三维视觉精度关键参数及测量方法

喜欢ヅ旅行 2022-12-12 00:33 62阅读 0赞

市面上已经有很多厂家都在做三维相机了，各家都宣称自己精度1m@1mm、1m@0.5mm，如果选型好了之后，当我们终端用户拿到相机，现场想试试成像效果，看看精度该如何操作呢？或者某个算法需要定位精度达到1mm，拿到相机样品做实际算法测试，以便日后大规模量产又该如何测量呢？想必大家平时一定都有这个问题，这方面的资料比较少，就目前的手头平时的资料整理下来，算是抛砖引玉，希望大家研究这方面的同学一起多多留言交流。三维相机对拍摄距离比较敏感，在选择合适的拍照范围后，才开始测试。

1. 粗略做法：利用相机对着平面拍照，看看平面内点距是否分布均匀，平面的外观是否平整，利用相机保存ply文件，导入Meshlab或者Cloudcompare做定量分析。

2. 借助标准测量圆球，利用球面直径与标准直径做对比得到精度参数。

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这里挑选比较典型的几款产品：Photoneo

Photoneo条纹结构光三维相机

[http://zhishiku.photoneo.com/index.php/PhoXi\_3D%E6%89%AB%E6%8F%8F%E4%BB%AA%E7%B3%BB%E5%88%97\#.E8.A7.84.E6.A0.BC.E5.8F.82.E6.95.B0.E8.AF.B4.E6.98.8E][http_zhishiku.photoneo.com_index.php_PhoXi_3D_E6_89_AB_E6_8F_8F_E4_BB_AA_E7_B3_BB_E5_88_97_.E8.A7.84.E6.A0.BC.E5.8F.82.E6.95.B0.E8.AF.B4.E6.98.8E]

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可以看到，这里的关键参数主要是：深度图分辨率、点距、绝对精度、FPS和Z噪音。

在Intel RealSense散斑结构光相机的手册中，看到一些关于精度测试的文档，这里截了个目录的图片跟大家分享一下。这里比上面多了一个填充率的测试，因为是散斑投影方式，需要保证视野面积内的散斑的投射质量。图片来自《Intel® RealSense™ Camera Depth Testing Methodology》

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目前国内没有3D扫描仪的校准机构，3D扫描仪的用户对于如何校准及核查3D扫描仪的精度也知之甚少。德国标准VDI/VDE 2634 Part2的规定，标准球棒可以用来评价3D扫描仪长度测量的性能，从而确保其溯源性。用来评价3D扫描仪的长度测量性能的参数是球棒的球心距，球心距是指球棒两端球心之间的距离。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lha2Vk_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][] 来源 公众号：实验室参考《如何使用球棒开展3D扫描仪长度测量的校准及核查》

利用标准球和标准平面

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