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測試伺服器
開發伺服器

功能規格#

本主題詳述了Stereo mini 相機系列的功能規格。

供應商識別碼 (VID) 與產品識別碼 (PID)#

STM-501u STM-502u STM-951u STM-952u STM-951g STM-955g
型號 G40155-170 G40155-180 G40055-170 G40055-180 G40055-570 G30056-370
PID 0x0800 0x0803 0x0804 0x0807 0x080E 0x0815
VID 0x2BC5 0x2BC5 0x2BC5 0x2BC5 0x2BC5 0x2BC5

平台與系統需求#

Stereo mini 系列的攝影機透過 USB 或乙太網路連接至主電腦,相容於各種平台與系統需求。

USB#

x86/x64 ARM
作業系統 Windows 10/11
Ubuntu 20.04 / 22.04
Ubuntu 20.04 / 22.04
USB USB 3.0 USB 3.0
CPU 四核心,2.9 GHz 四核心,A57
參考模型 Intel i3 10100 / Intel i5 8400 NVIDIAJetson Orin Nano / Raspberry Pi 5
RAM Windows: 8 GB 記憶體及以上
Ubuntu:4 GB 記憶體及以上
4 GB RAM 及以上

GigE#

STM-951g#

x86/x64 ARM
作業系統 Windows 10/11
Ubuntu 20.04 / 22.04
Ubuntu 20.04 / 22.04
乙太網路 千兆乙太網路 千兆乙太網路
CPU 四核心,2.9 GHz Cortex-A78AE
參考模型 Intel i7 10700 NVIDIA AGX Orin / Orin NX /Orin Nano
網路介面卡 Intel® 公司 以太網連接器 (14) I219-LM (第 11 版) RTL8111/8168/8411 PCI Express 千兆乙太網路控制器(第 15 版)
RAM Windows: 8 GB 記憶體及以上
Ubuntu:4 GB 記憶體及以上
8 GB 記憶體及以上

STM-955g#

x86/x64 ARM
作業系統 Windows 10/11
Ubuntu 20.04 / 22.04
Ubuntu 20.04 / 22.04
乙太網路 千兆乙太網路 千兆乙太網路
CPU 四核心,2.9 GHz 四核心,A57
參考模型 Intel i7 10700 NVIDIA AGX Orin / Orin NX /Orin Nano
網路介面卡 Intel® 公司 以太網連接器 (14) I219-LM (第 11 版) RTL8111/8168/8411 PCI Express 千兆乙太網路控制器(第 15 版)
RAM Windows: 8 GB 記憶體及以上
Ubuntu:4 GB 記憶體及以上
8 GB 記憶體及以上

攝影機系統架構#

USB#

USB 攝影機系統架構圖

GigE#

STM-951g 攝影機系統架構圖
STM-955g 攝影機系統架構圖

影像資料流#

USB#

Stereo mini 系列的 USB 攝影機可提供高品質、多解析度的深度串流資料,以及高畫質彩色串流資料。該攝影機以 Y16 格式輸出深度串流資料,並以 MJPEG/YUYV 格式輸出彩色串流資料。 此 SDK 支援以 MJPEG/YUYV/RGB8/BGR8/RGBA8/BGRA8/Y16 格式輸出。攝影機以 Y8 格式輸出紅外線影像資料,而 SDK 亦支援在最高解析度下以 Y16/Y12 格式輸出資料。

輸出資料流(USB 3.0):STM-501u 及 STM-502u#

資料格式 畫面比例 解析度 影格率
深度 Y16 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
6, 10, 15, 30
深度 Y16 16:9 1280 x 720
848 x 480
640 x 360
480 x 270
424 x 240
6, 10, 15, 30
6, 10, 15, 30, 60
6, 10, 15, 30, 60, 90
6, 10, 15, 30, 60, 90
6, 10, 15, 30, 60, 90
深度 Y16 4:3 640 × 480 6, 10, 15, 30, 60, 90
深度 Y16 其他 848 × 100 100
IR Y8 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
6, 10, 15, 30
IR Y8 16:9 1280 x 720
848 x 480
640 x 360
480 x 270
424 x 240
6, 10, 15, 30
6, 10, 15, 30, 60
6, 10, 15, 30, 60, 90
6, 10, 15, 30, 60, 90
6, 10, 15, 30, 60, 90
IR Y8 4:3 640 × 400 6, 10, 15, 30, 60, 90
IR Y8 其他 848 × 100 100
RGB MJPEG 與 YUYV 16:9 1920 x 1080
1280 x 720
960 x 540
848 x 480
640 x 360
424 x 240
320 x 180
6, 10, 15, 30
6, 10, 15, 30, 60
6, 10, 15, 30, 60
6, 10, 15, 30, 60
6, 10, 15, 30, 60
6, 10, 15, 30, 60
6, 30, 60
RGB MJPEG 與 YUYV 4:3 640 x 480
320 x 240
6, 10, 15, 30, 60
6, 30, 60

輸出資料流(USB 2.0):STM-501u 和 STM-502u#

資料格式 畫面比例 解析度 影格率
深度 Y16 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
6
6, 10, 15, 30
6, 10, 15, 30
深度 Y16 16:9 1280 x 720
848 x 480
640 x 360
480 x 270
6
6, 8, 10
6, 10, 15, 30
6, 10, 15, 30, 60
深度 Y16 4:3 640 × 360 6, 10, 15, 30
IR Y8 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
6
6, 10, 15, 30
6, 10, 15, 30
IR Y8 16:9 1280 x 720
848 x 480
640 x 360
480 x 270
6
6, 8, 10
6, 10, 15, 30
6, 10, 15, 30, 60
IR Y8 4:3 640 × 480 6, 10, 15, 30
RGB MJPEG 16:9 1920 x 1080
1280 x 720
8
6, 10, 15
RGB MJPEG 與 YUYV 16:9 424 × 240 6, 15, 30, 60
RGB MJPEG 與 YUYV 4:3 640 × 480 6, 15, 30

