系统的实验内容有两部分：一部分是传感器的实验，另一部分是现场系统的实验。第一部分实验包括传感器内部结构的调整和其本身结构参数的确定，这些统称为“局部校准”。实际上，该过程是确定一个相对于传感器本身、用于表征被测物体的局部坐标系。这一步通常是传感器组装后在实验室里进行的。第二部分实验包括各个视觉传感器工作位置的调整和求取各个传感器在总坐标系中的坐标，这些内容相应地定义为“整体校准”。通过这一步，可以把按设计要求放置的、离散的传感器统一到一个用户坐标系，从而实现各个测点评价指标的统一。因此，系统可以方便地输出点坐标的绝对值或相对偏离。

系统的测量对象是Audi—100轿车白车身左侧围，共9个测点，其分布如图1所示。这些点都分散在棱边上，使用轮廓传感器6个，表面传感器3个。被测点在给定一个坐标值（如X值或Z值）条件下，求得另两个坐标值。在选用传感器的时，遵守这样一个法则：与坐标轴一致的棱边选用轮廓传感器，与坐标轴倾斜（有较大夹角）的棱边则选用表面传感器。这种选用法则可以使系统的测量偏差达到最小。

系统在现场的整体校准是在一台大型坐标测量机（6.45m×2.10m×1.45m）内进行的。定义坐标测量机上的第二坐标系为白车身坐标系，用它的测头对特定的靶标进行测量，同时用视觉传感器对它进行同样的测量，从而得到两个坐标系（传感器坐标系和白车身坐标系）之间的关系

展开得

式中，（X_g，Y_g，Z_g）为传感器局部坐标系中靶标的坐标值；（X，Y，Z）为它在白车身坐标系中的坐标；H_m是待定的转换矩阵，它的元素是由整体校准过程确定的，它包括坐标系的旋转和平移。为了求解H_m矩阵，靶标上的测点数不得少于4个，但在轮廓传感器这种只有单结构光平面的特殊情况下，测点数可以只有3个。(www.daowen.com)

图1 侧围（左）上被测点的分布情况

在现场实验中，系统对侧围的测量数据稳定性优于±0.06mm，测量9点工作周期为80s。为了检验视觉检测系统与CMM的一致性，对4个侧围进行了统计测量，统计结果列于表1中。表中的数据是根据检测系统读数与CMM读数之间的偏差进行分类的，在绝对偏差≤1.0mm的范围，两者的相一致性达92%；在0.5mm的范围内，相一致性为62%。这些数据的偏差包括了被测车围本身的定位误差、CMM对棱边顶点的瞄准误差以及传感器对侧围的测量误差。实际上侧围的定位误差约为±0.2mm，CMM的瞄准误差可达±0.3mm。实验过程中，数据偏差较大的点总出现在Y方向，该方向即为夹具对侧围紧固锁定方向，可以认为夹具锁定精度对实验结果产生了较大的影响，因此紧固装置有待完善。

表1 视觉系统与CMM相关统计结果（4个侧围）