Технические характеристики «Просмотр улиц (профессиональный уровень)»

Введение

В этих спецификациях подробно описаны все требования к оборудованию, времени и данным для усовершенствованных камер кругового обзора, которые предлагают высокоскоростные и высокоточные возможности захвата и публикации Street View. (Обратите внимание, что эта программа не распространяется на какие-либо эксплуатационные или механические функции).

Изображения

  • ≥8k при 5FPS
  • Горизонтальный угол обзора 360°
  • Непрерывный вертикальный угол обзора ≥135°
  • Google проверит качество изображения и геометрии

ИДУ

Рекомендуемые компоненты :

  • 6-осевой акселерометр/гироскоп: BMI160 или ST-LSM6DSM

Акселерометр должен удовлетворять следующим характеристикам:

  • Разрешение: ≥16 бит
  • Диапазон: ≥ +/- 8G с ≥4096 младших разрядов/г, обычно
  • Частота дискретизации: ≥200 Гц с джиттером <1%
  • Для устранения наложения спектров необходимо включить фильтр нижних частот. Частота среза должна быть установлена ​​на максимально возможное значение ниже частоты Найквиста, которая составляет половину частоты дискретизации. Например, если частота 200 Гц, то срез ФНЧ должен быть ниже 100 Гц, но как можно ближе.
  • Плотность шума должна быть ≤300 мкг/√Гц и должна быть ≤150 мкг/√Гц.
  • Стабильность смещения стационарного шума <15 мкг * √Гц на основе 24-часового статического набора данных
  • Изменение смещения в зависимости от температуры: ≤ +/- 1 мг/°C
  • Нелинейность оптимальной линии: ≤0,5%
  • Изменение чувствительности в зависимости от температуры ≤0,03%/°C

Гироскоп должен удовлетворять следующим требованиям:

  • Разрешение: ≥16 бит
  • Диапазон: ≥ +/- 1000 град/с с ≥32 младших разрядов/дпс
  • Частота дискретизации: ≥200 Гц с джиттером <1%
  • Для устранения наложения спектров необходимо включить фильтр нижних частот. Частота среза должна быть установлена ​​на максимально возможное значение ниже частоты Найквиста, которая составляет половину частоты дискретизации. Например, если частота дискретизации составляет 200 Гц, то частота среза фильтра нижних частот должна быть ниже 100 Гц, но как можно ближе к ней.
  • Плотность шума: ≤0,01 °/с/√Гц
  • Стабильность стационарного смещения <0,0002 °/с *√Гц на основе 24-часового статического набора данных
  • Изменение смещения в зависимости от температуры: ≤ +/- 0,015 °/с/°C
  • Нелинейность линии наилучшего соответствия должна составлять ≤0,2 %, должна быть ≤0,1 %.
  • Изменение чувствительности в зависимости от температуры: ≤0,02%/°C

GPS

Рекомендуемые компоненты

  • Либо серия u-blox MAX-M8 , либо серия u-blox NEO-M8.

Требования

  • Частота дискретизации: ≥4 Гц
  • Созвездие: одновременное отслеживание как минимум GPS и ГЛОНАСС
  • Время первого исправления:
    • Холод: ≤40 секунд
    • Горячий: ≤5 секунд
  • Чувствительность:
    • Отслеживание: -158 дБм
    • Регистрация: -145 дБм
  • Точность горизонтального положения: 2,5 метра (вероятная круговая ошибка (CEP), 50%, 24-часовая статика >6 спутников)
  • Точность скорости: 0,06 м/с (50% при 30 м/с)
  • Эксплуатационный предел: ≥4 г
  • Внутренняя антенна или жестко закрепленная внешняя антенна известного типа

Конструкция антенны

Физически небольшие продукты, такие как камеры, которые содержат как систему приемника GPS, так и многочисленные сложные электронные системы, подвержены проблемам с работой радиоприемника, вызванным радиочастотным излучением встроенных электронных систем. Эти помехи часто являются внутриполосными для радиоприемника и поэтому не могут быть отфильтрованы. Учитывая это, мы указали набор тестов для проверки правильности работы устройства в разделе «Тестирование GPS» ниже.

