ZED 3D 感知如何工作？

Last updated: October 23, 2026

ZED 双目相机是被动式立体视觉相机，复现了人类双目视觉的工作方式。它们内置两个同步的图像传感器，传感器之间保持固定且经过工厂校准的距离，该距离称为 基线。通过匹配左右图像中的相同视觉特征并测量其水平偏移（ 视差），ZED SDK 通过三角测量计算每个像素的距离，从而实时构建所观察场景的稠密三维模型。

ZED 双目深度感应工作流程

由于 ZED 相机依靠环境光和自然场景纹理，而不是投射红外图案或激光脉冲，因此它们是完全被动式传感器；多台相机可以并排运行而不会相互干扰，既适用于室内，也适用于室外，甚至可以在直射阳光下运行。

深度图是如何生成的？

相机提供两路硬件同步的彩色视频流（左视图和右视图）：USB 相机（ZED 2i、 ZED Mini）将它们作为并排视频流发送，而 GMSL2 相机（ZED X、 ZED X Mini、 ZED X Nano）则由 NVIDIA® Jetson™ 主机的 ISP 进行处理。 ZED SDK 使用工厂校准参数对两幅图像进行校正，在 GPU 上执行立体匹配以计算视差图，并将其转换为公制深度图。基于 AI 的神经深度模式可显著提升在低纹理和反光表面上的稳定性；请参阅 深度模式。

开发者可以同时访问：

  • 同步的左右彩色图像

  • 稠密深度图和置信度图

  • 带有颜色和表面法线的 3D 点云

所有输出在空间和时间上均已对齐；无需像大多数主动式深度相机那样，将单独的 RGB 传感器注册到深度数据。

双目视觉与其他深度感应技术相比如何？

基于结构光或飞行时间（ToF）的主动式深度传感器通常仅限于短距离和室内使用，因为阳光会淹没其红外信号。LiDAR 在室外表现良好，但只能提供稀疏的几何数据，没有颜色信息，且成本更高。

被动式双目视觉结合了两者的优势：从几厘米（ZED X Nano）到 35 米（配备窄视场镜头的 ZED X 和 ZED 2i）的深度感知范围；通过同一对传感器获取全分辨率的颜色和深度信息；并且在室内外均可可靠运行。这使得 ZED 相机 适用于机器人、AR/VR、视频分析、安防、VFX、物流、农业和 3D 扫描等应用。

我可以使用 ZED 进行人数统计和追踪吗？

是的。双目视觉的远距离深度范围使 ZED 相机非常适合在大范围区域内进行人数统计和追踪。此外，ZED SDK 还包括专用的 目标检测 和 身体追踪 模块，将 AI 检测与 3D 深度信息相结合，以在公制空间中定位和追踪人员，并提供唯一 ID 和 3D 骨骼数据。请注意，由于视差分辨率会随距离增加而降低，在远距离下对手指等细小身体部位进行精细分割会受到限制。

双目深度感应最佳实践

  • 工作范围：每种型号都有由其基线和焦距决定的最佳范围；请参阅 对于深度感应，ZED 相机的范围是多少？ 。一般来说，近距离范围内的深度精度最高；请将相机放置在应用允许的范围内，尽可能靠近感兴趣区域。

  • 场景纹理：立体匹配需要视觉特征。均匀、无纹理或镜面反射表面（白墙、绿幕、玻璃、镜子）可能产生不稳定或缺失的深度数据。增加纹理或使用神经深度模式可以缓解这一问题。

  • 光照：ZED 相机使用彩色图像而非红外图像进行深度感知；应避免极低光照环境，或增加场景照明。在室外，直射阳光不会造成问题。

  • 快速运动：要捕捉快速运动，请使用高帧率模式（USB 相机上的 HD720 @ 60 FPS 或 WVGA @ 100 FPS，GMSL2 相机上的 SVGA @ 120 FPS）来减少运动模糊，因为运动模糊会降低立体匹配效果。ZED X 家族的全局快门传感器不会产生滚动快门畸变。

  • 线缆长度：ZED 2i 支持最长 10 米的 USB 3.0 线缆，且无需外部电源；请参阅 我可以将 ZED 相机与 USB 3 延长线一起使用吗？ 。对于长距离布线和多相机设置，ZED X 家族采用 GMSL2 接口，可低延迟传输最长 15 米的视频。

深度精度是多少？

双目深度通过视差图像的三角测量进行估计。深度分辨率遵循以下关系：

Dr = Z² * alpha

其中 Z 是到目标的距离，而 alpha 是一个取决于基线、焦距和匹配亚像素精度的常数。

实际上，深度误差会随距离呈二次增长。每种相机型号的精度均在 深度范围文章 和 数据表中注明。均匀和无纹理表面上的异常值测量也会影响精度，这通常会导致深度值出现时间不稳定；可以使用 SDK 置信度图来过滤这些不可靠的像素。