Essentielles pour le développement des robots mobiles autonomes, les caméras de profondeur permettent aux robots et aux systèmes automatisés de voir, comprendre, interagir et apprendre de leur environnement. Le principe de base est le même que celui de nos yeux : elles peuvent différencier les formes, les couleurs, les mouvements, la profondeur. Ces caméras stéréo fonctionnent aussi bien en intérieur qu’en extérieur, quelles que soient les conditions d’éclairage. Mais quelle marque de caméra de profondeur faut-il choisir : Luxonis ou Realsense ? On vous aide à y voir plus clair !
Caméras Intel Realsense : une gamme robuste pour la robotique
Les caméras Intel Realsense figurent parmi les meilleures du marché : elles voient en 3D, possèdent un capteur classique et des capteurs secondaires infrarouges qui permettent une profondeur précise de leur environnement. Toutes les caméras sont basées sur le processeur de vision Intel® RealSense™ D4, un système aux algorithmes avancés permettant aux caméras de fonctionner sans GPU ni processeur hôte dédié. La robustesse du système, ses outils avancés de configuration et de calibrage et ses multiples modèles ouvrent la voie à un large choix d’applications : robotique, drones, détection 3D, reconnaissance faciale, reconnaissance d’objets etc. Les caméras Intel Realsense disposent d’un SDK 2.0 open source compatible avec de nombreuses plateformes de développement, langages de programmation et systèmes d’exploitation. La marque ajoute constamment de nouvelles fonctionnalités à son SDK : Open3D, ROS/ROS2, TensorFlow, OpenVINO…
Comparatif des différentes caméras Intel Realsense
 D405 |  D455 |  D435/D435I |  D415 | |
| Applications | Une caméra petite et légère pour des opérations à courte portée | Une caméra pour des applications à plus longue portée | Une caméra avec large champ de vision. Elle est idéale si votre robot se déplace rapidement ou à l’extérieur | Une caméra pour des solutions de haute précision |
| Module de profondeur | D401 | D450 | D430 | D415 |
| Portée recommandée | 7 à 50 cm | 40 cm à 6 m | 10 mètres environ | 10 mètres environ |
| Utilisation | Intérieur et extérieur | Intérieur et extérieur | Intérieur et extérieur | Intérieur et extérieur |
| Précision | +/- 2% à 50 cm | +/- 2% à 40 cm | +/- 2% à 30 cm | +/- 2% à 50 cm |
| Résolution | Jusqu’à 1280 x 720 | Jusqu’à 1280 x 720 | Jusqu’à 1920 x 1080 | Jusqu’à 1920 x 1080 |
| Champ de vision | 87° x 58° | 86° x 57° (+/- 3°) | 86° x 57° (+/- 3°) | 65° (+/- 2°) x 40° (+/- 1°) x 72° (+/- 2°) |
| Capteur d’images | OV9782 | OV9782 | OV2740 | OV2740 |
| Dimensions | 36,5 x 19,4 x 10,5 mm | 124 x 26 x 29 mm | 90 x 25 x 25 mm | 99 x 20 x 23 mm |
| IMU | Non | Oui | D435 : Non / D435i : Oui | Non |
Caméras Luxonis : la robotique accessible à tous
Luxonis se démarque en proposant des caméras clés en main avec la possibilité d’exécuter un premier script en moins de 30 secondes. Elles ont l’avantage d’intégrer l’IA, la vision par ordinateur et le traitement directement sur l’appareil, ce qui allège considérablement le PC du robot.
Basées sur le processeur VPU Intel® Movidius™ Myriad™ X pour le traitement de la profondeur et de l’IA, les caméras Luxonis peuvent être combinées avec plusieurs plateformes largement utilisées dans la robotique : Raspberry Pi, kit de développement NVIDIA Jetson Nano, Google Edge TPU Coral. Toutes les caméras fonctionnent avec DepthAI, un écosystème open-source aux nombreuses fonctionnalités : profondeur stéréo, localisation d’objets 3D, suivi d’objets, encodage. De plus, la marque propose différentes options sur la majorité de ses modèles :
- Mise au point automatique ou mise au point fixe
- Version basique ou version PoE avec boîtier étanche
Côté applications, les caméras Luxonis sont idéales pour l’automatisation industrielle, la robotique, les systèmes de sécurité et de surveillance ou encore l’intelligence artificielle.
