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非接觸式測頭也可分為一維、二維和三維測頭。激光測頭通常是一維測頭。一維測頭一般采用接觸式測頭的測量方式，對被測工件進行逐點測量，故測量速度較慢，不利于精密量儀向高效率的方向發展；三維測頭由于現有的技術和理論限制，其結構復雜，精度也 不高；目前非接觸測頭的主要發展方向主要是二維測頭。光學視覺測頭通常是二維測頭。
近年來，非接觸式測頭的研制在世界范圍內是精密量儀制造廠家的研究重點。非接觸式測量的實現方式有多種，目前應用于實踐并產品化的非接觸式測頭已經為數不少。德國Wolf&Beck的OTM系列光學測頭，日本三豐公司的圖像測頭Mitutoyo QVP，美國普賽（Perceptron）公司的SCANWORKS三維激光掃描測頭，比利時METRIS公司的LC系列光學掃描測頭，以色列 NEXTEC公司的WIZPROBE激光掃描測頭以及德國Zeiss公司的Viscan光學掃描測頭，都已廣泛應用于精密量儀的非接觸測量。
以色列NEXTEC公司的WIZPROBE激光掃描測頭采用*的三角法測量原理，測量精度受材料類型、表面加工形式、激光光柱角度和環境條件影響較小。適用于掃描小型、精密、軟輕薄等特殊零件，也可用于覆蓋件的掃描。該測頭采樣頻率50點／s，激光光斑直徑為30μｍ，測量范圍為 50ｍｍ±5ｍｍ，測量分辨率1μｍ，單點精度為6μｍ，單點重復性可達0.3μｍ。
美國Perceptron公司的SCANWORKS激光掃描測頭采用三角法進行三維測量。當激光投影平面與物體表面相交時，一個CCD照像機得到包含該交線的投影圖像，通過準確的標定程序，該交線被轉換到三維空間，從而得到被測物體表面的三維值。該測頭系統的測量精度為50μｍ，重復性精度為 20μｍ。