ZED 3D認識はどのように機能しますか？

Last updated: October 23, 2026

ZEDステレオカメラは、人間の両眼視の仕組みを再現するパッシブステレオビジョンカメラです。2つの同期されたイメージセンサーを内蔵しており、これらは工場でキャリブレーションされた固定距離で隔てられています。この距離は ベースラインと呼ばれます。左右の画像で同じ視覚的特徴を照合し、その水平方向のずれ（ 視差）を測定することで、ZED SDKは三角測量を通じてすべてのピクセルまでの距離を計算し、観測シーンの高密度な3次元モデルをリアルタイムで構築します。

ZEDステレオ深度センシングのワークフロー

ZEDカメラは、赤外線パターンやレーザーパルスを投影するのではなく、環境光とシーンの自然なテクスチャに依存するため、完全にパッシブなセンサーです。そのため、屋内・屋外を問わず、直射日光下でも、複数のカメラを互いに干渉させることなく並べて動作させることができます。

深度マップはどのように生成されますか？

カメラは、ハードウェア同期された2つのカラー映像ストリーム（左ビューと右ビュー）を提供します。USBカメラ（ZED 2i、 ZED Mini）はそれらをサイドバイサイドストリームとして送信し、一方、GMSL2カメラ（ZED X、 ZED X Mini、 ZED X Nano）はNVIDIA® Jetson™ ホストのISPによって処理されます。 ZED SDK は工場キャリブレーションを使用して2つの画像を補正し、GPU上でステレオマッチングを実行して視差マップを計算し、それをメートル単位の深度マップに変換します。AIベースのニューラル深度モードは、低テクスチャの表面や反射面における堅牢性を大幅に向上させます。詳しくは 深度モードをご覧ください。

開発者は次のデータに同時にアクセスできます：

  • 同期された左右のカラー画像

  • 高密度な深度マップと信頼度マップ

  • カラーおよび表面法線情報を含む3Dポイントクラウド

すべての出力は空間的および時間的に位置合わせされています。ほとんどのアクティブ深度カメラで必要となるように、別個のRGBセンサーを深度データに登録する必要はありません。

ステレオビジョンは、他の深度センシング技術と比べてどうですか？

構造化光やTime-of-Flightに基づくアクティブ深度センサーは、通常、短距離および屋内での使用に限定されます。これは、太陽光によって赤外線信号が圧倒されるためです。LiDARは屋外で優れた性能を発揮しますが、カラー情報のない疎な幾何学データしか提供せず、コストも高くなります。

パッシブステレオは、両方の長所を兼ね備えています。数センチメートル（ZED X Nano）から35 m（狭角レンズ搭載のZED XおよびZED 2i）までの深度認識、同じセンサーペアからのフル解像度のカラーおよび深度、そして屋内外での信頼性の高い動作を実現します。そのため、 ZEDカメラ は、ロボティクス、AR/VR、映像分析、セキュリティ、VFX、物流、農業、3Dスキャンの用途に適しています。

ZEDを人の人数カウントや追跡に使用できますか？

はい。ステレオビジョンの長い深度範囲により、ZEDカメラは広いエリアでの人数カウントや追跡に適しています。さらに、ZED SDKには専用の 物体検出 および ボディトラッキング モジュールが含まれており、AI検出と3D深度情報を組み合わせて、メートル単位の空間内で人を位置特定・追跡し、一意のIDと3Dスケルトンデータを提供します。ただし、遠距離では視差の解像度が低下するため、指などの小さな身体部位の細かなセグメンテーションには限界があります。

ステレオ深度センシングのベストプラクティス

  • 動作範囲：各モデルには、ベースラインと焦点距離によって定められた最適範囲があります。詳しくは 深度センシングでは、ZEDカメラの範囲はどのくらいですか？ をご覧ください。一般的な目安として、深度精度は近距離で最も高くなります。用途で許容される範囲内で、関心領域にできるだけ近い位置にカメラを設置してください。

  • シーンのテクスチャ：ステレオマッチングには視覚的な特徴が必要です。均一でテクスチャのない表面や鏡面反射する表面（白い壁、グリーンスクリーン、ガラス、鏡）では、不安定な深度や深度の欠落が発生することがあります。テクスチャを追加するか、ニューラル深度モードを使用することで、この問題を軽減できます。

  • 照明：ZEDカメラは深度認識にIRではなくカラー画像を使用します。極端に暗い環境は避けるか、シーンに照明を追加してください。屋外では、直射日光は問題になりません。

  • 高速運動：高速な動きを撮影するには、高フレームレートモード（USBカメラではHD720 @ 60 FPSまたはWVGA @ 100 FPS、GMSL2カメラではSVGA @ 120 FPS）を使用して、ステレオマッチングを低下させるモーションブラーを減らします。ZED X ファミリーのグローバルシャッターセンサーには、ローリングシャッター歪みがありません。

  • ケーブル長：ZED 2iは、外部電源なしで最大10 mのUSB 3.0ケーブルに対応します。詳しくは ZEDカメラをUSB 3延長ケーブルと一緒に使用できますか？ をご覧ください。長いケーブル配線やマルチカメラ構成では、ZED X ファミリーはGMSL2インターフェースを使用し、低遅延で最大15 mまで映像を伝送します。

深度精度はどのくらいですか？

ステレオ深度は、視差画像から三角測量によって推定されます。深度解像度は次の関係に従います：

Dr = Z² * alpha

ここで Z は対象までの距離を表し、 alpha はベースライン、焦点距離、マッチングにおけるサブピクセル精度に依存する定数です。

実際には、深度誤差は距離の2乗に比例して増加します。各カメラモデルで指定される精度は、 深度範囲の記事 および データシートに記載されています。均一でテクスチャのない表面では、外れ値の測定によって精度が影響を受ける場合もあります。通常、このような測定では深度値に時間的な不安定性が生じます。SDKの信頼度マップを使用して、これらの信頼性の低いピクセルをフィルタリングできます。