「支援街景服務 (專業級)」規格

簡介

這些規格詳列進階 360 度相機的所有硬體、時間及資料相關規定,可提供高速、高精確度街景服務拍攝和發布功能。(請注意,本計畫不適用於任何操作或機械功能)。

圖像

  • ≥ 8K (5 FPS)
  • 360 度水平視角
  • ≥ 135 度連續垂直視野
  • Google 會審查圖片和幾何圖形的品質

IMU

建議元件

加速計應符合下列規格:

  • 解析度:至少 16 位元
  • 範圍:至少 4096 LSB/公克 (≥) +/- 8G 值
  • 取樣率:至少 200 Hz,時基誤差小於 1%
  • 必須啟用低傳遞篩選功能才能消除別名。截止頻率應設為低於 Nyquist 頻率 (即取樣率的一半) 以下的最高值。舉例來說,如果頻率是 200 Hz,低略過濾波器應裁切應低於 100 Hz,但盡可能接近 100 Hz。
  • 雜訊密度必須等於 ≤300 μg/√Hz,大小不得超過 150 μg/√Hz
  • 靜止雜訊偏誤穩定性 <15 μg * √Hz (24 小時靜態資料集)
  • 偏誤變化與溫度:≤ +/- 1 毫克 / °C
  • 最佳適配線非線性: ≤0.5%
  • 靈敏度變化與溫度 ≤0.03%/°C

陀螺儀應符合下列規格:

  • 解析度:至少 16 位元
  • 範圍:≥ +/- 1000 度/秒 (≥ 32 LSB/dp)
  • 取樣率:至少 200 Hz,時基誤差小於 1%
  • 必須啟用低傳遞篩選功能才能消除別名。截止頻率應設為低於 Nyquist 頻率 (即取樣率的一半) 以下的最高值。舉例來說,如果取樣頻率為 200 Hz,低性濾波器遭到截斷應低於 100 Hz,但盡可能接近。
  • 噪音密度:≤0.01 °/s/√Hz
  • 固定偏誤的穩定性 <0.0002 °/s *√Hz (24 小時靜態資料集)
  • 偏誤變化與溫度:≤ +/- 0.015 °/ s / °C
  • 最佳適配線的非線性關係必須 ≤0.2%,但應為 ≤0.1%
  • 靈敏度變化與溫度: ≤0.02% / °C

GPS

建議元件

規定

  • 取樣率:≥4 Hz
  • 星座:至少同時追蹤 GPS 和全球導航衛星系統
  • 首次修正時間:
    • 低溫:≤40 秒
    • 熱: ≤5 秒
  • 敏感度:
    • 追蹤:-158 dBm
    • 客戶開發:-145 dBm
  • 水平位置精確度:2.5 公尺 (可能有循環錯誤率 (CEP)、50%、24 小時靜態 > SV)
  • 速率準確度:0.06 公尺/秒 (50% 在 30 公尺/秒)
  • 作業上限:4 公克
  • 內部天線或已知類型的外部天線

天線設計

實體小型產品 (例如同時包含 GPS 接收器系統和眾多複雜的電子系統的相機) 容易因為所含電子系統發出的 RF 輻射而導致無線電接收器效能問題。這類幹擾通常位於無線電接收器的頻內,因此無法排除。因此,我們在下方的「GPS 測試」一節中指定了一組測試,來驗證裝置是否正常運作。

相機架構

每個感應器與每部相機的參考構圖 (FOR) 之間,都必須根據加速計指定六度自由度 (6-DOF) 轉換效果 (相對位置和方向)。FOR 感應器必須依照感應器資料工作表中的定義,並與感應器在裝置上的實際位置保持一致。每部攝影機的 FOR 都有正 z 軸,指向裝置沿著光學軸的 FOV、X 軸指向右方、Y 軸指向由上而下,而 FOR 的起點則位於相機的光學中心。GPS FOR 位於天線。

