奥比中光Gemini Pro与Gemini2参数对比

0. 概要

本文对比了奥比中光 Gemini1模组 (Gemini Pro) Gemini2 之间的差异,方便客户根据自己的需求选择合适的模组。

注:Gemini Pro是在奥比中光Gemini1 3D相机模组的基础上,增加了金属外壳

Gemini Pro用的是奥比中光的第二代3D相机芯片,Gemini2是最新的第三代3D相机芯片。简单来讲,Gemini2的优点如下:

  1. 相机工作距离范围极大,有效工作距离范围:0.15-10m
  2. 分辨率更高,同时采集彩图与深度图支持最大分辨率为 1280*720
  3. 深度图质量更好,无效点更少
  4. 点云精度更高,0.15m处精度可达±1mm,0.5m处精度可达±2-2.5mm

1. 原理

Gemini Pro和Gemini2都是基于红外散点结构光原理的3D相机,而且都是双目结构光相机。双目指的是3D相机上有两个红外相机,还有一个彩色相机负责提供颜色信息。相机上的红外激光投影器向物体投射红外散点结构光,两个红外相机采集带有红外散点的红外图,进而生成深度图。

2. 工作距离与点云精度

参数名称 Gemini Pro Gemini2
最小工作距离 (单位 m) 0.25 0.15
最大工作距离 (单位 m) 2.5 10.0

3D相机的点云精度与工作距离有关,一般来讲3D相机的工作距离越大,误差也就越大。

Gemini2的工作距离覆盖范围优于Gemini Pro,适合大场景拍摄,或者超近距离拍摄。Gemini2在近距离处点云精度最高可以达到±1mm。

2.1 Gemini Pro (Gemini模组)

  • Gemini Pro 工作距离范围是 0.25m-2.5m

    • 官方数据 :在工作距离为1m时的精度为±5mm

    • 自测数据 :实测Gemini Pro的绝对精度远达不到官方标称精度 (官方标称应该指的是重复测量精度) 。

      可以看到当工作距离为350mm时,误差就已经在±5mm附近了。当工作距离为500mm时,误差均值就已经达到了12mm了。(自测精度数据仅供参考)

      因此Gemini Pro并不适合对精度有高要求的场景,可以用于避障或者大场景粗略的建图。

2.2 Gemini2

  • Gemini2 工作距离范围是 0.15m-10m

    • 官方数据 :官方并没有提供准确的精度数据,只有一个相对深度精度指标 <= 2%

    • 自测数据 :在0.15-0.5m范围内的相对精度,可以达到±0.5-2.5mm。(自测精度数据仅供参考)

      Gemini2的点云平整度还有精度指标上,优于英特尔的Realsense D435,精度指标远超Gemini Pro (Gemini1模组) 。

3. 深度图质量

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。

    Gemini Pro与Gemini2都属于室内+半户外相机,如果户外光照强度特别大的情况下,则不可以使用。

    户外无遮挡强日照场景,优先考虑TOF类3D相机。

  • 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。

4. 图像分辨率与感光

同时采集深度图与彩图,支持的最高分辨率如下:

参数名称 Gemini Pro Gemini2
彩图分辨率 640 x 480 1280 x 720
深度图分辨率 640 x 400 1280 x 800

Gemini2的分辨率要比Gemini1高,如果你的算法是通过彩图信息来生成物体掩码,彩图分辨率越高,自然后续得到的物体的Mask精度也就越高。

Gemini Pro和Gemini2因为是基于红外散点结构光原理得到深度图,因此晚上也是可以正常使用获取深度图的。

但需要注意的是,Gemini Pro的RGB相机感光不好,画面偏暗,需要打开自动曝光开关进行使用。Gemini Pro打开自动曝光选项后,如果环境光光照不足,会导致RGB相机帧率很低。Gemini2相机的感光能力优于Gemini Pro。

5. 应用场景

消费场景

奥比中光Gemini Pro和Gemini2 3D相机,都属于消费级别的3D相机,主打性价比。适用于3D点云处理入门以及对精度要求没那么高的场景。典型应用场景如下:

  • 人脸识别,扫脸支付
  • 物体三维重建,例如:人脸三维重建、人体模型三维重建、房屋内部的三维重建
  • AGV 移动平台 视觉SLAM 导航避障场景
  • 机械臂视觉抓取应用
  • 物品检测与定位,物体6DOF位姿估计
  • 视觉测量,例如:水果等级分类、包裹体积重量测量

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。

6. 重量与体积

Gemini2和Gemini Pro的体积都比较小巧

参数名称 Gemini Pro Gemini2
尺寸 (单位 mm) 101.46 x 25.46 x 18 89.65 x 25
重量 (单位 g) 70 97

7. 安装孔位

Gemini2安装孔位有背孔还有标准的M6底孔,与Realsense的安装孔位一致,安装比较方便。M6底孔可以直接固定到三脚架上。

Gemini Pro在相机底部有两个M3的孔位,不太常规,安装不太方便,需要搭配铰链支架/M6相机支架转接件+弯头Type C使用。