3D视觉传感器作为机器人的核心零部件，是机器人提升感知能力和智能化程度的重要一环，其国产化进程也在不断加速。
在优必选、普渡、高仙、擎朗、云迹、猎户星空等百余家国内知名机器人企业产品上，已经用上了国产的“机器人之眼”。
这些机器人的“眼睛”，很多就来自于深圳企业奥比中光。作为全球少数全面布局结构光、双目、iToF、dToF、Lidar、工业三维测量六大3D视觉感知技术的公司，奥比中光处于产业链龙头位置，其一举一动时刻受到全球资本和企业的关注。
近日，在光博会期间，奥比中光重磅发布了新品结构光增强双目相机Gemini 2 XL。Gemini 2 XL带来了高标准3D感知能力，能在满足户外强光及远距等高难度使用场景的兼容室内及半户外通用场景，有望打破机器人等产品走向户外的瓶颈。
机器人大讲堂拿到了奥比中光所发布的Gemini 2 XL一手资料，并与英特尔知名的同类型产品Realsense D455公开资料进行了实际参数对比，帮助大家更直观地感受Gemini 2 XL的适用场景和优点。
从参数而言，Gemini 2 XL超越了D455的多项指标。在光博会现场，该产品也得到了现场众多参会嘉宾的咨询。
▍自研新品：英特尔D455的国产超越？
英特尔的RealSense D455是用于机器视觉应用的摄像头。奥比中光此次发布的Gemini 2 XL，重点聚焦于户外全场景机器视觉应用。
综合而言，Orbbec Gemini 2 XL在深度完整性、深度细节、深度稳定性、RGB呈现效果、上位机算力消耗的表现上都相当不错，并在近距和远距的深度跳动、深度信息一致性、深度精度上有着明显的优势。
我们先来看一下两款产品具体的参数对比：
图注：奥比中光Gemini 2 XL与英特尔RealSense D455参数对比。
从整体性能来看，Gemini 2 XL具有更大的测量范围。
对比D455，Gemini 2 XL在0.4-10m推荐测量范围分辨率达1280 x 800，表现更优。特别值得注意的是，在同等精度的前提下，Gemini 2 XL提供了更大的FOV，这也让Gemini 2 XL相机工作距离和测量范围能稳定提升至20m以上，配合全量程内的RGB画质级高精深度图像，更好赋能机器人、安防监控、仓储物流等行业的智能升级转型。
在近距离测距方面，D455在小于0.52m范围内存在测量盲区，Gemini 2 XL在拥有0.4m的更小盲区基础上，进一步集成了点测距模块实现对极近距补盲，提供了0 - 20m+ 范围内的零盲区深度测量功能。
如果放到更直观的场景中，这意味着安装在机器人上的离地较低位置时，配合出众的深度质量，Gemini 2 XL的近距地面呈现会更完整更真实。
在更复杂的系列场景中，如高低反物体同时存在的情景下，从Gemini 2 XL的深度图像可以看到，物体边缘非常清晰且还原度高，与D455形成明显区别。
无论是地面的可靠检测，还是高低反同场的识别，Gemini 2 XL这些技术上的突破，对户外机器人、尤其是特种机器人来说无疑是个“利好”消息。
此前包括D455在内的产品在检测小物体时，小物体非常容易融入地面或环境的深度/点云中，造成难以识别的情况；Gemini 2 XL能够轻易地从户外杂乱场景中识别出地面上细小障碍物和可行驶区域，减少移动轨迹误判，更好地实现巡检、割草等户外机器人功能。
