Astra系列3D相机选型建议

0. 概要

ORBBEC Astra系列3D传感摄像头采用单目/双目结构光技术，具有高精度、低功耗、响应迅速、稳定可靠的优点，是奥比中光最经典和最畅销的3D深度相机系列之一。

该系列主打的型号包括 Astra S、Astra Pro、Gemini Pro，下图是三款产品的参数对比。

Astra 系列是目前性价比很高的消费级单目/双目结构光3D相机，适合入门3D点云处理使用。大家可以在我们的淘宝店铺阿凯爱玩机器人购买。

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1. 选型建议

1.1 点云精度

应用在工业场景还是消费场景，对精度是否有非常高的要求 ?

消费场景

Astra系列的3D相机，属于消费级别的3D相机，主打性价比。适用于3D点云处理入门以及对精度与稳定性要求没那么高的场景。

工业场景

如果是用在工业，或者对点云质量要求很高（精度要求1mm或0.1mm级别），又或者对相机的稳定性以及寿命有很高的要求，建议选择店铺里面的RVC系列的工业3D相机。工业3D相机选型建议，可以联系阿凯。

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1.2 近场拍摄/远场拍摄

是近视场拍摄还是远视场拍摄 ?

近场拍摄

近距离拍摄，选择 Gemini Pro，最近能够拍摄0.25m-2.5m的物体。工作距离越近，精度越高。在0.25m时精度可以达到±3mm左右，在1m时精度是±5mm。Gemini Pro 适合放置到机械臂末端来做视觉抓取，以及物体的扫描与重建。

效果视频：双目结构光深度相机-3D点云拍摄效果-奥比中光Gemini Pro

远场拍摄

Astra S 和 Astra Pro 的视场范围不同。远距离拍摄时，可以选择 Astra Pro 。Astra Pro 工作距离为0.6m-8m。工作范围也比 Astra S 更大，适合SLAM的场景，可以放置到小车底盘上，用于大场景的扫描与重建。

Astra S 的工作距离为0.4m-2m，性价比高，适合放到十字支架上俯拍。如果工作距离在2m内，可以考虑选择用 Astra S 来入门。

Astra S 和 Astra Pro 的点云精度是一样的，在1m时的重复定位精度是±3mm。

1.3 RGB相机配置

对RGB相机或者分辨率有什么要求?

分辨率

Astra S 和 Astra Pro 当同时获取彩图与深度图数据流时，只支持640x480的彩图+深度图的分辨率。Gemini Pro 同时获取彩图与深度图数据流时，只支持640x480的彩图分辨率+640x400深度图的分辨率，深度图需要补齐。

清晰度

Astra Pro 和 Gemini Pro 的RGB相机配置更好，可以得到更高的分辨率与更清晰的图像。Astra S 的配置较低，在同等分辨率 (640x480) 的情况下，Astra S 获取的彩图要比 Astra Pro 和 Gemini Pro 更模糊。如果你的算法对RBG图的细节有要求，例如需要提取图像的关键点进行模板匹配，建议在 Astra Pro 和 Gemini Pro 里面选。

1.4 UVC免驱协议

对UVC标准免驱协议有要求？

UVC免驱协议全称为 USB相机类 (USB Video Class) 免驱动协议 。这个协议仅与RGB图有关系，可以使用OpenCV的 VideoCapture 来创建视频流对象，获取RGB图。Gemini Pro 和 Astra Pro 支持UVC协议，可以当普通的RGB相机来用，可以获取高清的彩色图像。

如果是想在Windows下获取深度图 / IR / 点云还是需要安装奥比中光的3D相机驱动以及OpenNI2库。在Ubuntu下操作系统内置了驱动，不需要额外安装驱动，但是也需要安装OpenNI2库。

另外，Gemini Pro 支持USB3.0接口，可以获取更高帧率。在640x480下帧率可以达到60fps。

Astra S 和 Astra Pro只支持USB2.0接口，在640x480下帧率可以达到30fps。

注：fps的含义是帧/秒，代表1秒内可以获取多少帧图像。

1.5 重量与体积

对相机重量或者体积有要求？

Gemini Pro 体积小巧，全金属外壳，自重仅为70g，适合挂载到机械臂末端与无人机上，也适用于手持扫描的场景。宽度为101.4 mm，高度为25.6 mm。

Astra S 与 Astra Pro体积较大，二者主体的尺寸是一样的，塑料外壳。适合放到无人车上，以及手眼分离的机械臂视觉抓取场景。

1.6 室内场景/户外场景

是否是在户外使用 ?

户外使用建议选择 Gemini Pro， Gemini属于奥比中光的2代大功率红外结构光3D相机，针对户外场景做了优化，对抗强光 (红外光) 的能力优于Astra S / Pro。Gemini Pro 是室内和室外都可以使用。

Astra S 和 Astra Pro 不建议用于室外场景，容易受红外光照干扰，如果在室外使用，需要遮光。

1.7 深度图质量

因为Astra系列是基于红外散点结构光原理的3D相机，红外光照强度与物体材质都会影响到深度图的质量。在如下情况下，深度图质量会比较差：

红外光过强，例如户外强光直射。
物体颜色非常暗，例如纯黑物体。
物体表面反光，例如光滑的塑料表面。
物体体积较小，在红外图上没有足够多的散点特征区域，容易形成空洞。