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背景介绍
随着机器视觉技术的逐步发展，采用3D 相机进行物体识别、行为识别的相关应用越来越多。Vzense作为工业级3D ToF深度相机行业领跑者之一，是专业的3D ToF相机产品及技术服务商。研发的产品使用场景包括客流统计与分析，AGV及AMR 的托盘识别与避障，物流领域的单件分离和仓库的货位检测，智能拆码垛，动态抓取与分拣，工业自动化领域的图像辅助、安全围栏、智慧农业果蔬识别与摘取等。本文主要是针对不同场景下，展示DS系列和NYX系列3D相机产品的成像优势，方便用户进行选择。
产品介绍
Vzense当前主推两种基于不同工作原理的系列相机，分别为DS系列和NYX系列，相关参数如下表所示：
| DS系列 | NYX系列 | |
| ToF传感器 | 基于SONY连续波ToF芯片IMX570研发的RGBD相机 | 基于新唐脉冲波ToF芯片研发的RGBD相机 |
| 激光线 | 940nm | 940nm |
| 适合场景 | 室内和室外 | 室内和室外 |
| ToF相机分辨率 | 640×480 | 640×480 |
| ToF相机帧率 | Max.15fps | Max.30fps |
| ToF视场角（FoV） | 水平67°垂直50° | 水平70°垂直50° |
| RGB相机分辨率 | 1600×1200 | 1600×1200 |
| RGB视场角（FoV） | 水平70°垂直50° | 水平70°垂直50° |
| ToF/RGB传感器曝光模式 | 全局曝光 | 全局曝光 |
| 检测范围 | 0.15m~5m | 0.3m~4.5m |
DS系列：DS系列目前包含DS86，DS87两款产品，有关相机型号及功能的详细说明，请查阅规格书和用户手册。
NYX系列：NYX系列目前包含NYX650，NYX660两款产品，有关相机型号及功能的详细说明，请查阅规格书和用户手册。
产品对比
DS系列相机采用工业级标准设计，其连续波ToF技术搭配全局快门曝光镜头，数据稳定性好，精度高，分辨率高。该系列产品户外抗光性强，适用室外场景。相机底部具有双向安装螺孔，便于结构集成固定。可选航空插头的防水设计，支持IP67高防护等级。DS系列部分产品支持大广角镜头定制。
NYX系列相机基于脉冲ToF技术工作原理使其具有信噪比高、抗光性强、动态范围宽，防止过周期，可多机共存等特点。其脉冲ToF技术搭配全局快门曝光镜头，更易捕捉快速运动物体轨迹，户外抗光性更强，室外场景适应性更好。相机采用工业级标准设计，可靠性、稳定性高。相机底部具有双向安装螺孔设计，便于结构集成固定。可选航空插头的防水设计，支持IP67高防护等级。
可以通过下表更直观了解不同系列的优势：
| DS系列 | NYX系列 | |
| 使用场景 | 适合获取静态目标场景 | 适合捕捉动态物体轨迹 |
| ToF帧率 | Max.15fps | Max.30fps |
| 检测范围 | 0.15m~5m | 0.3m~4.5m |
| 精度 | 绝对精度＜1% 相对精度约为5‰ | 绝对精度＜2% 相对精度约为1% |
| 多机共存 | 支持 | |
| 环境光适应性 | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
测试条件
根据不同系列产品的特性选择了多个场景对相机进行了测试。静止场景测试了近距离的白色雕塑、水果盘、拆码垛；运动场景测试了互相抛球、移动挥手、运动拍球；多台同系列相机的共存测试。黑色物体测试了黑色塑料筐、黑色(绒布)圆柱。以上场景具有比较好的代表性，更好的向用户展现各自系列的优势，方便用户选择合适的产品。
测试相机：选择已完成标定的DS86相机和NYX650相机。由于DS系列中，DS86的成像性能与DS87是完全相同，因此DS86的表现可以代表DS87。NYX系列中，NYX650的成像性能与NYX660是完全相同，因此NYX650的表现可以代表NYX660。
相机设置：默认设置，相机预热20分钟。
静止场景测试
室内-白色石膏像
测试环境：室内环境光，约200lux。
测试距离：0.8m。
测试目标：如下图所示：
图像对比：Vzense DS86 vs. Vzense NYX650，点云图如下所示：
室内-水果盘
测试环境：室内环境光，约200lux。
测试距离：1 m。
测试目标：如下图所示：
图像对比：Vzense DS86 vs. Vzense NYX650，点云图如下所示：
室内-拆码垛
