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相机硬件参数集S2 Max 2.0产品用户手册
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修订记录
修订日期 | 版本号 | 修订说明 |
2024/01/30 | V0.1 | 新增文档 |
2024/05/10 | V1.0 | 更新相机参数 |
2024/06/17 | V1.1 | 1、更新线序说明，增加电器特性说明；2、包装内配件增加合格证。 |
2024/11/25 | V1.2 | 更新相机存储温度 |
1. 前言
1.1 文档目的与范围
本文档介绍了S2 Max 2.0相机的产品规格，以及供开发者了解和使用相关产品的部分设计细节。
1.2 术语
RGBD相机 | 相机支持同时输出RGB图像和depth图像，并保证时间和空间同步 |
Depth | 深度视频流与彩色或者黑白视频流类似，每个像素都有一个值代表距离摄像机的距离，即‘深度’ |
FOV | 视场角，用于描述相机成像给定场景的角度范围，主要有水平视场角(HFOV)、垂直视场角(VFOV)和对角线视场角(DFOV) |
IR camera | 红外相机，或红外摄像头，本产品中主要针对近红外波段成像 |
RGB camera | 彩色相机，或彩色摄像头 |
Depth camera | 深度相机，其中深度成像模组一般由点阵投射器、红外相机以及深度计算处理器组成，彩色成像模组一般指彩色相机 |
Soc | 系统级芯片，用于处理图像数据，深度结算，应用算法运算等功能 |
1.3 工作原理
本产品采用间接飞行时间测量法（IToF）进行距离测量，相机发出激光脉冲，接收传感器芯片通过对接收到的波形和发射波进行比较，计算相位差，从而算出激光脉冲的飞行时间 Δt。
通过下面公式可以计算出目标物距离相机的距离：距离=光速*Δt/2
图 1 测距原理图
2. 产品概述
该产品是一款小体积、高性能、高性价比的工业级RGBD相机。内置SONY CW iTOF相机和三通道真彩色RGB图像输出，可提供0.2m~5m的高性能深度数据。相机内部实现RGB图和depth图，空间和时间上的对齐功能。同时该相机支持通过2路IO输出，2路IO输入，实现4组避障区域的切换和急停信号、减速信号、安全三种信号的输出。
2.1 产品外观
图1 S2 Max 2.0相机外观实物图
2.2 功能特性
- 一体集成，算力强大：算力高达1.0Tops,无需外部cpu即可运行避障算法。
- 体积小巧，轻松整合：方便隐藏式灵活部署。
- 环境适应性强：可抗100KLUX阳光干扰，从黑暗到强光，室内到室外均适用。
- 测量范围广：可覆盖0.2~5米距离范围。
- 可独立完成避障、库位检测、体积检测功能
- RBG-D功能
3. 规格参数
3.1 基本规格
产品型号 | S2 Max 2.0 |
芯片 | 索尼芯片 |
输出格式 | Depth&RGB&Amplitude Map |
TOF分辨率和帧率 | 320×240 (典型值12fps) |
TOF视野角度 | 典型值:水平-81° 垂直-61° |
RGB分辨率和帧率 | 1920×1080 (典型值12fps) |
RGB视野角度 | 典型值:水平-88° 垂直-56° |
距离范围 | 0.2m~5m(@90%) 0.2~2.5m(@10%) |
精度 | ±3mm+0.5%*depth |
功耗 | 6.4W |
激光 | 940nm |
尺寸 | 92mm×47mm×51mm |
重量 | 449g |
供电方式 | 24V DC / 2A |
通讯接口 | Ethernet / IO |
防护等级 | IP67 |
工作温度 | -20°C~60°C |
存储温度 | -40°C~85°C |
软件环境 | C / C++ / ROS SDK |
操作系统支持 | Windows7/8/10/11，Linux，Arm Linux/ROS |
散热方式 | 被动散热(Passive，no fan) |
抗阳光 | 100KLUX |
注：产品尺寸以三维模型为准
3.2 电气特性
表3-2 产品电气特性
参数 | 指标 | 状态 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 |
供电电压 | VDD | ㅤ | 18 | 24 | 30 | V |
数字I/O | IN | ㅤ | 3.3 | ㅤ | 24 | V |
Can接口 | ㅤ | ㅤ | 0 | ㅤ | 5V | V |
工作环境温度 | Ta | ㅤ | -20 | ㅤ | 60 | ℃ |
工作环境湿度 | ㅤ | ㅤ | 20 | ㅤ | 80 | ％ |
存储温度 | ㅤ | ㅤ | -40 | ㅤ | 85 | ℃ |
存储湿度 | ㅤ | ㅤ | 20 | ㅤ | 80 | ％ |
3.3 产品接口
3.3.1 相机端接口说明
相机端一共有三个接口，电源DC24v接口，千兆以太网接口，功能接口（IO/CAN）
端口 | 引脚 | 信号 | 说明 |
以太网 | 1 | MDI0_N | 千兆以太网 |
ㅤ | 2 | MDI0_p | ㅤ |
ㅤ | 3 | MDI1_N | ㅤ |
ㅤ | 4 | MDI1_p | ㅤ |
ㅤ | 5 | MDI2_N | ㅤ |
ㅤ | 6 | MDI2_p | ㅤ |
ㅤ | 7 | MDI3_N | ㅤ |
ㅤ | 8 | MDI3_p | ㅤ |
功能接口 | 1 | CAN_H | CAN_H |
ㅤ | 2 | CAN_L | CAN_L |
