Especificaciones de "Street View ready (grado profesional)"

Introducción

En estas especificaciones, se detallan todos los requisitos de hardware, tiempo y datos para las cámaras de 360° avanzadas que ofrecen capacidades de captura y publicación de Street View de alta velocidad y precisión. Ten en cuenta que este programa no se aplica a ninguna función operativa ni mecánica.

Imágenes

  • ≥8 k a 5 FPS
  • Campo visual horizontal de 360°
  • Campo visual vertical contiguo de ≥135°
  • Google revisará la calidad de las imágenes y geometría

Unidad de medida

Componentes recomendados:

El acelerómetro debe cumplir con las siguientes especificaciones:

  • Resolución: ≥16 bits
  • Rango: ≥ +/- 8G con ≥ 4,096 LSB/g en general.
  • Tasa de muestreo: ≥200 Hz con jitter inferior al 1%
  • Se debe habilitar el filtro de paso bajo para eliminar la asignación de alias. La frecuencia de corte debe establecerse al valor más alto posible por debajo de la frecuencia de Nyquist, que es la mitad de la tasa de muestreo. Por ejemplo, si la frecuencia es de 200 Hz, el filtro de paso bajo debe corte por debajo de 100 Hz y lo más cercano posible.
  • La densidad de ruido debe ser ≤300 μg/√Hz y ≤150 μg/√Hz
  • Estabilidad de sesgo de ruido estacionario inferior a 15 μg * √Hz a partir de un conjunto de datos estático de 24 horas
  • Cambio del sesgo en comparación con la temperatura: ≤ +/- 1 mg / °C
  • No linealidad de línea más adecuada: ≤0.5%
  • Cambio de sensibilidad frente a temperatura ≤0.03%/°C

El giroscopio debe cumplir con las siguientes especificaciones:

  • Resolución: ≥16 bits
  • Rango: ≥ +/- 1,000 grado/s con ≥ 32 LSB/dps
  • Tasa de muestreo: ≥200 Hz con jitter inferior al 1%
  • Se debe habilitar el filtro de paso bajo para eliminar la asignación de alias. La frecuencia de corte debe establecerse al valor más alto posible por debajo de la frecuencia de Nyquist, que es la mitad de la tasa de muestreo. Por ejemplo, si la frecuencia de muestreo es de 200 Hz, el corte del filtro de paso bajo debe ser inferior a 100 Hz, pero lo más parecido posible.
  • Densidad de ruido: ≤0.01 °/s/√Hz
  • Estabilidad del sesgo estacionario <0.0002 °/s *√Hz a partir de un conjunto de datos estático de 24 horas
  • Cambio de sesgo en comparación con la temperatura: ≤ +/- 0.015 °/ s / °C
  • La no linealidad de la línea más adecuada debe ser ≤0.2% y ≤0.1%
  • Cambio de sensibilidad frente a la temperatura: ≤0.02% / °C

GPS

Componentes recomendados

  • Ya sea de la serie MAX-M8 de u-blox o de la serie NEO-M8 de u-blox

Requisitos

  • Tasa de muestreo: ≥4 Hz
  • Constelación: seguimiento simultáneo de al menos GPS y GLONASS
  • Tiempo para corregir el problema por primera vez:
    • Frío: ≤40 segundos
    • Caliente: ≤5 segundos
  • Sensibilidad:
    • Seguimiento: -158 dBm
    • Adquisición: -145 dBm
  • Precisión de la posición horizontal: 2.5 metros (error circular probable (CEP), 50%, 24 horas estáticas >6 SV)
  • Precisión de la velocidad: 0.06 m/s (50% a 30 m/s)
  • Límite operativo: ≥4 g
  • Antena interna o externa fijada de un tipo conocido

Diseño de antena

Los productos físicamente pequeños, como las cámaras que contienen tanto el sistema receptor GPS como varios sistemas electrónicos complejos, son propensos a problemas de rendimiento de los receptores de radio causados por las emisiones de RF de los sistemas electrónicos incluidos. Esta interferencia suele estar en banda con el receptor de radio y, por lo tanto, no se puede filtrar. Por lo tanto, especificamos un conjunto de pruebas para verificar que el dispositivo funcione correctamente en la sección Prueba de GPS que aparece más abajo.

