传感器标定

传感器标定是一种“调校”，它教会传感器的原始输出代表正确的含义。刚出厂时，传感器报出的数字用的是它自己内部的单位，而这些数字几乎从来都不完全诚实：一个力传感器在没有任何东西压上去时可能读出 102 克，一支温度探头可能偏高两度。标定通过给传感器展示已知、可信的参考量，并记录它的读数与之相差多少，来纠正这一点。举个简单的例子：浴室体重秤的标定，就是把一个经过认证的 10 千克砝码放上去，再调整到它确实显示 10 千克为止。标定的成果，是机器人对今后每一次读数都会套用的一个小小“映射”，把原始输出换算成真实的物理数值。

大多数标定纠正两种基本缺陷。一种是偏移，也叫偏置：读数被恒定地平移了一个量，可以在已知真值为零时把传感器“归零”来修正。另一种是比例，或称增益：读数相对于现实增长得太快或太慢，可以拿一个已知的非零参考量来比对，使其斜率回归正确。像相机和激光雷达这样更复杂的传感器，还需要更精细的标定，以确定镜头畸变、安装角度和时间同步。标定之所以重要，是因为即使一个毫无噪声、完美无瑕的传感器，只要它的数字存在系统性偏差就毫无用处；而且由于传感器会随着老化和升温而漂移，机器人往往是定期重新标定，而不是只标定一次。