英特尔® 实感™ 前置摄像头 SR300 和 F200 的比较

简介

SR300 是支持 Microsoft Windows 10 操作系统的第二代英特尔® 实感™ 前置摄像头。 与 F200 摄像头型号相似，SR300 使用编码光深技术，在更小范围内创建高质量的 3D 深度视频流。 SR300 摄像头的组件包括红外激光投影系统、高速 VGA 红外摄像头和具备集成 ISP 的 200 万像素彩色摄像头。 SR300 使用高速 VGA 深度模式替代了 F200 使用的本机 VGA 深度模式。 此新型深度模式降低了曝光时间，并且可以捕捉到高达 2 米/秒的动态动作。 该摄像头可向客户端提供同步颜色、深度和 IR 视频流数据，能够支持实现全新的平台使用方式。 摄像头深度解决方案的有效范围为室内 0.2 米至 1.2 米。

图 1：SR300 摄像头型号。

SR300 可以使用适用于 Windows 操作系统的英特尔® 实感™ SDK。 支持 SR300 的版本为 SDK 2015 R5 或更新版本。 SR300 将在 2016 年推出，能够集成至个人电脑、一体机、笔记本电脑和 2 合 1 设备等多种外形中。 相较 F200 型号，SR300 型号增加了新特性，并在以下方面做了很大改善:

• 支持新型手部追踪光标模式
• 支持新型人物追踪模式
• 增大了范围和横向速度
• 改善了暗光拍摄的色彩质量，同时改善了 3D 扫描的 RGB 纹理
• 改善了色彩与深度流的同步
• 降低了功耗

* 截至 2016 年 2 月 19 日

仅 SR300 支持的新特性

光标模式

SR300 摄像头的突出特点便是光标模式。 这种跟踪模式会返回手部单点，确保能够实现准确和响应迅捷的 3D 光标点跟踪，并支持基本手势。 相比全手动模式，光标模式可将功耗和性能改善超过 50%，同时不会增加延时，也无需校准。 此外，它还将范围扩大至 85 厘米，而且手部动作追踪速度高达 2 米/秒。 光标模式包括点击手势，使用食指模仿鼠标点击。

图 2：点击手势。

人物追踪

SR300 型号的另一新增特性是人物追踪。 后置摄像头 R200 也支持人物追踪功能，但在 F200 中不可用。 人物追踪支持实时 3D 肢体动作追踪。 它包含三大主要追踪模式：肢体动作模式、关节骨架模式以及面部识别模式。

• 肢体动作模式： 定位身体、头部和身体轮廓。
• 关节骨架模式： 使用 2D 和 3D 数据返回身体关节位置。
• 面部识别模式： 将当前面部图像与已记录的用户数据库对比，识别用户身份。

增大了范围和横向速度

SR300 摄像头引入了被称为高速 VGA 的新型深度模式。 它能够捕获 HVGA 格式帧，并在传输到客户端前，采用插值方式，将帧转变为 VGA 格式。 这一新型深度模式降低了场景曝光时间，并且允许手部动作速度达到 2 米/秒，而本机 VGA F200 最高仅支持 0.75 米/秒。 相对 F200 型号，SR300 型号在范围上也做出了很大改善。 使用手部追踪，SR300 范围可以达到 85 厘米，而 F200 仅能达到 60 厘米。手部分割范围从 F200 型号的 100 厘米达到了 SR300 的 110 厘米。

面部识别范围从 F200 的 80 厘米增至 SR300 型号的 150 厘米。

SR300 型号改善了 RGB 纹理坐标，并且实现了更加细微的 3D 扫描。 3D 扫描范围增至 70 厘米，同时扫描更加细微。 点追踪的速度增至 2 米/秒，并且在 SR300 型号中范围增至 150 米/秒。

SR300 的深度范围改善了 50% 至 60%。 在 80 厘米范围内，SR300 和 F200 摄像头均能清晰检测到的手部。 当范围超出 120 厘米时，SR300 仍然能捕捉到手部图像，而 F200 则根本无法捕捉到图像。

图 3：SR300 与 F200 深度范围。

改善暗光拍摄的色彩质量以及改善 3D 扫描的 RGB 纹理

仅 SR300 型号新增了自动曝光特性。 曝光补偿特性使暗光或高对比度条件下拍摄的图像可以达到更好的色彩质量。 暗光条件下的色流帧速可能略低于自动曝光条件下的色流帧速。