Архитектура камеры

Преобразование шести степеней свободы (6-DOF) (относительное положение и ориентация) между системой отсчета каждого датчика и каждой камеры (FOR) должно быть указано относительно акселерометра FOR. Датчик FOR должен соответствовать описанию в технических характеристиках датчика и соответствовать его физическому расположению в устройстве. FOR для каждой камеры имеет положительную ось Z, направленную от устройства в поле зрения камеры вдоль оптической оси, ось X указывает вправо, ось Y указывает вниз сверху вниз, а начало координат FOR находится в оптическом центре камеры. GPS FOR расположен на антенне.

Преобразование 6-DOF (3-DOF для положения и 3-DOF для ориентации) каждого датчика или камеры представлено в виде матрицы преобразования 3x4 T = [R p], где R — матрица вращения 3x3, представляющая ориентацию датчика. или FOR камеры в акселерометре FOR, а p — вектор положения 3x1 (x, y, z) в метрах, представляющий начало координат датчика или камеры FOR в акселерометре FOR.

Запрошенные преобразования могут быть взяты из модели системы автоматизированного проектирования (САПР) устройства и не обязательно должны быть специфичными для устройства, чтобы учитывать производственные различия.

Конфигурация камеры

  • Камера не должна выполнять стабилизацию движения изображений.
  • Настройки камеры должны быть настроены для съемки изображений в помещении и на улице.

Разнообразный

Мощность (должна использоваться одна из следующих моделей или обе):

  • Привязанное питание и подзарядка через USB 3.1, поддержка записи ≥ 4 часов
  • Работа от батареи с поддержкой записи и загрузки более 1 часа.

Механический, Экологический

  • Камера должна иметь степень защиты IP65 или выше при подключении к проводному источнику питания.

Характеристики синхронизации

Все измерения датчика должны иметь точную временную метку относительно одних и тех же стабильных системных часов. Измерения должны иметь метку времени, когда датчик измерял количество, а не когда процессор получил сообщение от чипа датчика. Дрожание временных меток между показаниями различных датчиков должно быть <1 мс. Все временные метки, записанные в одном и том же журнале данных датчика, должны быть непрерывными и не иметь разрывов. Если оборудование перезагружается или сбрасывается, а системные часы сбрасываются, необходимо создать новый журнал для хранения новых входящих данных.

GPS

Датчик GPS должен поддерживать вывод импульса времени и связанное с ним сообщение со временем GPS, соответствующим импульсу времени. Это можно использовать для временной отметки других пакетов GPS-данных с той же временной меткой эпохи GPS. Устройство должно иметь вход для приема этих временных импульсов, и когда оно получает передний или задний фронт (в зависимости от того, что подходит), оно должно записывать временную метку со стабильных системных часов. Когда получен соответствующий пакет сообщения, содержащий время GPS, устройство теперь может вычислить временную метку относительно стабильных системных часов, когда оно получает навигационное сообщение от датчика GPS, которое содержит время GPS.

Видео / изображения

Датчик изображения должен поддерживать аппаратную синхронизацию для определения точного времени относительно стабильных системных часов. В случае пропуска кадров последующие кадры должны по-прежнему отражать точные временные метки. Временная метка должна относиться к первому активному фотону на изображении. Производитель должен указать, какому пикселю это соответствует.

ИДУ

Измерения IMU (акселерометра и гироскопа) должны иметь отметку времени относительно того, когда измерение было выполнено, а не когда получено.

Характеристики данных

Камеры и системы, оптимизированные для просмотра улиц, должны собирать несколько измерений данных с каждого датчика в секунду. Ниже приведены данные для каждого отдельного измерения.