每個感應器或鏡頭的 6-DOF 轉換 (位置的 3-DOF 代表方向為 3-DOF) 以 3x4 轉換矩陣 T = [R p] 表示,R 是加速計 FOR 中感應器或鏡頭的 3x3 旋轉矩陣,而 p 是感應器的 3x1 位置 (以 x 為單位),p

要求的轉換可能來自電腦輔助設計 (CAD) 型號,且不必考量製造差異。

相機設定

  • 相機不應對相片執行任何動態防震功能。
  • 拍攝室內和室外圖像時,請調整相機設定。

其他

電源 (應採用以下任一模式或同時採用兩個模式):

  • USB 3.1 網路共用電源和充電功能 (支援 4 小時以上錄影)
  • 電池供電作業,支援錄影及上傳超過 1 小時

機械、環境

  • 接上網路共用電源時,攝影機應符合 IP65 以上等級。

時間規範

所有感應器測量結果都必須根據相同的穩定系統時鐘,準確設定時間戳記。測量時必須將感應器測量到數量的時間戳記,而非處理方收到感應器晶片的訊息時。不同感應器讀數之間的時間戳記時基誤差應小於 1 毫秒。在同一感應器資料記錄中記錄的所有時間戳記必須連續,且不會連續。如果硬體重新啟動或重設,且系統時鐘重設,您必須建立新的記錄來儲存新傳入的資料。

GPS

GPS 感應器應支援時間脈搏的輸出,以及與時間脈搏相應 GPS 時間的相關訊息。可用於記錄具有相同 GPS 紀元時間戳記的其他 GPS 資料封包的時間戳記。裝置應該具有接收這些時間脈搏的輸入資料,當裝置收到開始或追蹤邊緣 (視何者而定) 時,應記錄穩定系統時鐘的時間戳記。收到包含 GPS 時間的對應訊息封包時,裝置現在可以在收到來自 GPS 時間 (包含 GPS 時間) 的導航訊息時,根據穩定系統時鐘計算時間戳記。

影片 / 圖片

影像感應器必須支援硬體時間,才能判斷與穩定系統時鐘相關的精確時間。即使影格遺失,後續的影格仍須反映準確的時間戳記。時間戳記必須與圖片中第一個有效的 Photon 相關聯。製造商必須指定對應的像素。

IMU

IMU (加速計和陀螺儀) 測量的時間戳記必須對應到測量的時間,而非收到的時間。

資料規格

經街景服務最佳化的攝影機和系統必須每秒收集多個感應器的資料測量一次。以下詳細說明各項評估的資料。

IMU 資料相關規定

IMU (加速計和陀螺儀) 測量資料:

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 資料相關規定

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

影片相關規定

影片必須以 5 Hz 以上的影格速率錄製。相機也應記錄與每個圖像框相關聯的中繼資料。每張圖片

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;

您也必須在 MP4 360 影片中填入下列使用者資料 Atom

  • moov/udta/manu:以字串表示的相機製造商 (廠牌)
  • moov/udta/modl:以字串形式的相機模型
  • moov/udta/meta/ilst/FIRM:以字串表示的韌體版本
,瞭解如何調查及移除這項存取權。 您可以使用 ffprobe 指令驗證影片:
$ ffprobe your_video.mp4
...
  Metadata:
    make            : my.camera.make
    model           : my.camera.model
    firmware        : v_1234.4321
...

GPS 測試

因為雜訊、天線選擇、天線導入、LNA、濾波器和傳輸線導入而造成效能限制非常容易。本節定義測試程序,確保最終產品 (整體) 符合效能需求,確保輸出的資料正確無誤,且符合街景服務準備就緒。

認證服務

為簡化裝置測試程序,我們與 Taoglas Antenna Solutions 合作,提供 Google 街景服務評估 GPS RF 服務。Taoglas Antenna Solutions 是 GPS 技術領域的頂尖專家,擁有 5 個 Anechoic Test Chambers,以及完成下列測試的所有必要設備。不過,任何類似服務供應商都可委託執行下列測試。

測試設定

測試必須在 3D 無響室中進行。該室應符合 CTIA 無線無線無線裝置測試方案 [1] 第 3 節和第 4 節 (GPS L1/CA 頻率) 1575.42 MHz 的測試環境特性,但與下列其他規定有所牴觸時除外。

