TOF相機國產(chǎn)、非國產(chǎn)統(tǒng)計參數(shù)對比分析

Kinect v2

Kinect v2是Microsoft在2014年發(fā)售的，如圖1-1所示。相比于Kinect v1在硬件和軟件上作出了很大的進化，且在深度測量的系統(tǒng)和非系統(tǒng)誤差方面表現(xiàn)出更好的性能。

Kinect v2中一共有三個攝像頭，從左至右分別為顏色攝像頭，紅外攝像機，紅外投影機

Kinect v2深度傳感器基于飛行時間TOF測量原理，閃光紅外光照亮場景，光線被障礙物反射，每個像素的飛行時間由紅外相機記錄。在內(nèi)部，波調(diào)制和相位檢測用于估計到障礙物的距離（間接ToF）。
其物理尺寸為250mmL×70mmW×45mmH，深度范圍為0.5-4.5m，3D分辨率為512×424，RGB分辨率為1920×1080，幀率為30FPS，視場角為70°H, 60°V，使用USB3.0接口，可接入ROS驅動。

PMD CamCube 3.0

CamCube3.0擁有200x200像素，可同時獲取高分辨率距離和灰度信息。采用最新的高靈敏度和增強性能的PMD 41k-S2芯片，可在短積分時間和長距離下獲得更高精度的數(shù)據(jù)，采用SBI（背景光抑制）技術，產(chǎn)品可用于戶內(nèi)和戶外環(huán)境。優(yōu)化的光學鏡頭（F1,1），對于寬視場角應用場合下仍可提供優(yōu)秀的3D性能。抗運動模糊處理允許測量到快速移動物體。ROI（感興趣的區(qū)域）設定功能可滿足特定應用下橫向分辨率。硬件同步觸發(fā)可輕易同CamCube3.0到其它系統(tǒng)。對于更高級的圖像處理需求，CamCube3.0可提供原始數(shù)據(jù)和算法去進一步處理這些數(shù)據(jù)。

擴展API(PMDSDK2)接口函數(shù)可在不同的調(diào)制頻率和積分時間下調(diào)節(jié)多達四種幀速率輸出，以便根據(jù)實際情況獲取不同的場景信息。由于采用模塊化的設計，硬件和軟件可輕易調(diào)整為不同的場合需求。比如，改變鏡頭或者改變主動照明以滿足特殊需求，由于固件可升級，CamCube3.0可輕易升級到后續(xù)版本。產(chǎn)品發(fā)貨時自帶顯示工具軟件CamVis3，API接口函數(shù)PMDSDK2和MATLAB接口PMDSDK，可輕易把想法變成現(xiàn)實。其技術參數(shù)如圖1-4所示。
Camcube3.0相比于Kinect v1來說具有更寬的工作距離，而且工作距離可調(diào)整（可通過更改光源的調(diào)制頻率來延長工作距離到幾十米），還通過更改光學鏡頭來調(diào)整視場大小，具有可靠的深度精度，每個像素對應一個3D數(shù)據(jù)。而Kinect，深度方向的分辨率不清晰，當目標模式不能被成功探測時，深度圖通常出現(xiàn)空洞，深度精度大約為3cm–4cm。
目標物體的分辨率方面：Kinect不能很好地分辨手指，而Camcube3.0可探知更細小的特征。PMD相機抗環(huán)境光干擾的能力更強，PMD相機可適用戶外環(huán)境，從體積上說，PMD的相機比Kinect更小巧，從成本上說，

Mesa Swiss Ranger 4000

MESA Imaging成立于2006年7月，旨在將3D飛行時間深度測繪相機商業(yè)化。除了屢獲殊榮的SwissRanger?技術外，MESA還能夠利用其豐富的經(jīng)驗來開發(fā)定制的相機解決方案。
Swiss Ranger 4000實時提供高分辨率3D圖像數(shù)據(jù)。該器件依賴于能夠實時捕獲三維數(shù)據(jù)集（稱為深度圖）的圖像傳感器技術，并內(nèi)置于單個緊湊的固態(tài)外殼中。
相機的核心是一種先進的傳感器技術，該技術采用飛行時間距離測量原理，其中來自相機內(nèi)部照明源的紅外光被場景中的物體反射并傳播回相機，在那里其精確的到達時間由數(shù)萬個傳感器像素中的每一個獨立測量。提供兩種測量范圍型號，最遠可達 10 米。日期通過USB 2.0或以太網(wǎng)輸出到計算機進行可視化，解釋和處理。有各種型號可供選擇，以滿足用戶需求。

