્થિતિઓ નોંધવામાં આવે છે અને સ્કેનર પોતે તેની સ્થિતિને ગતિમાં હોવાને પછી માપવું આવશ્યક છે.
સપાટી પર ના લાક્ષણિક સંદર્ભ બિંદુઓનો ઉપયોગ કરીને (સામાન્ય રીતે ચીકણી પ્રતિબિંબિત પટ્ટીઓ) અથવા બાહ્ય ટ્રેકિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને સ્કેનર દ્વારા સ્થિતિ નક્કી કરી શકાય છે.
આ ટ્રેકિંગ માટે જવાબદાર ઉપકરણ એમ્બેડેડ કેમેરાથી સજ્જ કોઓર્ડિનેટેડ મેઝરિંગ મશીનના સ્વરૂપમાં છે (સ્કેનરના અભિગમને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે) અથવા સ્કેનરની છ ડિગ્રીની સ્વતંત્રતાને મંજૂરી આપતા ત્રણ અથવા વધુ કેમેરાનો ઉપયોગ કરીને ફોટોગ્રામમેટ્રી ડિવાઇસમાં.


બંને તકનીકો સ્કેનરમાં સમાવિષ્ટ ઇન્ફ્રારેડ એલઇડીનો ઉપયોગ કરે છે જે પરિવેશ લાઇટિંગ હોવા છતાં તેમને જોવા માટે ફિલ્ટર્સ મારફતે કેમેરા (ઓ) દ્વારા માનવામાં આવે છે.
માહિતી કમ્પ્યુટર દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવે છે અને ત્રિપરિમાણીય જગ્યામાં સ્થિત બિંદુઓના સંકલન તરીકે રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે, કમ્પ્યુટર પ્રોસેસિંગનો ઉપયોગ કરીને આને ત્રિકોણદ્વારા કેનવાસમાં અને પછી કમ્પ્યુટર મોડેલમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, જે મોટાભાગે એનયુઆરબીએસ સપાટીના સ્વરૂપમાં હોય છે.
લેસર હેન્ડહેલ્ડ સ્કેનર્સ આ ડેટાને નિષ્ક્રિય દૃશ્યમાન લાઇટ રિસીવર સાથે જોડી શકે છે - જે ટેક્સચર અને રંગોરેકોર્ડ કરે છે - મોડેલના સંપૂર્ણ 3ડી મોડેલિંગનું પુનર્નિર્માણ (જુઓ રિવર્સ એન્જિનિયરિંગ) .

સ્ટ્રક્ચર્ડ લાઇટ ૩ડી સ્કેનર્સ વિષય પર હળવી પેટર્ન રજૂ કરે છે અને તેની વિકૃતિનું નિરીક્ષણ કરે છે. પેટર્ન એક અથવા દ્વિપરિમાણીય હોઈ શકે છે.

ચાલો એક પરિમાણીય પેટર્ન તરીકે રેખાનું ઉદાહરણ લઈએ. તે એલસીડી અથવા લેસર વિડિઓ પ્રોજેક્ટરનો ઉપયોગ કરીને આ વિષય પર રજૂ કરવામાં આવે છે. પ્રોજેક્ટરમાંથી થોડો ઓફસેટ કેમેરો, તેની સંભવિત વિકૃતિને રેકોર્ડ કરે છે. ત્રિકોણીકરણ જેવી તકનીકનો ઉપયોગ અંતરની ગણતરી કરવા માટે થાય છે, અને તેથી તેનું પ્રતિનિધિત્વ કરતા બિંદુઓની સ્થિતિ. પેટર્ન એક સમયે અંતરની માહિતી એક ટેપ રેકોર્ડ કરવા માટે દૃષ્ટિકોણના ક્ષેત્રને સ્કેન કરે છે.

હવે આપણે જાળી અથવા પટ્ટીના સ્વરૂપમાં પેટર્નનું ઉદાહરણ લઈએ. વિકૃતિઓરેકોર્ડ કરવા માટે કેમેરાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે અને આ પેટર્ન રચતા બિંદુઓના અંતરની ગણતરી કરવા માટે જટિલ કમ્પ્યુટર પ્રોગ્રામનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
જટિલતા અસ્પષ્ટતાને કારણે છે. ચાલો કોઈ વિષયને આડી રીતે સાફ કરતી ઊભી પટ્ટીઓનું જૂથ લઈએ. સૌથી સરળ કિસ્સામાં, વિશ્લેષણ એ ધારણા પર આધારિત છે કે ડાબેથી જમણે દેખાતા બેન્ડનો ક્રમ અંદાજિત લેસર ઇમેજને અનુરૂપ છે, જેથી લેફ્ટમોસ્ટ બેન્ડની છબી ખરેખર લેસર પ્રોજેક્શનની પ્રથમ છે, પછીનું બીજું છે વગેરે વગેરે.