裝置應能夠向外部電腦回報 NMEA GPS 結果字串 [2],以確認 GPS 狀態。此為必要步驟,否則無法進行測試。

室中的測量/傳輸天線應是右手的循環極化 (RHCP),軸軸為 1 dB 或甚至大於 1 dB。

GPS 訊號產生器應複製一個 GPS 衛星 L1/CA 訊號。

下列測試程序提及的訊號強度定義為 +/- 1 分貝,偏移度為 3 dB,偏移量是在裝置下達測試 (DUT) 時測量而得,以測量頻率為中心點。舉例來說,當測試呼叫 -120 dBm 時,室內校正應顯示 DUT 位置的測量功率為 -117 dBm +/-1 dB。3 dB 偏移量是為了將校準天線視為線性極化雙偶。

測試資料點應涵蓋最能代表裝置典型用途的半透明區域。為了因應各種使用者的需求,製造商應盡量擴大天線的涵蓋範圍。

判斷通過/失敗

您必須完成下列獲客和追蹤合規性測試,才能判斷通過/失敗。這些測試僅針對 GPS L1/CA 訊號執行。

確認特定 DUT 樣本的值之後 (例如資料點停留時間 (DPDT) 或所需獲客信號品質 (RASQ) 值沒有變化後,您可以在後續測試中將該值重複使用於特定 DUT 樣本,只要不以任何方式修改 DUT 樣本),就能節省測試時間。

客戶開發合規測試程序

這是單點偏移測試,可提供快速通過/失敗答案。DUT 定位時,測量地平面上與測量半球的地平面垂直 (亦即,差不多等於 0 度或天頂) 測量。

應會顯示相當於 -120 dBm 的事件訊號,並觸發 DUT 以開始冷啟動。

如檢查 GPGSV 訊息 [2] 所示,DUT 取得測試信號後,應關閉測試信號,並設定 GPGSV 信號持續時間,以反映已記錄的訊號遺失。這段時間長度加上 3 秒應定義為資料點停留時間 (DPDT)。

測試訊號功率應設為 DUT 的收購靈敏度等級。如有疑問,請使用接收器規格書中說明的層級。{DUT 應命令至冷啟動,並在 45 秒後評估 GPGSV 字串,藉此判斷接收者是否已取得測試信號。如果未取得信號,則測試信號應調高 1 dB。}方括號 {} 中的部分必須重複,直到取得測試信號為止。

確定允許 DUT 獲取的測試信號等級後,GPGSV 字串就必須超過 10 秒評估,並依 DUT 記錄的衛星訊號品質值進行評估。接著,系統會將這 10 個值設為平均值,並定義為必要的獲客信號品質或 RASQ。

測試訊號強度應設為 -138dBm,並允許取得 DUT。接著,測試訊號強度會維持不變,以便繼續測試的其餘部分。

在所選半球上的每個遞增單位為 15°,接收者應在 DPDT 期間靜止不動。這段期間結束時,應檢驗 GPS NMEA 字串 GPGSV。DUT 回報的衛星訊號品質值必須等於或高於先前記錄的 RASQ 值,才能通過資料點。

所有資料點都必須通過測試。

追蹤合規性測試程序

這是單點偏移測試,可提供快速通過/失敗答案。DUT 定位在測量半球上半球的底部平面上,也就是測得的基地台 = 0° (天頂)。

應會顯示相當於 -120 dBm 的事件訊號,並觸發 DUT 以開始冷啟動。

DUT 透過檢查 GPGSV 訊息 [2] 取得測試信號後,應關閉測試信號,並設定 GPGSV 信號持續時間,以反映已記錄的信號遺失。時間長度加上 3 秒應定義為「資料點停留時間」或「DPDT」。

