RealSense、ZED 和奥比中光Astra几款主流相机先容及应用

以下是英特尔 RealSense、Stereolabs ZED 和奥比中光Astra几款相机的详细对比，包罗参数、性能以及二次开发等支持，附带代码示例。
详细信息对比和二次开发示例

1. 英特尔 RealSense (例如 D435/D455)

• 深度技术：立体视觉 + 红外投影
  
• 分辨率：
  
  
  
  • D435: 1280x720 @ 30fps
    
  • D455: 1920x1080 @ 30fps
    
  
  
• 工作范围：0.2 米到 10 米
  
• 视场角 (FOV)：宽度 86°，高度 57°
  
• 通讯接口：USB 3.0
  
• SDK 支持： Intel RealSense SDK
  
• 二次开发支持：C++, Python, ROS 等
  
• 安装依赖：
  

1. pip install pyrealsense2

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代码示例（Python）：

1. import pyrealsense2 as rs
2. import numpy as np
3. import cv2
5. # 创建管道
6. pipeline = rs.pipeline()
8. # 配置流
9. config = rs.config()
10. config.enable_stream(rs.stream.depth, 640, 480, rs.format.z16, 30)
11. config.enable_stream(rs.stream.color, 640, 480, rs.format.bgr8, 30)
13. # 启动流
14. pipeline.start(config)
16. try:
17.     while True:
18.         frames = pipeline.wait_for_frames()
19.         depth_frame = frames.get_depth_frame()
20.         color_frame = frames.get_color_frame()
22.         if not depth_frame or not color_frame:
23.             continue
25.         # 将帧转换为numpy数组
26.         depth_image = np.asanyarray(depth_frame.get_data())
27.         color_image = np.asanyarray(color_frame.get_data())
29.         # 显示图像
30.         cv2.imshow('Color', color_image)
31.         cv2.imshow('Depth', depth_image)
33.         if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
34.             break
35. finally:
36.     pipeline.stop()
37.     cv2.destroyAllWindows()

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代码示例（C++）：

1. #include <librealsense2/rs.hpp> // Include RealSense Cross Platform API
2. #include <iostream>
4. int main() {
5.     // Create a RealSense pipeline
6.     rs2::pipeline p;
8.     // Start the pipeline with default configuration
9.     p.start();
11.     while (true) {
12.         // Wait for a new frame
13.         rs2::frameset frames = p.wait_for_frames();
15.         // Get the depth frame
16.         rs2::depth_frame depth = frames.get_depth_frame();
17.         // Get the color frame
18.         rs2::frame color = frames.get_color_frame();
20.         if (!depth || !color) continue;
22.         // Get the dimensions of the image
23.         int width = depth.get_width();
24.         int height = depth.get_height();
26.         std::cout << "Depth Frame: " << width << "x" << height << std::endl;
28.         // Process the images (for demonstration, we just print the size)
29.         // Here you can add your own image processing code
31.         // Break the loop on a specific condition (e.g., pressing a key)
32.         // For this example, we'll just run indefinitely
33.     }
35.     return 0;
36. }

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2. ZED (Stereolabs)

• 深度技术：立体视觉 + IMU
  
• 分辨率：
  
  
  
  • ZED 2: 4416x1242 @ 15fps（720p模式约 60fps）
    
  
  
• 工作范围：0.5 米到 20 米
  
• 视场角 (FOV)：水平 110°，垂直 75°
  
• 通讯接口：USB 3.0
  
• SDK 支持：ZED SDK
  
• 二次开发支持：C++, Python, Unity, ROS 等
  安装依赖：
  参考 ZED SDK 安装指南
  

代码示例（Python）：

1. import sys
2. import time
3. import pyzed.sl as sl
5. # 创建相机对象
6. zed = sl.Camera()
8. # 配置相机
9. init_params = sl.InitParameters()
10. init_params.camera_resolution = sl.RESOLUTION.HD720
11. init_params.depth_mode = sl.DEPTH_MODE.PERFORMANCE
12. zed.open(init_params)
14. while True:
15.     # 捕获图像
16.     if zed.grab() == sl.ERROR_CODE.SUCCESS:
17.         image = sl.Mat()
18.         zed.retrieve_image(image, sl.VIEW.COLOR)
19.         depth = sl.Mat()
20.         zed.retrieve_measure(depth, sl.MEASURE.DEPTH)
22.         # 获取图像数据
23.         image_ocv = image.get_data()
24.         depth_ocv = depth.get_data()
26.         # 显示图像
27.         cv2.imshow("ZED Color", image_ocv)
28.         cv2.imshow("ZED Depth", depth_ocv)
29.         
30.         if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
31.             break
33. # 关闭相机
34. zed.close()

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代码示例（C++）：

1. #include <sl/Camera.hpp>
3. int main(int argc, char **argv) {
4.     sl::Camera zed;
5.     sl::InitParameters init_params;
6.     init_params.camera_resolution = sl::RESOLUTION::HD720;
7.     init_params.depth_mode = sl::DEPTH_MODE::PERFORMANCE;
9.     // 开始相机
10.     if (zed.open(init_params) != sl::ERROR_CODE::SUCCESS) {
11.         std::cerr << "Error opening ZED camera." << std::endl;
12.         return EXIT_FAILURE;
13.     }
15.     sl::Mat image, depth;
17.     while (true) {
18.         if (zed.grab() == sl::ERROR_CODE::SUCCESS) {
19.             zed.retrieveImage(image, sl::VIEW::LEFT);
20.             zed.retrieveMeasure(depth, sl::MEASURE::DEPTH);
22.             // 显示图像和深度
23.             cv::imshow("ZED Image", image.getCvMat());
24.             cv::imshow("ZED Depth", depth.getCvMat());
26.             if (cv::waitKey(1) == 'q') break;
27.         }
28.     }
29.     zed.close();
30.     return EXIT_SUCCESS;
31. }