છિદ્રો, ઓક્લુઝન, ઝડપી ઊંડાણમાં ફેરફારો સાથે નાન-તુચ્છ લક્ષ્યોના કિસ્સામાં, જો કે, ઓર્ડરની હવે ચકાસણી જરૂરી નથી કારણ કે બેન્ડ્સ ઘણીવાર છુપાયેલા હોય છે અને લેસર બેન્ડ્સની અસ્પષ્ટતાને જન્મ આપતા અલગ ક્રમમાં પણ દેખાઈ શકે છે.

આ વિશિષ્ટ સમસ્યા તાજેતરમાં મલ્ટિસ્ટ્રાઇપ લેસર ત્રિકોણીકરણ (એમએલટી) નામની તકનીકી પ્રગતિ દ્વારા હલ કરવામાં આવી છે. સ્ટ્રક્ચર્ડ લાઇટ ૩ડી સ્કેનિંગ હજી પણ સંશોધનનું સક્રિય ક્ષેત્ર છે જેના પરિણામે દર વર્ષે અસંખ્ય પ્રકાશનો થાય છે.

સ્ટ્રક્ચર્ડ લાઇટ ૩ડી સ્કેનર્સનો મજબૂત પોઇન્ટ તેની ગતિ છે. એક સમયે એક પોઇન્ટ સ્કેન કરવાને બદલે તેઓ એક સાથે સમગ્ર દૃષ્ટિકોણને સ્કેન કરે છે. આ હલનચલન ને લગતા વિકૃતિના મુદ્દાઓને મર્યાદિત કરે છે અથવા દૂર કરે છે. હાલની સિસ્ટમો વાસ્તવિક સમયમાં ચાલતી વસ્તુઓને સ્કેન કરવામાં સક્ષમ છે. તાજેતરમાં, સ્ટોની બ્રુક યુનિવર્સિટીના સોંગ ઝાંગ અને પાયઝેન હુઆંગે ડિજિટલ ફ્રિન્જ પ્રોજેક્શન અને ફેઝ-મોડ્યુલેટેડ ટેકનિક (અન્ય માળખાગત પ્રકાશ પદ્ધતિ)નો ઉપયોગ કરીને ઓન-ધ-ફ્લાય સ્કેનર વિકસાવ્યું હતું.
આ સિસ્ટમ સમય જતાં વિકૃત થતા પદાર્થોની વિગતોને પકડવા, પુનર્નિર્માણ અને પુનઃઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ છે (જેમ કે ચહેરાની અભિવ્યક્તિ) પ્રતિ સેકન્ડ 40 ફ્રેમના દરે.

લાઇટ-મોડ્યુલેટેડ 3ડી સ્કેનર્સ બદલાતા પ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને વિષયને પ્રકાશિત કરે છે. સામાન્ય રીતે, પ્રકાશ સ્ત્રોતમાં એક ચક્ર હોય છે જેનું એમ્પ્લિટ્યુડ સિનુસોઇડલ પેટર્નનું વર્ણન કરે છે. કેમેરો પ્રતિબિંબિત પ્રકાશને શોધી કાઢે છે, તેની વિવિધતાની હદને માપે છે અને પ્રકાશે મુસાફરી કરેલા અંતરને નક્કી કરે છે.
મોડ્યુલેટેડ લાઇટ સ્કેનરને લેસર સિવાયના પ્રકાશ સ્ત્રોતને અવગણવાની પણ મંજૂરી આપે છે, જેથી કોઈ દખલ ન થાય.

સંપર્ક ન કરતા સ્કેનર્સ - નિષ્ક્રિય, કોઈ પણ પ્રકારના કિરણોત્સર્ગનું ઉત્સર્જન ન કરતા, પ્રતિબિંબિત પરિવેશ કિરણોત્સર્ગની શોધ પર આધારિત છે.