ㅤ | 3 | GND | CAN GND |
ㅤ | 4 | OUT_1 | IO输出1 |
ㅤ | 5 | COM | IO COM端 |
ㅤ | 6 | OUT_2 | IO输出2 |
ㅤ | 7 | IN_1 | IO输入1 |
ㅤ | 8 | IN_2 | IO输入2 |
电源接口 | 1 | 24+ | DC电源母头5.5-2.1mm |
ㅤ | G | 24- | ㅤ |
3.3.2 线缆线序说明
线缆 | 颜色 | 引脚 | 说明 |
功能线 | 橙色 | CAN_H | CAN_H |
ㅤ | 黄色 | CAN_L | CAN_L |
ㅤ | 绿色 | GND | CAN GND |
ㅤ | 棕色 | IN_1 | IO输入1 |
ㅤ | 白色 | IN_2 | IO输入2 |
ㅤ | 紫色 | COM | IO COM端 |
ㅤ | 蓝色 | OUT_1 | IO输出1 |
ㅤ | 灰色 | OUT_2 | IO输出2 |
电源线 | 红 | 24V+ | 电源正极 |
ㅤ | 黑 | GND | 电源负极 |
注：部分老版功能线颜色与新版有区别，需根据实际线标进行接线
3.4 相机组件介绍
序号 | 组件 |
1 | 电源指示灯，上电后慢闪 |
2 | 940光源 |
3 | 多机干扰源检测模块 |
4 | TOF镜头 |
5 | RGB镜头 |
4. 相机集成指南
4.1 相机探测范围
图4.1为S2 Max 2.0相机的探测区域示意图，相机横向探测角度为81°，纵向探测角度为61°，探测距离与光功率有关。当光功率越大，目标物的反射率越高时，相机近处的盲区越大（即探测范围的最近距离值越大），远处的盲区越小（即探测范围的最远距离值越大）。反之，光功率越小，目标物的反射率越低时，相机近处的盲区越小（即探测范围的最近距离值越小），远处的盲区越大（即探测范围的最远距离值越小）。针对10%~90%反射率物体，S2 Max 2.0相机测距范围为0.2~5m ,大于5m处由于反射信号过低被环境光干扰导致测距偏差较大。
4.2 相机尺寸
图4.2 相机尺寸
4.3 相机光学坐标系和原点坐标系方向
光学坐标系：
- 光学坐标系分为相机坐标系（CCS）和世界坐标系（WCS）；
- 相机坐标系：指的是深度图二维坐标系，相机的坐标原点指的是光学中心点；
- 世界坐标系：指的是点云图三维坐标系。
- 可以通过相机内参将深度图坐标系转换到点云图三维坐标系上，请参考SDK中的案例。
图4.3 光学坐标系
相机的原点说明如下图所示：
- X坐标原点位于产品 X 方向轴线对齐；
- Y坐标原点位于产品 Y 方向轴线对齐；
- Z坐标原点位于相机前表面。
图4.4 相机原点示意图
4.4 软件SDK
参考MRDVS上位机使用说明书和MRDVS SDK开发指南
5. 环境及可靠性
项目 | ㅤ | 规格 |
工作环境 | 温度 | -20℃~60℃ |
ㅤ | 湿度 | 相对湿度：0%～95%RH，无冷凝 |
ㅤ | 照度 | 0KLUX~100KLUX |
存储环境 | 温度 | -40℃~85℃ |
ㅤ | 湿度 | 相对湿度：10%～95%RH，无冷凝 |
正常工作温升 | ㅤ | 外壳温升<25℃ |
ESD等级 | ㅤ | 接触放电±4KV，空气放电±8KV |
RE等级 | ㅤ | 符合GB 9254 CLASS A规范 |
工作寿命 | ㅤ | 3年以上 |
环保认证 | ㅤ | RoHS |
6. 快速使用指南
6.1 连接测试
- 相机DC电源接24V/2A，供电。电源指示灯蓝灯慢闪，表示上电正常。
- 相机通过六类网线和电脑连接。
- 相机出厂默认IP192.168.100.82。
- 设置电脑ip和相机同一网段，关闭电脑防火墙。
- 运行配套上位机软件，获取相机图像。
- 上位机软件联系迈尔微视销售或者技术支持获取。
6.2 IO接线说明
接口 | 属性 | 备注 |
IN1 | Input | 离散量输入信号，高有效，支持 24V/开接入 |
IN2 | Input | 离散量输入信号，高有效，支持 24V/开接入 |
OUT1 | Output | 离散量输出信号，地/开信号，支持 24V 上拉 |
OUT2 | Output | 离散量输出信号，地/开信号，支持 24V 上拉 |
COM | GND | 离散量输出信号共地点（IN和OUT共用） |
7. 注意事项
7.1 激光安全等级
激光安全 |
本产品在工作过程中会发射不可见激光，使用过程中应避免损害人眼。 本产品发出的激光符合 Class 1 安全等级，根据 EN60825 的要求在正常使用过程中不会对人体造成危害。 |
7.2 正确操作
S2 Max 2.0相机采用直流电源24V供电；在接通电源前请先接好电源线，正负极请勿接反，接反有可能会损坏产品。
7.3 工作温度
使用过程中请注意工作环境温度不要超出产品规格表（表2-1）中标注的温度范围。请尽量把产品安装在金属支架等热传导较好的部件上，加快产品散热，从而达到最佳性能。
8. 常见问题QA
序号 | 问题 | 说明 |
1 | 点击打开相机没反应 | 请看下防火墙是否关闭，需要关闭防火墙 |
2 | 上位机获取到多个IP | 局域网内有相同IP被相机获取到，需要选择需要的IP打开 |
3 | 打开相机数据不稳定 | 相机建议使用千兆网线，使用百兆网线刚开始的数据会不稳定 |
4 | 软件安装位置 | 如安装默认C盘，可能有权限设置 |
附：包装内配件
S2 Max 2.0相机
8PIN功能线
2PIN电源线
2个防水4件套
合格证一张
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