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PreciSim
实验手册
lab2-hand-eye

实验 2 · 手眼标定

目标
用九点法解出相机与运动系的关系,并理解「眼在手上」与「眼看手」为什么不能混。
预计用时
45分钟
难度
入门
前置
完成实验 1。
在 B 站看录屏

目标

解出 T_World_Cam,并亲手制造一次「构型选错但残差很小」的假象。

步骤

  1. 确认 C1 像素当量已完成且在有效期内(标定 → 概览 里看)。
  2. 标定 → 手眼标定,构型选 眼看手(eye-to-hand),九点,跨度 60 mm。
  3. 跑完,记录残差 RMS 和 verify 偏差。
  4. 故意选错:把构型改成「眼在手上」,用同一批数据重跑 solve。 记录残差——它可能仍然很小。
  5. 用 verify 的偏差判断哪个是对的。
  6. 拿标定结果做一次闭环验证:在图像里点一个位置,让平台走过去,看实际落点偏了多少。

判据

判据
步骤 3 残差 RMS < 0.03 mm
步骤 3 偏差 < 0.05 mm
步骤 4 残差 可能同样小 —— 这正是这个实验的重点
步骤 4 偏差 远超容差
步骤 6 闭环落点误差 < 0.08 mm

常见错误

  • 构型选错:不会报错,只会给你一个残差很小的错结果。
  • 九个点走成一条线:矩阵接近奇异,解不稳。九个点要铺开成方阵。
  • 标定过程中碰了相机:外参变了,前面采的点全部作废。
  • 用同一批点既求解又验证:残差必然好看,什么都没验证。

思考题

  1. 为什么构型选错时残差仍然可以很小?这和「模型自洽」与「模型正确」有什么关系?
  2. 九点如果走成 3×3 但间距只有 2 mm,会发生什么?画一下条件数随跨度的变化趋势。
  3. 闭环验证的误差里,有多少来自手眼标定,有多少来自像素当量和运动误差? 用误差预算的方法分解一下。