3D視覺傳感器作為機(jī)器人的核心零部件，是機(jī)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(jìn)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(jī)器人企業(yè)產(chǎn)品上，已經(jīng)用上了國產(chǎn)的“機(jī)器人之眼”。

這些機(jī)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(cè)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(dòng)時(shí)刻受到全球資本和企業(yè)的關(guān)注。

近日，在光博會(huì)期間，奧比中光重磅發(fā)布了新品結(jié)構(gòu)光增強(qiáng)雙目相機(jī)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(qiáng)光及遠(yuǎn)距等高難度使用場(chǎng)景的同時(shí)，兼容室內(nèi)及半戶外通用場(chǎng)景，有望打破機(jī)器人等產(chǎn)品走向戶外的瓶頸。

機(jī)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(jìn)行了實(shí)際參數(shù)對(duì)比，幫助大家更直觀地感受Gemini 2 XL的適用場(chǎng)景和優(yōu)點(diǎn)。

從參數(shù)而言，Gemini 2 XL超越了D455的多項(xiàng)指標(biāo)。在光博會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，該產(chǎn)品也得到了現(xiàn)場(chǎng)眾多參會(huì)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(jī)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(diǎn)聚焦于戶外全場(chǎng)景機(jī)器視覺應(yīng)用。

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

我們先來看一下兩款產(chǎn)品具體的參數(shù)對(duì)比：

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

從整體性能來看，Gemini 2 XL具有更大的測(cè)量范圍。

對(duì)比D455，Gemini 2 XL在0.4-10m推薦測(cè)量范圍分辨率達(dá)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(jī)工作距離和測(cè)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(jí)高精深度圖像，更好賦能機(jī)器人、安防監(jiān)控、倉儲(chǔ)物流等行業(yè)的智能升級(jí)轉(zhuǎn)型。

在近距離測(cè)距方面，D455在小于0.52m范圍內(nèi)存在測(cè)量盲區(qū)，Gemini 2 XL在擁有0.4m的更小盲區(qū)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步集成了點(diǎn)測(cè)距模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)極近距補(bǔ)盲，提供了0 - 20m+ 范圍內(nèi)的零盲區(qū)深度測(cè)量功能。

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

在更復(fù)雜的系列場(chǎng)景中，如高低反物體同時(shí)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(cè)，還是高低反同場(chǎng)的識(shí)別，Gemini 2 XL這些技術(shù)上的突破，對(duì)戶外機(jī)器人、尤其是特種機(jī)器人來說無疑是個(gè)“利好”消息。

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

Gemini 2 XL在機(jī)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(chǎng)上大多數(shù)需要在上位機(jī)軟件進(jìn)行復(fù)雜的后處理操作的深度相機(jī)，Gemini 2 XL相機(jī)包含完整的硬件D2C，相機(jī)輸出的高質(zhì)量深度數(shù)據(jù)可直接使用，通過相機(jī)硬件即實(shí)現(xiàn)了深度和彩色圖像空間對(duì)齊；同時(shí)，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(duì)帶寬的要求，從采購?fù)度牒蜁r(shí)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(jī)器人在復(fù)雜多變的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠感知打了個(gè)很好的“助攻”，進(jìn)一步了拓展機(jī)器人行業(yè)可落地場(chǎng)景。

▍上難度：機(jī)器人視覺戶外瓶頸的突破

3D視覺感知技術(shù)能提供視場(chǎng)內(nèi)物體的深度、形貌、位姿等3D信息。機(jī)器人搭配上3D相機(jī)，就具備了近似人眼的立體感知能力，可以幫助機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中精準(zhǔn)定位，實(shí)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(jī)在戶外強(qiáng)光、暗光、高低反等場(chǎng)景中存在一定的感知性能瓶頸，導(dǎo)致機(jī)器人難以在更復(fù)雜的戶外環(huán)境中工作。

在例如戶外強(qiáng)光環(huán)境下，環(huán)境光可能會(huì)超過相機(jī)自身的光源強(qiáng)度，導(dǎo)致深度圖出現(xiàn)錯(cuò)誤或缺失。其次，散射介質(zhì)的影響也可能影響3D相機(jī)的準(zhǔn)確性。另外，即使在受控的室內(nèi)環(huán)境中，3D相機(jī)也可能會(huì)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(duì)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(jìn)的多傳感器和算法融合來提高3D相機(jī)的準(zhǔn)確性，開發(fā)更適應(yīng)戶外環(huán)境的3D相機(jī)。

奧比中光很早之前就認(rèn)識(shí)到，戶外應(yīng)用一直是3D相機(jī)所面對(duì)的最具挑戰(zhàn)場(chǎng)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(jī)Gemini 2 XL，全方位突破了傳統(tǒng)3D視覺相機(jī)走向戶外環(huán)境的瓶頸。

針對(duì)產(chǎn)品定位和面向場(chǎng)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(jìng)品進(jìn)行了對(duì)比，多項(xiàng)參數(shù)上的實(shí)際對(duì)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)?；c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(jī)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(chǎng)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(chǎng)研究報(bào)告，2019年全球 3D視覺感知市場(chǎng)規(guī)模為50億美元，且市場(chǎng)規(guī)模將快速發(fā)展，預(yù)計(jì)在2025年達(dá)到150億美元，2019-2025年CAGR約為20%，市場(chǎng)空間非常廣闊。

奧比中光是中國3D視覺感知市場(chǎng)的頭部企業(yè)，其多款機(jī)器人視覺產(chǎn)品也被認(rèn)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(jī)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(jì)、芯片設(shè)計(jì)、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(jì)、研發(fā)到制造的全周期研發(fā)流程，實(shí)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(dá)、視覺模組到深度算法等在內(nèi)的機(jī)器人3D視覺方案，并依靠百萬級(jí)成熟量產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)為機(jī)器人客戶提供著具備高穩(wěn)定性與低成本雙重優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品。

為了鞏固市場(chǎng)地位，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，也為了緊抓具身智能機(jī)器人歷史性發(fā)展機(jī)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(duì)當(dāng)前AI大模型、具身智能機(jī)器人等科技發(fā)展趨勢(shì)，建設(shè)機(jī)器人視覺產(chǎn)業(yè)技術(shù)中臺(tái)，迎接機(jī)器人視覺及具身智能市場(chǎng)增長的需求。

有機(jī)構(gòu)認(rèn)為，奧比中光在3D視覺感知技術(shù)和產(chǎn)品的積累，在機(jī)器人時(shí)代，有望形成規(guī)?；慕^對(duì)優(yōu)勢(shì)，尤其是通過擴(kuò)大供給規(guī)模、打造機(jī)器人視覺產(chǎn)業(yè)技術(shù)中臺(tái)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(jī)器人視覺領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

審核編輯：劉清