輸出資料流(USB 3.0):STM-951u 及 STM-952u#

資料格式 畫面比例 解析度 影格率
深度 Y16 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
5, 10, 15, 30
深度 Y16 16:9 1280 x 720
848 x 480
640 x 360
480 x 270
424 x 240
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30, 60
5, 10, 15, 30, 60, 90
5, 10, 15, 30, 60, 90
5, 10, 15, 30, 60, 90
深度 Y16 4:3 640 × 480 5, 10, 15, 30, 60, 90
深度 Y16 其他 848 × 100 100
IR Y8 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
5, 10, 15, 30
IR Y8 16:9 1280 x 720
848 x 480
640 x 360
480 x 270
424 x 240
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30, 60
5, 10, 15, 30, 60, 90
5, 10, 15, 30, 60, 90
5, 10, 15, 30, 60, 90
IR Y8 4:3 640 × 480 5, 10, 15, 30, 60, 90
IR Y8 其他 848 × 100 100
RGB MJPEG 與 YUYV 16:10 1280 x 800
640 x 400
5, 10, 15, 30, 60
5, 10, 15, 30, 60, 90
RGB MJPEG 與 YUYV 16:9 1280 x 720
848 x 480
640 x 360
480 x 270
424 x 240
5, 10, 15, 30, 60
5, 10, 15, 30, 60
5, 10, 15, 30, 60, 90
5, 10, 15, 30, 60, 90
5, 10, 15, 30, 60, 90
RGB MJPEG 與 YUYV 4:3 640 × 480 5, 10, 15, 30, 60, 90

輸出資料流(USB 2.0):STM-951u 與 STM-952u#

資料格式 畫面比例 解析度 影格率
深度 Y16 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
5
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30
深度 Y16 16:9 1280 x 720
848 x 480
640 x 360
480 x 270
5
5, 10
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30, 60
深度 Y16 4:3 640 × 480 5, 10, 15, 30
IR Y8 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
5
5, 10, 15, 30
5 10, 15, 30
IR Y8 16:9 1280 x 720
848 x 480
640 x 360
480 x 270
5
5, 10
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30, 60
IR Y8 4:3 640 × 480 5, 10, 15, 30
RGB MJPEG 16:10 1280 × 800 8
RGB MJPEG 16:9 1280 × 720 5, 10, 15
RGB MJPEG 與 YUYV 16:10 640 × 400 5, 10, 15, 30
RGB MJPEG 與 YUYV 16:9 424 × 240 5, 10, 15, 30, 60
RGB MJPEG 與 YUYV 4:3 640 × 480 5, 10, 15, 30

GigE#

Stereo mini 系列的 GigE 攝影機可提供高品質、多解析度的深度串流資料,以及高畫質彩色串流資料。

STM-951g以 Y16 格式輸出深度串流資料。該攝影機輸出的色彩串流資料則採用 MJPEG/YUYV 格式。 此 SDK 支援以 MJPEG/YUYV/RGB8/BGR8/RGBA8/BGRA8/Y16 格式輸出,並在最高解析度下支援 RAW16 格式輸出。此攝影機以 Y8 格式輸出紅外線影像資料,而此 SDK 亦支援以 Y12 格式輸出資料。

STM-955g可輸出 Y16 或 RVL 格式的深度資料、I420 或 MJPEG 格式的彩色影像,以及 Y8 格式的紅外線影像。該軟體 SDK 亦支援 RGB/BGR/BGRA 格式的彩色影像串流。

輸出資料流(千兆乙太網路):STM-951g#

資料格式 畫面比例 解析度 影格率
深度 Y16 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
320 x 200
848 x 530
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30, 60
深度 Y16 4:3 640 × 480 5, 10, 15, 30, 60, 90
IR Y8 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
320 x 200
848 x 530
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30, 60
IR Y8 4:3 640 × 480 5, 10, 15, 30, 60, 90
IR Y16 16:10 1280 x 800
640 x 400
5, 10, 15
5, 10, 15, 30
彩色 YUYV 16:10 1280 x 800
848 x 530
640 x 400
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30, 60
5, 10, 15, 30, 60, 90
彩色 YUYV 16:9 1280 x 720
640 x 360
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30, 60, 90
彩色 YUYV 4:3 640 × 480 5, 10, 15, 30, 60, 90
彩色 MJPEG 16:10 1280 x 800
848 x 530
640 x 400
5, 10, 15, 30, 60
5, 10, 15, 30, 60
5, 10, 15, 30, 60, 90
彩色 MJPEG 16:9 1280 x 720
640 x 360
5, 10, 15, 30, 60
5, 10, 15, 30, 60, 90
彩色 MJPEG 4:3 640 × 480 5, 10, 15, 30, 60, 90

輸出資料流(快速乙太網路):STM-951g#

資料格式 畫面比例 解析度 影格率
深度 Y16 16:10 1280 x 800
848 x 530
640 x 400
424 x 266
320 x 200
5
5, 10
5, 10, 15
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30
深度 Y16 4:3 640 × 480 5, 10, 15,
IR Y8 16:10 1280 x 800
848 x 530
640 x 400
424 x 266
320 x 200
5
5, 10
5, 10, 15
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30
IR Y8 4:3 640 × 480 5, 10, 15
彩色 YUYV 16:10 1280 x 800
848 x 530
640 x 400
5
5, 10
5, 10, 15
彩色 YUYV 16:9 1280 x 720
640 x 360
5
5, 10, 15
彩色 YUYV 4:3 640 × 480 5, 10, 15
彩色 MJPEG 16:10 1280 x 800
848 x 530
640 x 400
5, 10, 15, 30
5, 10, 15, 30, 60
5, 10, 15, 30, 60, 90
彩色 MJPEG 16:9 1280 x 720
640 x 360
5, 10, 15, 30, 60
5, 10, 15, 30, 60, 90
彩色 MJPEG 4:3 640 × 480 5, 10, 15, 30, 60, 90

