Kalibratiepaden

Kalibratiepaden zijn vooraf gedefinieerde reeksen poses of bewegingen die gevolgd worden bij de kalibratie van meetinstrumenten en robotische systemen. Ze dienen om systematisch data te verzamelen zodat onbekende parameters van het systeem kunnen worden geschat, zoals cameraintrinsics en -extrinsics, lensvervorming, sensoroffsets, robotarm-offsets en tijdsynchronisatie.

Ontwerp en doel van kalibratiepaden zijn gericht op identificeerbaarheid van de parameters. Een goed kalibratiepad zorgt voor voldoende variatie in de configuratie van het systeem, voorkomt randgevallen die de schatting vertroebelen, en houdt rekening met praktische beperkingen zoals hardwarelimieten en veiligheid. Vaak bestaan kalibratiepaden uit een combinatie van statische meetpunten en geploegde bewegingen over meerdere richtingen en hoeken, zodat de observaties de gewenste parameters voldoende exciteren.

Data verzameling en verwerking verlopen door het volgen van het pad terwijl sensoren data leveren (bijvoorbeeld beelden, diepte of inertiegegevens). De verzamelde data worden vervolgens gebruikt in een wiskundig model en door middel van optimalisatie geanalyseerd om de parameters te schatten. Robuuste methoden doen herhaalde metingen, controleren op uitbijters en valideren de geschatte parameters met onafhankelijke data.

Toepassingsgebieden zijn onder meer camera- en inertiesensor kalibratie, hand-oog kalibratie, kalibratie van multi-sensor systemen zoals lidar-camera, en precisie metrologie in productieomgevingen. De kwaliteit van een kalibratie hangt af van een goed ontworpen kalibratiepad, betrouwbare data en duidelijke evaluatie van de resulterende parameters.