깊이 카메라 / RGB 카메라
깊이 카메라는 컬러 영상과 함께 픽셀별 장면까지의 거리(깊이 지도)를 동시에 출력하는 비전 센서로, 구조광, ToF(비행시간), 스테레오 비전이 주류이며 로봇 근거리 인지와 의미 인식의 핵심입니다.
어떤 문제를 해결하는가
3D 라이다는 어디를 지나면 안 되는지는 알려주지만 그것이 무엇인지는 답하지 못합니다. 보행자, 팔레트, 화물 상자, QR 코드, 얼굴에는 의미 인식이 필요합니다. 깊이 카메라는 RGB 스트림으로 얼굴 추종, QR 도킹, 보행자 감지, 물체 분류를 수행하고, 깊이 스트림으로 근거리 장애물 회피, 추락 방지, 매니퓰레이터 파지 위치를 계산합니다. 로봇에 2차원 색상에 3차원 거리 눈을 더해주는 셈입니다.
Tbot 섀시에서 깊이 카메라는 보통 3D 다중 라이다의 보완으로 쓰입니다. 라이다가 장거리 지도 작성과 큰 장애물 인지를 맡고, 카메라는 근거리 의미와 사람과의 상호작용 장면을 맡습니다. 실내 구조광이나 iToF 는 0.3~3m 에서 정확도가 높고 저렴하며, 야외 강한 햇빛 아래 구조광과 ToF 는 적외선 햇빛에 묻히기 쉬워 스테레오나 순수 라이다 방식을 선택합니다.
주요 기술 파라미터 보는 법
- 측거 범위와 정확도: 구조광은 근거리(0.2~1.5m) 정확하지만 원거리에서 실효; ToF 는 0.3~5m 커버; 스테레오는 10m 이상 닿지만 질감에 좌우된다. 작업 거리에 맞춰 고른다.
- 해상도와 프레임률: 깊이 해상도는 320x240~640x480, 30fps 가 일반적. 도킹과 파지 작업은 더 높은 해상도와 낮은 지연을 요구한다.
- 주변광: 구조광은 적외선 패턴을 능동 투사하므로 야외 직사광에서 과노출된다. 스테레오 수동 비전은 강광 아래에서 오히려 안정적이다.
- 인터페이스와 드라이버: USB3 인지 이더넷인지, ROS/ROS2 드라이버, SDK, 왜곡 캘리브레이션 파일 제공 여부가 이차 개발 공수를 좌우한다.
흔한 오해
오해 1: 깊이 카메라가 라이다를 대체할 수 있다. 시야각이 좁고 원거리 정확도가 나쁘며 야외에서 불안정하여 360° 3D 라이다를 대체할 수 없다. 근거리와 의미 인식의 보완일 뿐이다.
오해 2: 야외에는 아무 카메라나 달아도 된다. 구조광과 iToF 는 직사광 아래 깊이 지도에 큰 구멍이 생긴다. 야외에는 스테레오나 능동 적외선 필터가 달린 ToF 를 골라야 한다.
오해 3: RGB 해상도만 본다. RGB 가 고해상도라고 해서 깊이가 정확한 것은 아니다. 깊이 지도 홀 비율, 가장자리 정밀도, 저온고온에서의 드리프트를 확인해야 한다.
추천 모델
Tbot 섀시에는 근거리 회피, 사람 추종, QR 도킹용 깊이 카메라를 옵션으로 장착할 수 있습니다: Tbot-N5-3D, 양팔 바퀴형 휴머노이드(얼굴 추종과 파지), 청소 로봇 추락 방지. 전체 센서 구성은 전 제원 총표를 참조하세요.
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