Arquitectura de la cámara

Se deben especificar los seis grados de libertad (6-DOF) (posición y orientación relativas) entre cada sensor y el marco de referencia (FOR) de cada cámara con respecto al acelerómetro FOR. El sensor FOR debe estar definido en la hoja de datos del sensor y alineado con la ubicación física del sensor en el dispositivo. El FOR de cada cámara tiene el eje z positivo que se aleja del dispositivo hacia el FOV de la cámara a lo largo del eje óptico, el eje X apunta hacia la derecha, el eje Y apunta hacia abajo desde arriba hacia abajo y el origen del FOR se encuentra en el centro óptico de la cámara. El GPS FOR se encuentra en la antena.

La transformación de 6-DOF (3-DOF para la posición y 3-DOF para la orientación) de cada sensor o cámara se representa como una matriz de transformación de 3x4 T = [R p], en la que R es la matriz de rotación de 3x3 que representa la orientación del sensor o la cámara FOR en el acelerómetro FOR, y p es el vector de posición de 3x1 del origen de la cámara (x, y, z).

Las transformaciones solicitadas pueden ser de un modelo de diseño asistido por computadora (CAD) del dispositivo y no es necesario que sean específicas del dispositivo para tener en cuenta las variaciones de fabricación.

Configuración de la cámara

  • La cámara no debe estabilizar el movimiento de las imágenes.
  • La configuración de la cámara debe ajustarse para capturar imágenes en interiores y exteriores.

Varios

Potencia (se deben emplear uno de los siguientes modelos o ambos):

  • Carga y alimentación mediante USB 3.1, que admite ≥ 4 horas de grabación
  • Funcionamiento con batería y admite más de 1 hora de grabación y carga

Mecánica y ambiental

  • La cámara debe tener una clasificación IP65 o superior mientras esté conectada a la fuente de alimentación.

Especificaciones de tiempo

Todas las mediciones del sensor deben tener una marca de tiempo precisa con respecto al mismo reloj estable del sistema. Las mediciones deben tener una marca de tiempo cuando el sensor midió la cantidad, no cuando el procesador recibió el mensaje del chip del sensor. El jitter de la marca de tiempo entre las diferentes lecturas del sensor debe ser inferior a 1 ms. Todas las marcas de tiempo registradas en el mismo registro de datos del sensor deben ser continuas y sin interrupciones. Si se reinicia el hardware o se restablece el reloj del sistema, se debe crear un nuevo registro para almacenar los nuevos datos entrantes.

GPS

El sensor GPS debe admitir la salida de un pulso de tiempo y un mensaje asociado con la hora del GPS correspondiente al pulso de tiempo. Esto se puede utilizar para marcar marcas de tiempo de otros paquetes de datos GPS con la misma marca de tiempo de época de GPS. El dispositivo debe tener una entrada para recibir estos pulsos de tiempo y, cuando recibe un borde inicial o final (lo que corresponda), debe registrar la marca de tiempo del reloj del sistema estable. Cuando se recibe el paquete de mensaje correspondiente que contiene la hora del GPS, el dispositivo puede calcular la marca de tiempo con respecto al reloj estable del sistema cuando recibe el mensaje de navegación del sensor del GPS, que contiene la hora del GPS.

Video / imágenes

El sensor de imagen debe admitir la sincronización de hardware para determinar la hora exacta con respecto al reloj estable del sistema. Si se omiten fotogramas, los siguientes deben reflejar marcas de tiempo precisas. La marca de tiempo debe ser respecto del primer fotón activo de la imagen. El fabricante debe especificar a qué píxel corresponde este valor.

IMU

Las mediciones de la IMU (acelerómetro y giroscopio) deben tener una marca de tiempo que indique cuándo se realizó la medición, no cuándo se recibió.

Especificaciones de datos

Las cámaras y los sistemas optimizados para Street View deben recopilar varias mediciones de datos por sensor por segundo. A continuación, se detallan los datos de cada medición individual.

Requisitos de datos de IMU

Datos de medición de IMU (acelerómetro y giroscopio):

int64 time_accel;    // The time in nanoseconds when the accelerometer
                     // measurement was taken. This is from the same stable
                     // system clock that is used to timestamp the GPS and
                     // image measurements.
// The accelerometer readings in meters/sec^2. The x, y, z refer to axes of
// the sensor.
float accel_x;
float accel_y;
float accel_z;

int64 time_gyro;     // The time in nanoseconds when the gyroscope
                     // measurement was taken. This is from the same stable
                     // system clock that is used to timestamp the GPS and
                     // image measurements.
// The gyro readings in radians/sec. The x, y, z refer to axes of the sensor.
float gyro_x;
float gyro_y;
float gyro_z;

