01 引言
精度作為評價工業(yè)級3d相機重要的性能指標(biāo)之一，主要分為精密度和準(zhǔn)確度。在vdi/vde 2634 part2中，主要分為球直徑的探測誤差、球心距的測量誤差、標(biāo)準(zhǔn)平板的平面測量誤差及拼接誤差來描述3d相機的精度。
02 球直徑探測誤差
將具有漫反射的標(biāo)準(zhǔn)球分別置于三維空間內(nèi)至少10個不同的位置并進行測量。
對每次獲得的點云進行小二乘球面擬合得到直徑dm，注意擬合過程中多可濾除0.3%的數(shù)據(jù)點。
探測誤差ep=|dm-dr|，其中dr為校準(zhǔn)值，dm為測量值。
注意：選擇標(biāo)準(zhǔn)球時，球直徑d應(yīng)為測量空間內(nèi)體對角線長度的0.02~0.2倍，且球體本身的形狀誤差應(yīng)小于待測系統(tǒng)探測誤差的1/5。
03 球心距測量誤差
將具有漫反射的標(biāo)準(zhǔn)球棒分別置于三維空間內(nèi)至少7個不同的位置并進行測量。
對至少7組以上的點云數(shù)據(jù)進行小二乘球面擬合，得出小二乘球心，并計算球心距。注意擬合過程中多可濾除0.3%的數(shù)據(jù)點。
esd=|lm-lk|，其中l(wèi)k為球心距校準(zhǔn)值，lm為球心距測量值。
注意：球棒長度l應(yīng)至少為測量空間內(nèi)體對角線的30%，球直徑為體對角線的2%~20%。
04 平面度測量誤差
將具有漫反射的標(biāo)準(zhǔn)平板分別置于三維空間內(nèi)至少6個不同的位置并進行測量。
對至少6次以上的點云數(shù)據(jù)進行小二乘平面擬合，分別計算各方位所有數(shù)據(jù)到相應(yīng)小二乘擬合平面的距離標(biāo)準(zhǔn)偏差。平面擬合時多可濾除0.3%的數(shù)據(jù)點。
注意：平板長度不應(yīng)小于體對角線的1/2，且平板本身的平面度誤差應(yīng)小于系統(tǒng)平面度測量誤差的1/5。
05總結(jié)
對于需要獲得工件尺寸信息或空間坐標(biāo)的項目來說，如3d定位抓取、3d尺寸測量，3d相機的測量精度應(yīng)滿足要求，球直徑探測誤差可以理解為3d相機當(dāng)前測試條件下的測量精度，當(dāng)然探測誤差會因環(huán)境、方法等條件的不同會有所差異。而對于一些僅依賴相對位置信息的缺陷檢測項目來說，如平面度檢測，首先需要保證點云數(shù)據(jù)的重復(fù)性要好，即使位置有所偏差也不影響檢測結(jié)果。
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