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性能#

本主题包含与性能相关的信息。

深度性能#

Depth Quality Assessment#

深度精度(Z 精度)计算:深度精度(Z 精度)用于测量单帧深度图像中每个像素的深度相对于真实值(GT)的精度,不包括相机安放位置带来的误差。真实值(GT)是通过测量深度原点到参考靶标的距离来获得的。深度精度可使用以下公式计算:

DepthAccuracySigned = Median (CPL – GT + PPD)

其中:

CPL = 沿 GT 测量方向,深度原点与拟合平面之间的实际长度

PPD = 点云到拟合平面的逐像素距离

空间精度计算:空间精度计算公式为:每个有效像素与最优拟合平面之间的均方根误差(RMS 误差)与真实值(GT)相比的百分比。

时间精度计算:时间精度用于测量 ROI 内深度值随时间的变化情况。可以通过时间一致性来评估深度图像的质量,高质量的深度图像随时间推移应该是平滑且稳定的。该方法定义为特定帧数(例如 30 帧)内深度值的标准差(STD)。时间噪声的量化是以逐像素为基础进行的,然后计算指定时间内每个像素的标准差。

Depth Fill Rate 计算:Fill Rate 用于计算目标区域(ROI)内有效像素占总像素的比例,主要用于衡量深度的完整性。

有关计算原理的更多信息,请参见 Depth Quality Metrics。

典型深度性能#

Stereo mini 系列相机的典型深度性能如下表所示:

STM-501u / STM-502u STM-951u / STM-952u / STM-951g STM-955g
深度精度 ≤±2 % (1280 x 800 @ 2 m & 90 % x 90 % ROI) ≤±1 % (1280 x 800 @ 2 m & 90 % x 90 % ROI)
≤±2 % (1280 x 800 @ 4 m & 80 % x 80 % ROI)
≤±1 % (1280 x 800 @ 2 m & 90 % x 90 % ROI)
≤±2 % (1280 x 800 @ 4 m & 80 % x 80 % ROI)
空间精度 ≤1.5 % (1280 x 800 @ 2 m & 90 % x 90 % ROI) ≤0.8 % (1280 x 800 @ 2 m & 90 % x 90 % ROI)
≤1.6 % (1280 x 800 @ 4 m & 80 % x 80 % ROI)
≤0.4 % (1280 x 800 @ 2 m & 90 % x 90 % ROI)
≤0.8 % (1280 x 800 @ 4 m & 80 % x 80 % ROI)
时间精度 ≤0.9 % @ 2 m ≤0.4 % @ 2 m ≤0.1 % @ 2 m (1280 x 800)
Fill Rate ≥99.5 % (1280 x 800 @ 2 m & 90 % x 90 % ROI) ≥99.5 % (1280 x 800 @ 2 m & 90 % x 90 % ROI) ≥99.5 % (1280 x 800 @ 2 m & 90 % x 90 % ROI)

信息

  1. 实际工作范围和精度可能会因环境光照和被测物体而异。
  2. 测试对象为反射率 > 80 % 的平面,参考范围为 81 % FOV(81 % FOV 指深度图上下左右各裁剪 5 % 后剩余的中心 81 % 深度图区域)或 64 % FOV(64 % = 80 % x 80 % 且定义类似)。
    深度性能
  3. 每台 3D 相机在出货前都会在生产线上对其深度性能进行验证。这些指标反映了在典型条件下的深度性能。在 3D 相机的整个生命周期中,外部影响因素可能会对其深度性能产生重大影响。

空间精度性能参考与距离的关系

STM-501u / STM-502u 的典型空间精度深度性能参考

STM-501u / STM-502u 空间精度

STM-951u / STM-952u 的典型空间精度深度性能参考

STM-951u / STM-952u 空间精度

时间精度性能参考与时间的关系

STM-501u 的典型时间精度深度性能参考

STM-501u 时间精度

STM-951u 的典型时间精度深度性能参考

STM-951u 时间精度

Fill 率性能参考与距离的关系

STM-501u / STM-502u 的典型 Fill 率深度性能参考

STM-501u / STM-502u Fill 率

STM-951u / STM-952u 的典型 Fill 率深度性能参考

STM-951u / STM-952u Fill 率

电气性能#

电源#

Stereo mini 系列的 USB 相机需要带有 USB 3.0 Type-C 连接器的电源。务必确保电源输出符合标准,且电源端口的最大电流为 1.5 A 或更高。