Requisitos de los datos del GPS

int64 time;         // Time in nanoseconds, representing when the GPS
                    // measurement was taken, based on the same stable
                    // system clock that issues timestamps to the IMU
                    // and image measurements
double time_gps_epoch;      // Seconds from GPS epoch when measurement was taken
int gps_fix_type;           // The GPS fix type
                            // 0: no fix
                            // 2: 2D fix
                            // 3: 3D fix
double latitude;            // Latitude in degrees
double longitude;           // Longitude in degrees
float altitude;             // Height above the WGS-84 ellipsoid in meters
float horizontal_accuracy;  // Horizontal (lat/long) accuracy in meters
float vertical_accuracy;    // Vertical (altitude) accuracy in meters
float velocity_east;        // Velocity in the east direction represented in
                            // meters/second
float velocity_north;       // Velocity in the north direction represented in
                            // meters/second
float velocity_up;          // Velocity in the up direction represented in
                            // meters/second
float speed_accuracy;       // Speed accuracy represented in meters/second

Requisitos de video

El video debe grabarse con una velocidad de fotogramas de 5 Hz o superior. La cámara también debe grabar los metadatos asociados con cada marco de imagen. Para cada imagen,

int64 time;   // The time in nanoseconds when the image was taken.
              // This is from the same stable system clock that is used to
              // timestamp the IMU and GPS measurements.

// The corresponding frame in the video.
int32 frame_num;

También debes completar los siguientes átomos de datos del usuario en tu video MP4 en 360°:

  • moov/udta/manu: Fabricante de la cámara (make) como una cadena
  • moov/udta/modl: Es el modelo de la cámara como una cadena.
  • moov/udta/meta/ilst/FIRM: Versión de firmware como una cadena
Puedes verificar tu video con el comando ffprobe: 
$ ffprobe your_video.mp4
...
  Metadata:
    make            : my.camera.make
    model           : my.camera.model
    firmware        : v_1234.4321
...

Prueba de GPS

Es muy fácil tener limitaciones de rendimiento debido al ruido, la selección de la antena, la implementación de la antena, el LNA, el filtro y la implementación de la línea de transmisión. En esta sección, se define un proceso de prueba para garantizar que tu producto final (en su conjunto) cumpla con los requisitos de rendimiento necesarios para garantizar una salida de datos precisa y calificar como apto para Street View.

Servicio de calificación

A fin de simplificar las pruebas de los dispositivos, trabajamos con Taoglas Antenna Solutions para brindar un servicio de calificación por RF de GPS de Google Street View. Taoglas Antenna Solutions es una empresa experta en tecnología de GPS, con 5 cámaras de prueba anecoica y todo el equipo necesario para realizar las siguientes pruebas. Sin embargo, cualquier proveedor de servicios comparable puede realizar las siguientes pruebas.

Configuración de prueba

Las pruebas deben realizarse en una cámara anecoica en 3D. Esta cámara debe cumplir con los requisitos de rango y las características del sitio de prueba de las secciones 3 y 4 del Plan de prueba de dispositivos inalámbricos de CTIA sobre dispositivos inalámbricos de CTIA [1] para la frecuencia de GPS L1/CA, 1,575.42 MHz, excepto cuando entra en conflicto con otros requisitos que se indican a continuación.

El dispositivo deberá proporcionar un medio para informar las cadenas de resultados del GPS NMEA [2] a una computadora externa para que se evalúe el estado del GPS. Esto es obligatorio y, de lo contrario, no se pueden realizar pruebas.

La antena de medición/transmisión de la cámara debe ser de polarización circular derecha (RHCP) con una proporción axial de 1 dB o superior.

El generador de señales GPS debe replicar una señal de L1/CA del satélite GPS.

Las intensidades de señal mencionadas en los siguientes procesos de prueba se definen para tener una exactitud de +/- 1 dB con un desplazamiento de 3 dB, como se mide en la posición del dispositivo que está a prueba (DUT) con un dipolo centrado en la frecuencia de medición. Por ejemplo, cuando la prueba requiere -120 dBm, la calibración de la cámara debe mostrar que la potencia medida en la ubicación del DUT sea de -117 dBm +/-1 dB. La compensación de 3 dB tiene en cuenta que la antena de calibración es un dipolo polarizado linealmente.

Los puntos de datos de prueba deben cubrir el hemisferio más representativo del caso de uso típico del dispositivo. Los fabricantes deberían intentar maximizar la cobertura de la antena para admitir una amplia gama de uso de los usuarios.