Gemini 2 XL在机器人客户使用效率提升上，同样看得出来下了一番功夫。不同于目前市场上大多数需要在上位机软件进行复杂的后处理操作的深度相机，Gemini 2 XL相机包含完整的硬件D2C，相机输出的高质量深度数据可直接使用，通过相机硬件即实现了深度和彩色图像空间对齐；Gemini 2 XL支持RVL深度数据压缩以及支持MJPEG的红外数据和彩色数据压缩，大大降低了数据流对带宽的要求，从采购投入和时间效率角度整体降低了客户的使用成本。
这相当于为户外机器人在复杂多变的环境中实现稳定可靠感知打了个很好的“助攻”，进一步了拓展机器人行业可落地场景。
▍上难度：机器人视觉户外瓶颈的突破
3D视觉感知技术能提供视场内物体的深度、形貌、位姿等3D信息。机器人搭配上3D相机，就具备了近似人眼的立体感知能力，可以帮助机器人在复杂环境中精准定位，实现感知、避障、导航、三维地图重建等功能。
在奥比中光发布Gemini 2 XL之前，3D相机在户外强光、暗光、高低反等场景中存在一定的感知性能瓶颈，导致机器人难以在更复杂的户外环境中工作。
在例如户外强光环境下，环境光可能会超过相机自身的光源强度，导致深度图出现错误或缺失。散射介质的影响也可能影响3D相机的准确性。另外，即使在受控的室内环境中，3D相机也可能会遇到由于目标的几何形状和材质导致的挑战，例如光的多次反射和对距离的误判。
为了解决这些问题，全球的研究人员正在探索不同的解决方案，例如使用更先进的多传感器和算法融合来提高3D相机的准确性，开发更适应户外环境的3D相机。
奥比中光很早之前就认识到，户外应用一直是3D相机所面对的最具挑战场景，并投入了大量研发尝试解决该类问题。如今，奥比中光推出的首款户外大量程3D相机Gemini 2 XL，全方位突破了传统3D视觉相机走向户外环境的瓶颈。
针对产品定位和面向场景，本次我们将Gemini 2 XL与英特尔D455这款行业知名度很高、且属于性能标杆的竞品进行了对比，多项参数上的实际对比发现，我们不得不为Gemini 2 XL打Call，为国产3D视觉传感器打Call。
▍结语与未来：规模化与产业化的闭环探索
当前，更优秀的3D视觉产品已经成为机器人、物流零售、工业制造、医疗保健等领域产品开发的理想选择。根据法国市场研究与战略咨询公司Yole发布的全球 3D 成像和传感市场研究报告，2019年全球 3D视觉感知市场规模为50亿美元，且市场规模将快速发展，预计在2025年达到150亿美元，2019-2025年CAGR约为20%，市场空间非常广阔。
奥比中光是中国3D视觉感知市场的头部企业，其多款机器人视觉产品也被认为是3D视觉领域国产替代的第一选择。在2022年，奥比中光服务机器人3D传感器市占率超70%，位列行业第一。
奥比中光已经涵盖系统设计、芯片设计、算法研发、光学系统、软件开发、量产技术等底层核心技术，基本覆盖了产品从设计、研发到制造的全周期研发流程，实现了结构光、iToF、双目、dToF、LiDAR等主流3D视觉感知技术全领域布局，打造了囊括底层芯片、激光雷达、视觉模组到深度算法等在内的机器人3D视觉方案，并依靠百万级成熟量产技术经验，持续为机器人客户提供着具备高稳定性与低成本双重优势的产品。
为了巩固市场地位，引领行业发展，也为了紧抓具身智能机器人历史性发展机遇，今年7月，奥比中光还拟定增募资15.05亿元，持续发力3D视觉赛道，针对当前AI大模型、具身智能机器人等科技发展趋势，建设机器人视觉产业技术中台，迎接机器人视觉及具身智能市场增长的需求。
有机构认为，奥比中光在3D视觉感知技术和产品的积累，在机器人时代，有望形成规模化的绝对优势，尤其是通过扩大供给规模、打造机器人视觉产业技术中台等关键抓手，最大程度满足同等能力下产品国产替代的刚需，最终形成机器人视觉领域的产业闭环，实现跨越式发展。
审核编辑：刘清
