CN214149146U - 一种测试板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种测试板。所述测试板包括：背景板；第一测试部，设置于所述背景板上，包括至少两个第一测试块；各所述第一测试块的截面尺寸相同，且各所述第一测试块的轴向尺寸不同；第二测试部，设置于所述背景板上，包括至少两个第二测试块；各所述第二测试块的轴向尺寸相同，且各所述第二测试块的截面尺寸不同。基于所述测试板，用户能够根据肉眼观察结果快速、精确地对3D相机的精度进行评估。

Description

一种测试板

技术领域

本实用新型属于光学测试领域，涉及一种测试板，特别是涉及一种基于测试块的测试板。

背景技术

在3D视觉领域，技术人员经常会使用平面(例如白墙或白板等)作为测试标靶，以此来评估3D相机的精度，这种测试方法操作便捷但是无法反应3D效果对细节的呈现精度。现有技术中，部分方案会采用后处理方法来提升上述测试方法的测量精度，但是在实际应用中，3D点云与物理事实相差较远。此外，现有技术中也有部分方案使用机器人或导轨来带动标准物体运动，通过3D相机测量值与机械运动量之间的差距来反应3D效果对细节的呈现精度。尽管这种方式与实际情况较为相符，但是该方式操作复杂，且会引入机械运动误差及相机-机械标定误差。

根据以上描述可知，现有技术中采用平面作为测试标靶无法实现快速、精确地对3D相机的精度进行评估。因此，如何提供一种能够快速、精确地对3D相机的精度进行评估的测试标靶，已经成为本领域技术人员亟需解决的技术问题之一。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种测试板，用于解决现有技术中采用平面作为测试标靶无法实现快速、精确地对3D相机的精度进行评估的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型的第一方面提供一种测试板，所述测试板包括：背景板；第一测试部，设置于所述背景板上，包括至少两个第一测试块；各所述第一测试块的截面尺寸相同，且各所述第一测试块的轴向尺寸不同；第二测试部，设置于所述背景板上，包括至少两个第二测试块；各所述第二测试块的轴向尺寸相同，且各所述第二测试块的截面尺寸不同。

于所述第一方面的一实施例中，至少一个所述第一测试块为突出于所述背景板的第一凸柱，所述第一凸柱的轴向尺寸为所述第一凸柱的高度；和/或至少一个所述第一测试块为凹陷于所述背景板的第一凹槽，所述第一凹槽的轴向尺寸为所述第一凹槽的深度。

于所述第一方面的一实施例中，所述第一测试块在所述背景板上以阵列形式排列。

于所述第一方面的一实施例中，在参考方向上，位置相邻的两个所述第一测试块具有一条公共边；和/或在参考方向上，位置相邻的两个所述第一测试块中的一个为突出于所述背景板的第一凸柱，另一个为凹陷于所述背景板的第一凹槽；和/或在参考方向上，所述第一测试块的轴向尺寸依次减少或依次增加；其中，所述参考方向是指所述阵列的行方向或列方向。

于所述第一方面的一实施例中，任一所述第一测试块至少有一条边与所述背景板相邻。

于所述第一方面的一实施例中，所述第二测试块包括突出于所述背景板的第二凸柱，所述第二凸柱的轴向尺寸为所述第二凸柱的高度；和/或所述第二测试块包括凹陷于所述背景板的第二凹槽，所述第二凹槽的轴向尺寸为所述第二凹槽的深度。

于所述第一方面的一实施例中，所述测试板还包括：第三测试部，设置于所述背景板上，包括至少两个第三测试块；所述第三测试块与所述第二测试块的数量相同，且所述第三测试块与所述第二测试块一一对应；其中，各所述第三测试块与其对应的第二测试块的截面尺寸相同，凹凸状态相反。

于所述第一方面的一实施例中，所述第二测试部与所述第三测试部以对称的方式设置于所述背景板上。

于所述第一方面的一实施例中，所述第一测试块为方形测试块；和/或所述第二测试块为圆形测试块。

于所述第一方面的一实施例中，所述测试板由铝制成；和/或所述测试板表面为喷砂表面。

如上所述，本实用新型所述测试板的一个技术方案，具有以下有益效果：

所述测试板包括第一测试部和第二测试部，其中，所述第一测试部具有不同的轴向尺寸，所述第二测试部具有不同的截面尺寸。在实际应用中，利用3D相机采集测试板的点云数据，通过肉眼观察3D点云结果即可获取3D相机的3D深度精度和3D定位精度。因此，本实用新型所述测试板使得用户能够根据肉眼观察结果快速、精确地对3D相机的精度进行评估。