Determinación de si fue aprobado o reprobado

Las siguientes pruebas de cumplimiento y adquisición son obligatorias para determinar si se aprobó o reprobó. Estas pruebas se ejecutan solo para la señal de L1/CA de GPS.

Una vez que se determinan los valores que no cambian para una muestra determinada del DUT, como el tiempo de permanencia del punto de datos (DPDT) o la calidad de la señal de adquisición requerida (RASQ), estos valores se pueden volver a usar para una muestra del DUT específica en pruebas posteriores a fin de ahorrar tiempo de prueba, siempre que la muestra del DUT no se modifique de ninguna manera.

Procedimiento de prueba de conformidad de adquisición

Esta es una prueba de compensación de un solo punto para proporcionar una respuesta rápida de aprobación o reprobación. El DUT se posiciona con la medición perpendicular al plano base del hemisferio de medición, es decir, en theta = 0° o cenit.

Se debe presentar una señal de incidente equivalente a -120 dBm y se debe activar el DUT para comenzar un inicio en frío.

Después de que el DUT haya adquirido la señal de prueba, como se observa al examinar el mensaje de GPGSV [2], se debe apagar la señal de prueba y se debe desactivar la duración necesaria para que la señal de GPGSV refleje la pérdida de señal registrada. Esta duración, más 3 segundos, se definirá como el tiempo de permanencia del punto de datos o DPDT.

La potencia de la señal de prueba se debe establecer en el nivel de sensibilidad de adquisición realizado del DUT. Si tienes dudas, usa el nivel indicado en la hoja de datos del receptor. {Se debe indicarle al DUT que se inicie en frío y, después de 45 segundos, se evalúa la cadena GPGSV para determinar si el receptor recibió la señal de prueba. Si no se recibe la señal, la señal de prueba se debe aumentar 1 dB.} La sección anterior entre corchetes {} se repetirá hasta que se adquiera la señal de prueba.

Después de determinar el nivel de la señal de prueba que permite la adquisición del DUT, se debe evaluar la cadena GPGSV durante 10 segundos y el valor de calidad de la señal satelital, tal como lo informa el DUT. Estos 10 valores se promedian y se definen como la calidad del indicador de adquisición obligatorio o RASQ.

La intensidad de la señal de prueba se establecerá en -138 dBm y el DUT podrá adquirirse. La intensidad de la señal de prueba se mantiene constante durante el resto de la prueba.

En cada incremento de 15° en el hemisferio seleccionado, el receptor se mantendrá quieto durante el tiempo que dure la DPDT. Al final de este período, se deberá examinar la cadena GPGSV de la cadena de NMEA de GPS. Para que los datos pasen, el valor de calidad de la señal satelital que informa el DUT debe ser igual o mayor que el valor de RASQ registrado previamente.

Todos los datos deben ser aprobados para pasar la prueba.

Procedimiento de prueba de cumplimiento

Esta es una prueba de compensación de un solo punto para proporcionar una respuesta rápida de aprobación o reprobación. El DUT se posiciona con la medición perpendicular al plano base del hemisferio de medición, es decir, en theta = 0° (cenit).

Se debe presentar una señal de incidente equivalente a -120 dBm y se debe activar el DUT para comenzar un inicio en frío.

Una vez que el DUT haya adquirido la señal de prueba tal como se ve tras examinar el mensaje de GPGSV [2], se deberá apagar la señal de prueba y se deberá desactivar la duración necesaria para que la señal de GPGSV refleje la pérdida de señal registrada. Esta duración más 3 segundos se definirá como el tiempo de permanencia del punto de datos o DPDT.

Se restablecerá la señal de prueba y el DUT podrá adquirir el satélite.

La señal de prueba de incidentes se debe reducir a -151 dBm.

En cada incremento de 15° en el hemisferio seleccionado, el receptor se mantendrá quieto durante el tiempo que dure la DPDT. Al final de este período, se examinará la cadena GPGSV de la cadena NMEA de GPS para determinar si el receptor aún ve la señal de prueba y si los resultados se registran para ese punto de datos.

Todos los datos deben ser aprobados para pasar la prueba.

References

[1] CTIA, "www.ctia.org", junio de 2016: http://www.ctia.org/initiatives/certification/certification-test-plans

[2] Asociación Nacional de Electrónica Marina, "NMEA Standard 0183", 2008

Implementación de software

Se requiere compatibilidad con la carga mediante la API de Street View Publish. Ten en cuenta que todas las solicitudes a la API se deben autenticar tal como se describe aquí.

