3D視覺傳感器作為機器人的核心零部件，是機器人提升感知能力和智能化程度的重要一環(huán)，其國產(chǎn)化進程也在不斷加速。

在優(yōu)必選、普渡、高仙、擎朗、云跡、獵戶星空等百余家國內(nèi)知名機器人企業(yè)產(chǎn)品上，已經(jīng)用上了國產(chǎn)的“機器人之眼”。

這些機器人的“眼睛”，很多就來自于深圳企業(yè)奧比中光。作為全球少數(shù)全面布局結(jié)構(gòu)光、雙目、iToF、dToF、Lidar、工業(yè)三維測量六大3D視覺感知技術(shù)的公司，奧比中光處于產(chǎn)業(yè)鏈龍頭位置，其一舉一動時刻受到全球資本和企業(yè)的關(guān)注。

近日，在光博會期間，奧比中光重磅發(fā)布了新品結(jié)構(gòu)光增強雙目相機Gemini 2 XL。Gemini 2 XL帶來了高標(biāo)準(zhǔn)3D感知能力，能在滿足戶外強光及遠距等高難度使用場景的同時，兼容室內(nèi)及半戶外通用場景，有望打破機器人等產(chǎn)品走向戶外的瓶頸。

機器人大講堂拿到了奧比中光所發(fā)布的Gemini 2 XL一手資料，并與英特爾知名的同類型產(chǎn)品Realsense D455公開資料進行了實際參數(shù)對比，幫助大家更直觀地感受Gemini 2 XL的適用場景和優(yōu)點。

從參數(shù)而言，Gemini 2 XL超越了D455的多項指標(biāo)。在光博會現(xiàn)場，該產(chǎn)品也得到了現(xiàn)場眾多參會嘉賓的咨詢。

▍自研新品：英特爾D455的國產(chǎn)超越？

英特爾的RealSense D455是廣泛用于機器視覺應(yīng)用的攝像頭之一。奧比中光此次發(fā)布的Gemini 2 XL，重點聚焦于戶外全場景機器視覺應(yīng)用。

綜合而言，Orbbec Gemini 2 XL在深度完整性、深度細節(jié)、深度穩(wěn)定性、RGB呈現(xiàn)效果、上位機算力消耗的表現(xiàn)上都相當(dāng)不錯，并在近距和遠距的深度跳動、深度信息一致性、深度精度上有著明顯的優(yōu)勢。

我們先來看一下兩款產(chǎn)品具體的參數(shù)對比：

圖注：奧比中光Gemini 2 XL與英特爾RealSense D455參數(shù)對比。

從整體性能來看，Gemini 2 XL具有更大的測量范圍。

對比D455，Gemini 2 XL在0.4-10m推薦測量范圍分辨率達1280 x 800，表現(xiàn)更優(yōu)。特別值得注意的是，在同等精度的前提下，Gemini 2 XL提供了更大的FOV，這也讓Gemini 2 XL相機工作距離和測量范圍能穩(wěn)定提升至20m以上，配合全量程內(nèi)的RGB畫質(zhì)級高精深度圖像，更好賦能機器人、安防監(jiān)控、倉儲物流等行業(yè)的智能升級轉(zhuǎn)型。

在近距離測距方面，D455在小于0.52m范圍內(nèi)存在測量盲區(qū)，Gemini 2 XL在擁有0.4m的更小盲區(qū)基礎(chǔ)上，進一步集成了點測距模塊實現(xiàn)對極近距補盲，提供了0 - 20m+ 范圍內(nèi)的零盲區(qū)深度測量功能。

如果放到更直觀的場景中，這意味著安裝在機器人上的離地較低位置時，配合出眾的深度質(zhì)量，Gemini 2 XL的近距地面呈現(xiàn)會更完整更真實。

在更復(fù)雜的系列場景中，如高低反物體同時存在的情景下，從Gemini 2 XL的深度圖像可以看到，物體邊緣非常清晰且還原度高，與D455形成明顯區(qū)別。

無論是地面的可靠檢測，還是高低反同場的識別，Gemini 2 XL這些技術(shù)上的突破，對戶外機器人、尤其是特種機器人來說無疑是個“利好”消息。

此前包括D455在內(nèi)的產(chǎn)品在檢測小物體時，小物體非常容易融入地面或環(huán)境的深度/點云中，造成難以識別的情況；Gemini 2 XL能夠輕易地從戶外雜亂場景中識別出地面上細小障礙物和可行駛區(qū)域，減少移動軌跡誤判，更好地實現(xiàn)巡檢、割草等戶外機器人功能。

Gemini 2 XL在機器人客戶使用效率提升上，同樣看得出來下了一番功夫。不同于目前市場上大多數(shù)需要在上位機軟件進行復(fù)雜的后處理操作的深度相機，Gemini 2 XL相機包含完整的硬件D2C，相機輸出的高質(zhì)量深度數(shù)據(jù)可直接使用，通過相機硬件即實現(xiàn)了深度和彩色圖像空間對齊；同時，Gemini 2 XL支持RVL深度數(shù)據(jù)壓縮以及支持MJPEG的紅外數(shù)據(jù)和彩色數(shù)據(jù)壓縮，大大降低了數(shù)據(jù)流對帶寬的要求，從采購?fù)度牒蜁r間效率角度整體降低了客戶的使用成本。

