简介
这些规范详细介绍了高级 360 度全景相机的所有硬件、时间和数据要求,这些相机可提供高速、高精确度的街景拍摄和发布功能。(请注意,此计划不适用于任何操作或机械功能)。
图像
- 不低于 8K(5 帧/秒)
- 360° 水平视野范围
- ≥135° 连续垂直 FOV
- Google 会审核图片和几何图形质量
IMU
推荐的组件:
- 6 轴加速度计/陀螺仪:BMI160 或 ST-LSM6DSM
加速度计应符合以下规范:
- 分辨率:≥16 位
- 范围:≥ +/- 8G,通常 ≥4096 LSB/g
- 采样率:≥200 Hz,抖动率小于 1%
- 必须启用低通过滤以消除混叠。截止频率应设置为低于奈奎斯特频率的最高值,该频率是采样率的一半。例如,如果频率为 200 Hz,则低通滤波器切断率应低于 100 Hz,但尽可能接近。
- 噪声密度必须小于等于 300 μg/√Hz,且应小于等于 150 μg/√Hz。
- 24 小时静态数据集的静态噪声偏差稳定度 <15 μg * √Hz
- 偏差随温度的变化:≤ +/- 1mg / °C
- 最佳拟合线非线性度:≤0.5%
- 灵敏度随温度的变化 ≤0.03%/°C
陀螺仪应符合以下规范:
- 分辨率:≥16 位
- 范围:≥ +/- 1000 度/秒,且 ≥32 LSB/dps
- 采样率:≥200 Hz,抖动率小于 1%
- 必须启用低通过滤以消除混叠。截止频率应设置为低于奈奎斯特频率的最高值,该频率是采样率的一半。例如,如果采样率为 200 Hz,则低通滤波器切断率应低于 100 Hz,但应尽可能接近。
- 噪音密度:≤0.01 °/s/√Hz
- 24 小时静态数据集的静态偏差稳定度 <0.0002 °/s *√Hz
- 偏差随温度的变化:≤ +/- 0.015 °/ s / °C
- 最佳拟合线非线性度必须小于等于 0.2%,而应小于等于 0.1%
- 灵敏度随温度的变化:≤0.02% / °C
GPS
推荐的组件
要求
- 采样率:≥4 Hz
- 星座:至少同时追踪 GPS 和格洛纳斯卫星图像
- 首次修正的时间:
- 制冷:≤ 40 秒
- 热:不超过 5 秒
- 灵敏度:
- 跟踪:-158 dBm
- 采集:-145 dBm
- 水平定位精确度:2.5 米(环形误差 (CEP),50%,24 小时静态误差超过 6 次)
- 速度精确度:0.06 米/秒(50% @ 30 米/秒)
- 操作限制:≥4 克
- 内置天线或牢固固定的已知类型的外置天线
天线设计
体型较小的产品(例如同时包含 GPS 接收器系统和众多复杂电子系统的相机)很容易因所含电子系统的射频辐射而造成无线电接收器性能出现问题。这种干扰往往属于无线电接收器的频段,无法被过滤掉。因此,我们在下面的 GPS 测试部分指定一组测试来验证设备能否正常工作。
相机架构
必须相对于加速度计 FOR,指定每个传感器和每个相机参照系 (FOR) 之间的六个自由度 (6-DOF) 转换(相对位置和方向)。传感器 FOR 必须与传感器的数据表中指定的定义一致,并与传感器在设备中的实际位置对齐。每个摄像头的 FOR 的 z 轴正 z 轴从设备指向摄像头沿光轴的 FOV,x 轴指向右侧,y 轴从上到下指向下,FOR 的原点位于镜头的光学中心。GPS FOR 位于天线处。
每个传感器或摄像头的 6-DOF 转换(3-DOF 表示位置,3-DOF 表示方向)以 3x4 转换矩阵 T = [R p] 表示,其中 R 是 3x3 旋转矩阵,表示加速度计 FOR 中的方向,p 为以米或坐标点表示的 3x1 位置矢量 (x, FOR)。
请求的转换可以来自设备的计算机辅助设计 (CAD) 模型,并且不需要特定于设备来考虑制造变化。
摄像头配置
- 相机不应对图片执行任何动态防抖功能。
- 应该调整相机设置,以便拍摄室内和室外图像。
其他
电源(应采用以下一种或两种模式):
- USB 3.1 网络共享电源和充电,支持 4 小时以上的录制
- 电池供电,支持 1 小时以上的录制和上传
机械、环境
- 当摄像头连接到网络共享电源时,应达到 IP65 或更高级别。
时间规范
所有传感器测量结果都必须以同一稳定系统时钟为基础,准确地添加时间戳。当传感器测量数量时(而不是处理器从传感器芯片收到消息时),测量结果必须带有时间戳。不同传感器读数之间的时间戳抖动应小于 1 毫秒。同一传感器数据日志中记录的所有时间戳都必须是连续的,不能出现不连续。如果硬件重新启动或重置,且系统时钟重置,则必须创建新日志以存储新的传入数据。
GPS
GPS 传感器应支持时间脉冲输出和带有与时间脉冲对应的 GPS 时间的相关消息。这可用于为具有相同 GPS 纪元时间戳的其他 GPS 数据包添加时间戳。设备应具有接收这些时间脉冲的输入源,并且在收到前导或尾随边缘(如果适用)时,应根据稳定的系统时钟记录时间戳。现在,当收到包含 GPS 时间的相应消息包时,设备可以在收到来自 GPS 传感器的导航消息(其中包含 GPS 时间)时,以稳定的系统时钟为基准计算时间戳。