其物理尺寸為65×65×68mm，最大幀率為50FPS，RGB分辨率為176×144，視場角為43.6°×34.6°，可以通過USB或者以太網(wǎng)進行采集，現(xiàn)已停止生產(chǎn)。

Creative Senz3D/DepthSense 525

索尼DepthSenseTM飛行時間(ToF)傳感器集各項先進技術于一體，提供快速、可靠的實時3D成像。通過利用電流輔助光電子解調(diào)器(CAPD)和其高性能背照式像素結構，以及LUCID的專業(yè)化的相機設計，索尼可在LUCID的Helios 3D系列相機中達到最大飛行時間性能。
飛行時間（ToF）技術已在工業(yè)行業(yè)應用多年，但索尼IMX556 DepthSense ToF傳感器的發(fā)布將3D傳感的精度和準度帶到了行業(yè)的新水平。憑借其獨特的DepthSense像素結構，索尼的ToF傳感器能夠更可靠地3D 格式、更詳細、更快速的幀率重建被測物體。結合LUCID自身的相機研發(fā)技術力量，索尼的DepthSense傳感器將為我們帶來最大的工業(yè)應用潛力。DepthSense 525的RGB分別率為320×240，視場角為74°V×58°H，深度范圍為0.15-1m。

ifm

ifm O3D303可以用于距離、液位或體積的視覺評估，通過時間間隔測量得來的可靠距離測量，在一個單元中集照明、測量和評估為一體，每次測量輸出93,000個距離和灰度值，方便對應用進行詳細評估，通過直觀的參數(shù)設定軟件進行集成。
其圖像分辨率共有兩種，2×2固定模式為176×132，或352×264，深度范圍為0.3-8m，幀率25FPS，視場角為60°V×45°H，物理尺寸為120×95×76 mm，接口使用以太網(wǎng)接口，支持ROS、ROS2驅動。

ifm O3X100的3D分辨率為224×172，深度范圍0.05-3m，幀率最大為20FPS，支持自主配置，視場角60°V×45°H，物理尺寸為80mm×43.5mm×21mm，接口使用以太網(wǎng)接口，支持ROS、ROS2驅動。

Basler

Basler是全球領先的高品質工業(yè)相機和相機配件制造商，開發(fā)并制造面向工業(yè)、交通和醫(yī)療等市場應用的工業(yè)相機、工業(yè)鏡頭，以及其他工業(yè)視覺組件。
Basler blaze相機是一款工業(yè)3D相機，按照脈沖式Time-of-Flight原理工作。配備在940 nm近紅外范圍(NIR)內(nèi)運作的激光二極管(VCSEL)，只需一次拍攝即可生成包含2D和3D數(shù)據(jù)的多部分圖像，包括范圍、強度和置信圖。
Basler blaze采用Sony最新DepthSense? IMX556PLR芯片技術，實現(xiàn)出色3D成像；使用ToF (Time-of-Flight)的方法，可進行精確到毫米級的光學測量；測量范圍大，例如可覆蓋兩個歐標托盤或一輛小型汽車；實時傳輸經(jīng)過預處理的3D點云和2D強度圖像；能在自然光下工作，具備IP67級保護，在嚴苛條件下依然能獲得穩(wěn)定的成像效果；不受光線和對比度的影響；借助精巧的設計和千兆網(wǎng)(GigE)接口，輕松實現(xiàn)系統(tǒng)集成；友好易用且獨立于平臺的編程界面，帶有示例程序；能在多相機系統(tǒng)中可靠運行，且互相不會產(chǎn)生干擾。

blaze-101相機物理尺寸為100mm×81mm×64mm，分辨率為640×480，使用GigE以太網(wǎng)接口，視場角為67°×51°，工作范圍為0-10m，精度為±5mm[0.5-5.5m]，幀率為30FPS。