系統應恢復測試訊號,並允許 DUT 取得衛星。

事件測試訊號應降低至 -151 dBm。

在所選半球上的每個遞增單位為 15°,接收者應在 DPDT 期間靜止不動。在這段期間結束時,應檢驗 GPS NMEA 字串 GPGSV,以判斷接收器是否仍能偵測到測試信號,以及該資料點的結果記錄。

所有資料點都必須通過測試。

參考資料

[1] CTIA、www.ctia.org、2016 年 6 月:http://www.ctia.org/initiatives/certification/certification-test-plans

[2] National Marine Electronics Association,「NMEA Standard 0183」(NMEA 標準 0183),2008 年

軟體實作

但可透過 Street View Publish API 上傳。請注意,所有傳送至 API 的要求都必須按照這裡的說明進行驗證。

所有上傳至「街景服務」的圖像:

  • 必須指定圖像建立時間 (即圖像拍攝時間)。
  • 須回報產品廠牌、型號和韌體的版本。
  • 必須關閉動作穩定功能。
  • 原始 GPS 和 IMU 資料必須分享 (測量結果必須是根據測量時間 (而非收到時間) 的正確時間戳記)。

所有上傳至「街景服務」的 360 度影片:

  • 您必須使用相機動作中繼資料 Camera Motion Metadata 傳送遙測資料。
  • 相片序列必須以正確的畫面更新率編碼。

此外,請在使用者發布應用程式前 (至少第一次) 在應用程式中加入以下語言和文字行:

「這項內容會公開顯示在 Google 地圖上,也可能出現在其他 Google 產品中。如要進一步瞭解 Google 地圖使用者提供內容政策,請參閱本文

例外狀況

某些硬體和軟體解決方案不符合個別需求,但符合本文所述整體的端對端成效指標,且不符合相關要求。

產品評估

如果您有興趣參與產品評估,或對產品評估有任何疑問,請按這裡與我們聯絡。請注意,Street View Publish API 的 360 度影片支援方法和說明文件目前 (2018 年 5 月) 僅供受邀使用。請使用上方連結的表單要求存取權。

審查階段包括:測試、測試、Beta 版使用者測試和核准。在每個階段中,我們會使用各自的測試資料集來評估產品的影像品質、遙測資料、中繼資料和工作流程,包括您分享的資料、我們建立的資料,或是您的 Beta 版使用者提交的資料 (請見下方範例測試集,可能隨時會有變動)。

  • 靜態相片
    • 五張 360 度相片,室內
    • 五張 360 度相片,室外 (晴朗,可能的話)
    • 五張 360 度相片,室外 (可能出現陰影或陰天)
  • 運動時 (約 30 mph 或 45 kph)
    • 在鄉村環境中拍攝五部 60 分鐘的影片 (每秒 5 格)
    • 經郊區的五部 60 分鐘影片 (以 5fps)
    • 在都市情境中拍攝五部 60 分鐘的影片 (每秒 5 影格)

測試

首先,請提供您在 Google 地圖上發布的測試圖像連結,並記得利用產品支援的裝置和作業系統和各種網路狀況 (例如住家、辦公室、室外) 進行測試。

我們的測試

測試順利完成後,Google 就會開始進行測試,並與您的團隊密切溝通。為協助我們開始,請提供拍攝和/或上傳圖像至「街景服務」的指示。

使用者測試

當您和我們的測試都順利完成後,請至少邀請 5 位 Beta 使用者參與 1 至 2 週的測試,進行最低限度的測試。如需與測試人員聯絡方面的協助,請與我們聯絡,我們會協助您與感興趣的使用者聯絡。請注意,您必須負責與測試人員協調 (包括但不限於物流和支援) 相關事宜。

核准

測試完畢後,我們會請您分享發布計畫,包括所有街景服務專屬的支援和宣傳內容 (網路或其他形式)。我們會盡快審查你的教材,並提供意見回饋。

製作這些素材時,請務必遵守我們的品牌宣傳規範

申請獲準後,您就可以使用我們的「支援街景服務」徽章,並遵守上述規範來宣傳您的產品。請注意,我們可能會在行銷素材中,使用經核准使用的相機展示你的相機和/或產品的圖像,以代表該相機的功能。