資訊

單一資料串流輸出可支援所有解析度與幀率。然而,當同時輸出兩、三或四組深度與色彩串流時,由於攝影機的千兆乙太網路或快速乙太網路實際頻寬限制,以及主機裝置的效能限制,某些組合可能無法支援。

輸出資料流(千兆乙太網路):STM-955g#

資料格式 畫面比例 解析度 影格率
深度 Y16 16:10 1280 x 800
640 x 400
5, 10
5, 10, 15, 20
深度 RVL 16:10 1280 x 800
640 x 400
5, 10
5, 10, 15, 20
IR Y8 16:10 1280 x 800
640 x 400
5, 10, 15, 20
5, 10, 15, 20
彩色 I420 16:10 1280 x 800
640 x 400
5, 10, 15, 20
5, 10, 15, 20
彩色 I420 16:9 1280 x 720
640 x 360
5, 10, 15, 20
5, 10, 15, 20
彩色 I420 4:3 800 × 600 5, 10, 15, 20
5, 10, 15, 20
彩色 MJPEG 16:10 1280 x 800
640 x 400
5, 10, 15, 20
5, 10, 15, 20
彩色 MJPEG 16:9 1280 x 720
640 x 360
5, 10, 15, 20
5, 10, 15, 20
彩色 MJPEG 4:3 800 × 600 5, 10, 15, 20

資訊

單一資料串流輸出可支援所有解析度與幀率。然而,當同時輸出兩、三或四組深度與色彩串流時,由於攝影機的千兆乙太網路或快速乙太網路實際頻寬限制,以及主機裝置的效能限制,某些組合可能無法支援。

視野#

景深視場的定義#

下圖顯示了深度攝影機的視野範圍,也就是感測器所能「看見」的角度範圍。圖中使用紅外線攝影機僅供示意之用。

「景深視野轉為景深圖」示意圖

任何深度(Z)處的景深視場(深度 FOV)可透過以下方程式計算:

景深計算公式

其中:

cx = 深度圖主點在 X 方向的影像座標

fx = 深度相機的焦距

cy = 深度圖中主點的 Y 方向影像座標

fy = 深度相機的焦距

width = 深度圖像的寬度

高度 = 深度影像的高度

深度有效水平視野 (H-FOV) = 左側紅外線水平視野 (H-FOV)

資訊

  • cx、fx 和 width 參數是透過 SDK 提供的內建深度參數取得的。這些參數的數值因相機而異。
  • 在不同的深度值下,深度視野(FOV)會有所不同。深度越遠,深度視野(FOV)就越大。

典型的深度內在特性#

以下表格列出了Stereo mini 相機的典型深度內建函式。

STM-501u 與 STM-502u#

基準值:50 毫米

解析度 寬度 × 高度 (px) cx (px) cy (px) Fx、Fy (px)
1280 × 800 640 400 620.0, 620.0
1280 × 720 640 360 620.0, 620.0
848 × 480 424 240 410.7, 410.7
848 × 100 424 50 410.7, 410.7
640 × 480 320 200 372.0, 372.0
640 × 400 320 200 310.0, 310.0
640 × 360 320 180 310.0, 310.0
480 × 270 240 135 232.5, 232.5
424 × 240 212 120 205.4, 205.4

STM-951u 與 STM-952u#

基準值:95 毫米

解析度 寬度 × 高度 (px) cx (px) cy (px) Fx、Fy (px)
1280 × 800 640 400 620.0, 620.0
1280 × 720 640 360 620.0, 620.0
848 × 480 424 240 410.7, 410.7
848 × 100 424 50 410.7, 410.7
640 × 480 320 200 372.0, 372.0
640 × 400 320 200 310.0, 310.0
640 × 360 320 180 310.0, 310.0
480 × 270 240 135 232.5, 232.5
424 × 240 212 120 205.4, 205.4

STM-951g#

基準值:95 毫米

解析度 寬度 × 高度 (px) cx (px) cy (px) Fx、Fy (px)
1280 × 800 640 400 620.0, 620.0
848 × 530 424 265 410.7, 410.7
640 × 480 320 200 372.0, 372.0
640 × 400 320 200 310.0, 310.0
424 × 266 212 133 205.4, 205.4
320 × 200 160 100 186.0, 186.0

STM-955g#

基準值:95 毫米

解析度 寬度 × 高度 (px) cx (px) cy (px) Fx、Fy (px)
1280 × 800 640 400 620.0, 620.0
640 × 400 320 200 310.0, 310.0

