ZED 3D 인식은 어떻게 작동하나요?

Last updated: August 13, 2026

ZED는 인간의 양안 시야가 작동하는 방식을 재현하는 수동형 스테레오 비전 카메라입니다. 두 개의 동기화된 이미지 센서가 내장되어 있으며, 이 센서들은 베이스라인이라고 하는 고정된 공장 보정 거리만큼 떨어져 있습니다. 왼쪽 이미지와 오른쪽 이미지에서 동일한 시각적 특징을 일치시키고 수평 이동량( 시차 )을 측정함으로써, ZED는 삼각 측량을 통해 모든 픽셀의 거리를 계산하여 관찰된 장면의 밀집된 3차원 모델을 실시간으로 구축합니다.

ZED는 적외선 패턴이나 레이저 펄스를 투사하는 대신 주변광과 자연적인 장면 텍스처에 의존하므로 완전한 수동형 센서입니다. 여러 대의 카메라를 서로 간섭하지 않고 나란히 설치하여 실내와 실외, 심지어 직사광선 아래에서도 작동할 수 있습니다.

깊이 맵은 어떻게 생성되나요?

카메라는 고해상도의 하드웨어 동기화된 좌우 나란히 배치 색상 비디오 스트림(왼쪽 및 오른쪽 뷰)을 출력합니다. 호스트 시스템에서 실행되는 ZED SDK는 공장 보정을 사용하여 두 이미지를 보정하고, GPU에서 스테레오 매칭을 수행하여 시차 맵을 계산한 다음 이를 미터 단위의 깊이 맵으로 변환합니다. 최신 SDK 버전은 AI 기반 스테레오 매칭(신경 깊이 모드)도 제공하며, 저텍스처 및 반사 표면에서의 견고성을 크게 향상합니다.

개발자들은 다음 항목에 동시에 액세스할 수 있습니다:

  • 동기화된 왼쪽 및 오른쪽 색상 이미지
  • 밀집된 깊이 맵 및 신뢰도 맵
  • 색상 및 표면 법선이 포함된 3D 포인트 클라우드

모든 출력은 공간적 및 시간적으로 정렬되어 있으므로, 대부분의 능동형 깊이 카메라에서 요구되는 것처럼 별도의 RGB 센서를 깊이 데이터에 등록할 필요가 없습니다.

스테레오 비전은 다른 깊이 감지 기술과 어떻게 비교되나요?

구조광 또는 비행 시간(Time-of-Flight)을 기반으로 하는 능동 깊이 센서는 일반적으로 단거리 및 실내 사용으로 제한됩니다. 햇빛이 적외선 신호를 압도하기 때문입니다. LiDAR는 실외에서 뛰어난 성능을 발휘하지만, 색상 정보가 없는 희소한 기하학적 데이터를 더 높은 비용으로 제공합니다.

패시브 스테레오는 양쪽의 장점을 결합합니다. 즉, 장거리 깊이 인식(모델과 베이스라인에 따라 최대 20m 이상), 동일한 센서 쌍에서 얻는 전체 해상도의 색상 및 깊이 정보, 실내와 실외 모두에서의 안정적인 작동을 제공합니다. 따라서 ZED 카메라는 로봇 공학, AR/VR, 비디오 분석, 보안, VFX, 물류, 농업 및 3D 스캐닝 애플리케이션에 적합합니다.

ZED를 사람 수 세기 및 추적에 사용할 수 있나요?

네. 스테레오 비전의 긴 깊이 인식 범위는 넓은 영역에서 사람을 세고 추적하는 데 ZED를 적합하게 만듭니다. 또한 ZED SDK에는 AI 감지와 3D 깊이 정보를 결합하여 미터법 공간에서 사람을 위치 파악하고 추적하며, 고유 ID와 3D 스켈레톤 데이터를 제공하는 전용 객체 감지 및 바디 트래킹 모듈이 포함되어 있습니다. 손가락과 같은 작은 신체 부위의 정밀한 세분화는 거리가 멀어질수록 시차 해상도가 감소하기 때문에 장거리에서 제한될 수 있다는 점에 유의하세요.

스테레오 깊이 감지를 위한 모범 사례

  • 작동 범위: 각 모델에는 기준선과 초점 거리에 따라 정의되는 최적의 범위가 있습니다. 일반적으로 깊이 정확도는 근거리에서 가장 높으므로, 애플리케이션이 허용하는 범위 내에서 카메라를 관심 영역에 최대한 가깝게 배치하십시오.
  • 장면 텍스처: 스테레오 매칭에는 시각적 특징이 필요합니다. 균일하거나 텍스처가 없거나 반사되는 표면(흰 벽, 그린 스크린, 유리, 거울)은 불안정하거나 누락된 깊이를 생성할 수 있습니다. 텍스처를 추가하거나 신경 깊이 모드를 사용하면 이 문제가 완화됩니다.
  • 조명: ZED는 깊이 인식을 위해 IR이 아닌 컬러 이미지를 사용하므로 매우 어두운 환경은 피하거나 장면에 조명을 추가하십시오. 야외에서는 직사광선이 문제가 되지 않습니다.
  • 빠른 움직임: 빠른 움직임을 캡처하려면 높은 프레임 속도 모드(예: USB 모델에서 HD720 @ 60 FPS 또는 VGA/SVGA @ 100 FPS)를 사용하여 스테레오 매칭을 저하시키는 모션 블러를 줄이십시오.
  • 케이블 연장: USB 3.0 연결은 액티브 USB 3.0 연장 케이블을 사용하여 최대 15 m까지 연장할 수 있으며, 광섬유 USB 3.0 익스텐더를 사용하면 최대 100 m까지 연장할 수 있습니다. 산업용 장거리 케이블 연결 및 다중 카메라 설정의 경우, ZED X 가족은 임베디드 시스템용으로 설계된 GMSL2 인터페이스를 사용합니다.

깊이 정확도란 무엇인가요?

스테레오 깊이는 시차 이미지에서 삼각 측량을 통해 추정됩니다. 깊이 해상도는 다음 관계를 따릅니다:

Dr = Z² * alpha

여기서 Z는 대상까지의 거리이고 alpha는 기준선, 초점 거리 및 매칭 서브픽셀 정밀도에 따라 달라지는 상수입니다.

실제로 깊이 오차는 거리에 따라 제곱으로 증가합니다. 근거리에서는 일반적으로 거리의 약 1%이며, 범위의 가장 먼 지점에서는 몇 퍼센트에 이를 수 있습니다. 균일하고 텍스처가 없는 표면에서의 이상치 측정으로 인해 정확도가 영향을 받을 수도 있으며, 이러한 측정은 일반적으로 깊이 값에 시간적 불안정성을 발생시킵니다. SDK 신뢰도 맵을 사용하여 신뢰할 수 없는 픽셀을 필터링할 수 있습니다.