Para todas las imágenes subidas a Street View:

  • se debe especificar la hora de creación de las imágenes (es decir, cuándo se capturaron las imágenes).
  • se deben informar la marca, el modelo y la versión de firmware del producto.
  • la estabilización de movimiento debe estar desactivada.
  • Se deben compartir los datos de IMU y GPS sin procesar (las mediciones deben tener una marca de tiempo precisa respecto del momento en que se realizó la medición, no cuando se recibió).

Para todos los videos en 360° subidos a Street View:

  • los datos de telemetría deben comunicarse mediante los Metadatos de movimiento de la cámara de los Metadatos de movimiento de la cámara.
  • la secuencia de fotos debe estar codificada con la velocidad de fotogramas correcta a la que se capturó el video.

Incluye también el siguiente lenguaje y línea dentro de tu aplicación antes de que el usuario publique (al menos la primera vez):

“Este contenido será público en Google Maps y es posible que también aparezca en otros productos de Google. Puedes obtener más información sobre la Política de Contenido Aportado por los Usuarios de Maps aquí”.

Excepciones

Se pueden otorgar excepciones para soluciones de hardware y software específicas que no coinciden con los requisitos individuales, pero que cumplen con las métricas de rendimiento generales de extremo a extremo que se estipulan en este documento.

Evaluación de productos

Si te interesa o tienes preguntas sobre la evaluación del producto, comunícate con nosotros aquí. Ten en cuenta que, actualmente (mayo de 2018), el acceso a los métodos y la documentación para la compatibilidad con videos en 360° en la API de Street View Publish solo se realiza mediante invitación. Usa el formulario vinculado anteriormente para solicitar acceso.

Nuestra revisión consta de las siguientes etapas: prueba, prueba, prueba de usuario beta y aprobación. En cada etapa, evaluaremos la calidad de las imágenes, los datos de telemetría, los metadatos y el flujo de trabajo de tu producto con los conjuntos de datos de prueba respectivos: datos que compartas, que nosotros creemos o que envíen tus usuarios de la versión beta (consulta a continuación el conjunto de pruebas, sujeto a cambios).

  • Fotos fijas
    • Cinco fotos de 360° en el interior
    • Cinco fotos de 360°, al aire libre (soleado, si es posible)
    • Cinco fotos de 360°, al aire libre (con sombra o cielo, si es posible)
  • En movimiento (aproximadamente 30 mi/h o 45 km/h)
    • Cinco videos de 60 minutos (a 5 fps) en un entorno rural
    • Cinco videos de 60 minutos (a 5 FPS) en un entorno suburbano
    • Cinco videos de 60 minutos (a 5 fps) en un entorno urbano

Tus pruebas

En primer lugar, comparte con nosotros los vínculos a tus imágenes de prueba publicados en Google Maps. Recuerda realizar pruebas en un espectro razonable de dispositivos y sistemas operativos que tu producto admita, así como en diversas condiciones de red (p. ej., la casa, la oficina, al aire libre).

Nuestras pruebas

Una vez que las pruebas finalicen con éxito, Google comenzará las pruebas en estrecha comunicación con tu equipo. Para ayudarnos a comenzar, proporciona instrucciones sobre cómo capturar o subir imágenes a Street View.

Pruebas de usuario

Una vez que ambas pruebas se hayan completado correctamente, participa de al menos 5 usuarios de la versión beta durante un período de prueba de 1 a 2 semanas para cubrir un conjunto mínimo de pruebas. Si necesitas ayuda para comunicarte con los verificadores, avísanos, ya que es posible que podamos ponerte en contacto con usuarios interesados. Ten en cuenta que serás responsable de la coordinación (incluidas, sin limitaciones, la logística y la asistencia) con los verificadores.

Aprobación

Una vez que obtengas los resultados positivos de las pruebas, se te pedirá que compartas tu plan de lanzamiento, lo que incluye asistencia específica para Street View y contenido promocional (basado en la Web o de otro tipo). Revisaremos tu material y compartiremos nuestros comentarios a la brevedad.

Cuando desarrolles estos materiales, recuerda cumplir con nuestros lineamientos sobre el desarrollo de la marca.

Tras la aprobación, podrás usar nuestra insignia "Listo para Street View" y promocionar tu producto como compatible con Street View, sujeto a los lineamientos anteriores. Ten en cuenta que, para cada cámara aprobada, podemos incluir tu cámara o imágenes de superficie de tu producto en nuestros materiales de marketing como representantes de las capacidades de la cámara.