串流視野(FOV)概述#

USB#

FOV 畫面比例 決議案 STM-501u / STM-502u
(高 x 寬)
STM-951u / STM-952u
(高 × 寬)
2 公尺處 D2C 前的景深視場 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
90° × 65° 90° × 65°
2 公尺處 D2C 前的景深視場 16:9 1280 x 720
848 x 480
640 x 360
480 x 270
424 x 240
90° × 60° 90° × 60°
2 公尺處 D2C 前的景深視場 4:3 640 × 480 81° × 65° 81° × 65°
2 公尺處 D2C 前的景深視場 其他 (848 x 100) 848 × 100 90° × 14° 90° × 14°
IR 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
91° × 65° 91° × 65°
IR 16:9 1280 x 720
848 x 480
640 x 360
480 x 270
424 x 240
91° × 60° 91° × 60°
IR 4:3 640 × 480 81° × 65° 81° × 65°
IR 其他 (848 x 100) 848 × 100 91° × 14° 91° × 14°
RGB 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
不適用 94° × 68°
RGB 16:9 1920 x 1080
1280 x 720
960 x 540
848 x 480
640 x 360
480 x 270
424 x 240
320 x 180
86° × 55° 94° × 62°
RGB 4:3 640 x 480
320 x 240
70° × 55° 82° × 68°
D2C 後 @ 2 公尺處的景深視野 16:10 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
不適用 90° × 65°
D2C 後 @ 2 公尺處的景深視野 16:9 1920 x 1080
1280 x 720
960 x 540
848 x 480
640 x 360
480 x 270
424 x 240
320 x 180
86° × 55° 90° × 60°
D2C 後 @ 2 公尺處的景深視野 4:3 640 x 480
320 x 240
70° × 55° 81° × 65°

資訊

  • STM-501u 和 STM-502u 攝影機不支援以紅色標示的分辨率。
  • STM-951u 和 STM-952u 攝影機不支援以藍色標示的解析度。

GigE#

FOV 畫面比例 決議案 STM-951g
(高 × 寬)
2 公尺處 D2C 前的景深視場 16:10 1280 x 800
848 x 530
640 x 400
424 x 266
320 x 200
90° × 65°
2 公尺處 D2C 前的景深視場 4:3 640 × 480 81° × 65°
IR 16:10 1280 x 800
848 x 530
640 x 400
424 x 266
320 x 200
91° × 65°
IR 4:3 640 × 480 81° × 65°
RGB 16:10 1280 x 800
848 x 530
640 x 400
94° × 68°
RGB 16:9 1280 x 720
640 x 360
94° × 62°
RGB 4:3 640 × 480 82° × 68°
D2C 後 @ 2 公尺處的景深視野 16:10 1280 x 800
848 x 530
640 x 400
90° × 65°
D2C 後 @ 2 公尺處的景深視野 16:9 1280 x 720
640 x 360
90° × 60°
D2C 後 @ 2 公尺處的景深視野 4:3 640 × 480 81° × 65°
FOV 畫面比例 STM-955g
(高 x 寬)
深度 @ 2 公尺 16:10 90° × 65°
深度 @ 2 公尺 4:3 81° × 65°
IR 16:10 91° × 65°
IR 4:3 81° × 65°
RGB 16:10 94° × 68°
RGB 16:9 94° × 62°
RGB 4:3 82° × 68°
2 公尺處的 D2C 視野 16:10 90° × 65°
2 公尺處的 D2C 視野 16:9 90° × 60°
2 公尺處的 D2C 視野 4:3 81° × 65°

FOV 插圖#

STM-501u / STM-502u#

畫面比例 D2C 實施前的景深視野 D2C 後的景深視場
16:10 16:10 D2C 開始前的景深視野 不適用
16:9 16:9 比例下 D2C 處理前的景深視野 16:9 比例下進行 D2C 處理後的景深視場
4:3 4:3 比例下 D2C 處理前的景深視野 4:3 比例下進行 D2C 處理後的景深視場

STM-951u / STM-952u#

畫面比例 D2C 實施前的景深視野 D2C 後的景深視場
16:10 16:10 D2C 開始前的景深視野 16:10 進行 D2C 後的主被攝體景深
16:9 16:9 比例下 D2C 處理前的景深視野 16:9 比例下進行 D2C 處理後的景深視場
4:3 4:3 比例下 D2C 處理前的景深視野 4:3 比例下進行 D2C 處理後的景深視場

STM-951g#

畫面比例 D2C 實施前的景深視野 D2C 後的景深視場
16:10 16:10 D2C 開始前的景深視野 16:10 進行 D2C 後的主被攝體景深
16:9 不適用 16:9 比例下進行 D2C 處理後的景深視場
4:3 4:3 比例下 D2C 處理前的景深視野 4:3 比例下進行 D2C 處理後的景深視場

STM-955g#

畫面比例 D2C 實施前的景深視野 D2C 後的景深視場
16:10 16:10 D2C 開始前的景深視野 16:10 進行 D2C 後的主被攝體景深
16:9 不適用 16:9 比例下進行 D2C 處理後的景深視場
4:3 4:3 比例下 D2C 處理前的景深視野 4:3 比例下進行 D2C 處理後的景深視場

深度與色彩對齊#

「深度轉色彩」(D2C)是一種針對深度影像進行的逐像素幾何變換,透過 D2C 變換,可使深度影像與其對應的色彩影像在空間上對齊。這使得我們能夠根據色彩影像中任一像素在 D2C 變換後於深度影像中的座標,透過相同的影像座標來定位該像素。

透過使用相同的影像座標,可在 D2C 處理後於深度影像中定位彩色像素的深度資訊。 經過 D2C 處理後,會生成一張與目標彩色影像尺寸相同的深度影像,其影像內容即為彩色相機座標系中的深度資料。換言之,這是一張以彩色相機的原點和尺寸為基準「拍攝」而成的深度影像,其中每個像素皆對應於彩色相機中相應像素的座標。

透過軟體進行 D2C 對準:STM-501u / STM-502u#

D2C 實施前的深度圖 彩色圖片 D2C 後的深度圖 畫面比例
1280 x 800、1280 x 720、848 x 480、640 x 480、640 x 400、640 x 360、480 x 270、424 x 266、424 x 240 1920 x 1080
1280 x 720
960 x 540
848 x 480
640 x 360
424 x 240
320 x 180
1920 x 1080
1280 x 720
960 x 540
848 x 480
640 x 360
424 x 240
320 x 180
16:9
1280 x 800、1280 x 720、848 x 480、640 x 480、640 x 400、640 x 360、480 x 270、424 x 266、424 x 240 640 x 480
320 x 240
640 x 480
320 x 240
4:3