视频 / 图片
图像传感器必须支持硬件计时,以确定相对于稳定系统时钟的精确时间。如果丢失帧,后续帧仍必须反映准确的时间戳。时间戳必须相对于图片中第一个活跃的光子。制造商必须指定相应的像素。
IMU
IMU(加速度计和陀螺仪)测量值必须基于测量时间(而不是收到时间)加时间戳。
数据规范
针对街景优化的相机和系统每秒必须收集每个传感器的多次数据测量结果。下面详细介绍了每次衡量的数据。
IMU 数据要求
IMU(加速度计和陀螺仪)测量数据:
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;
GPS 数据要求
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
视频要求
必须以 5 Hz 或更高帧速率录制视频。相机还应记录与每个图像帧相关联的元数据。对于每张图片
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;
您还必须在 MP4 360 视频中填写以下用户数据原子:
moov/udta/manu
:相机制造商(品牌),以字符串表示moov/udta/modl
:字符串形式的相机模型moov/udta/meta/ilst/FIRM
:字符串形式的固件版本
$ ffprobe your_video.mp4 ... Metadata: make : my.camera.make model : my.camera.model firmware : v_1234.4321 ...
GPS 测试
考虑到噪声、天线选择、天线实现、LNA、滤波器和传输线实现,很容易出现性能限制。本部分定义了一个测试流程,旨在确保您的最终产品(作为一个整体)符合所需的性能要求,从而确保数据输出准确无误且符合街景功能的条件。
资格认证服务
为简化设备测试,我们与 Taoglas 天线解决方案合作,共同提供 Google 街景资格认证 GPS RF 服务。Taoglas 天线解决方案是 GPS 技术领域的领先专家,拥有 5 个消声测试室和进行以下测试所需的所有设备。但是,任何可比的服务提供商都可以参与以下测试。
测试设置
检测必须在 3D 消声室中进行。此舱应符合 CTIA 无线下载无线设备测试计划[1]第 3 节和第 4 节中针对 GPS L1/CA 频率 1575.42 MHz 的测量范围要求和测试点特性,除非与以下其他要求相冲突。
设备应提供一种方式,用于向外部计算机报告 NMEA GPS 结果字符串 [2],以评估 GPS 状态。这是必需步骤,否则无法进行测试。
室中的测量/发射天线应为右手圆极化 (RHCP),且轴向比为 1 dB 或更高。
GPS 信号生成器应复制一个 GPS 卫星 L1/CA 信号。
以下测试过程中提到的信号强度定义为:在被测设备 (DUT) 位置测量时,以测量频率为中心的偶极,误差为 +/- 1 dB,偏移为 3 dB。例如,当测试需要 -120 dBm 时,盒校准应在 DUT 位置测得的功率为 -117 dBm +/-1 dB。3 dB 偏移是考虑到校准天线是线性极化偶极的。
测试数据点应覆盖最能代表设备典型使用情形的半球。制造商应尝试最大限度地扩大天线的覆盖范围,以支持各种用户使用情况。
通过/失败判定
要确定通过/失败,必须进行以下流量获取和跟踪一致性测试。系统仅针对 GPS L1/CA 信号运行这些测试。
在确定 DUT 指定样本的值(例如数据点停留时间 (DPDT) 或所需采集信号质量 (RASQ))后,这些值便可在后续测试中重复用于特定 DUT 样本,以节省测试时间,前提是不以任何方式修改 DUT 样本。
流量获取一致性测试程序
这是一个单点偏移测试,旨在快速提供通过/失败答案。DUT 的位置是垂直于测量半球底平面(即 ta = 0°,即天顶)的测量结果。
应提供相当于 -120 dBm 的突发事件信号,并触发 DUT 以开始冷启动。
在 DUT 获取测试信号后(如查看 GPGSV 消息 [2] 所示),应关闭测试信号,并要求 GPGSV 信号反映录制的信号丢失情况所需的时长。此持续时间加上 3 秒,应定义为数据点停留时间或 DPDT。
测试信号功率应设置为 DUT 的传导采集灵敏度级别。如有疑问,请使用收款方数据表中所列的级别。{应命令 DUT 进行冷启动,并在 45 秒后评估 GPGSV 字符串,以确定接收器是否已获取测试信号。如果没有捕获到信号,则测试信号应增加 1 dB。}前面括号 {} 中的部分应重复运行,直到获得测试信号。
在确定允许 DUT 获取的测试信号电平后,应在 10 秒内评估 GPGSV 字符串,并评估所记录的 DUT 所报告的卫星信号质量值。然后,系统会对这 10 个值求平均值,并将其定义为所需的流量获取信号质量 (RASQ)。