Требования к данным IMU

Данные измерений IMU (акселерометра и гироскопа):

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;

Требования к данным 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

Требования к видео

Видео должно быть записано с частотой кадров 5 Гц или выше. Камера также должна записывать метаданные, связанные с каждым кадром изображения. Для каждого изображения

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;

Вы также должны заполнить следующие атомы пользовательских данных в своем видео MP4 360:

  • moov/udta/manu : Производитель камеры (производитель) в виде строки.
  • moov/udta/modl : модель камеры в виде строки.
  • moov/udta/meta/ilst/FIRM : версия прошивки в виде строки.
Вы можете проверить свое видео с помощью команды ffprobe :
$ ffprobe your_video.mp4
...
  Metadata:
    make            : my.camera.make
    model           : my.camera.model
    firmware        : v_1234.4321
...

GPS-тестирование

Очень легко иметь ограничения производительности из-за шума, выбора антенны, реализации антенны, МШУ, фильтра и реализации линии передачи. В этом разделе описан процесс тестирования, позволяющий убедиться, что ваш конечный продукт (в целом) соответствует требованиям к производительности, необходимым для обеспечения точного вывода данных и соответствия требованиям Street View.

Квалификационное обслуживание

Чтобы упростить тестирование устройств, мы сотрудничали с Taoglas Antenna Solutions , чтобы предоставить квалификационную службу GPS RF для Google Street View. Taoglas Antenna Solutions — ведущие эксперты в области GPS-технологий, располагающие 5 безэховыми испытательными камерами и всем необходимым оборудованием для проведения следующих испытаний. Однако для проведения следующих тестов можно привлечь любого сопоставимого поставщика услуг.

Испытательная установка

Тестирование должно проводиться в трехмерной безэховой камере. Эта камера должна соответствовать требованиям к дальности и характеристикам испытательной площадки Плана испытаний беспроводных беспроводных устройств CTIA [1], разделы 3 и 4, для частоты GPS L1/CA, 1575,42 МГц, за исключением случаев, когда это противоречит другим требованиям, указанным ниже.

Устройство должно предоставлять средства для передачи строк результатов NMEA GPS [2] на внешний компьютер для оценки статуса GPS. Это необходимо, иначе тестирование невозможно.

Измерительная/передающая антенна в камере должна иметь правостороннюю круговую поляризацию (RHCP) с осевым соотношением 1 дБ или выше.

Генератор сигналов GPS должен воспроизводить сигнал одного спутника GPS L1/CA.

Уровни сигналов, упомянутые в следующих процессах тестирования, определяются как имеющие точность +/- 1 дБ со смещением 3 дБ при измерении в положении тестируемого устройства (ТУ) с диполем, центрированным на частоте измерения. Например, если испытание требует -120 дБм, калибровка камеры должна показать, что измеренная мощность в месте расположения ИУ равна -117 дБм +/-1 дБ. Смещение 3 дБ учитывает то, что калибровочная антенна представляет собой диполь с линейной поляризацией.

Точки тестовых данных должны охватывать полусферу, наиболее репрезентативную для типичного варианта использования устройства. Производителям следует постараться максимально увеличить зону покрытия антенны, чтобы обеспечить поддержку широкого круга пользователей.

Определение «прошел/не прошел»

Для определения соответствия/несоответствия необходимы следующие тесты на соответствие сборам данных и отслеживанию. Эти тесты выполняются только для сигнала GPS L1/CA.

После определения значений, которые не меняются для данного образца ИУ, таких как время задержки точки данных (DPDT) или требуемое качество сигнала сбора данных (RASQ), эти значения можно повторно использовать для конкретного образца ИУ в последующих тестах для экономить время тестирования, пока образец ИУ не изменяется каким-либо образом.

Процедура проверки соответствия приобретения

Это одноточечный тест со смещением, позволяющий быстро получить ответ «пройден/не пройден». ИУ располагается так, чтобы измерение было перпендикулярно базовой плоскости измерительной полусферы, то есть под углом тета = 0° или в зените.

