Azure Kinect DK 硬體規格

  • 發行項

本文提供 Azure Kinect 硬體如何將 Microsoft 的最新感應器技術整合到單一 USB 連接配件中的詳細資訊。

Azure Kinect DK

詞彙

本文會使用下列縮寫詞彙。

  • NFOV (窄視野深度模式)
  • NFOV (寬視野深度模式)
  • FOV (視野)
  • FPS (每秒畫面格數)
  • IMU (慣性測量單位)
  • FoI (感興趣的領域)

產品尺寸和重量

Azure Kinect 裝置是由下列尺寸和重量維度所組成。

  • 維度：103 x 39 x 126 mm
  • 權數：440 g

Azure Kinect DK dimensions

Azure Kinect 裝置的 STEP 檔案在此。

作業環境

Azure Kinect DK 適用於在下列環境條件下操作的開發人員和商務企業：

  • 溫度：10-250C
  • 濕度：8-90% (非凝固) 相對溼度

注意

在環境條件之外使用可能會導致裝置失敗和/或運作不正常。 這些環境條件適用於裝置在所有作業條件下的周遭環境。 搭配外部機殼使用時，建議使用主動溫度控制及 (或) 其他冷卻解決方案，以確保在這些範圍內維護裝置。 裝置設計的特色是正面區段與後端套筒之間有一個冷卻通道。 當您實作裝置時，請確定此冷卻通道不受到阻礙。

請參閱其他產品安全性資訊。

深度相機支援的作業模式

Azure Kinect DK 整合了 Microsoft 設計的 1 百萬像素飛行時間 (ToF) 深度相機，其使用在 ISSCC 2018 呈現的影像感應器。 深度相機支援以下所示的模式：

[模式] 解決方法 FoI FPS 作業範圍* 曝光時間
NFOV 未分類收納 640x576 75°x65° 0、5、15、30 0.5 - 3.86 米 12.8 毫秒
NFOV 2x2 分類收納 (SW) 320x288 75°x65° 0、5、15、30 0.5 - 5.46 米 12.8 毫秒
WFOV 2x2 分類收納 512x512 120°x120° 0、5、15、30 0.25 - 2.88 米 12.8 毫秒
WFOV 未分類收納 1024x1024 120°x120° 0、5、15 0.25 - 2.21 米 20.3 毫秒
被動式 IR 1024x1024 N/A 0、5、15、30 N/A 1.6 毫秒

15% 到 95% 反射率：850nm 波長，2.2 μW/cm2/nm，隨機誤差的標準差。 ≤ 17 毫米，典型系統誤差 < 11 毫米 + 0.1% 的差距，但沒有多路徑干擾。 可提供的深度可能會超出上方所示的作業範圍。 這取決於物體的反射率。

彩色相機支援的作業模式

Azure Kinect DK 包含 OV12A10 12MP CMOS 滾動式快門感應器。 原生作業模式如下所列：

RGB 相機解析度 (HxV) 外觀比例 格式選項 畫面播放速率 (FPS) Nominal FOV (HxV)(經過後處理)
3840x2160 16:9 MJPEG 0、5、15、30 90°x59°
2560x1440 16:9 MJPEG 0、5、15、30 90°x59°
1920x1080 16:9 MJPEG 0、5、15、30 90°x59°
1280x720 16:9 MJPEG/YUY2/NV12 0、5、15、30 90°x59°
4096x3072 4:3 MJPEG 0、5、15 90°x74.3°
2048x1536 4:3 MJPEG 0、5、15、30 90°x74.3°

RGB 相機與 USB Video class (UVC) 相容，而且可在沒有感應器 SDK 的情況下使用。 RGB 相機色彩空間：BT.601 完整範圍 [0..255]。 The MJPEG 色度子取樣 為 4:2:2。

注意

感應器 SDK 可以提供 BGRA 像素格式的彩色影像。 這不是裝置支援的原生模式，使用時會造成額外的 CPU 負載。 主機 CPU 用於從接收自裝置的 MJPEG 影像進行轉換。

RGB 相機曝光時間值

以下是可接受的 RGB 相機手動曝光值對應：

exp 2^exp 50Hz 60Hz
-11 488 500 500
-10 977 1250 1250
-9 1953 2500 2500
-8 3906 10000 8330
-7 7813 20000 16670
-6 15625 30000 33330
5- 31250 40000 41670
-4 62500 50000 50000
-3 125000 60000 66670
-2 250000 80000 83330
-1 500000 100000 100000
0 1000000 120000 116670
1 2000000 130000 133330

深度感應器原始計時

深度模式 IR
脈衝		 脈衝
寬		 閒置
句點		 閒置時間 曝光
Time
NFOV 未分類收納
NFOV 2xx 分類收納
WFOV 2x2 分類收納		 9 125 us 8 1450 us 12.8 毫秒
WFOV 未分類收納 9 125 us 8 2390 us 20.3 毫秒

相機視野

下圖顯示深度和 RGB 相機視野，或感應器所「看到」的角度。 下圖顯示處於4:3 模式的 RGB 相機。

Camera FOV

此圖示範從正面距離 2000 毫米所看到的相機視野。

Camera FOV Front

注意

當深度處於 NFOV 模式時，相較於 16:9 解析度，RGB 相機在 4:3 中有更佳的像素重疊。

動作感應器 (IMU)