附图说明

图1A显示为本实用新型所述测试板于一具体实施例中的结构示意图。

图1B显示为图1A所示测试部沿A-A线的剖视图。

图1C显示为图1A所述测试板沿B-B线的剖视图。

图2显示为本实用新型所述测试板于一具体实施例中的局部结构示意图。

图3显示为本实用新型所述测试板于一具体实施例中的局部结构示意图。

图4显示为本实用新型所述测试板于一具体实施例中的结构示意图。

元件标号说明

1 测试板

11 第一测试部

111～116 第一测试块

12 第二测试部

121～124 第二测试块

13 背景板

14 第三测试部

141 第三测试块

2 测试板

21 第一测试部

22 第二测试部

23 背景板

24 第三测试部

A-A 剖视线

B-B 剖视线

C、D 公共边

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。此外，在本文中，诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

现有技术中采用平面作为测试标靶无法实现快速、精确地对3D相机的精度进行评估。针对这一问题，本实用新型提供一种测试板。所述测试板包括第一测试部和第二测试部，其中，所述第一测试部具有不同的轴向尺寸，所述第二测试部具有不同的截面尺寸。基于所述测试板，利用3D相机采集测试板的点云数据，通过肉眼观察3D点云结果即可获取3D相机的3D深度精度和3D定位精度。因此，本实用新型所述测试板使得用户能够根据肉眼观察结果快速、精确地对3D相机的精度进行评估。

请参阅图1A、图1B和图1C，于本实用新型的一实施例中，所述测试板1包括第一测试部11、第二测试部12和背景板13。其中，图1A显示为所述测试板1的主视图，图1B显示为图1A所示测试板1沿A-A剖面线的剖视图，图1C显示为图1A所示测试板1沿B-B剖面线的剖视图。

具体地，本实施例中，所述第一测试部11设置于所述背景板13上，包括第一测试块111、112和113。本实施例中，所述第一测试块111、112和113的截面为方形，此时，所述第一测试块111、112和113优选为方形测试块。其中，所述截面是指与所述背景板13平行的面。然而，本实用新型所述测试板中，所述第一测试块的形状并不限制为方形，实际应用中可以根据具体需求选取诸如矩形、六边形等形状的第一测试块。

所述第一测试块111、112和113的截面尺寸相同，所述第一测试块111的截面尺寸例如为所述第一测试块111的截面图形中各边的长度。对所述第一测试块111和所述第一测试块112来说，二者的截面尺寸相同是指二者的所有对应边长度均相同。所述第一测试块111、112和113的轴向尺寸各不相同，其中，所述轴向是指与所述背景板13垂直的方向，所述第一测试块111、112和113的轴向尺寸是指其高度或深度。

所述第二测试部12设置于所述背景板13上，包括第二测试块121、122和123。本实施例中，所述第二测试部12的截面为圆形，此时，所述第二测试块121、122和123为圆形测试块。然而，本实用新型所述测试板中，所述第二测试块的形状并不限制为圆形，实际应用中可以根据具体需求选取诸如椭圆形、多边形等形状的第二测试块。

所述第二测试块121、122和123的轴向尺寸相同，其中，所述轴向尺寸是指所述第二测试块121、122和123的高度或深度。所述第二测试块121、122和123的截面尺寸各不相同，本实施例中，所述截面尺寸是指所述第二测试块121、122和123的半径或直径。当所述第二测试块的截面不为圆形时，所述截面尺寸例如为所述第二测试块的截面图形外接圆或内切圆的半径或直径。

所述背景板13为一平整平面，该平整平面例如为一误差小于0.01mm的平面。所述背景板13可以通过精加工方式获得。所述第一测试部11和所述第二测试部12可以根据实际需求设置在所述背景板13的相应位置，例如，可以将所述第一测试部11设置于所述背景板13的上部，将所述第二测试部12设置于所述背景板13的下部；或者，将所述第一测试部11设置于所述背景板13的左侧，将所述第二测试部12设置于所述背景板13的右侧。

