Intelは今週、新世代のRealSense深度カメラを発表しました。ステレオカメラ、アップデートされた深度モジュール、そしてIntel RealSense D4ビジョンプロセッサを搭載しています。IntelのRealSense D400シリーズ深度カメラは、USB接続に対応した便利なフォームファクターで、高度なコンピュータービジョン機能を提供します。しかし、これらのカメラは一般消費者向けには設計されておらず、有意義な活用には開発者の力が必要です。
インテルのRealSenseグループ担当副社長兼ゼネラルマネージャーであるサギ・ベン・モシェ氏は、「今日の多くの機械やデバイスは2D画像認識ベースのコンピュータービジョンを使用していますが、Intel RealSenseのクラス最高の深度認識技術により、人間のように『見る』という未来の技術を再定義し、デバイスや機械が人々の生活を真に豊かにすることを可能にします」と述べています。「コンパクトですぐに使えるIntel RealSense D400深度カメラシリーズは、開発者があらゆる設計に3D深度センシングを容易に組み込むことができるだけでなく、量産製品への組み込みにも対応しています。」
IntelのRealSense D400シリーズには、用途が多少異なる2つのカメラが含まれています。RealSense D415カメラは、狭い視野角を持つ小型レンズを備えたローリングシャッターセンサーを搭載しています。また、Intel RealSenseモジュールD410深度センサーも搭載されており、ステレオカメラからの深度情報をリアルタイムで処理します。Intelによると、D415の狭い視野角は高い深度解像度を提供し、「正確な測定に最適」です。小型レンズ、ローリングシャッターセンサー、そしてD410モジュールの組み合わせにより、IntelはRealSense D415の価格を150ドル以下に抑えています。
RealSense D400シリーズには、RealSense D435深度カメラも搭載されています。グローバルシャッターセンサーと大型レンズを搭載し、より安価なD415カメラよりも低照度性能に優れています。D435は、より強力なRealSenseモジュールD430も搭載しています。Intelは、D435カメラを「ロボットナビゲーションや物体認識などのアプリケーションに最適なソリューション」としています。大型レンズとグローバルシャッターセンサーを搭載したRealSense D435は、RealSense D415よりも若干高価ですが、それでも200ドル未満です。
RealSense D400シリーズのカメラはどちらも、1280 x 720のアクティブステレオ深度解像度で、最大90fpsの深度出力をサポートしています。D400シリーズのカメラは最大1080pのRGBビデオも撮影できますが、この解像度では顕著なフレームドロップが発生しました。720pのビデオは30fpsでスムーズに撮影できます。
Intel RealSense D400シリーズカメラは、堅牢なアルミニウム製の外装を備えており、コンポーネントを風雨や過酷な環境から保護します。両カメラとも、アルミニウム製のボディには上部と下部にスロットがあり、空気の通過を可能にしてコンポーネントの冷却を促します。各カメラの底面には、三脚マウント用の標準の1/4インチネジ穴が付いています。Intelの製品には小型三脚が同梱されていますが、長期使用にはもう少し頑丈なものをお勧めします。両カメラの背面には、組み立て中のデバイスにカメラを取り付けるための小さなネジ穴が2つ付いています。
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| ヘッダーセル - 列 0 | インテル RealSense 深度カメラ D415 | インテル RealSense 深度カメラ D435 |
|---|---|---|
使用環境: | 屋内/屋外 | 屋内/屋外 |
深度技術: | アクティブ赤外線（IR）ステレオ | アクティブ赤外線（IR）ステレオ |
画像センサー技術: | ローリングシャッター; 1.4um x 1.4um ピクセルサイズ | グローバルシャッター; 3um x 3um ピクセルサイズ |
主な Intel® RealSense™ 製品: | Intel RealSense ビジョン プロセッサ D4 Intel RealSense モジュール D430 | Intel RealSense ビジョン プロセッサ D4 Intel RealSense モジュール D430 |
視野深度 (FOV) - (水平 × 垂直) HD 16:9 の場合: | 63.4° x 40.4° (+/- 3°) | 85.2° x 58° (+/- 3°) |
深度ストリーム出力解像度: | 最大1280 x 720 | 最大1280 x 720 |
深度ストリーム出力フレームレート: | 最大90fps | 最大90fps |
最小深度距離（Min-Z）: | 0.16メートル | 0.11メートル |
最大範囲: | 約10m | 約10m |
RGBセンサー解像度とフレームレート: | 1920 x 1080、30 fps | 1920 x 1080、30 fps |
RGBセンサーFOV（水平x垂直）: | 69.4° x 42.5° (+/- 3°) | 69.4° x 42.5° (+/- 3°) |
カメラ寸法（長さ x 奥行き x 高さ）: | 99 x 20 x 23mm | 90 x 25 x 25mm |
コネクタ: | USB 3.0 タイプC | USB 3.0 タイプC |
取り付け機構: | 1/4-20 UNCネジ取り付けポイント1つ、M3ネジ取り付けポイント2つ | 1/4-20 UNCネジ取り付けポイント1つ、M3ネジ取り付けポイント2つ |
それで、これらを使って何ができるのでしょうか?
