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本发明涉及一种使用多组激光跟踪仪进行定位的三维扫描系统及方法。一种使用多组激光跟踪仪进行定位的三维扫描系统其包括滑轨架、多个激光跟踪仪、扫描器和转台，所述多个激光跟踪仪和扫描器均设在所述滑轨架上，所述转台设置在所述滑轨架的内部。本发明通过在三维扫描仪上安装三种不同颜色的靶球，使用激光跟踪仪对三色靶球进行定位，通过对三色靶球形成的三角形位姿的计算，实现对扫描器位姿的转换，最终实现对大型构件的表面的三维重建。