当代检测技术领域的目光越来越多的放在了光学非接触式测量上，因为其不仅具有测量精确度高、测量稳定、测量速度快等优点，而且操作更加灵活便捷，抗干扰能力强，不容易受外界环境因素影响。因此，越来越多的研究工作者都将研究重心放在了光学非接触式三维测量上。其中，激光三角法作为较早获得大家认可的光学非接触式三维测量方法，已经在三维扫描工作中获得了一定的应用。
激光三角测量原理
使用激光三角法进行三维测量的工作原理是将一道线激光投射在客观物体的测量表面上，此时原本平直的线激光因为物体表面轮廓高低变化会发生扭曲变形，从而导致在三维相机的像平面上的成像也发生相应的位移。再通过测量三维相机的成像位移的大小，可根据入射光和反射光构成的三角关系推算出客观物体表面轮廓的实际高度信息。
激光三角测量法根据测量结构不同又可以分为直射式测量方法和斜射式测量方法。直射式测量方法的基本原理是在测量系统中利用激光器发出的激光光束，垂直投射在被测物体表面时，产生光点或光线，光点通过反射进入接收透镜，并成像于视觉传感器的感光面上。当被测物体发生平移或倾斜时因为被测物体表面的高低不平，入射光点聚焦在入射光轴上的位置也会发生变化，那么视觉传感器的成像也会发生相应的移动，通过视觉传感器成像位移的关系可推出被测物体表面轮廓的信息。斜射式测量方法与直射式测量方法的测量原理基本一致，但激光器的投射位置有所不同，如图所示光源与视觉传感器的测量探头都以一定的倾斜角度安装。两者相比，直射式测量方法具有安装方便、光路简单等特点。而斜射式测量方法虽然测量范围相对较小，但是其不受物体表面反射率大小的影响，更适用于测量表面散射性能较好的物体。
激光共焦测量原理
共焦测量法的最大特点是拥有很大的纵向分辨率，可以满足高精度的测量工作需求。因此，共焦测量法可以在三维扫描的工作中扮演获取被测物体三维轮廓数据的关键角色。而激光共焦测量法作为共焦测量法中的一种，其最大特点是通过加装了音叉震动装置，使得在透镜发生震动时其测量探头中测量探头的焦点位置会跟随透镜等光学器件的震动发生相应的改变。激光共焦法的测量原理为：激光共焦测量通常选择半导体激光发射器作为光源，由光源发出的激光在经过透光镜、反光镜等光学器件后到达被测物体表面，再经过反射后又一次经过透光镜、反光镜等光学器件后被传感器的接收装置接收。可以看出其激光照射至被测物体的光路和返回至传感器接收装置的光路的焦距都是一样的，这就体现了共焦法的根本特性。通过对光学光路的研究分析可知，物镜的焦点会在物镜的焦距变化时发生相应的变化，当激光光束在被测物体表面形成的光点亮度最大最亮时就可以通过相关计算得出到被测物体表面的距离值数据。当然对于如何调整物镜、透镜组的焦距有很多可供选择的方案。下面以音叉式作为代表介绍一下其工作原理，具体过程是音叉会在光路中会以一个恒定的频率获得激励，而物镜会由于音叉发生震动完成一定范围的纵向扫描，当投射到被测物体表面的光点最大最亮时，计算物镜组焦距发生的数值变化就能得到被测物体表面的距离值数据。但是这种方法的最大缺点就是进一步增加了测量探头内部结构的复杂程度，从而进一步提高了传感器的成本价格。这在很大程度上限制了在实际的工业生产中的应用，使得其只能在某些特定场景得到应用。
综上所述，激光共焦测量方法凭借其测量分辨率高、测量景深大的特点，在超高精度的三维测量中有着优异的表现，尤其是激光扫描共焦显微镜作为新一代的生物医疗图像设备，在组织和细胞中的定量测定、细胞间的通讯研究和细胞的物理化学测定等方面都起到了至关重要的作用。目前国内也已经有很多的研究工作者对这一测量方法进行了理论研究和实验分析，可见这一测量方法还拥有很大的应用前景。
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