然后,应将测试信号强度设置为 -138dBm,并允许 DUT 获取。然后在测试的剩余时间内,测试信号强度会保持恒定。
在所选半球每增加 15°,接收器应在 DPDT 持续时间内保持静止。在这段时间结束时,应检查 GPS NMEA 字符串 GPGSV。要通过数据点,DUT 报告的卫星信号质量值必须等于或高于先前记录的 RASQ 值。
所有数据点必须通过测试。
跟踪一致性测试程序
这是一个单点偏移测试,旨在快速提供通过/失败答案。DUT 的位置垂直于测量半球的底面,即 ta = 0°(天顶)。
应提供相当于 -120 dBm 的突发事件信号,并触发 DUT 以开始冷启动。
在 DUT 通过检查 GPGSV 消息 [2] 获取测试信号后,应关闭测试信号,并要求 GPGSV 信号能反映录制的信号丢失情况。此持续时间加 3 秒应定义为数据点停留时间,即 DPDT。
应恢复测试信号,并允许 DUT 获取卫星。
入射测试信号应降低至 -151 dBm。
在所选半球每增加 15°,接收器应在 DPDT 持续时间内保持静止。此时间段结束时,应检查 GPS NMEA 字符串 GPGSV,以确定接收方是否仍然可以看到测试信号,以及为该数据点记录的结果。
所有数据点必须通过测试。
References
[1] CTIA,“www.ctia.org”,2016 年 6 月:http://www.ctia.org/部分中/单元级认证/certification-test-plans
[2] 国家海洋电子协会,“NMEA 标准 0183”,2008 年
软件实现
需要支持通过 Street View Publish API 上传。请注意,向该 API 发出的所有请求都必须按照此处的说明进行身份验证。
对于上传到街景的所有图像:
- 必须指定图像创建时间(即图像拍摄时间)。
- 必须报告产品的品牌、型号和固件版本。
- 必须关闭运动防抖功能。
- 必须分享原始 GPS 和 IMU 数据(测量值必须按照测量时间(而不是收到时间)的准确时间戳进行分享。
对于上传到街景的所有 360 度视频:
- 必须使用相机运动元数据相机运动元数据传达遥测数据。
- 必须使用拍摄视频的正确帧速率对照片序列进行编码。
另请在用户发布(至少首次)之前,在您的应用中添加以下语言和一行内容:
“此内容将在 Google 地图上公开显示,还有可能出现在其他 Google 产品中。如需详细了解 Google 地图用户提供的内容相关政策,请点击此处。”异常
对于不符合个别要求但符合本文档中规定的整体端到端性能指标的特定硬件和软件解决方案,可以视为例外情况。
产品评估
如果您有意或对产品评估有疑问,请点击此处与我们联系。请注意,目前(2018 年 5 月)只有受邀者才能使用 Street View Publish API 中的 360 度全景视频支持方法和文档。请使用上方链接的表单申请访问权限。
我们的审核包括以下阶段:测试、测试、Beta 版用户测试和审批。在每个阶段,我们都会使用相应的测试数据集评估您产品的图片质量、遥测数据、元数据和工作流程:您分享的数据、我们创建的数据或您的 Beta 版用户提交的数据(请参阅下文的示例测试集,具体数据可能会发生变化)。
- 静态照片
- 5 张室内 360 度全景照片
- 5 张户外的 360 度全景照片(尽可能在阳光下拍摄)
- 5 张户外的 360 度全景照片(如果可能,阴影或阴天)
- 运动中(约 30 英里/小时或 45 公里/小时)
- 5 个 60 分钟的视频(5 帧/秒),背景为乡村环境
- 在郊区拍摄的 5 个 60 分钟视频(帧速率为 5 帧/秒)
- 在都市环境中拍摄 5 个 60 分钟的视频(帧速率为 5 帧/秒)
您的测试
首先,请向我们提供通过 Google 地图发布的测试图像链接。同时,请务必选择产品支持的合理范围的设备和操作系统,以及各种网络条件(例如家庭、办公室、户外)进行测试。
我们的测试
成功完成测试后,Google 将开始测试,并与您的团队密切沟通。为帮助我们开始使用,请提供有关如何拍摄图像和/或向街景上传图像的说明。
用户测试
成功完成您和我们的测试后,请至少让 5 名 Beta 用户参与 1-2 周的测试,以参与最少的一系列测试。如果您在与测试人员联系方面需要帮助,请告知我们,以便我们帮您与感兴趣的用户取得联系。请注意,您需要负责与测试人员之间的协调工作(包括但不限于后勤和支持)。
审批
在测试出积极的结果后,您需要分享您的发布计划,包括任何针对街景的支持和推广内容(无论是基于网络的还是其他的)。我们会审核您的材料,并及时分享我们的反馈。
在开发这些材料时,请务必遵循我们的品牌推广指南。
获得批准后,您可以根据上述准则,使用我们的街景支持标志,并以与街景兼容的方式宣传您的产品。请注意,对于每个获得批准的相机,我们可能会在营销材料中展示您产品的相机和/或表面图像,以体现相机的功能。