依硬體進行 D2C 對齊:STM-501u / STM-502u#

D2C 實施前的深度圖 彩色圖片 D2C 後的深度圖 畫面比例
848 × 480、640 × 480、640 × 400、640 × 360 640 × 360 640 × 360 16:9
848 × 480、640 × 480、640 × 400、640 × 360、480 × 270、424 × 266、424 × 240 424 × 240 424 × 240 16:9
848 × 480、640 × 480、640 × 400、640 × 360、480 × 270、424 × 266、424 × 240 320 × 180 320 × 180 16:9
848 × 480、640 × 480、640 × 400、640 × 360 640 × 480 640 × 480 4:3
848 × 480、640 × 480、640 × 400、640 × 360、480 × 270、424 × 266、424 × 240 320 × 240 320 × 240 4:3

資訊

640 x 400 和 424 x 266 這兩種深度解析度僅支援 30 fps 或更低的幀率進行色彩對齊。

透過軟體進行 D2C 對準:STM-951u / STM-952u#

D2C 實施前的深度圖 彩色圖片 D2C 後的深度圖 畫面比例
1280 x 800、1280 x 720、848 x 480、640 x 480、640 x 400、640 x 360、480 x 270、424 x 266、424 x 240 1280 x 800
640 x 400
1280 x 800
640 x 400
16:10
1280 x 800、1280 x 720、848 x 480、640 x 480、640 x 400、640 x 360、480 x 270、424 x 266、424 x 240 1280 x 720
848 x 480
640 x 360
480 x 270
424 x 240
320 x 180
1280 x 720
848 x 480
640 x 360
480 x 270
424 x 240
320 x 180
16:9
1280 x 800、1280 x 720、848 x 480、640 x 480、640 x 400、640 x 360、480 x 270、424 x 266、424 x 240 640 × 480 640 × 480 4:3

依硬體進行 D2C 對齊:STM-951u / STM-952u#

D2C 實施前的深度圖 彩色圖片 D2C 後的深度圖 畫面比例
848 × 480、640 × 480、640 × 400、640 × 360、480 × 270、424 × 266、424 × 240 640 × 400 640 × 400 16:10
848 × 480、640 × 480、640 × 400、640 × 360 640 × 360 640 × 360 16:9
848 × 480、640 × 480、640 × 400、640 × 360、480 × 270、424 × 266、424 × 240 480 × 270 480 × 270 16:9
848 × 480、640 × 480、640 × 400、640 × 360、480 × 270、424 × 266、424 × 240 424 × 240 424 × 240 16:9
848 × 480、640 × 480、640 × 400、640 × 360、480 × 270、424 × 266、424 × 240 640 × 480 640 × 480 4:3

資訊

  • 848 x 480 的深度解析度僅支援以 60 fps 或更低幀率進行色彩對齊。
  • 640 x 400 和 424 x 266 這兩種深度解析度僅支援 30 fps 或更低的幀率進行色彩對齊。

透過軟體進行 D2C 對準:STM-951g#

D2C 實施前的深度圖 彩色圖片 D2C 後的深度圖 畫面比例
1280 × 800、848 × 530、640 × 480、640 × 400、424 × 266、320 × 200 1280 x 800
848 x 530
640 x 400
1280 x 800
848 x 530
640 x 400
16:10
1280 × 800、848 × 530、640 × 480、640 × 400、424 × 266、320 × 200 1280 x 720
640 x 360
1280 x 720
640 x 360
16:9
1280 × 800、848 × 530、640 × 480、640 × 400、424 × 266、320 × 200 640 × 480 640 × 480 4:3

依硬體進行 D2C 對齊:STM-951g#

D2C 實施前的深度圖 彩色圖片 D2C 後的深度圖 畫面比例
848 × 530、640 × 480、640 × 400 640 × 400 640 × 400 16:10
848 × 530、640 × 480、640 × 400、424 × 266、320 × 200 640 × 360 640 × 360 16:9
848 × 530、640 × 480、640 × 400、424 × 266、320 × 200 640 × 480 640 × 480 4:3

資訊

  • 640 x 400、424 x 266 及 320 x 200 這三種深度解析度,僅支援 30 fps 或更低的幀率進行色彩對齊。
  • 848 x 530 的深度解析度僅支援以 60 fps 或更低的幀率進行色彩對齊。

透過軟體進行 D2C 對準:STM-955g#

D2C 實施前的深度圖 彩色圖片 D2C 後的深度圖 畫面比例
1280 × 800、640 × 400 1280 x 800
640 x 400
1280 x 800
640 x 400
16:10
1280 × 800、640 × 400 1280 x 720
640 x 360
1280 x 720
640 x 360
16:9
1280 × 800、640 × 400 640 × 480 640 × 480 4:3

依硬體進行 D2C 對齊:STM-955g#

D2C 實施前的深度圖 彩色圖片 D2C 後的深度圖 畫面比例
1280 × 800、640 × 400 1280 x 800
640 x 400
1280 x 800
640 x 400
16:10
1280 × 800、640 × 400 1280 x 720
640 x 360
1280 x 720
640 x 360
16:9
1280 × 800、640 × 400 640 × 480 640 × 480 4:3