Comparatif des différentes caméras OAK Luxonis
 OAK-1 |  OAK-D lite |  OAK-D S2 |  OAK-D Pro | |
| Vision stéréo | Non | Oui | Oui | Oui |
| Vision nocturne | Non | Non | Non | Oui |
| Appareil photo | 1x RVB 12M | 2x N/B 1x RVB 13M | 2x N/B 1x RVB 12M | 2x N/B 1x RVB 12M |
| Champ de vision | 78° | 81,3° | 78° | 81° |
| Grand angle | Non | Non | Oui | Oui |
| Connexion | USB ou PoE | USB | USB ou PoE | USB ou PoE |
| Capteur d’images | IMX378 | IMX214 | IMX378 | IMX378 |
| Dimensions | 36 x 54.5 x 27.8 mm | 91 x 28 x 17,5 mm | 97mm x 29.5mm x 22.9mm | 97mm x 22.9mm x 29.5mm |
Intel realsense vs Luxonis : le verdict
Plusieurs tests ont été effectués sur les caméras D435i, D455 et OAK-D Pro pour savoir quelle caméra présentait les meilleures performances.
Test n°1 : La précision des données
Une chaise a été placée à 6 mètres de chacune des caméras pour voir laquelle avait la meilleure précision de données.
Source image : Hackernoon
A savoir : tous les modèles Intel peuvent être utilisés jusqu’à 10 mètres en modifiant le filtre de seuil du module stéréo grâce à l’outil Realsense Viewer. La D435i a une erreur < 2% à 2 mètres, elle est très fiable dans les situations intérieures mais en extérieur, ses données peuvent être affectées. La D455 possède une plage de profondeur de 6 mètres et peut être utilisée aussi bien en intérieur qu’en extérieur, l’erreur attendue est <2% à 4 mètres.
Quant à la caméra OAK-D Pro, elle est capable d’avoir une perception de profondeur allant jusqu’à 35 mètres. Cependant, les données situées à une telle distance sont excessives pour la plupart des applications. Voici les résultats obtenus :
- La caméra D455 a obtenu un résultat remarquable de 6,1 mètres, ce qui signifie une erreur proche de 2,2 %
- La caméra OAK-D Pro a connu une erreur de 25 % : le résultat obtenu est de 7,5 mètres
- La caméra D435i a connu une erreur d’environ 38 % : le résultat obtenu est de 8,3 mètres
Test n°2 : Nuage de points sur une surface à faible intérêt visuel
Un nuage de points est un ensemble de points de données représentant une forme 3D à partir d’images stéréo.
A savoir : l’OAK-D Pro dispose d’un projecteur de points laser IR et d’une LED éclairage IR. Le projecteur de points envoie un flux de petits points devant l’appareil, cela est particulièrement utile pour les surfaces ayant un faible intérêt visuel (ex : un mur blanc ou une feuille de papier). Quant à la LED d’éclairage, elle permet à l’appareil de fonctionner lorsque la luminosité est faible ou nulle.
Vision nocturne désactivée vs vision nocturne activée
Dans ce test, la comparaison va se faire entre la OAK-D Pro et la D435i en se concentrant uniquement sur la stéréo active. 2 scénarios vont être examinés : le premier avec le projecteur de points laser désactivé et le second avec le projecteur de points activé.
Sur cette photo, nous voyons deux surfaces primaires présentant un faible intérêt visuel : la table et le mur.
Scénario n°1 avec le projecteur de points laser désactivé
On constate qu’à droite, les surfaces à faible intérêt sont mieux définies. La forme du fil est également beaucoup plus visible et bien que le contour du distributeur de ruban adhésif soit légèrement déformé, sa forme complète a été capturée.
Scénario n°2 avec le projecteur de points laser activé
Comme on pouvait s’y attendre, les deux appareils se sont considérablement améliorés. Toutefois, sur la gauche, avec la Realsense D435i, la profondeur des surfaces à faible intérêt visuel demeure incohérente et la définition autour des bords fait encore défaut. A droite, l’OAK-D Pro capture une scène beaucoup plus holistique et le projecteur de points laser IR aide à mesurer la profondeur des surfaces à faible intérêt visuel de manière cohérente et précise.
Si vous travaillez avec des surfaces à faible intérêt visuel et que vous avez besoin d’une stéréo active intégrée, nous vous conseillons de choisir l’OAK-D Pro de Luxonis.
Conclusion
Les caméras Luxonis sont des produits robustes dans l’ensemble. Leur avantage majeur est qu’elles disposent d’un petit ordinateur leur permettant d’exécuter des modèles d’IA directement sur l’appareil, allégeant ainsi la charge du système principal. Bien qu’il s’agisse d’une jeune marque, Luxonis s’avère être un concurrent sérieux d’Intel Realsense.