Stereo mini 系列的 GigE 相机可以采用 PoE 或 DC 供电,电源要求如下:

供电方式 STM-951g STM-955g
PoE IEEE 802.3af IEEE 802.3af
DC ≥1 A @ 9–24 V ≥2 A @ 9–24 V

功耗#

功耗因所选的工作模式而异。

USB#

STM-501u / STM-502u STM-951u / STM-952u
典型配置 激光功率级别:6
视差搜索范围:128
D2C:关闭
深度:1280 x 800 @ 30 fps Y16 自动曝光开启
RGB:1920 x 1080 @ 30 fps MJPEG 自动曝光开启
红外:关闭
IMU ODR(输出数据速率):200 Hz
激光功率级别:6
视差搜索范围:256
D2C:关闭
深度:1280 x 800 @ 30 fps Y16 自动曝光开启
RGB:1280 x 720 @ 30 fps MJPEG 自动曝光开启
红外:关闭
IMU ODR(输出数据速率):200 Hz
平均功耗 2.3 W 2.5 W
STM-501u / STM-502u STM-951u / STM-952u
最大功耗配置 激光功率级别:6
视差搜索范围:128
D2C:关闭
深度:1280 x 800 @ 30 fps Y16 和曝光:32ms
RGB:1920 x 1080 @ 30 fps MJPEG 自动曝光开启
红外:1280 x 800 @ 30 fps Y8 和曝光:32 ms
IMU ODR(输出数据速率):1000 Hz
激光功率级别:6
视差搜索范围:256
D2C:关闭
深度:1280 x 800 @ 30 fps Y16 和曝光:32 ms
RGB:1280 x 720 @ 30 fps MJPEG 自动曝光开启
红外:1280 x 800 @ 30 fps Y16 和曝光:32 ms
IMU ODR(输出数据速率):1000 Hz
平均功耗 3.0 W 3.0 W

GigE#

STM-951g#
PoE DC 电源
典型配置 激光功率级别:6
视差搜索范围:256
D2C:关闭
深度:1280 x 800 @ 15 fps Y16,自动曝光开启
RGB:1280 x 800 @ 15 fps MJPEG 自动曝光开启
红外:关闭
IMU ODR(输出数据速率):1000 Hz
激光功率级别:6
视差搜索范围:256
D2C:关闭
深度:1280 x 800 @ 15 fps Y16,自动曝光开启
RGB:1280 x 800 @ 15 fps MJPEG 自动曝光开启
红外:关闭
IMU ODR(输出数据速率):1000 Hz
平均功耗 4.42 W 3.25 W
PoE DC 电源
最大功耗配置 激光功率级别:6
视差搜索 256
D2C:关闭
深度:848 x 530 @ 60 fps Y16,曝光:7.58 ms
RGB:1280 x 800 @ 60 fps MJPEG 自动曝光开启
红外:1280 x 800 @ 15 fps Y8
IMU ODR(输出数据速率):1000 Hz
激光功率级别:6
视差搜索范围:256
D2C:关闭
深度:848 x 530 @ 60 fps Y16,曝光:7.58 ms
RGB:1280 x 800 @ 60 fps MJPEG 自动曝光开启
红外:1280 x 800 @ 15 fps Y8
IMU ODR(输出数据速率):1000 Hz
平均功耗 4.82 W 3.43 W
STM-955g#
PoE DC 电源
典型配置 激光功率级别:5
D2C:开启
工作温度:25 °C
深度:1280 x 800 @ 10 fps RVL,自动曝光开启
RGB:1280 x 800 @ 10 fps MJPEG 自动曝光开启
红外 x 2:1280 x 800 @ 10 fps Y8 自动曝光开启
IMU ODR(输出数据速率):1000 Hz
激光功率级别:5
D2C:开启
工作温度:25 °C
深度:1280 x 800 @ 10 fps RVL,自动曝光开启
RGB:1280 x 800 @ 10 fps MJPEG 自动曝光开启
红外 x 2:1280 x 800 @ 10 fps Y8 自动曝光开启
IMU ODR(输出数据速率):1000 Hz
平均功耗 7.57 W 6.07 W
PoE DC 电源
最大功耗配置 激光功率级别:6
D2C:开启
工作温度:50 °C
深度:1280 x 800 @ 10 fps RVL,自动曝光开启
RGB:1280 x 800 @ 10 fps MJPEG 自动曝光开启
红外 x 2:1280 x 800 @ 10 fps Y8 自动曝光开启
IMU ODR(输出数据速率):1000 Hz
激光功率级别:6
D2C:开启
工作温度:50 °C
深度:1280 x 800 @ 10 fps RVL,自动曝光开启
RGB:1280 x 800 @ 10 fps MJPEG 自动曝光开启
红外 x 2:1280 x 800 @ 10 fps Y8 自动曝光开启
IMU ODR(输出数据速率):1000 Hz
平均功耗 8.08 W 6.55 W

