Intel RealSense D435i 深度相机介绍

参考：

1. https://www.sohu.com/a/340984033_715754
2. https://www.chiphell.com/thread-1945054-1-1.html
3. https://blog.csdn.net/cherry_yu08/article/details/83279851
4. https://blog.csdn.net/qq_21950671/article/details/98079115

一、背景

• 英特尔RealSense技术是一套深度和跟踪技术，旨在为机器和设备提供深度感知功能，使他们能够“看到”并了解世界。这些计算机视觉功能有许多用途，包括自主无人机，机器人，AR / VR，智能家居设备以及许多其他广泛的市场产品。RealSense技术由视觉处理器，深度和跟踪模块以及深度摄像头组成，由一个名为LibrealSense的开源跨平台SDK支持，简化了第三方软件开发人员，系统集成商，ODM和OEM的支持摄像头。

• 截至2019/08/07，英特尔Realsense系列产品包含: (1) Realsens200系列相机:F200和R200; (2)Realsense300系列相机: SR300和ZR300;(3)视觉处理器D4系列(硬件): D4和D4M; (4) RealsenseD400系列模块(硬件): D400,D410,D415,D420和D430; (5)最新发布的相机: D415 (D4视觉处理器和D415模块), D435(D4视觉处理器和D430模块)和D435i(D435+IMU)。

• 视觉处理器，D400系列模块和深度相机关系如下：视觉处理器+模块=深度相机。
  
  

• 2018年1月19日，英特尔宣布更新RealSense深度摄像头产品线，带来两款全新的产品：D415和D435。按照英特尔的说法，新型深度摄像头非常适合硬件原型设计者和软件开发者，设备采用了即用型USB供电形式，并且搭载了D400系列深度模块，具备完整光学深度解决方案。

• RealSense D415提供卷帘快门感应器和窄视野的小镜头。英特尔表示，D415搭载D410深度传感器，狭窄视野提供了高深度分辨率，这是“精确测量的理想选择”。

• RealSense D435提供全局快门感应器和更大的镜头，以获得比便宜的D415相机更好的低光照性能。D435还具有更强大的RealSense模块D430。英特尔表示，D435相机是“机器人导航和物体识别等应用的首选解决方案”。

• 这两款RealSense D400系列摄像机的捕捉最远距离可以达到10米，而且新款在户外阳光下也可以使用，均支持输出1280x720分辨率的深度画面，更普通的视频传输方面可以达到90fps。

二、D435i 产品介绍

1. 产品全称：
   Intel RealSense Depth Camera D435i
   

• 官方链接：https://www.intelrealsense.com/zh-hans/depth-camera-d435i/

2. 实物图：
   
3. 硬件结构图：
   
4. 简介：

• D435i，该产品可以看作是D435的升级版，和D435的区别就在于多了一个IMU。D435i和前代规格几乎相当，其特点是不仅提供深度传感器模组，还配备了一个IMU单元（惯性测量单元，采用的博世BMI055）。凭借内置的IMU单元，结合视觉数据可实现6DoF追踪功能。其中，IMU将各种线性加速度计和陀螺仪数据结合，可检测X，Y，Z三轴的旋转和平移，以及俯仰、横摇等动作。
• D435i的2000万像素RGB摄像头和3D传感器可以30帧/秒的速度提供分辨率高达1280 × 720，或者以90帧/秒的速度提供848 × 480的较低分辨率。该摄像头具有全局快门，可以处理快速移动物体，室内室外皆可操作。深度距离在0.1 m~10 m之间，视场角度为85 × 58度。
  
• RGB-D(红绿蓝-深度)相机是3D相机，其在像素级输出具有颜色和深度信息的图像。
• 一对立体红外传感器（IR Stereo Camera）、一个红外激光发射器（IR Projector）和一个彩色相机（RGB传感器）。
• USB供电；
• 具有全局快门感应器；
• 更大的85度左右的镜头视场(FOV)；
• 摄像机的捕捉最远距离可以达10米；
• 户外阳光下也可以使用
• 输出1280x720分辨率的深度画面
• 视频传输方面可以达到90fps
• 6DOF追踪功能（six degree of freedom）；
• IMU将各种线性加速度计和陀螺仪数据结合，可检测X、Y、Z三轴的旋转和平移，以及俯仰、偏航、横滚等动作。

5. 工作原理：

• 其原理是基于三角测量法，左右红外相机进行测量深度，中间红外点阵投射器相当于补光灯，不打开也能测深度，只是效果不好；最右边的rgb相机用于采集彩色图片，最终可以将彩色视频流与深度流进行对齐。
  

三、安装和使用

• 之前的博客已经做了介绍，可参考【Ubuntu16.04安装intel RealSense D435i驱动并在ROS中使用】

1. Intel RealSense depth camera D435i 数据获取
2. realsense相机内参获取
3. ROS下利用realsense采集RGBD图像合成点云
4. python 从深度相机realsense生成pcl点云

• 深度校准：Depth Quality Tool for Intel RealSense Cameras 用于测试z方向的深度数据是否准，只需要把rgbd相机正对着白色的墙面等就可以了，然后对比卷尺量的距离与软件上显示的距离，来判断是否需要校准相机；
• Intel RealSense D400 Series Dynamic Calibration Software Tools 这个是校准工具，如果前面计算的距离不准，可以利用这个软件进行校准，在苹果或安卓手机搜realsense这个软件，安装打开，就是显示一张类似棋盘格标定板的图片，然后配合校准工具，按照上面的提示晃动手机即可校准，输出外参R\T。

四、补充

1. 视角知识补充：
   
2. 测距方式汇总：