આ પ્રકારના મોટાભાગના સ્કેનર્સ દૃશ્યમાન પ્રકાશને શોધી કાઢે છે કારણ કે તે તાત્કાલિક ઉપલબ્ધ છે. ઇન્ફ્રારેડ જેવા અન્ય પ્રકારના કિરણોત્સર્ગનો પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે. નિષ્ક્રિય પદ્ધતિઓ સસ્તી હોઈ શકે છે, કારણ કે મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં તેમને ચોક્કસ ઉત્સર્જન ઉપકરણની જરૂર નથી.

સ્ટેરોસ્કોપિક સિસ્ટમ્સ સામાન્ય રીતે બે વિડિઓ કેમેરાનો ઉપયોગ કરે છે, થોડી જગ્યા, એક જ દ્રશ્ય તરફ ઇશારો કરે છે. બંને ઉપકરણોની છબીઓ વચ્ચેના સહેજ તફાવતોનું વિશ્લેષણ કરીને, છબીના દરેક બિંદુથી અંતર નક્કી કરવું શક્ય છે. આ પદ્ધતિ માનવ સ્ટેરીઓસ્કોપિક વિઝન ૫ પર આધારિત છે.

આ પ્રકારના થ્રીડી સ્કેનર્સ વિરોધાભાસી પૃષ્ઠભૂમિની સામે ત્રિપરિમાણીય વસ્તુની આસપાસ લેવામાં આવેલા ફોટાના ક્રમમાંથી બનાવવામાં આવેલી રૂપરેખાનો ઉપયોગ કરે છે. આ સિલુએટ્સ તેમની પૃષ્ઠભૂમિથી અલગ છે અને કેમેરાના પરિભ્રમણની ધરીના સ્થાને એકબીજા સાથે એકત્રિત થાય છે જેથી વસ્તુનું અનુમાન "વિઝ્યુઅલ શેલ" બનાવે. આ પ્રકારની તકનીકો સાથે વસ્તુની તમામ પ્રકારની કોન્કેવિટી - જેમ કે બાઉલની અંદર - શોધી કાઢવામાં આવતી નથી.


વપરાશકર્તા સહાયની વિનંતી કરતા સ્કેનર્સ
અન્ય પદ્ધતિઓ છે, જે વપરાશકર્તા-સહાયિત શોધ અને વસ્તુની વિવિધ છબીઓની શ્રેણીની લાક્ષણિકતાઓ અને આકારોની ઓળખ પર આધારિત છે, જે તેનું અનુમાન બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે. આ પ્રકારની તકનીકો ઇમારતો જેવા સરળ આકારોથી બનેલી વસ્તુનું ઝડપથી અનુમાન બનાવવા માટે ઉપયોગી છે. વિવિધ વ્યાપારી સોફ્ટવેર આ માટે સક્ષમ છે જેમ કે આઇમોડેલર, ડી-શિલ્પકાર અથવા રિયલવિઝ-ઇમેજમોડેલર.

આ પ્રકારના થ્રીડી સ્કેનર ફોટોગ્રામમેટ્રીના સિદ્ધાંતો પર આધારિત છે. એક રીતે તેઓ પેનોરેમિક ફોટોગ્રાફી જેવી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે, સિવાય કે પેનોરમા લેવા માટે નિશ્ચિત બિંદુથી છબીઓ લેવાને બદલે, તેની નકલ કરવા માટે નિશ્ચિત વસ્તુમાંથી વિવિધ બિંદુઓમાંથી છબીઓની શ્રેણી લેવામાં આવે છે.

સ્કેનર દ્વારા એકત્રિત ડેટાનું મોડેલિંગ
૩ડી સ્કેનર દ્વારા ઉત્પન્ન થતા પોઇન્ટ વાદળો ઘણીવાર ઉપયોગી હોતા નથી. મોટાભાગની એપ્લિકેશનો તેનો સીધો ઉપયોગ કરતી નથી, પરંતુ તેના બદલે 3ડી મોડેલિંગનો ઉપયોગ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, આમાં 3ડી પોલિગોનલ મોડેલિંગના ભાગ રૂપે, સતત સપાટી બનાવવા માટે બાજુના બિંદુઓ નક્કી કરવા અને જોડવાનો સમાવેશ થાય છે. આ કામ માટે મોટી સંખ્યામાં અલ્ગોરિધમ્સ ઉપલબ્ધ છે (દા.ત. ફોટોમોડેલર, ઇમેજમોડેલ).