Terabee

Terabee是飛行時間傳感TOF的領導者。傳感器模塊、嵌入式軟件和面向系統(tǒng)集成商的即用型解決方案使Terabee成為LiDAR、3D深度傳感、低分辨率熱成像和射頻定位系統(tǒng)的首選合作伙伴。Terabee現(xiàn)在的3D TOF相機一共有三種，分別是：TeraRanger Evo 64px、Terabee 3Dcam 80×60以及Terabee 3Dcam VGA。
Evo 64px專為室內(nèi)使用而開發(fā)，可在15度視野范圍內(nèi)輸出8×8高速距離讀數(shù)矩陣，最大范圍可達5米。全部采用小巧輕便的外形，僅重12克。免費的圖形用戶界面可用于在PC上進行快速測試，并且還編寫了ROS驅動程序，增加了即插即用的便利性。


Terabee 3Dcam 80×60具有80×60像素分辨率和74°×57°視場角。Terabee 3Dcam帶有基于OpenNI的SDK、C/C++示例、Python示例和ROS包，可通過Windows或Linux操作系統(tǒng)上的USB接口輕松設置和流式傳輸深度數(shù)據(jù)。


Terabee 3Dcam VGA工業(yè)級深度攝像頭的首選，堅固、安全、緊湊，具有VGA分辨率和最寬廣的視野。作為Terabee工業(yè)4.0產(chǎn)品的最新成員，3Dcam VGA結合了價格，性能和多功能性。該器件堅固耐用，IP65和IP67防護等級，是同類產(chǎn)品中體積最小、重量最輕、價格最實惠的工業(yè)級飛行時間3D攝像機。
3Dcam VGA 具有最寬的視場（90°×67.5°）、VGA分辨率（640×480像素），作為1類激光產(chǎn)品，3Dcam VGA是工業(yè)自動化和工業(yè)4.0解決方案的關鍵組件。它適用于物流，移動機器人，人機交互，液位監(jiān)控，智能農(nóng)業(yè)以及人員和運動檢測等應用。
其物理尺寸為100×103×32mm，RGB分辨率為640×480（VGA），可以輸出深度信息、點云等，深度范圍為0.35m-5m，最高可達30FPS，視場角為90°×67.5°，采用GigE以太網(wǎng)接口和RS485接口。

Phab2 Pro

Google和聯(lián)想合作于2016年11月推出的聯(lián)想Phab2 Pro，是全球首款支持Google Project Tango技術的手機，其深度相機采用TOF技術方案，由PMD公司和Infineon公司合作研發(fā)。

Phab2 Pro使用三攝像頭傳感器實現(xiàn)這項TOF技術。該子系統(tǒng)使用三星的1600萬像素分辨率CMOS圖像傳感器（CIS），Omnivision的VGA分辨率CIS，以及英飛凌和pmd合作的38000像素分辨率3D圖像傳感器，集成到一個具有近紅外垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）的子系統(tǒng)中。
為了提供3D場景，三攝像頭的高分辨率攝像頭提供紋理，全局快門攝像頭提供運動跟蹤。最后，由于VCSEL發(fā)射器，ToF傳感器以高速率提供深度感知，這使手機能夠像人類一樣快速理解空間和運動。

奧比中光Femto

奧比中光是行業(yè)領先的3D視覺感知整體技術方案提供商，在技術縱向上對包括深度引擎芯片、感光芯片、專用光學系統(tǒng)等在內(nèi)的核心底層技術以及SDK、行業(yè)應用算法等全鏈路技術進行全棧式自主研發(fā)，在技術橫向上對結構光、iToF、雙目、dToF、Lidar、工業(yè)三維測量進行全領域布局。
Femto是基于奧比中光iToF智能視覺平臺技術開發(fā)的高性能RGBD相機，適用距離為0.2m-5m，搭載有iToF高畫質Rx、Tx模塊，可輸出高完整度、高精確性的深度數(shù)據(jù)，支持USB3.0/Tpye-C接口，可實現(xiàn)3D追蹤、識別及重建等應用需求。其物理尺寸為99.4mmL×69mmW×25mmH，深度范圍為0.2-5m，精度為1%，深度分辨率@幀率為640×480@5/10/15/30FPS，使用接口為USB3.0。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的TOF相机国产、非国产统计参数对比分析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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