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3. 奥比中光（Orbbec）

• 深度技术：结构光
  
• 分辨率：
  
  
  
  • Astra: 640x480 @ 30fps
    
  • Astra Pro: 1280x720 @ 30fps
    
  
  
• 工作范围：0.4 米到 8 米
  
• 视场角 (FOV)：水平 60°，垂直 49°
  
• 通讯接口：USB 2.0 / USB 3.0
  
• SDK 支持：奥比中光 SDK
  
• 二次开发支持：C++, C#, Python, Unity 等
  
• 安装依赖：
  参考 奥比中光 SDK 安装指南
  

代码示例（Python）：

1. import numpy as np
2. import cv2
3. import openni2
5. # 初始化
6. openni2.initialize()
7. dev = openni2.Device.open_any()
8. depth_stream = dev.create_depth_stream()
9. color_stream = dev.create_color_stream()
11. # 开启流
12. depth_stream.start()
13. color_stream.start()
15. while True:
16.     depth_frame = depth_stream.read_frame()
17.     color_frame = color_stream.read_frame()
19.     depth_data = np.frombuffer(depth_frame.get_buffer_as_uint16(), dtype=np.uint16)
20.     color_data = np.frombuffer(color_frame.get_buffer_as_uint8(), dtype=np.uint8)
22.     # 处理深度数据
23.     depth_image = depth_data.reshape((depth_frame.height, depth_frame.width))
24.     color_image = color_data.reshape((color_frame.height, color_frame.width, 3))
26.     # 显示图像
27.     cv2.imshow('Color Image', color_image)
28.     cv2.imshow('Depth Image', depth_image)
30.     if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
31.         break
33. # 停止流
34. depth_stream.stop()
35. color_stream.stop()
36. openni2.unload()

复制代码

代码示例（C++）：

1. #include <OpenNI.h>
2. #include <iostream>
4. int main() {
5.     openni::OpenNI::initialize();
6.     openni::Device device;
7.     if (device.open(openni::ANY_DEVICE) != openni::STATUS_OK) {
8.         std::cerr << "Could not open device." << std::endl;
9.         return -1;
10.     }
12.     openni::VideoStream depthStream, colorStream;
13.     depthStream.create(device, openni::SENSOR_DEPTH);
14.     colorStream.create(device, openni::SENSOR_COLOR);
16.     depthStream.start();
17.     colorStream.start();
19.     openni::VideoFrameRef depthFrame, colorFrame;
21.     while (true) {
22.         depthStream.readFrame(&depthFrame);
23.         colorStream.readFrame(&colorFrame);
25.         // 显示深度和颜色
26.         // 需添加显示代码 (如使用 OpenCV)
27.         
28.         if (/* 检测退出条件 */) break;
29.     }
31.     depthStream.stop();
32.     colorStream.stop();
33.     device.close();
34.     openni::OpenNI::shutdown();
35.     return 0;
36. }

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综合参数对比

参数英特尔 RealSenseStereolabs ZED奥比中光深度技术立体视觉 + 红外投影立体视觉 + IMU结构光分辨率D435: 1280x720; D455: 1920x1080ZED 2: 4416x1242Astra: 640x480; Pro: 1280x720工作范围0.2 米到 10 米0.5 米到 20 米0.4 米到 8 米视场角 (FOV)86° x 57°110° x 75°60° x 49°通讯接口USB 3.0USB 3.0USB 2.0 / USB 3.0SDKIntel RealSense SDKZED SDK奥比中光 SDK二次开发支持丰富的文档与社区详细API与示例文档与多平台支持 参数Intel RealSense D435iZED Mini奥比中光 Astra Pro分辨率1280x720 (RGB), 640x480 (Depth)1280x720 (RGB), 720p (Depth)1280x720 (RGB), 640x480 (Depth)深度范围0.3m - 10m0.3m - 20m0.5m - 8m帧率30 fps (depth + RGB)60 fps (depth + RGB)30 fps (depth + RGB)通讯接口USB 3.0USB 3.0USB 3.0视场角69.4° x 42.5°110° x 80°90° x 60° 综合性能对比

• 盘算本领:
  
  
  
  • RealSense 配备 IMU，适合移动装备和呆板人。
    
  • ZED 提供高精度深度数据和较大的视场角，适合 AR/VR 应用。
    
  • 奥比中光专注于深度图像和手势识别等应用，适合人机交互。
    
  
  
• 使用场景:
  
  
  
  • RealSense: 呆板人视觉、手势识别。
    
  • ZED: 虚拟现实、增强现实、3D 映射。
    
  • 奥比中光: 智能家居、互动游戏。
    
  
  

总结

以上是对三种不同厂家相机的基本信息对比及二次开发示例，可作为小白简朴相识和熟悉。不同的项目需求可以选择不同的相机，根据详细应用场景进行开发。

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