Intelは発売前にRealSense D400カメラを各1台ずつ送ってくれ、テスト運用の機会を与えてくれました。残念ながら、まだ十分に活用できていません。開発経験をお持ちでない限り（私たちにはそのような経験はありません）、RealSense D415とD435カメラは現時点ではあまり役に立ちません。現在、D400シリーズをサポートするアプリケーションは提供されていないため、ご自身で開発する必要があります。
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IntelのRealSense深度カメラプラットフォームは新しいものではなく、既に複数のデバイスが市場に出回っています。しかし、新しいカメラは既存のRealSenseドライバーと互換性がありません。Intelは新しいカメラと同時に新しいRealSenseソフトウェア開発キットをリリースしましたが、古いソフトウェアは新しいバージョンと互換性がありません。様々なRealSenseアプリを試しましたが、どれもカメラを検出しませんでした。
しかし、ソフトウェア開発キット（SDK）のツールを実際に試してみることができました。RealSense SKD 2.0には、Intel RealSense Viewerアプリケーションが付属しており、カメラの映像を確認したり、カメラの設定を調整したりできます。このアプリケーションから、2台の赤外線カメラ、深度カメラ、RGBカメラをニーズに合わせて設定できます。
RealSense Viewerアプリケーションは3つのペインに分かれています。左側のペインはソースウィンドウで、調整対象のカメラを選択できます。右側のペインはプレビューペインで、1つまたは複数のカメラフィードを確認できます。プレビューペインの下にある出力ペインでは、カメラの動作に関する情報が表示されます。
RealSense Viewerソフトウェアは複数のカメラを制御できます。RealSense D400シリーズのカメラはそれぞれ、個別に制御可能なステレオモジュールとRGBカメラを搭載しています。プレビューパネルで表示するモジュールを有効にし、カメラを有効にする前に解像度とフレームレートの設定を変更する必要があります。ソフトウェアでは、これらの値をリアルタイムで調整することはできません。
RGBカメラでは、解像度、フレームレート、カラープロファイルなどの基本的な調整が可能です。カメラは1080pの動画撮影に対応していますが、鮮明な動画撮影が不要な場合は、帯域幅を節約するために解像度を320 x 180まで下げることもできます。RGBカメラは、60、30、15、6fpsの動画撮影にも対応しています。また、自動露出と手動露出の切り替えも可能で、明るさ、コントラスト、露出、ゲイン、ガンマ、色相、彩度、シャープネス、ホワイトバランスを個別に調整できます。露出の変更は、カメラのストリーミング中でも行えます。
ステレオモジュールのオプションはやや複雑です。RGBカメラと同様に、ステレオモジュールの解像度を調整できます。424 x 240から1280 x 800までの様々なアスペクト比に対応しています。また、90、60、30、25、15、6fpsのモードもサポートしています。ステレオモジュールのオプションパネルでは、深度カメラと2台の赤外線カメラの設定を行います。1つ、2つ、または3つのモジュールすべてを同時に有効にすることができます。これらのオプションは、カメラを有効にする前に選択する必要があります。
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ステレオモジュールを使用すると、カメラが有効になっているときにビデオフィードにいくつかの調整を加えることができます。深度カメラのビジュアルプリセットを変更することで、さまざまなユースケースに合わせて奥行き認識の精度を調整できます。約2フィートを超える背景を無視する「近距離」オプション、または周囲の正確な奥行きプロファイルが必要な場合は「高精度」モードを選択できます。Intelは5つの事前設定済みプロファイルを提供しており、プリセットが適していない場合はカスタムプロファイルを作成することもできます。
露出とゲインを変更したり、レーザー出力を上げ下げしたりできます。これらの調整はライブ プレビューを開いたまま行うことができるため、スライダーを調整しながら画像がどのように変化するかを確認できます。設定では赤外線エミッターを無効にすることはできませんが、カメラがエミッターからの赤外線ドットのパターンを検出しなくなるまで出力を下げることができます。IR ライトが深度カメラの精度にどのように影響するかを観察するのは興味深いと思いました。ライトが見えない場合、深度精度は大幅に低下します。ただし、ある時点以降、IR パターンの強度が深度精度にほとんど影響を与えないのは興味深いことで、開発者はこの設定を微調整して、電力を節約しながら精度を最大化できることがわかります。