最小 Z 深度#

最小 Z 深度是指深度相機的最小工作距離,亦即從相機的深度原點起算,可偵測到的最近平面距離。此距離取決於視差搜尋範圍與影像解析度。

STM-955g透過設定深度偏移值來調整其最小工作距離。可達成的最小距離在不同的預設模式下也可能有所不同。此相機提供靈活的設定選項,以適應各種應用需求。

資訊

視差搜尋範圍越大,最小工作距離就越近,功耗也隨之越高。反之,視差搜尋範圍越小,最小工作距離就越遠,相機的功耗也隨之降低,且能承受的環境溫度也越高。

STM-501u / STM-502u#

差異搜尋範圍 視野範圍(水平 × 垂直) 解析度 最小 Z 深度
128 90° × 65° 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
0.26 m
128 90° × 60° 1280 × 720 0.26 m
128 90° × 60° 848 × 480 0.18 m
128 90° × 60° 640 × 360 0.14 m
128 90° × 60° 480 × 270 0.11 m
128 90° × 60° 424 × 240 0.1 m
128 81° × 65° 640 × 480 0.17 m
128 90° × 14° 848 × 100 0.18 m

STM-951u / STM-952u#

差異搜尋範圍 視野範圍(水平 × 垂直) 解析度 最小 Z 深度
256 90° × 65° 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
0.25 m
256 90° × 60° 1280 × 720 0.25 m
256 90° × 60° 848 × 480 不適用
256 90° × 60° 640 × 360 不適用
256 90° × 60° 480 × 270 不適用
256 90° × 60° 424 × 240 不適用
256 81° × 65° 640 × 480 不適用
256 90° × 14° 848 × 100 不適用
128 90° × 65° 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
0.5 m
128 90° × 60° 1280 × 720 0.5 m
128 90° × 60° 848 × 480 0.34 m
128 90° × 60° 640 × 360 0.26 m
128 90° × 60° 480 × 270 0.19 m
128 90° × 60° 424 × 240 0.17 m
128 81° × 65° 640 × 480 0.3 m
128 90° × 14° 848 × 100 0.34 m
64 90° × 65° 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
1 m
64 90° × 60° 1280 × 720 1 m
64 90° × 60° 848 × 480 不適用
64 90° × 60° 640 × 360 不適用
64 90° × 60° 480 × 270 不適用
64 90° × 60° 424 × 240 不適用
64 81° × 65° 640 × 480 不適用
64 90° × 14° 848 × 100 不適用

STM-951g#

差異搜尋範圍 視野範圍(水平 × 垂直) 解析度 最小 Z 深度
256 90° × 65° 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
320 x 200
0.25 m
256 90° × 60° 848 × 530 不適用
256 81° × 65° 640 × 480 不適用
128 90° × 65° 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
320 x 200
0.5 m
128 90° × 65° 848 × 530 0.34 m
128 81° × 65° 640 × 480 0.3 m
64 90° × 65° 1280 x 800
640 x 400
424 x 266
320 x 200
1 m
64 90° × 65° 848 × 530 不適用
64 81° × 65° 640 × 480 不適用

STM-955g#

預設 解析度 偏移量 (Offset) 最小 Z 軸深度(最大–最小 mm)
知覺 1280 × 800 0 ∞–320
1280 × 800 32 1855–266
640 × 400 0 ∞–155
640 × 400 32 928–133
尺寸標註 640 × 480 0 ∞–310
640 × 480 64 928–233
640 × 480 128 463–187

座標系#

對於Stereo mini 系列相機,設有 1/4 螺絲孔的平面被定義為底部,玻璃蓋板表面為正面,而 RGB 模組則位於 LDM 模組的左側。

IMU 座標系的原點位於實體感測器的中心點。加速度計與陀螺儀的座標系則位於左側 IR 的背面。該座標系的 X 軸正方向指向右側,Y 軸正方向指向下方,Z 軸正方向則指向前方。

深度影像座標系的原點位於左側紅外線模組的光學中心,而彩色影像座標系的原點則位於 RGB 模組的光學中心。兩者座標系的方向相同:正 X 軸指向右側,正 Y 軸指向下方,正 Z 軸指向前方。 深度相機座標系的原點即為 3D 相機的預設原點,座標為 (0,0,0)。深度原點、彩色原點及 IMU 原點在 3D 相機座標系中的參考位置,如下方「座標系示意圖」表格所示。

座標系統位置參考#

Camera 座標系 在 3D 相機座標系中的位置
(X、Y、Z 單位為 mm)
STM-501u / STM-502u 深度 0, 0, 0
彩色 14.00, 0, 2.02
IMU -0.246、-0.065、-16.948
STM-951u / STM-952u / STM-951g 深度 0, 0, 0
彩色 23.75, 0, 0
IMU 7.866、1.068、-14.248
STM-955g 深度 0, 0, 0
彩色 23.75, 0, 0
IMU 15.48, 0, -55.60

資訊

若啟用了深度相機與彩色相機的對齊功能,深度座標系的原點將自動切換至彩色座標系的原點,而內在參數也會隨之相應變更。

座標系統示意圖#

STM-501u / STM-502u STM-951u / STM-952u / STM-951g STM-955g
IMU IMU STM-501u 與 STM-502u IMU STM-951u 與 STM-952u IMU STM-955g
深度 Depth STM-501u 與 STM-502u Depth STM-951u 與 STM-952u 深度 STM-955g
RGB RGB STM-501u 與 STM-502u RGB STM-951u 與 STM-952u RGB STM-955g

座標系統位置參考#

安裝位置與深度/顏色/IMU 之間的相對座標系關係。

資訊

所有參考點均位於元件或位置的中心。

STM-501u / STM-502u#

在 3D 相機座標系中的位置
(X、Y、Z 單位為 mm)
安裝孔 0, 0, 0
深度 -2.5, 0, 25.77
彩色 11.5, 0, 27.79
IMU -2.5, 0.07, 8.82

STM-501u / STM-502u 座標系統位置參考

STM-951u / STM-952u#

在 3D 相機座標系中的位置
(X、Y、Z 單位為 mm)
安裝孔 0, 0, 0
深度 0, 0, 22.92
彩色 23.75, 0, 22.92
IMU 7.87、-1.07、8.67