Должен быть представлен падающий сигнал, эквивалентный -120 дБм, и ИУ должно быть запущено для начала холодного запуска.

После того, как DUT получил тестовый сигнал, как видно из сообщения GPGSV [2], тестовый сигнал должен быть выключен и записана продолжительность, необходимая для того, чтобы сигнал GPGSV отразил потерю сигнала. Эта продолжительность плюс 3 секунды определяется как время задержки точки данных или DPDT.

Мощность тестового сигнала должна быть установлена ​​на уровне чувствительности кондуктивного обнаружения ИУ. В случае сомнений используйте уровень, указанный в технических характеристиках приемника. {ИУ должна быть дана команда на холодный запуск, и через 45 секунд строка GPGSV оценивается, чтобы определить, получил ли приемник тестовый сигнал. Если сигнал не получен, тестовый сигнал должен быть увеличен на 1 дБ.} Предыдущий раздел в скобках {} должен повторяться до тех пор, пока не будет получен тестовый сигнал.

После определения уровня тестового сигнала, который позволяет DUT получить данные, строка GPGSV должна оцениваться в течение 10 секунд и записываться значение качества спутникового сигнала, сообщаемое DUT. Эти 10 значений затем усредняются и определяются как требуемое качество сигнала обнаружения или RASQ.

Затем мощность тестового сигнала должна быть установлена ​​на -138 дБм и тестируемому устройству разрешено выполнять сбор данных. Затем мощность тестового сигнала поддерживается постоянной до конца теста.

При каждом приращении на 15° в выбранной полусфере приемник должен оставаться неподвижным в течение времени DPDT. В конце этого периода должна быть проверена строка GPS NMEA GPGSV. Чтобы точка данных прошла успешно, значение качества спутникового сигнала, сообщаемое DUT, должно быть равно или выше ранее записанного значения RASQ.

Для прохождения теста все точки данных должны пройти проверку.

Процедура отслеживания соответствия

Это одноточечный тест со смещением, позволяющий быстро получить ответ «пройден/не пройден». ИУ располагается так, чтобы измерение было перпендикулярно базовой плоскости измерительной полусферы, то есть под углом тета = 0° (зенит).

Должен быть представлен падающий сигнал, эквивалентный -120 дБм, и ИУ должно быть запущено для начала холодного запуска.

После того как DUT получил тестовый сигнал, как видно из сообщения GPGSV [2], тестовый сигнал должен быть выключен и записана продолжительность, необходимая для того, чтобы сигнал GPGSV отразил потерю сигнала. Эта продолжительность плюс 3 секунды определяется как время задержки точки данных или DPDT.

Тестовый сигнал должен быть восстановлен, и тестируемому устройству разрешено обнаружить спутник.

Падающий тестовый сигнал должен быть снижен до -151 дБм.

При каждом приращении на 15° в выбранной полусфере приемник должен оставаться неподвижным в течение времени DPDT. В конце этого периода строка GPS NMEA GPGSV должна быть проверена, чтобы определить, воспринимается ли по-прежнему тестовый сигнал приемником, и результаты записываются для этой точки данных.

Для прохождения теста все точки данных должны пройти проверку.

Рекомендации

[1] CTIA, www.ctia.org, июнь 2016 г.: http://www.ctia.org/initiatives/certification/certification-test-plans.

[2] Национальная ассоциация морской электроники, «Стандарт NMEA 0183», 2008 г.

Программная реализация

Требуется поддержка загрузки через Street View Publish API . Обратите внимание, что все запросы к API должны проходить аутентификацию, как описано здесь .

Для всех изображений, загруженных в Просмотр улиц:

  • Необходимо указать время создания изображения (т. е. время, когда оно было снято).
  • Необходимо указать марку, модель и версию прошивки продукта.
  • стабилизацию движения необходимо отключить.
  • необработанные данные GPS и IMU должны быть общими (измерения должны иметь точную временную метку относительно того, когда измерение было выполнено, а не когда получено).

