01 引言

精度作為評價工業級3D相機重要的性能指標之一，主要分為精密度和準確度。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、標準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

將具有漫反射的標準球分別置于三維空間內至少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%的數據點。

探測誤差Ep=|Dm-Dr|，其中Dr為校準值，Dm為測量值。

注意：選擇標準球時，球直徑D應為測量空間內體對角線長度的0.02~0.2倍，且球體本身的形狀誤差應小于待測系統探測誤差的1/5。

03  球心距測量誤差

將具有漫反射的標準球棒分別置于三維空間內至少7個不同的位置并進行測量。

對至少7組以上的點云數據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%的數據點。

ESD=|lm-lk|，其中lk為球心距校準值，lm為球心距測量值。

注意：球棒長度L應至少為測量空間內體對角線的30%，球直徑為體對角線的2%~20%。

04  平面度測量誤差

將具有漫反射的標準平板分別置于三維空間內至少6個不同的位置并進行測量。

對至少6次以上的點云數據進行小二乘平面擬合，分別計算各方位所有數據到相應小二乘擬合平面的距離標準偏差。平面擬合時多可濾除0.3%的數據點。

注意：平板長度不應小于體對角線的1/2，且平板本身的平面度誤差應小于系統平面度測量誤差的1/5。

05總結

對于需要獲得工件尺寸信息或空間坐標的項目來說，如3D定位抓取、3D尺寸測量，3D相機的測量精度應滿足要求，球直徑探測誤差可以理解為3D相機當前測試條件下的測量精度，當然探測誤差會因環境、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據的重復性要好，即使位置有所偏差也不影響檢測結果。

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