改善了色彩与深度流的同步

F200 型号仅支持相同帧速下运行的多个深度和色彩应用。 SR300 支持同一整数区间内运行的不同帧速的多个深度和色彩应用，并且保持时间轴同步。 这样软件可以在无需开始或停止视频流的情况下在不同帧速间切换。

降低功耗

SR300 摄像头型号设计了附加省电模式，可以在较低帧速下进行操作。 这使得图像系统在降低摄像头功耗的情况下，仍然可以捕捉清晰图像。 借助省电模式，即便在系统待机的情况下，SR300 也可以自主处理场景。

后向兼容 F200 应用

即便在系统待机的情况下，SR300 也可以自主处理场景。 后向兼容 F200 应用 英特尔实感景深摄像头管理器 (DCM) 3.x 使 SR300 兼具 F200 摄像头的功能，从而能够后向兼容为 F200 摄像头所设计的应用。 DCM 能够模拟 F200 摄像头的功能，使得现有的 SDK 应用可以直接在 SR300 型号上运行。 SDK R5 2015 或更新版本支持 SR300 特性。

当从使用低于 SDK R5 2015 版本的 SDK 编译的应用接收视频流时，DCM 将自动激活兼容模式，并通过 F200 管道替代 SR300 管道发出请求。 大多数应用无需进行配置即可直接在新型 SR300 上使用。

红外兼容性

SR300 支持 10 位本机红外数据格式，而 F200 支持 8 位本机红外数据格式。 DCM 驱动程序通过移除或填充两位数据达到其兼容性，进而符合所要求的红外数据大小。

物理接口

F200 和 SR300 的主板和电缆设计完全一致。 F200 的电缆插头可以插入 SR300 的插座。 因此，F200 的电缆可用于 SR300 摄像头。 两种型号均要求满载功率的 USB 3.0。

SDK API

大多数的 SDK API 可以在 SR300 和 F200 之间共享，甚至某些情况下可以在 R200 上使用，并且 SDK 模块会根据运行时搜索到的摄像头型号提供恰当的用户界面。 类似地，不会调用特殊解决方案或像素格式的简单色彩和深度流，无需修改即可直接使用。

通过使用 SenseManager 读取源流，无需代码变更和硬编码便可获取视频流解决方案、帧速以及像素格式。

以上自动转换取决于摄像头型号，对于每个应用来说运行时检查摄像头型号和配置至关重要。 参见 SDK 文件中安装程序选项。

DCM

截止发稿日，SR300 DCM 的标准版本为 DCM 3.0.24.59748，更新将通过 Windows Update 提供。 请访问 https://software.intel.com/zh-cn/intel-realsense-sdk/download获取最新版本的 DCM。 点击英特尔® 实感™ 摄像头与 DCM 概览，获取更多有关 DCM 的信息。

硬件要求

为满足英特尔实感摄像头的宽带需求，客户端需具有 USB 3 端口。 如欲了解有关 SR300 和 F200 系统要求和支持的操作系统的详细信息，请访问 https://software.intel.com/zh-cn/RealSense/Devkit/

总结

本文总结了英特尔实感前置 3D 摄像头 SR300 相比 F200 的新增特性和增强功能。 这些新特性在 SDK 2015 R5 和 DCM 3.0.24.51819 或更新版本中可用。 此新型摄像头可通过 http://click.intel.com/realsense.html订购。

参考资料

以下搜集了一些英特尔® 实感™ DCM 和 SDK 的有用信息，包括版本说明、如何下载和更新软件。

• 开发者区域:
  https://software.intel.com/zh-cn/realsense/home
  https://software.intel.com/zh-cn/forums/realsense
• F200
  https://software.intel.com/zh-cn/articles/realsense-r200-camera
• DCM:
  https://software.intel.com/zh-cn/blogs/2015/10/18/intel-realsense-depth-camera-manager-dcm-overview?wapkw=DCM%20overview
• SDK
  https://software.intel.com/zh-cn/blogs/2016/01/28/new-realsense-v8

关于作者

Nancy Le 是英特尔公司软件与服务事业部的软件工程师，负责英特尔® 凌动™ 处理器规模扩展项目。