在利用所述测试板1对3D相机的精度进行评估时，可以将3D相机悬挂于距离地面高度为h的位置，调整主光线使其垂直于地面，将所述测试板1平放至地面并使其位于3D相机的视野中央。利用3D相机采集所述测试板1的3D点云数据。用户通过肉眼观察3D点云结果，将肉眼能够分辨的、轴向尺寸最小的第一测试块的高度或深度作为3D相机在高度h下的3D深度精度，将肉眼能够分辨的、截面尺寸最小的第二测试块的直径作为3D相机在高度h下的3D定位精度。

根据以上描述可知，基于本实施例所述测试板1，用户可以通过肉眼的观察结果直接获取3D相机的3D深度精度和3D定位精度，从而实现对3D相机精度的快速、精确评估。

于本实用新型的一实施例中，至少一个所述第一测试块为突出于所述背景板的第一凸柱，其中，所述第一凸柱的轴向尺寸为所述第一凸柱的高度；和/或，至少一个所述第一测试块为凹陷于所述背景板的第一凹槽，所述第一凹槽的轴向尺寸为所述第一凹槽的深度。对比可知，在所述背景板上设置第一凸柱所需要的材料，相较于在所述背景板上设置第一凹槽所需要的材料更多。

例如，请继续参阅图1A，第一测试块111、112和113可以全部为突出于背景板13的第一凸柱，此时，第一测试块111、112和113的轴向尺寸为三者各自突出于背景板13的高度。又例如，第一测试块111、112和113可以全部为凹陷于背景板的13的第一凹槽，此时，第一测试块111、112和113的轴向尺寸为三者各自凹陷于背景板13的深度。再例如，第一测试块111和113可以为突出于背景板13的第一凸柱，第一测试块112可以为凹陷于背景板13的第一凹槽，此时，第一测试块111和113的轴向尺寸为二者各自突出于背景板13的高度，第一测试块112的轴向尺寸为其凹陷于背景板13的深度。

于本实用新型的一实施例中，所述第一测试块在所述背景板上以阵列形式排列，即：所述第一测试块在所述背景板上排列成特定数量的行和列。例如，请参阅图2，所述第一测试部11中的第一测试块在所述背景板上以一2行6列的阵列形式排列。

于本实用新型的一实施例中，在一参考方向上，位置相邻的两个所述第一测试块具有一条公共边。其中，所述参考方向是指所述阵列的行方向或列方向。例如，请继续参阅图2，以所述阵列的行方向为所述参考方向，第一测试块114和115在所述参考方向上相邻，二者具有一条公共边C；第一测试块115和116在所述参考方向上相邻，二者具有一条公共边D。需要说明的是，两个所述第一测试块具有一条公共边，是指在俯视图上二者的一条边相重合。

本实施例中，通过将所述测试板配置为位置相邻的两个所述第一测试块具有一条公共边，使得所述测试板上任一行或任一列的所有第一测试块均紧密排列，有利于提升所述测试板的空间利用率，并减小所述测试板的尺寸，从而节省制造所述测试板所需的材料。

于本实用新型的一实施例中，在一参考方向上，位置相邻的两个所述第一测试块中的一个为突出于所述背景板的第一凸柱，另一个为凹陷于所述背景板的第一凹槽。其中，所述参考方向是指所述阵列的行方向或列方向。例如，请继续参阅图2，以所述阵列的行方向为所述参考方向；基于该参考方向，若第一测试块114为第一凸柱，则与其相邻的第一测试块115为第一凹槽，与第一测试块115相邻的另一第一测试块116为第一凸柱，以此类推。又例如，若第一测试块114为第一凹槽，则与其相邻的第一测试块115为第一凸柱，与第一测试块115相邻的另一第一测试块116为第一凹槽，以此类推。

于本实用新型的一实施例中，在一参考方向上，所述第一测试块的轴向尺寸依次减少或依次增加。其中，所述参考方向是指所述阵列的行方向或列方向。例如，请继续参阅图2，以所述阵列的行方向为所述参考方向；在该参考方向上，第一测试块114的轴向尺寸大于第一测试块115，第一测试块115的轴向尺寸大于第一测试块116，依次类推；或者，第一测试块114的轴向尺寸小于第一测试块115，第一测试块115的轴向尺寸小于第一测试块116。