测试环境：室内环境光，约200lux。
测试距离：2.3 m。
测试目标：如下图所示：
图像对比：Vzense DS86 vs. Vzense NYX650，点云图如下所示：
室外-白色石膏像
测试环境：室外环境光，约90000lux。
测试距离：1m。
测试目标：如下图所示：
图像对比：Vzense DS86 vs. Vzense NYX650，点云图如下所示：
室外-篮球
测试环境：室外环境光，约85000lux。
测试距离：1m。
测试目标：如下图所示：
图像对比：Vzense DS86 vs. Vzense NYX650，点云图如下所示：
室外-纸箱
测试环境：室外环境光，约85000lux。
测试距离：1.5m。
测试目标：如下图所示：
图像对比：Vzense DS86 vs. Vzense NYX650，点云图如下所示：
测试说明：
通过上述对比的静态测试场景点云图，可以明显的看出无论是在室内还是室外，DS86拍摄的物体点云图都保留了更多的轮廓边缘细节，DS86拍摄的拆码垛数据精度更高，数据稳定性更好。
因此，在一般的静态应用场景中，用户可以优先选择DS系列产品，相比于基于脉冲波ToF技术的NYX系列产品来说，基于连续波ToF技术的DS系列相机数据稳定性好，精度高，测量目标的细节部分保留完整。
运动场景测试
互相抛球
测试环境：室内环境光，约200lux。
测试距离：2.5m。
测试目标：如下所示：
图像对比：Vzense DS86 vs. Vzense NYX650，如下视频所示：
移动挥手
测试环境：室内环境光，约200lux。
测试距离：0.7m。
测试目标：如下图所示：
图像对比：Vzense DS86 vs. Vzense NYX650，如下视频所示：
运动拍球
测试环境：室外环境光，约70000lux。
测试距离：1.5m。
测试目标：如下图所示：
图像对比：Vzense DS86 vs. Vzense NYX650，如下视频所示：
测试说明：
通过上述不同场景下的视频对比，可以明显的看出在拍摄运动物体时，NYX650具有更好的成像性能，可以获取到更多的深度值，而DS86则容易丢失快速运动物体的部分甚至全部深度值。此外，NYX650还可以调节更高的帧率，使得画面展现的更为流畅。
因此，用户捕捉动态场景时，可以优先选择NYX系列产品，相比于基于连续波ToF技术的DS系列产品来说，基于脉冲波ToF技术NYX系列的相机的动态成像性能更好，更适合捕捉动态物体的轨迹。
多机共存测试
测试相机台数：6台DS86/NYX650。
测试环境：室内环境光，约200lux。
测试距离：1m。
测试目标：如下图所示
图像对比：Vzense DS86 vs. Vzense NYX650，如下视频所示：
测试说明：
通过上述不同系列相机的视频对比，可以明显的看出在多台同系列的相机一起工作的场景中，NYX650相机受到周围相机干扰较小，目标物体可稳定成像；而DS86相机受到周围相机干扰较大，目标物体的部分区域无法有效成像。
因此，用户在需要使用多台相机同时工作的应用场景中，可以优先选择NYX系列产品，相比于基于连续波ToF技术的DS系列产品来说，基于脉冲波ToF技术的NYX系列相机不需要额外做特殊配置即可实现多机共存。
黑色物体测试
黑色塑料筐
测试环境：室内环境光，约200lux。
测试距离：1m。
测试目标：如下所示：
图像对比：Vzense DS86 vs. Vzense NYX650，点云图如下所示：
黑色（绒布）圆柱
测试环境：室内环境光，约200lux。
测试距离：3.5m。
测试目标：如下所示：
图像对比：Vzense DS86 vs. Vzense NYX650，点云图如下所示：
测试说明：
通过上述的点云图对比，可以明显的看出在拍摄黑色物体时，NYX650具有更好的成像性能，目标放置在3.5米远的距离时，在合适的曝光时间下仍然能够有效成像，而DS86则容易丢失的部分甚至全部深度值。
因此，用户拍摄黑色目标时，可以优先选择NYX系列产品，相比于基于连续波ToF技术的DS系列产品来说，基于脉冲波ToF技术NYX系列的相机的曝光时间更大，更适合拍摄黑色物体。
测试总结
通过上述测试比较可以看出，基于不同的ToF原理，作为连续波ToF的DS系列相机更适合用于静止场景的识别，数据稳定性、精度更好，图像细节保留完整；作为脉冲波ToF的NYX系列相机更适合用于运动场景和黑色物体的识别，动态成像性能好，帧率高，适合捕捉运动物体的轨迹，支持多机共存，多机间基本互不干扰。用户可以根据实际场景的需求，结合不同系列产品的特点，选择适合自己的产品。