ステレオ モジュール構成ペインには、さまざまなビジュアル プリセットを含む奥行き視覚化オプションもあります。ダイナミック、固定、近く、または遠くから選択して、奥行きペインで周囲をどのように強調表示するかを変更できます。さまざまなニーズに合わせて配色を変更することもできます。ジェットを選択すると、地形図のようにさまざまな奥行き値に色が割り当てられますが、一般的なヒート マップの色になります。クラシック プリセットでは、近くのオブジェクトを青、遠くのオブジェクトを赤、中距離のオブジェクトを強調表示するにはピンクを使用します。バイオ、コールド、およびウォームのオプションはクラシックとよく似ていますが、色のコントラストが異なります。ソフトウェアには、黒から白、白から黒のオプション、より明るい黒から白のような量子化表示、白黒の万華鏡のように見えるパターン オプションもあります。ソフトウェアでは、最小および最大の奥行き知覚を定義することもできます。
ステレオモジュールには、深度コントロール、色補正、深度テーブルオプションなど、豊富なオプションを備えた高度なモードも用意されています。その他、私たちがあまり馴染みのない、ビジュアライゼーションのプロに任せた方が良い高度なコントロールも10種類近くあります。また、デシメーションフィルター、深度視差、空間フィルター、時間フィルターを調整することで、ポストプロセス設定を変更することもできます。これらのフィルターはそれぞれ複数の調整設定が可能です。
カメラ設定を調整すると、プレビューパネルに変更内容が表示されます。ここでは、有効にしたカメラを確認できます。1台のみが稼働している場合は、全画面表示で表示されます。複数のビデオフィードを有効にしている場合は、すべて同時に表示されます。2台のライブプレビューは横並びで表示され、3台以上のカメラの場合は4分割表示になります。
プレビューペインには3Dビューも用意されており、深度プロファイルをリアルタイムで視覚化できます。RealSenseビューアの右上には、2Dプレビューと3Dプレビューを切り替えるボタンがあります。3Dモデリングアプリケーションと同様に、カメラを動かして空間の深度を確認できます。このビューは1台のカメラで動作しますが、空間の包括的な3Dマップをリアルタイムで作成するには、反対側の角に複数のRealSenseカメラを設置する必要があります。
RealSense SDK 2.0には、「Depth Quality Tool」というアプリケーションも含まれています。このツールはRealSense Viewerアプリと似ていますが、診断用に設計されています。このアプリケーションでは、解像度とフレームレートをリアルタイムで調整でき、ライブメトリックを記録してレポートに出力し、後で検証することができます。Depth Quality Toolを使用するには、RealSenseカメラを平らな面に向ける必要があります。
有望なデバイス、今度はソフトウェアが必要
IntelはRealSense D400シリーズを消費者向けに販売していませんが、200ドル未満の価格と高度な深度検知機能を考えると、自宅にこのカメラを置きたいと考える理由はいくつかあるでしょう。RealSenseデバイスの旧モデルでは、グリーンスクリーンなしで背景を自動除去したり、モデリングソフトウェアやオンライン製品プレビューで使用するために物体や人物を3Dスキャンしたりといった機能がありました。ソフトウェア開発者が新しいデバイスを採用すれば、新しいカメラはこれらの両方の用途においてより高い精度を提供するはずです。
インテルは主に、これらのデバイスをハードウェア設計者が利用しやすく、適応性の高いものにすることに重点を置いているようです。D400シリーズのカメラは、高校や大学のロボット実験室の標準装備となるでしょう。コンピュータービジョンはテクノロジー分野における重要な進歩であり、この技術がこれほど手頃な価格で入手できるということは、コンピュータービジョン機能を備えた多種多様なデバイスが近い将来登場するだろうと期待させます。どのようなデバイスが登場するかは、ハードウェア設計者とソフトウェア設計者にかかっています。
RealSense DepthカメラD415はIntelのウェブサイトで149ドル、D435は179ドルで販売されています。Intelは1月18日からカメラの出荷を開始しましたが、「圧倒的な需要」のためバックオーダーとなっており、現時点では新規注文の正確な納期をお知らせすることはできません。
ケビン・カルボットはTom's Hardwareの寄稿ライターで、主にVRとARのハードウェアを扱っています。彼は4年以上にわたりTom's Hardwareに寄稿しています。
