三维扫描系统是一种利用光学和计算机技术对被测物体进行图像数据采集并重建其三维模型的新型测量方法,它能够实现目标对象三维模型的快速建立。与传统建模方式相比,三维扫描速度更快,使用更方便。针对国内外同类产品成本高,自动化程度低,操作难度大的现状,结合企业实际需要,利用低成本深度摄像机及配套机电设备,搭建了自动化三维扫描实验平台并完成了三维扫描软件产品原型的开发。首先,分析了国内外相关产品的发展现状和存在的问题。通过划分用户角色,对产品进行了详细的需求分析,提出了系统软硬件总体设计方案。其次,基于PCL构建了完整的三维扫描流水线。实现了数据采集模块、图像处理模块、点云的配准和融合模块以及曲面重建模块。将数据重放技术引入数据采集模块,扩展了数据输入方式。提出基于数据重放技术的模型细节优化方法则是本文的一个创新点。再次,基于Qt框架开发了三维扫描软件的用户界面和完整功能。基于软件分层设计思想,设计了软件的数据交换层,实现了软件的解耦合和模块化。开发了下位机通信模块。基于OpenGL为三维重建过程中产生的多种数据类型开发了相应的可视化模块和编辑功能。最后,对扫描工作台进行了设计和装配,开发了下位机控制系统和基于Android的手持控制器,极大地提高了三维扫描的自动化程度。基于以上软硬件条件,对系统进行了完整的功能测试并通过扫描案例展示了系统的使用效果。实验表明,系统软硬件功能完备,运行稳定,能够达到预期设计目标。