這相當(dāng)于為戶外機器人在復(fù)雜多變的環(huán)境中實現(xiàn)穩(wěn)定可靠感知打了個很好的“助攻”，進一步了拓展機器人行業(yè)可落地場景。

▍上難度：機器人視覺戶外瓶頸的突破

3D視覺感知技術(shù)能提供視場內(nèi)物體的深度、形貌、位姿等3D信息。機器人搭配上3D相機，就具備了近似人眼的立體感知能力，可以幫助機器人在復(fù)雜環(huán)境中精準(zhǔn)定位，實現(xiàn)感知、避障、導(dǎo)航、三維地圖重建等功能。

在奧比中光發(fā)布Gemini 2 XL之前，3D相機在戶外強光、暗光、高低反等場景中存在一定的感知性能瓶頸，導(dǎo)致機器人難以在更復(fù)雜的戶外環(huán)境中工作。

在例如戶外強光環(huán)境下，環(huán)境光可能會超過相機自身的光源強度，導(dǎo)致深度圖出現(xiàn)錯誤或缺失。其次，散射介質(zhì)的影響也可能影響3D相機的準(zhǔn)確性。另外，即使在受控的室內(nèi)環(huán)境中，3D相機也可能會遇到由于目標(biāo)的幾何形狀和材質(zhì)導(dǎo)致的挑戰(zhàn)，例如光的多次反射和對距離的誤判。

為了解決這些問題，全球的研究人員正在探索不同的解決方案，例如使用更先進的多傳感器和算法融合來提高3D相機的準(zhǔn)確性，開發(fā)更適應(yīng)戶外環(huán)境的3D相機。

奧比中光很早之前就認識到，戶外應(yīng)用一直是3D相機所面對的最具挑戰(zhàn)場景之一，并投入了大量研發(fā)嘗試解決該類問題。如今，奧比中光推出的首款戶外大量程3D相機Gemini 2 XL，全方位突破了傳統(tǒng)3D視覺相機走向戶外環(huán)境的瓶頸。

針對產(chǎn)品定位和面向場景，本次我們將Gemini 2 XL與英特爾D455這款行業(yè)知名度很高、且屬于性能標(biāo)桿的競品進行了對比，多項參數(shù)上的實際對比發(fā)現(xiàn)，我們不得不為Gemini 2 XL打Call，為國產(chǎn)3D視覺傳感器打Call。

▍結(jié)語與未來：規(guī)模化與產(chǎn)業(yè)化的閉環(huán)探索

當(dāng)前，更優(yōu)秀的3D視覺產(chǎn)品已經(jīng)成為機器人、物流零售、工業(yè)制造、醫(yī)療保健等領(lǐng)域產(chǎn)品開發(fā)的理想選擇。根據(jù)法國市場研究與戰(zhàn)略咨詢公司Yole發(fā)布的全球 3D 成像和傳感市場研究報告，2019年全球 3D視覺感知市場規(guī)模為50億美元，且市場規(guī)模將快速發(fā)展，預(yù)計在2025年達到150億美元，2019-2025年CAGR約為20%，市場空間非常廣闊。

奧比中光是中國3D視覺感知市場的頭部企業(yè)，其多款機器人視覺產(chǎn)品也被認為是3D視覺領(lǐng)域國產(chǎn)替代的第一選擇。在2022年，奧比中光服務(wù)機器人3D傳感器市占率超70%，位列行業(yè)第一。

奧比中光已經(jīng)涵蓋系統(tǒng)設(shè)計、芯片設(shè)計、算法研發(fā)、光學(xué)系統(tǒng)、軟件開發(fā)、量產(chǎn)技術(shù)等底層核心技術(shù)，基本覆蓋了產(chǎn)品從設(shè)計、研發(fā)到制造的全周期研發(fā)流程，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)光、iToF、雙目、dToF、LiDAR等主流3D視覺感知技術(shù)全領(lǐng)域布局，打造了囊括底層芯片、激光雷達、視覺模組到深度算法等在內(nèi)的機器人3D視覺方案，并依靠百萬級成熟量產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗，持續(xù)為機器人客戶提供著具備高穩(wěn)定性與低成本雙重優(yōu)勢的產(chǎn)品。

為了鞏固市場地位，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，也為了緊抓具身智能機器人歷史性發(fā)展機遇，今年7月，奧比中光還擬定增募資15.05億元，持續(xù)發(fā)力3D視覺賽道，針對當(dāng)前AI大模型、具身智能機器人等科技發(fā)展趨勢，建設(shè)機器人視覺產(chǎn)業(yè)技術(shù)中臺，迎接機器人視覺及具身智能市場增長的需求。

有機構(gòu)認為，奧比中光在3D視覺感知技術(shù)和產(chǎn)品的積累，在機器人時代，有望形成規(guī)模化的絕對優(yōu)勢，尤其是通過擴大供給規(guī)模、打造機器人視覺產(chǎn)業(yè)技術(shù)中臺等關(guān)鍵抓手，最大程度滿足同等能力下產(chǎn)品國產(chǎn)替代的剛需，最終形成機器人視覺領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

審核編輯：劉清