于本实用新型的一实施例中，任一所述第一测试块至少有一条边与所述背景板相邻，以便用户通过肉眼观察区分所述第一测试块与所述背景板，进而更准确地获取3D相机的精度。

于本实用新型的一实施例中，所述第二测试块包括突出于所述背景板的第二凸柱，所述第二凸柱的轴向尺寸为所述第二凸柱的高度；和/或所述第二测试块包括凹陷于所述背景板的第二凹槽，所述第二凹槽的轴向尺寸为所述第二凹槽的深度。

例如，请继续参阅图1A，第二测试块121、122和123可以全部为突出于背景板13的第二凸柱，此时，第二测试块121、122和123的轴向尺寸为三者各自突出于背景板13的高度。又例如，第二测试块121、122和123可以全部为凹陷于背景板13的第二凹槽，此时，第二测试块121、122和123的轴向尺寸为三者各自凹陷于背景板13的深度。再例如，第二测试块121和123为突出于背景板13的第二凸柱，第二测试块122为凹陷于背景板13的第二凹槽，此时，第二测试块121和123的轴向尺寸为二者各自突出于背景板13的高度，第二测试块122的轴向尺寸为其凹陷于背景板13的深度。

于本实用新型的一实施例中，所述测试板还包括：第三测试部，设置于所述背景板上，包括至少两个第三测试块；所述第三测试块与所述第二测试块的数量相同，且所述第三测试块与所述第二测试块一一对应；其中，各所述第三测试块与其对应的第二测试块的截面尺寸相同，凹凸形态相反。

例如，请参阅图3，测试部1的第二测试部12包括7个第二测试块。第三测试部14设置于背景板13上，包括7个第三测试块。第三测试部14中的第三测试块与第二测试部中的第二测试块一一对应，其中，各所述第三测试块与其对应的第二测试块的截面尺寸相同，凹凸状态相反。以第三测试块141为例，该第三测试块141与第二测试块124相对应，二者具有相同的截面尺寸；并且，当第二测试块124为突出于背景板13的第二凸柱时，第三测试块141为凹陷于背景板13的第三凹槽；当第二测试块124为凹陷于背景板13的第二凹槽时，第三测试块141为突出于背景板13的第三凸柱。

优选地，所述第二测试部与所述第三测试部以对称的方式设置于所述背景板上。进一步优选地，所述第二测试部与所述第三测试部以中心对称的方式设置于所述背景板上，以尽可能地提升所述背景板的空间利用率，从而进一步减小所述测试板的尺寸。

于本实用新型的一实施例中，所述测试板由铝为基础材料制成；和/或所述测试板的表面为经过喷砂处理后得到的喷砂表面，以减少测试板对光线的反射，从而避免3D相机的过曝。

请参阅图4，于本实用新型的一实施例中，测试板2基于一整块精加工平整平面(误差<0.01mm)实现。测试板2分为上下两部分，上半部分为3D深度精度(Z轴方向分辨极限)测试区域，下半部分为3D定位精度(XY平面方向分辨极限)测试区域。

测试板2的上半部分包括第一测试部21，第一测试部21包括不同高度的第一测试块，该第一测试块的截面形状优选为50mm×50mm的标准方块。

优选地，为了提升测试板2的空间利用率，所述第一测试部21所包含的第一测试块在测试板2上紧密排列，形成阶梯状。所述第一测试部21第一行中第一测试块的轴向尺寸例如为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、1mm；所述第二测试部21第二行中第一测试块的轴向尺寸例如为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm。进一步优选地，为了减少测试板2生产过程中所需的耗材，所述第二测试部21第二行中3mm、5mm和7mm的第一测试块可以为凹陷于测试部2的第一凹槽，所述第二测试部21中的其余第一测试块为突出于测试部2的第一凸柱。

测试板2的下半部分包括第二测试部22和第三测试部24，其中，第二测试部22包括不同直径的第二测试块，第三测试部24包括不同直径的第三测试块。

本实施例中，所述第二测试块为突出于背景板23的第二凸柱，所述第三测试块为凹陷于所述背景板23的第二凹槽，以模拟状况复杂的物体表面。其中，所述第二测试块的高度优选为5mm，相应地，所述第三测试块的深度优选为5mm。