內嵌的慣性測量單位 (IMU) 為 LSM6DSMUS，同時包含加速計和陀螺儀。 加速計和陀螺儀會同時在 1.6 kHz 取樣。 系統會向 208 Hz 的主機回報這些範例。

麥克風陣列

Azure Kinect DK 內嵌高品質的七隻麥克風環形陣列，可視為標準 USB 音訊類別 2.0 裝置。 全部 7 個通道都可以存取。 效能規格如下：

  • 敏感度：-22 dBFS (94 dB SPL，1 kHz)
  • 訊噪比 > 65 dB
  • 聲學過載點：116 dB

Microphone bubble

USB

Azure Kinect DK 是 USB3 複合裝置，會向作業系統公開下列硬體端點：

廠商識別碼為 0x045E (Microsoft)。 產品識別碼資料表如下所示：

USB 介面 PNP IP 備註
USB3.1 Gen2 Hub 0x097A 主要中樞
USB2.0 Hub 0x097B HS USB
深度相機 0x097C USB3.0
彩色相機 0x097D USB3.0
麥克風 0x097E HS USB

指標

裝置正面有相機串流指示器，可使用感應器 SDK 以程式設計方式加以停用。

裝置後側的狀態 LED 可指出裝置狀態：

當燈號為 則表示
純白色 裝置已開啟且運作正常。
閃爍白色 裝置已開啟，但沒有 USB 3.0 資料連線。
閃爍琥珀色 裝置沒有足夠的電源可運作。
琥珀色閃爍白色 韌體正在進行更新或復原

電源裝置

您可透過兩種方式為裝置供電：

  1. 使用內建電源供應器。 電源連接器是 4.5mm OD，具有 3.0mm 識別碼和 0.6mm 的針腳直徑。
  2. 同時對電源和資料使用 Type-C 對 Type-C 纜線。

Azure Kinect DK 未隨附 Type-C 對 Type-C 纜線。

注意

  • 內建電源供應器纜線是 USB Type-A 對單一圓柱式連接器。 使用所提供的插牆式電源供應器搭配此纜線。 裝置能夠汲取的電力超過兩個標準 USB Type-A 連接埠所提供的電力。
  • USB 纜線很重要，我們建議使用高品質的纜線並先驗證其功能，然後再從遠端部署該單元。

提示

若要選取良好 Type-C 對 Type-C 纜線：

  • USB 認證纜線必須同時支援電源和資料。
  • 被動式纜線的長度應該小於 1.5 米。 如果較長，請使用主動式纜線。
  • 纜線至少需要支援 1.5A。 否則，您必須連接外部電源供應器。

確認纜線：

  • 透過纜線將裝置連接到主機電腦。

  • 驗證 Windows 裝置管理員中的所有裝置都正確列舉。 深度和 RGB 相機應會出現，如下列範例所示。

    Azure Kinect DK in Device Manager

  • 使用下列設定，在 Azure Kinect 檢視器中驗證是否可在所有感應器上確實串接纜線：

    • 深度相機：NFOV 非併鄰
    • RGB 相機：2160p
    • 已啟用麥克風和 IMU

燈號的意義

電源指示器是 Azure Kinect DK 背面的 LED。 LED 的顏色會隨著裝置的狀態改變。

The image shows the back of the Azure Kinect DK. There are three numbered callouts: one for an LED indicator, and below it, two for cables.

此圖標示了下列元件：

  1. 電源指示器
  2. 電源線 (連接到電源)
  3. USB-C 資料傳輸線 (連接到電腦)

請確定已連接纜線，如下所示。 然後檢查下表，以了解電源燈所指示的各種狀態。

當燈號為： 則表示： 您應該：
純白色 裝置已開啟且運作正常。 使用裝置。
未亮起 裝置未連接到電腦。 請確定圓形電源連接器纜線已連接到裝置和 USB 電源配接器。

請確定 USB-C 纜線已連接到裝置和您的電腦。
閃爍白色 裝置已開啟電源，但沒有 USB 3.0 資料連線。 請確定圓形電源連接器纜線已連接到裝置和 USB 電源配接器。

請確定 USB-C 纜線已連接到裝置以及您電腦上的 USB 3.0 連接埠。

將裝置連接到電腦的其他 USB 3.0 連接埠。

在您的電腦上，開啟裝置管理員 ([開始]>[控制台]>[裝置管理員])，並確認您的電腦具有支援的 USB 3.0 主機控制器。
閃爍琥珀色 裝置沒有足夠的電源可運作。 請確定圓形電源連接器纜線已連接到裝置和 USB 電源配接器。

請確定 USB-C 纜線已連接到裝置和您的電腦。
琥珀色，然後閃爍白色 裝置已開啟電源且正在接收韌體更新，或裝置正在恢復原廠設定。 等待電源指示燈變成純白色。 如需詳細資訊，請參閱重設 Azure Kinect DK。

耗電量

Azure Kinect DK 最多耗用 5.9 W；特定耗電量與使用案例相關。

校正

Azure Kinect DK 是在原廠校正。 您可透過感應器 SDK 以程式設計方式查詢視覺和慣性感應器的校正參數。

裝置復原

您可使用鎖緊銷底下的按鈕，將裝置韌體重設為原始韌體。

Azure Kinect DK recovery button

若要復原裝置，請參閱這裡的指示。

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