Для всех панорамных видео, загруженных в Просмотр улиц:

  • данные телеметрии должны передаваться с использованием метаданных движения камеры . Метаданные движения камеры .
  • последовательность фотографий должна быть закодирована с правильной частотой кадров, с которой было снято видео.

Пожалуйста, также включите следующий язык и строку в свое приложение перед публикацией пользователем (по крайней мере, в первый раз):

«Этот контент будет общедоступным на Картах Google, а также может появиться в других продуктах Google. Вы можете узнать больше о Политике в отношении контента, добавляемого пользователями Карт, здесь ».

Исключения

Исключения могут быть предоставлены для конкретных аппаратных и программных решений, которые не соответствуют индивидуальным требованиям, но соответствуют общим показателям сквозной производительности, указанным в этом документе.

Оценка продукта

Если вы заинтересованы или у вас есть вопросы по поводу оценки вашего продукта, свяжитесь с нами здесь. Обратите внимание, что доступ к методам и документации для поддержки панорамного видео в Street View Publish API в настоящее время (май 2018 г.) предоставляется только по приглашению. Пожалуйста, используйте форму, указанную выше, чтобы запросить доступ.

Наша проверка состоит из следующих этапов: ваше тестирование, наше тестирование, бета-тестирование пользователей и утверждение. На каждом этапе мы будем оценивать качество изображения вашего продукта, данные телеметрии, метаданные и рабочий процесс, используя соответствующие наборы тестовых данных: данные, которыми вы делитесь, которые мы создаем или которые отправляют ваши бета-пользователи (см. ниже пример тестового набора, возможны изменения).

  • Фотографии
    • Пять панорамных фотографий в помещении
    • Пять панорамных фотографий на улице (по возможности солнечно)
    • Пять панорамных фотографий на открытом воздухе (если возможно, в тени или в пасмурную погоду)
  • В движении (ок. 30 миль/ч или 45 км/ч)
    • Пять 60-минутных видеороликов (5 кадров в секунду) в сельской местности.
    • Пять 60-минутных видеороликов (5 кадров в секунду) в пригороде.
    • Пять 60-минутных видеороликов (5 кадров в секунду) в городских условиях.

Ваше тестирование

В качестве первого шага поделитесь с нами ссылками на ваши тестовые изображения, опубликованными на Картах Google, и не забудьте протестировать их на разумном спектре устройств и операционных систем, которые поддерживает ваш продукт, а также в различных сетевых условиях (например, дома, в офисе). , на открытом воздухе).

Наше тестирование

После успешного завершения вашего тестирования Google начнет тестирование в тесном контакте с вашей командой. Чтобы помочь нам начать работу, предоставьте инструкции по захвату и/или загрузке изображений в Просмотр улиц.

Пользовательское тестирование

После успешного завершения как вашего, так и нашего тестов, привлеките как минимум 5 пользователей бета-версии на период тестирования продолжительностью 1–2 недели, чтобы охватить минимальный набор тестов. Если вам нужна помощь в общении с тестировщиками, сообщите нам об этом, возможно, мы сможем связать вас с заинтересованными пользователями. Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за координацию (включая, помимо прочего, логистику и поддержку) с тестировщиками.

Одобрение

После получения положительных результатов тестирования вам будет предложено поделиться своим планом запуска, включая любую поддержку и рекламный контент для просмотра улиц (через Интернет или иным образом). Мы рассмотрим ваши материалы и оперативно поделимся своим мнением.

При разработке этих материалов не забывайте соблюдать наши рекомендации по брендингу .

После одобрения вы сможете использовать наш значок готовности к Просмотру улиц и рекламировать свой продукт как совместимый с Просмотром улиц в соответствии с приведенными выше рекомендациями. Обратите внимание: для каждой одобренной камеры мы можем использовать изображение вашей камеры и/или поверхности вашего продукта в наших маркетинговых материалах как представление возможностей камеры.