01 引言
精度作為評(píng)價(jià)工業(yè)級(jí)3d相機(jī)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(cè)誤差、球心距的測(cè)量誤差、標(biāo)準(zhǔn)平板的平面測(cè)量誤差及拼接誤差來(lái)描述3d相機(jī)的精度。
02 球直徑探測(cè)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(gè)不同的位置并進(jìn)行測(cè)量。
對(duì)每次獲得的點(diǎn)云進(jìn)行小二乘球面擬合得到直徑dm，注意擬合過(guò)程中多可濾除0.3%的數(shù)據(jù)點(diǎn)。
探測(cè)誤差ep=|dm-dr|，其中dr為校準(zhǔn)值，dm為測(cè)量值。
注意：選擇標(biāo)準(zhǔn)球時(shí)，球直徑d應(yīng)為測(cè)量空間內(nèi)體對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的0.02~0.2倍，且球體本身的形狀誤差應(yīng)小于待測(cè)系統(tǒng)探測(cè)誤差的1/5。
03 球心距測(cè)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(gè)不同的位置并進(jìn)行測(cè)量。
對(duì)至少7組以上的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行小二乘球面擬合，得出小二乘球心，并計(jì)算球心距。注意擬合過(guò)程中多可濾除0.3%的數(shù)據(jù)點(diǎn)。
esd=|lm-lk|，其中l(wèi)k為球心距校準(zhǔn)值，lm為球心距測(cè)量值。
注意：球棒長(zhǎng)度l應(yīng)至少為測(cè)量空間內(nèi)體對(duì)角線(xiàn)的30%，球直徑為體對(duì)角線(xiàn)的2%~20%。
04 平面度測(cè)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(gè)不同的位置并進(jìn)行測(cè)量。
對(duì)至少6次以上的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行小二乘平面擬合，分別計(jì)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(shí)多可濾除0.3%的數(shù)據(jù)點(diǎn)。
注意：平板長(zhǎng)度不應(yīng)小于體對(duì)角線(xiàn)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(cè)量誤差的1/5。
05總結(jié)
對(duì)于需要獲得工件尺寸信息或空間坐標(biāo)的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，如3d定位抓取、3d尺寸測(cè)量，3d相機(jī)的測(cè)量精度應(yīng)滿(mǎn)足要求，球直徑探測(cè)誤差可以理解為3d相機(jī)當(dāng)前測(cè)試條件下的測(cè)量精度，當(dāng)然探測(cè)誤差會(huì)因環(huán)境、方法等條件的不同會(huì)有所差異。而對(duì)于一些僅依賴(lài)相對(duì)位置信息的缺陷檢測(cè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，如平面度檢測(cè)，首先需要保證點(diǎn)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(cè)結(jié)果。
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