本文详细说明ORBBEC® Femto Mega 3D相机产品的规格及部分设计细节,以及供开发者了解和使用相关产品。
整篇文章使用了以下缩写术语。
● NFOV(窄视场深度模式)
● WFOV(宽视场深度模式)
● FOV(视场)
● FPS(每秒帧数)
● IMU(惯性测量单元)
● FoI(专业范围)
Femto Mega 设备的尺寸和重量如下。
● 尺寸:145.10 ×115.26 × 40.26 mm ±2mm
● 重量:560g
Femto Mega 适用于在以下环境条件下工作的开发人员和商业单位:
● 温度:10-250C
● 湿度:8-90%(非冷凝)相对湿度
备注
不符合上述环境条件可能会导致设备出现故障和/或不正常运行。 这些环境条件适用于设备在所有工作条件下运行时的邻近周边环境。 如果配合外部机箱使用,我们建议使用有效的温度控制和/或其他散热解决方案,来确保设备工作条件保持在这些范围内。 本设备在前端型面与后端套管之间设计了一个散热通道。 使用本设备时,请确保不要阻挡此散热通道。
Femto Mega集成了 1 兆像素时差测距 (ToF) 深度相机。 深度相机支持如下所述的模式:
模式 |
解决方法 |
FoI |
FPS |
工作范围* |
曝光时间 |
NFOV unbinned |
640x576 |
75°x65° |
5、15、25、30 |
0.5 - 3.86 m |
12.8 ms |
NFOV 2x2 binned (SW) |
320x288 |
75°x65° |
5、15、25、30 |
0.5 - 5.46 m |
12.8 ms |
WFOV 2x2 binned |
512x512 |
120°x120° |
5、15、25、30 |
0.25 - 2.88 m |
12.8 ms |
WFOV unbinned |
1024x1024 |
120°x120° |
5、15、 |
0.25 - 2.21 m |
20.3 ms |
Passive IR |
1024x1024 |
N/A |
5、15、25、30 |
N/A |
1.6 ms |
* 850nm 时 15% 到 95% 的反射率,2.2 μW/cm2/nm,随机误差标准偏差 ≤ 17 mm,典型系统误差 < 11 mm + 0.1% 的距离(无多路径干扰)。 可以在上面指示的操作范围之外提供深度。 这取决于对象的反射率。
下面列出了本机工作模式:
RGB 相机分辨率 (HxV) |
纵横比 |
格式选项 |
帧速率 (FPS) |
额定 FOV (HxV)(处理后) |
3840x2160 |
16:9 |
MJPEG/YUY2/H.264/H.265 |
5、15 |
80°x51° |
2560x1440 |
16:9 |
MJPEG/YUY2/H.264/H.265 |
5、15、25 |
80°x51° |
1920x1080 |
16:9 |
MJPEG/YUY2/H.264/H.265 |
5、15、25、30 |
80°x51° |
1280x720 |
16:9 |
MJPEG/YUY2/H.264/H.265 |
5、15、25、30 |
80°x51° |
1280x960 |
4:3 |
MJPEG/YUY2/H.264/H.265 |
5、15、25 |
65°x51° |
备注
SDK 能够以 BGRA 像素格式提供彩色图像。 这并非设备支持的本机模式,如果使用,会导致 CPU 负载增大。 主机 CPU 用于转换从设备收到的 MJPEG 图像。
深度模式 |
IR脉冲 |
脉冲宽度 |
空闲周期 |
空闲时间 |
曝光时间 |
NFOV Unbinned NFOV 2x2 Binned WFOV 2x2 Binned |
9 |
125 us |
8 |
1450 us |
12.8 ms |
WFOV Unbinned |
9 |
125 us |
8 |
2390 us |
20.3 ms |
下图显示了深度和 RGB 相机视场(传感器“看到”的视角)。 下图显示了 16:9 模式的 RGB 相机。
此图显示了相机在正面 2000 mm 距离的视场。
备注
如果深度采用 NFOV 模式,RGB 相机在 16:9 模式下的像素覆盖率优于 4:3 模式。
嵌入式惯性测量单元 (IMU) ,包含加速度传感器和陀螺仪。三轴加速度&三轴角速度,数据格式为 float,采样频率可配置为 50、100、200、500、1000、2000Hz,其中默认采样频率为500Hz。
设备正面配备指示灯,指示设备工作状态,默认开启,可以手动设置开关。
设备背面的状态 LED 指示设备状态:
指示灯状态 |
表示 |
稳定白色 |
设备已打开并正常工作。 |
闪烁白色 |
设备已打开,但未建立 USB 3.0 数据连接。 |
闪烁橙色 |
设备电量不足,无法正常运行。 |
可通过三种方式为设备供电:
1. 使用随附的电源。 电源连接器的外径为 5.5 毫米,内径为 2.1 毫米。
2. 使用 Type-C 转 Type-C 线缆供电和传输数据。
3. POE供电+GigabitEthernet数据传输
备注
● USB 线缆非常重要,我们建议使用优质线缆,并在远程部署本单元之前验证功能。
提示
选择良好的 Type-C 转 Type-C 线缆:
● USB 认证的线缆必须支持供电和数据传输。
● 无源线缆的长度应小于 1 米。 如果更长,请使用有源线缆。
● 线缆至少需要能够支持 1.5A 的电流。 否则,需要连接外部电源。
检查线缆:
● 使用线缆将设备连接到主机电脑。
● 验证所有设备是否在 Windows 设备管理器中正确列出。 深度相机和 RGB 相机应如以下示例中所示列出。
● 在 Femto Mega 查看器中使用以下设置,验证线缆是否能够可靠地流式传输所有传感器的数据:
○ 深度相机:NFOV unbinned
○ RGB 相机:2160p
○ ○ 启动IMU
Femto Mega 的峰值功耗:DC供电+Type-C 数据传输为 16W;Type-C供电+Type-C数据传输为 14W;POE供电+GigE传输为17W,具体的功耗与用例相关。
Femto Mega 在出厂之前已校准,可通过 Orbbec SDK 和 K4A Wrapper,以编程方式查询视觉传感器和惯性传感器的校准参数。