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近年來隨著測繪儀器和計算機技術的發(fā)展，相繼出現(xiàn)了一些可以實時獲取產品三維信息的工業(yè)測量系統(tǒng)，三維工業(yè)測量系統(tǒng)在各個工業(yè)領域中有著廣泛的應用，如飛機、汽車、船舶等工業(yè)中外形尺寸的檢測及行架、導軌的定位安裝與檢測，工業(yè)產品零部件的放樣、加工、維修和檢測，科學研究領域中粒子加速器的定期檢測與調整，雷達工業(yè)中雷達表面形狀及安裝位置的檢測，大型射電天文望遠鏡的精密安裝定位，逆向工程的應用等。三維工業(yè)測量系統(tǒng)則是利用各種測量儀器包括電子經緯儀、全站儀、激光跟蹤儀、掃描儀、專業(yè)相機等組合，在計算機的操控下，完成工件的實時三維坐標測量，并在現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)處理，得出成果報表的系統(tǒng)。目前，三維工業(yè)測量系統(tǒng)包括:三坐標測量機系統(tǒng)、經緯儀工業(yè)測量系統(tǒng)、全站儀極坐標測量系統(tǒng)、近景數(shù)字攝影視覺測量系統(tǒng)以及激光跟蹤干涉測量系統(tǒng)。
1.三坐標測量機系統(tǒng)。三坐標測量機是目前在制造業(yè)得到世界范圍廣泛應用的傳統(tǒng)通用坐標精密測量代表設備，它已經成為3D檢測工業(yè)標準設備。但受到直線型導軌運動的限制，一般只能用于專用的測量環(huán)境，不能應用于制造現(xiàn)場，且傳統(tǒng)的三坐標測量機(CMM)的測量范圍有限，一般不超過2米。
2.經緯儀工業(yè)測量系統(tǒng)。經緯儀工業(yè)測量系統(tǒng)以空間交會三角測量原理為基礎，采用多個經緯儀組合，結合精密定向技術，當前電子經緯儀的測角精度已達0.5秒，理論上可以實現(xiàn)優(yōu)于10um/m的測長精度。經緯儀系統(tǒng)有很好的便攜性，可以在工業(yè)現(xiàn)場組建，但存在測量效率低、需人工瞄準，工作強度大、測量精度隨測量距離增加而下降等局限性，不適合大工作量的現(xiàn)場測量。美國K+E廠制造的AIMSRT，即解析工業(yè)測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)已成功地用于歐洲宇航局(ESA)在無塵空調車間內5mx5mx5m的宇航儀表作聲振試驗的3維測量，其精度達0.05mm要求。瑞士制造的SPACE，即全自動工業(yè)測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)自動化程度高，在經緯儀的制動、微動螺旋、望遠鏡調焦等部件均是自動部件，望遠鏡內裝有一個影像采集的微型CCD攝影機，能進行數(shù)字圖像處理，該系統(tǒng)每小時可測五百點三維坐標，點位精度小于0.lmm。
3.全站儀極坐標測量系統(tǒng)。全站儀極坐標測量系統(tǒng)是以一臺高精度的全站儀構成的極坐標測量系統(tǒng)，系統(tǒng)是基于極坐標法的原理。極坐標法坐標測量系統(tǒng)的儀器設站非常方便和靈活，測程較遠，實際上在100m范圍內的精度可達到士0.5mm左右，因此特別適用于鋼架結構測量和造船工業(yè)等中等精度要求的情況。目前，全站儀有多種不同型號，分別具有各種不同的功能，馬達驅動式的全站儀測角精度高，且具有自動目標識別功能，自動化和智能化性能都很高，在極坐標測量系統(tǒng)中被廣泛應用。
4.近景數(shù)字攝影視覺測量系統(tǒng)。近景數(shù)字攝影視覺測量采用類似于經緯儀系統(tǒng)的空間交會三角測量模型，所不同的是，它采用高性能數(shù)字成像器件作為傳感元件，結合圖像處理及模式識別技術實現(xiàn)對目標物體(被測點)的自動識別、瞄準和角度測量，測量過程自動化，消除測量過程中的人為誤差，有效提高了測量精度，施測周期短，測量效率大大提高。在我國的近景數(shù)字攝影視覺測量系統(tǒng)一般精度較低，但也較多地得到應用并取得顯著成效。如北京市測繪設計研究院用于測繪大型飛機外型;建設部綜勘院用于香港寶蓮寺天壇大佛建造工程;武漢測繪科技大學用于葛洲壩船閘變形監(jiān)測、龍口及上下游水面流速動態(tài)測量;武鋼“4號高爐”煤氣管道變形監(jiān)測等。
5.激光跟蹤測量系統(tǒng)。激光跟蹤測量系統(tǒng)是建立在激光干涉長度測量和角度精密測量基礎上的極坐標測量系統(tǒng)，具有快速、動態(tài)、精度高等優(yōu)點，在航空航天、機械制造、核工業(yè)等測量領域得到廣泛地應用，Leica公司、API公司以及SMX公司都先后推出了各具特點的激光跟蹤儀。通過每秒幾千點的采點速率，跟蹤儀對內部安裝有棱鏡反射鏡的跟蹤球進行精確的實時跟蹤。跟蹤球移動時，跟蹤儀會自動跟蹤反射鏡的球心位置。激光跟蹤儀是基于空間極坐標測量原理，給定點的坐標由跟蹤頭輸出的兩個角度，即水平角H和垂直角V，以及反射鏡到跟蹤頭的距離S計算出來的。
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