存储和供电条件#

条件 描述 最小–最大
存储(环境),未通电 长期存储 0–50 °C
仅限 STM-955g:0–60 °C
运输或短时间暴露可接受的临时限制 -20–60 °C
湿度 温度 / 相对湿度:60 °C / 95 %
环境温度,上电 上电时的相机环境温度 STM-501u、STM-502ua:-10–45 °C
STM-951ub、STM-952ub、STM-951gc、STM-955g:-10–50 °C
LDM 保护温度 上电时的 LDM 温度 最小值:不可用
最大值:73 °C
背面机壳温度,上电(STM-501u / STM-502u) 背面机壳的最高温度出现在相机在 45 °C 的环境温度下运行之时 0–60 °C
背面机壳温度,上电(STM-951u / STM-952u) 背面机壳的最高温度出现在相机在 50 °C 的环境温度下运行之时 0–60 °C
背面机壳温度,上电(STM-951g) 背面机壳的最高温度出现在相机在 50 °C 的环境温度下运行之时 0–65 °C
背面机壳温度,上电(STM-955g) 背面机壳的最高温度出现在相机在 50 °C 的环境温度下运行之时 -3–65 °C

  1. 对于 STM-501u 和 STM-502u,相机能够在 -10 °C 至 45 °C 的温度范围内以 15 fps 的任意分辨率组合运行。当相机配置为以 30 fps 和 60 fps 输出高分辨率图像时,由于功耗显著增加,工作温度范围将缩减至 -10 °C 至 40 °C。

  2. 对于 STM-951u 和 STM-952u,相机能够在 -10 °C 至 50 °C 的温度范围内以 15 fps 和 30 fps 的任意分辨率组合运行。当相机配置为以 60 fps 输出高分辨率图像时,由于功耗显著增加,工作温度范围将缩减至 -10 °C 至 45 °C。

  3. 对于 STM-951g,相机能够在 -10 °C 至 50 °C 的温度范围内以 15 fps 的任意分辨率组合运行。当相机配置为以 30/60/90 fps 输出高分辨率图像时,由于功耗显著增加,工作温度范围将缩减至 -10 °C 至 45 °C。

信息

如果需要在更宽的温度范围内运行,则需要考虑采取额外的热管理措施。

ESD 性能#

Stereo mini 相机的 ESD 性能:

已上电 已断电 认证标准
接触放电 ±8 KV A 级 ±8 KV A 级 EN 61000-6-2
空气放电 ±15 KV A 级 ±15 KV A 级 EN 61000-6-2

物理性能#

防护等级#

USB#

相机 IP 防护等级 防护能力 条件 参考标准
STM-501u / STM-502u IP5X
  • 防止固体异物进入相机。
  • 无法完全防止灰尘进入相机内部,但进入的灰尘不会影响正常运行。
  • 插入 Type-C 线缆并拧紧螺丝。
  • 多相机同步 8 引脚接口未在使用。
IEC 60529:2013
STM-951u / STM-952u IP65(USB Type-C 连接器:IP67)
  • 完全防止灰尘进入相机。
  • 防止低压液体喷射进入相机。
  • 多相机同步 8 引脚接口未在使用。
IEC 60529:2013

GigE#

IP 防护等级 电源 防护能力 条件
IP67 PoE
  • 完全防止灰尘进入相机。
  • 在深达 1 m 的水下浸泡 30 分钟时,完全防止水进入相机内部。
  • 使用 IP67 线缆,并确保 M12 X-coded 连接器连接良好。
  • 确保 M8/M12 A-coded 连接器保护盖到位。
IP67 DC 电源
  • 完全防止灰尘进入相机。
  • 在深达 1 m 的水下浸泡 30 分钟时,完全防止水进入相机内部。
  • 使用符合 IP67 要求的网线和电源线。
  • 确保同时锁紧 M12 X-coded 和 M8/M12 A-coded 接口。