STM-951u / STM-952u 座標系統位置參考

STM-951g#

在 3D 相機座標系中的位置
(X、Y、Z 單位為 mm)
安裝孔 0, 0, 0
深度 -37.90, 0, 45.04
彩色 -14.15, 0, 45.04
IMU -30.03、-1.07、31.19

STM-951g 座標系統位置參考

STM-955g#

在 3D 相機座標系中的位置
(X、Y、Z 單位為 mm)
安裝孔 0, 0, 0
深度 -81.41, -20.20, 36.01
彩色 -57.66, -20.20, 36.01
IMU -65.93、-20.20、-19.59

STM-955g 座標系統位置參考

攝影機起點參考#

相機起點(或稱零點基準)可定義為深度值為 0 的起點或平面。深度/RGB/LRM 零點相對於相機前蓋玻璃的距離,詳列於下表中。

STM-501u STM-502u STM-951u STM-952u STM-951g STM-955g
深度 (Z') 4.230 毫米 4.930 毫米 4.080 毫米 4.780 毫米 4.080 毫米 4.040 毫米
RGB (Z') 2.210 毫米 2.910 毫米 4.080 毫米 4.780 毫米 4.080 毫米 4.040 毫米
LRM (Z') 0 毫米 0.7 毫米 0 毫米 0.7 毫米 0 毫米 0 毫米
STM-501u / STM-502uSTM-951u / STM-952u
STM-951gSTM-955g

串流模式#

Stereo mini 系列為使用者提供了多種靈活的方式來擷取紅外線 (IR)、深度及 RGB 影像資料,其中串流模式是最常見的做法。在此模式下,使用者需先為每種資料類型設定目標幀率、解析度及影像格式,接著依序啟用對應的資料串流。隨後,攝影機便會依照使用者定義的目標幀率、解析度及影像格式,進行影像資料的擷取與輸出。

您可以根據相機目前設定的深度模式和解析度,從預設選項(5 fps / 6 fps、10 fps、15 fps、30 fps、60 fps、90 fps 及 100 fps)中選擇當前場景的特定幀率,並以此幀率擷取影像資料。

觸發模式#

Stereo mini 系列支援基於特定幀率的影像資料擷取方式,以及支援任意頻率的自由運行觸發模式。在此模式下,相機將等待外部輸入觸發訊號,並僅在接收到符合相機設定的有效外部觸發訊號後,才會完成影像資料的擷取。 隨後,相機將繼續等待下一個外部觸發訊號。由於兩個連續觸發之間並無設定的時間限制,僅受單次擷取時間(該時間須大於相機的擷取時間)所限,因此可透過控制兩個連續觸發之間的時間間隔,以實現任何所需的頻率。這使得被動式影像資料擷取成為可能。根據相機的介面類型,可透過以下方式觸發相機:

  • USB 攝影機型號:由主電腦透過 USB 指令,或由外部裝置透過 8 針同步介面傳送的軟體訊號。這使得系統能夠以任何頻率運作於被動觸發模式。
  • STM-951g:透過網路指令(由主機發起)進行軟體觸發,並透過M8 A碼同步介面進行硬體觸發
  • STM-955g:透過網路指令(由主機發起)進行軟體觸發,並透過M12 A編碼同步介面進行硬體觸發

在自由觸發模式下,相機的紅外線(IR)、深度(Depth)及 RGB 固定幀率必須根據需求,統一設定為 5 fps/6 fps、10 fps、15 fps、30 fps、60 fps 或 90 fps(視相機型號而定)。此設定對於確定兩個連續有效觸發之間的最小時間間隔至關重要。 下表顯示了固定幀率、最小時間間隔與被動觸發的頻率上限之間的關係。

總而言之,相機僅會對位於允許範圍內的觸發訊號作出反應。這意味著,觸發頻率可以是被動觸發有效頻率範圍內的任何數值。

USB 攝影機型號與 STM-951g

攝影機的固定幀率(fps) 可支援的被動觸發間隔(毫秒) 可支援的被動觸發頻率 (Hz)
90 ≥22.3 0–45
60 ≥33.4 0–30
30 ≥66.7 0–15
15 ≥133.4 0–7.5
10 ≥200 0–5
6 ≥333.4 0–3
5 ≥400 0–2.5

STM-955g

攝影機的固定幀率(fps) 可支援的被動觸發間隔(毫秒) 可支援的被動觸發頻率 (Hz)
20 ≥100 0–10
15 ≥133.4 0–7.5
10 ≥200 0–5
5 ≥400 0–2.5

多鏡頭同步#

在多攝影機的應用情境中,可將其中一台攝影機初始化為主攝影機,其餘則設定為次要攝影機。此外,亦可使用外部訊號產生器作為主觸發源,並將所有攝影機設定為次要模式。當施加外部同步脈衝時,HW SYNC 輸入端需接收一個持續時間為 100 微秒、且頻率與攝影機標稱幀率相符的正脈衝;例如,若幀率為 30 Hz,則脈衝持續時間應為 33.33 毫秒。 輸入為高阻抗,USB 型號採用 1.8 V,GigE 型號則採用 3.3 V 的 CMOS 電壓水準。然而,務必確保使用高解析度的訊號產生器。訊號產生器的頻率必須與感測器的幀率完全吻合。 舉例來說,若感測器設定為 30 fps,實際幀率可能為 30.015 fps。您可能需要使用示波器測量實際幀率,並將訊號產生器設定為相同的頻率。基於這個原因,最好直接使用另一台相機作為主要的同步訊號產生器。

下圖展示了一個多鏡頭設置的機械示意圖。

多攝影機同步介面機械圖

多鏡頭配置的優勢:

