实验 1 · 像素当量标定

目标#

在 demo-2axis-vision 上标出像素当量，并回答一个问题：你标出来的值，离真的差多远？

准备#

• 机台：demo-2axis-vision
• 前置标定：先跑一次 C3 相机内参与畸变（这一步不能省，原因见步骤 5）
• 预计用时：30 分钟

步骤#

1. 文件 → 打开机台 → demo-2axis-vision，等所有设备显示「已连接」。
2. 标定 → 相机内参与畸变，保持默认跑完。记下重投影误差（应 < 0.15 px）。
3. 标定 → 像素当量。在 prepare 里把采集跨度设为 50 mm，点数 9。
4. 跑完，记录三个数：solved.mmPerPx、truth.mmPerPx、verify.deviationMm。
5. 把采集跨度改成 5 mm，点数改成 25，再跑一次。点数变多了，偏差反而变大——记录下来。
6. 跳过 C3（标定 → 重置 → 仅内参），直接跑像素当量。看残差和偏差各自变了多少。

判据#

项	判据
步骤 4 的偏差	< 0.05 mm
步骤 4 的残差 RMS	< 0.15 px
步骤 5 的偏差	明显大于步骤 4（通常 3–5 倍）
步骤 6	残差只略涨，偏差涨到步骤 4 的 5 倍以上

常见错误#

• 把采集点全挤在视野中心：残差很好看，偏差很大。跨度比点数重要得多。
• 忘了先做畸变标定：这是步骤 6 要你亲自复现的。
• 单向采集：所有点都从同一方向走过去，反向间隙被藏起来了（实验 3 专门讲）。
• 改了标定板参数却没改配置：标称间距填错 0.1%，结果就直接差 0.1%。

思考题#

1. 步骤 5 里点数从 9 涨到 25，理论上精度应该提升多少倍？实际为什么反而更差？
2. 残差 RMS 在步骤 6 里只涨了不到 3 倍，偏差却涨了 5 倍以上。这说明残差在什么情况下会骗人？
3. 如果真机上没有真值，你怎么设计一个实验来估计自己的偏差？（提示：块规、已知距离的两次定位）
4. 像素当量的相对误差 0.1% 在 200 mm 行程上意味着多少毫米？这个数能接受吗？

延伸阅读#

• 噪声模型 · 像素当量
• 真值与容差