2. 硬件选型与搭建：深度相机选型、标定板选择、实验平台搭建
做3D视觉，硬件选型是第一步，也是最容易踩坑的一步。我见过不少项目，算法调得再好，相机选错了，最后全白搭。说白了，硬件决定了你数据的上限。
这一章，我们聊聊深度相机怎么选、标定板怎么挑、实验平台怎么搭。都是实战经验，希望能帮你少走弯路。
2.1 深度相机选型：结构光 / ToF / 双目
目前主流的深度相机就三种：结构光、ToF、双目。它们原理不同，适用场景也不同。我习惯从三个维度去评估：精度、抗环境光能力、成本。
| 类型 | 原理 | 典型精度 | 抗环境光 | 成本 | 典型代表 |
|---|---|---|---|---|---|
| 结构光 | 投射编码条纹，通过变形计算深度 | 0.1~1 mm | 弱（室内） | 中 | Kinect v1、RealSense D415 |
| ToF | 发射光脉冲，测量飞行时间 | 1~10 mm | 中（室内外） | 中高 | Kinect v2、PMD、TI OPT8241 |
| 双目 | 双摄像头视差匹配 | 0.1~5 mm（视基线） | 强（室内外） | 低 | ZED、RealSense T265 |
我的建议：
- 做高精度小物体（如芯片、小零件）→ 选结构光，但必须在室内、无强光干扰。
- 做中远距离、动态场景（如机器人避障）→ 选ToF，帧率高，但精度一般。
- 做室外、大场景、低成本 → 选双目，但纹理少的地方容易匹配失败。
我在项目中遇到过一个问题：用结构光做金属件检测，结果反光导致条纹完全变形，深度图全是黑洞。后来换了双目+偏振片才解决。所以，选型时一定要考虑被测物体的表面特性。
避坑指南：我曾经在室外用结构光做测量，结果阳光直射下，相机直接“瞎了”。结构光对强光非常敏感，室外项目慎选。
2.2 标定板选择：陶瓷板 vs 玻璃板 vs 亚克力板
标定板是深度标定的核心工具。很多人觉得随便买个棋盘格就行，其实不然。标定板的材质、精度、尺寸都会直接影响标定结果。
我常用的标定板有三种材质，各有优劣：
- 陶瓷板：热膨胀系数小，精度高，适合高精度标定。但贵，且易碎。
- 玻璃板：表面平整度好，适合做高精度棋盘格。但反光严重，ToF相机容易产生干扰。
- 亚克力板：便宜、轻便，适合快速验证。但热变形大，精度一般。
我个人习惯：做正式标定用陶瓷板，做算法验证用亚克力板。玻璃板我很少用，因为反光问题太头疼。
小技巧：标定板的尺寸要覆盖相机视场的1/3以上。太小了，标定参数容易发散。我一般选200mm×200mm以上的板子。
2.3 实验平台搭建：稳定、可调、可重复
实验平台是硬件选型的最后一步，也是最容易被忽略的一步。我见过有人把相机直接绑在桌子上就开始标定，结果稍微碰一下，标定结果就变了。
搭建平台时，我重点关注三点：
- 稳定性：相机和标定板必须固定牢固，不能有晃动。我习惯用光学面包板+重型支架。
- 可调性：相机高度、角度、距离要能微调。我用的是XYZ三轴位移台+万向云台。
- 可重复性：每次实验的位姿要能复现。我建议在平台上做标记，记录每次的位置。
下面是我常用的实验平台结构图，你可以参考：
嗯，这里要注意：标定过程中，标定板不能移动，只能移动相机或调整平台。否则标定参数会乱掉。
避坑指南：我曾经在标定时，平台没锁紧，相机轻微晃动了一下。结果标定出来的内参全是错的，浪费了一整天。所以，每次标定前，一定要检查所有螺丝是否拧紧。
2.4 硬件选型总结
硬件选型没有的好坏，只有适不适合。我总结了一个简单的决策流程，你可以照着走：
- 确定场景：室内还是室外？静态还是动态？精度要求多少？
- 选相机类型：根据场景选结构光/ToF/双目。
- 选标定板：根据精度要求选陶瓷/玻璃/亚克力。
- 搭平台：保证稳定、可调、可重复。
你想想看，硬件选型就像盖房子的地基。地基没打好，后面算法再牛也白搭。所以，别急着调代码，先把硬件搞定。
核心要点：
- 结构光精度高，但怕强光；ToF帧率高，但精度一般；双目成本低，但怕纹理少。
- 标定板首选陶瓷板，次选亚克力板，玻璃板慎用。
- 实验平台必须稳定，螺丝拧紧，位置标记好。