  • 擴大特定空間內的攝影機覆蓋範圍,並彌補單一攝影機可能產生的盲點
  • 拍攝同一場景的多張照片,並從不同角度掃描物體
  • 將有效幀率提高至 30 fps 以上

透過 8 針接頭與對應的連接線,即可設計出多攝影機與多感測器網路。請依照SDK 中的說明操作。

透過多鏡頭同步功能,支援兩種拓撲結構下的多鏡頭幀同步,包括深度影像同步與 RGB 影像同步(當自動曝光關閉時,時間差 ≤ 5 毫秒)。

星型拓撲#

星型拓撲

菊花鏈拓撲結構#

菊花鏈拓撲結構

同步介面#

USB#

接腳 定義 描述
Pin_1 VCC 預設的電平設定為 1.8 V。若在 VCC 介面上提供 3.3 V 或 5 V 的驅動電壓,即可根據需求將 I/O 電平設定調整為 3.3 V 或 5 V。
Pin_2 GPIO_OUT 同步驅動訊號:高電平有效。高電平持續時間與紅外線曝光時間相符。典型應用為驅動外部補光燈。
Pin_3 VSYNC_OUT 同步觸發訊號:高電平有效。高電平為次級裝置提供觸發訊號。
Pin_4 TIMER_SYNC_OUT 脈衝訊號源,重置次級裝置的硬體時間戳記。
Pin_5 RESET_IN 硬體重置訊號:觸發攝影機關機,並自動開機及重置。偵測輸入訊號:20 Hz / 50 % 占空比 / 連續超過 5 個週期,即判定為正常輸入訊號,其餘訊號將被過濾掉;頻率允許波動範圍為 ± 1 Hz,占空比允許波動範圍為 ± 2 %。
Pin_6 VSYNC_IN 同步觸發訊號:高電平有效,用於主裝置的觸發/同步訊號,持續時間為 1 毫秒。
Pin_7 TIMER_SYNC_IN 硬體時間戳記重設訊號輸入,硬體時間戳記清除。
Pin_8 GND 接地

同步點的佈置位置如以下圖所示。

STM-501u / STM-502uSTM-951u / STM-952u

GigE#

接腳 定義 描述
Pin_2 訊號 VCC 預設的電平設定為 3.3 V。若在 VCC 介面上提供 3.3 V、5 V 或 24 V 的驅動電壓,則可根據需求將 I/O 電平設定調整為 3.3 V、5 V 或 24 V。
Pin_3 VSYNC_IN 同步觸發訊號:高電平有效,用於主裝置的觸發/同步訊號,持續時間為 1 毫秒。
Pin_4 VSYNC_OUT 同步觸發訊號:高電平有效。高電平為次級裝置提供觸發訊號。
Pin_5 訊號接地 (GND) 接地

以下圖示顯示了多攝影機同步點的針腳配置:

STM-951g#

STM-951g 的多相機同步接腳配置

STM-955g#

STM-955g 的多鏡頭同步接腳配置

電源連接器的針腳編號(兩款相機型號皆相同):

STM-951g 電源連接器的針腳編號

相機功能#

深度相機功能#

Stereo mini 系列提供了以下深度影像設定。

節點名稱 顯示名稱 描述
DepthMax DepthMax 深度資料所採用的最大深度(毫米)
DepthMin DepthMin 深度資料所採用的最小深度(毫米)
自動曝光 Exposure Auto 設定自動曝光模式。
曝光時間 Exposure Time 設定曝光時間。此設定用於控制感光元件接受光線照射的持續時間。「自動曝光」將自動設為「關」。
Gain Gain 將選定的增益設定為絕對物理數值。這是套用至視訊訊號的放大係數。
BslDepthPreset 深度預設 選取一套針對特定使用情境所優化的預設演算法參數。可能的值:
預設、AMR 搭配 IR-Pass、高精度、高密度
Pixel Format Pixel Format 裝置所提供的像素格式。此格式將 PixelSize 與 PixelColorFilter 所提供的所有資訊整合為單一特徵。
Coord3D_C16:3D 座標 C(16 位元)
Coord3D_ABC32f:3D 座標 A-B-C(32 位元浮點數)
BslComponentMappingMode 元件映射模式 如何將深度平面與色彩平面進行映射。
None:不進行深度與色彩的映射。
ColorOntoDepth:縮放色彩並映射至深度平面。
DepthOntoColor:縮放深度並映射至色彩平面。
DepthOntoColor(HW):縮放深度並映射至色彩平面(硬體)。
Scan3dFocalLength Scan3d 焦距 回傳相機的焦距(單位為像素)。
Scan3dBaseline Scan3d 基準線 回傳立體攝影機配置中兩台攝影機之間的物理距離作為基線。
Scan3dPrincipalPointU Scan3d 主點 U 回傳主點的水平位置值。
Scan3dPrincipalPointV Scan3d 主點 V 回傳主點的垂直位置值。

彩色攝影機功能#

Stereo mini 系列提供以下彩色影像設定。

節點名稱 顯示名稱 描述
自動曝光 Exposure Auto 設定自動曝光模式。
曝光時間 Exposure Time 設定曝光時間。此設定用於控制感光元件接受光線照射的持續時間。「自動曝光」將自動設為「關」。
Gain Gain 將選定的增益設定為絕對物理數值。這是套用至視訊訊號的放大係數。
平衡白自動 Balance White 控制各色彩通道之間的自動白平衡模式。白平衡比例會自動進行調整。
BalanceRatio 資產負債比率 控制彩色影像的白平衡。
BslBacklightCompensation Backlight Compensation 控制背光補償。
BslBrightness 亮度 調整亮度。
BslContrast 對比度 調整對比度。
Gamma Gamma 調整伽瑪值。
BslHue BslHue 控制色相。
BslSaturation Saturation 調整飽和度。
BslSharpness 銳利度 控制銳利度。