优选地，第二测试部22和第三测试部24以中心对称方式设置于背景板，以尽可能的提升测试板2的空间利用率。

优选地，测试板2以铝为基础材料制成，其表面通过喷砂处理，以减少测试板2表面的镜面反射，从而避免3D相机的过曝。

本实施例所述测试板2能够有效降低3D相机效果的评估时间。根据实际测试可得，采用现有方法对3D相机的精度进行评估需要6小时以上的采集，而使用本实用新型所述测试板2，能够将测试和分析时间降低至30分钟。此外，对于相机的3D深度精度，本实施例所述测试板2的测试极限可达0.1mm，对于相机的3D定位精度，本实施例所述测试板2的测试极限可达2mm，完全能够覆盖目前市面上大多数3D相机的精度极限。

此外，针对机器人抓取行业中使用的3D视觉模块，现有技术在评估目标抓取物时往往需要将实物置于视觉系统中，根据系统反馈判读此类物体能否在该系统中正常工作。本实施例提供的测试板2可以对该视觉模块的识别精度进行快捷有效评估。因此，本实施例所述测试板2允许技术人员在不进行上机测试的情况下，预先判定SKU是否存在尺寸过小、厚度过薄等导致视觉系统无法识别的问题，从而进行筛选。

并且，针对人脸识别视觉模块，现有技术多采用定性和主观判读。本实施例提供的测试板2使得技术人员能够在众多的商品中进行符合事实的定量比较，并以此为判据为选型提供参考依据。

综上所述，本实用新型提供了一种测试板，所述测试板包括第一测试部和第二测试部，其中，所述第一测试部具有不同的轴向尺寸，所述第二测试部具有不同的截面尺寸。基于所述测试板，用户能够根据肉眼观察结果快速、精确地对3D相机的精度进行评估。

因此，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种测试板，其特征在于，所述测试板包括：

背景板；

第一测试部，设置于所述背景板上，包括至少两个第一测试块；各所述第一测试块的截面尺寸相同，且各所述第一测试块的轴向尺寸不同；

第二测试部，设置于所述背景板上，包括至少两个第二测试块；各所述第二测试块的轴向尺寸相同，且各所述第二测试块的截面尺寸不同。

2.根据权利要求1所述的测试板，其特征在于：

至少一个所述第一测试块为突出于所述背景板的第一凸柱，所述第一凸柱的轴向尺寸为所述第一凸柱的高度；和/或

至少一个所述第一测试块为凹陷于所述背景板的第一凹槽，所述第一凹槽的轴向尺寸为所述第一凹槽的深度。

3.根据权利要求1所述的测试板，其特征在于：所述第一测试块在所述背景板上以阵列形式排列。

4.根据权利要求3所述的测试板，其特征在于：

在参考方向上，位置相邻的两个所述第一测试块具有一条公共边；和/或

在参考方向上，位置相邻的两个所述第一测试块中的一个为突出于所述背景板的第一凸柱，另一个为凹陷于所述背景板的第一凹槽；和/或

在参考方向上，所述第一测试块的轴向尺寸依次减少或依次增加；

其中，所述参考方向是指所述阵列的行方向或列方向。

5.根据权利要求1所述的测试板，其特征在于：任一所述第一测试块至少有一条边与所述背景板相邻。

6.根据权利要求1所述的测试板，其特征在于：

所述第二测试块包括突出于所述背景板的第二凸柱，所述第二凸柱的轴向尺寸为所述第二凸柱的高度；和/或

所述第二测试块包括凹陷于所述背景板的第二凹槽，所述第二凹槽的轴向尺寸为所述第二凹槽的深度。

7.根据权利要求1所述的测试板，其特征在于，所述测试板还包括：

第三测试部，设置于所述背景板上，包括至少两个第三测试块；所述第三测试块与所述第二测试块的数量相同，且所述第三测试块与所述第二测试块一一对应；其中，各所述第三测试块与其对应的第二测试块的截面尺寸相同，凹凸状态相反。

8.根据权利要求7所述的测试板，其特征在于：所述第二测试部与所述第三测试部以对称的方式设置于所述背景板上。

9.根据权利要求1所述的测试板，其特征在于：所述第一测试块为方形测试块；和/或所述第二测试块为圆形测试块。

10.根据权利要求1所述的测试板，其特征在于：所述测试板由铝制成；和/或所述测试板表面为喷砂表面。

Images