在3D视觉技术日新月异的今天,双目3D相机扮演着至关重要的角色,尤其是在工业自动化、机器人技术和人工智能等领域。奥比中光的Gemini 335和英特尔的RealSense D435i是市场上两款备受关注的产品。本文将对这两款相机进行深入的对比分析,探讨它们在不同应用场景下的性能表现,并尝试解答“谁更胜一筹”的问题。
奥比中光Gemini 335:全场景深度图像输出的卓越代表
奥比中光的Gemini 335是Gemini 330系列的首发产品,以其紧凑的体积和强大的性能而著称。它配备了高性能的主被动融合双目成像系统以及多种传感器,能够在各种复杂的光照条件和动态环境中稳定输出高质量的深度数据。这意味着无论是在阳光明媚的户外、光线昏暗的室内,还是在快速移动的场景中,Gemini 335都能提供可靠的深度信息。
Gemini 335实现全场景高质量深度图像数据输出的关键在于其独特的工作机制。在光线较暗的环境中,LDM(激光散斑模块)会向物体投射红外散斑,增强物体的纹理信息。左右双目模块则负责采集这些增强后的图像纹理信息。而在户外阳光直射的情况下,LDM的激光散斑会被自然光淹没,此时左右双目模块会采集自然光下的图像纹理信息。在室内、半室外以及户外非阳光直射的场景中,左右双目模块会融合采集红外散斑后的纹理增强图像以及自然光下的图像纹理。最后,深度引擎处理器MX6800接收这些图像数据,执行深度生成算法,输出目标的深度图像。
这种主被动融合的双目成像系统,结合多种传感器,使得Gemini 335能够在各种复杂环境下保持稳定的深度感知能力。
英特尔RealSense D435i:高性能深度相机系列的代表
英特尔RealSense D400系列是英特尔公司推出的高性能深度相机系列,其中的D435i型号同样具备出色的深度感知能力。RealSense D435i配备了RGB相机、红外成像模块、红外LDM以及IMU(惯性测量单元)等传感器,可以提供准确的深度信息。但是,RealSense D435i缺少LRM(激光测距模块)。
那么,奥比中光的Gemini 335相机与英特尔RealSense D435i相比,成像性能究竟如何呢?为了解答这个问题,我们针对多个典型场景进行了对比测试,以评估它们在不同环境下的实际表现。
对比测试:四大场景彰显实力差异
为了更全面地了解Gemini 335和RealSense D435i的性能差异,我们选择了四个具有代表性的场景进行对比测试,包括户外阳光环境、复杂场景、FOV大小及D2C功能,以及运动场景。
对比场景一:户外阳光下的成像效果对比
测试地点选在夏季晴天下午2点的户外草坪,阳光照度超过50K Lux。这种高亮度环境对深度相机的性能提出了严峻的挑战。
从测试结果来看,Gemini 335和RealSense D435i都能够在户外阳光下输出稳定的深度图,深度效果基本一致。这表明两款相机都具备一定的抗强光干扰能力,能够在户外环境下提供可用的深度信息。
对比场景二:复杂场景下的成像效果对比
为了测试相机在复杂环境下的表现,我们在室内搭建了一个包含多种物体的场景,包括透明塑料瓶、细小木棍、黑色三脚架、蓝色重复纹理塑料箱以及高反光柱。这些物体具有不同的材质、纹理和反射特性,对深度相机的感知能力提出了更高的要求。我们将两款相机放置在距离物体约1.5米的位置进行拍摄。
测试结果显示,Gemini 335在深度成像和点云成像方面表现更为出色,能够提供更稳定、完整的图像。尤其是在面对重复纹理、无纹理和弱纹理物体时,Gemini 335的优势更加明显。相比之下,RealSense D435i在处理这些复杂物体时,可能会出现深度信息缺失或噪声的情况。
对比场景三:成像FOV大小及D2C功能对比
为了测试相机的成像范围和D2C(Depth-to-Color)功能,我们使用光学标定板进行拍摄。标定板上标记了数字“5”和“11”,相机距离标定板约0.3米。
测试结果表明,在同等深度距离下,Gemini 335的成像范围(FOV)大于RealSense D435i。在纵向上,Gemini 335的成像中包含数字“5”和“11”,而D435i只包含“11”。在横向上,Gemini 335覆盖的格子数也更多。
以下是官方提供的FOV参数对比:
RealSense D435i深度与RGB FOV参数
Gemini 335 深度与RGB FOV参数
此外,Gemini 335支持硬件D2C和软件D2C,可以实现多分辨率下的深度与彩色图像信息的像素级空间对齐,并在viewer中直接输出2D的D2C图与3D的彩色点云图。
RealSense D435/D435i仅支持软件D2C,需要通过SDK或代码实现。这要求上位机具备更高的算力。虽然RealSense D435/D435i也可以输出3D的彩色点云图,但图片平整度不如Gemini 335。
对比场景四:运动场景成像对比
为了测试相机在运动状态下的成像效果,我们将两款相机放置在距离桌面带图案纸张相似距离的位置,然后快速摆动相机。
通过观察可以发现,两款相机都可以输出真实的RGB图像,但Gemini 335的运动模糊程度明显低于RealSense D435/D435i。这表明Gemini 335在运动场景下具有更好的成像质量,能够捕捉更清晰的图像。
总结:Gemini 335 优势突出
经过以上对比测试,我们可以得出结论:奥比中光Gemini 335在户外阳光、复杂场景和运动场景下的成像效果优于英特尔RealSense D435i,并且具备更大的深度及RGB FOV,同时支持硬件与软件D2C。在价格方面,Gemini 335的官方定价为1950元,而RealSense D435i的官方定价为334美元(约2382元)。因此,在价格上,Gemini 335更具竞争力。
此外,奥比中光还为Gemini 335及整个Gemini 330系列用户提供丰富全面的产品支持和出色的使用体验:
- 相机Viewer具有OTA升级功能,用户可以直接接收固件更新通知或预览工具升级的通知,保证设备的稳定运行。
- 支持中英文语言切换,输出高质量metadata数据(点云、纹理、色彩、运动、时间戳信息)。
- 提供配套SDK和使用文档,包括入门指南、进阶指南、代码示例等,便于快速开发应用。
- 配件方面,有匹配的多机同步集线器和信号连接线,操作指南完整,实现轻松同步。
在应用场景方面,Gemini 335具备小巧的机身,并达到整机IP5X防护等级,非常适合协作机器人、货架机器人、配送机器人等小型机器人及AI视觉应用开发。它在复杂工作环境中表现稳定,为小型机器人的智能化及AI视觉应用的拓展提供了有力支持。
综合来看,奥比中光Gemini 335在性能、价格和使用体验等方面均表现出色,是一款值得考虑的优质双目3D相机。如果您正在寻找一款高性能的双目3D相机,Gemini 335是一个不错的选择。
该款相机配置的传感器有:
[1]用于深度成像的左右2个双目模块(IR Left, IR Right) [2]1个彩色RGB模块(RGB Module) [3]1个发射红外散斑的散斑发射模块(LDM);该模组可通过在应用场景中向物体投射红外散斑以增加纹理信息,提高3D相机系统探测深度信息的能力。 [4]1个激光测距模块(LRM);基于光飞行时间原理实现测距功能。LRM用于补充双目3D相机近距盲区内的深度信息,测距范围0.001m-0.4m,提升3D相机对深度测量范围的完整覆盖能力。 [5]图像信号处理器(ISP)、相机内置惯性测量单元(IMU)