可定制化嵌入式 3D 环视一站式功能应用介绍

多摄像头 3D 环视系统已经在许多乘用车使用。对这类系统的需求，在特种车辆上也开始增长，例如建筑机械、收割机、公交车或者军用车辆。相比于个人汽车，这些车辆的产量较少，并且对光学系统有较高的定制化需求。

3D 环视拼接库 – 该系统方案的核心

提供针对嵌入式系统、CPU/GPU 独立、高度可定制化的 3D 环视软件库。

该软件从内存中获取原始的雨眼图片，以动态的方式计算出车辆的 3D 环视信息。

3D 环视 特点：

通过增强的场景感知能力提高安全性和舒适性：

卓越的合成和 3D 场景生成技术

从车辆内部和外部任意位置观看机动场景

任意数量的预设观看点，支持自持不同观看点之间的动态转换

每个观看点支持多种配置参数

高度可定制化和便携性

兼容各种摄像头类型（软件只需要读取内存中的原始鱼眼图像）

3D 环视一站式解决方案

下面我们将介绍基于 Toradex Apalis iMX6Q IT 计算机模块的完整软硬件系统方案，可以便捷地定制硬件来满足特定的用户需求。

系统设置

系统包含下面的组件：

处理器：

Toradex Apalis iMX6 IT 计算机模块，安装散热器

Toradex Ixora 载板

摄像头系统：

First Sensor Mobility Area View Kit – DC–AVK 包括

4x 1MPixel MJPEG Ethernet Cameras (PoE), DC3K-1-EAP

4x 5m 以太网线 (每个摄像头最长 25m)

Micrel Gigabit Ethernet (PoE) Switch

桌面应用的 Metal Plate ，以及 4 个车辆应用的真空杯

软件：

在 Apalis iMX6 上采用 Linux 的 3D 环视软件

资源用途：

3D 环视算法主要利用 GPU。CPU 仅用于系统控制和观察点变换

配置：4个 MJPEG IP 摄像头，采用 80Mbit 速率 @30 fps 和 1百万像素分辨率。低面车辆建模，1280x1024 屏幕分辨率，60Hz刷新率。

GPU：3-6 GFlops（取决于屏幕上描述像素点的数量）

RAM 使用：总共 60MB

4* 10 MB 摄像头数据缓存

2 MB 3D 环境和车辆模型

18 MB 摄像头视频文字

该一站式解决方案可以快速地用于评估和原型目的。当然，每个组件可以根据应用的需求更换或者使用，例如：

可以更换其他种类的摄像头。

专门的特定应用底板可以参考 Ixora 载板设计。

3D 环视软件的用户界面和 HMI 可以轻松地调整。

便捷地更换车辆 3D 模型

Toradex 和 3D 可以提供必要的技术支持

认识和了解 3D 环视

环视不仅仅只是在嵌入式平台上运行一个算法。针对特定的使用案例，该系统的多个方面需要考虑和更改，例如：

选择合适的摄像头，包括镜头、分辨率、数据传输（线缆长度！）、功耗、摄像头数量等。

摄像头位置（通常越高越好）。

定义合适的观看点，即 3D 场景中的虚拟位置和观察者的观看矢量。

3D 环视参数优化，例如环境模型（投影面的形状和大小）、合成方法和参数。

3D 环视系统的用户界面。

车辆 3D 模型，可能需要透明。

拿挖掘机和个人汽车相比：在挖掘机上你需要比较长的线缆连接摄像头，摄像头通常安装在比较高的位置。延时并不是一个很大的顾虑，因为行驶速度缓慢。或许你只需要3个摄像，或者非对称地安装摄像头，司机可以清楚地看到车辆左前部分的区域，但是无法观察右前方。

所以试用下 3D 环视系统，了解该应用是一个不错的主意。为了这个目的，或者只是想要试用 TES 软件，有一个免费的离线 PC 演示。TES 按客户要求提供 zip 压缩包演示应用，用户无需安装（解压即可）。任何现在的 Windows 电脑都能够运行这个软件。软件带有预编码好的 MJPEG 以太网数据流 PCAP 格式文件，使用 TES 3D 环视软件运行这些数据流。电脑键盘和鼠标可以用于改变观察点：预定义的观察点位于数字键盘，可以通过鼠标和 Shift 键实现自动巡视。同样，3D 环视系统的参数例如碗状面大小和形状以及拼接参数都可以调整。欢迎联系 TES 获取该软件。

在实验室和车辆上的第一步

现在您已经使用过该软件（希望能够或多或少满足你的需求），你或许想要在真实的环境中尝试，无论在实验室或者直接在车辆上。

最快的方法是获取“First Sensor Mobility Area View Kit – DC–AVK”（在上面“系统设置”中查看详细内容）以及 TES 3D 环视 Windows PC 在线模式（评估）版本软件。该套件可以搭建实验室设备以及使用 Windows 笔记本的车载设备。我们已经测试过 20m 的线缆长度（摄像头到交换机）。TES 也能够帮助你购买该设备。

在嵌入式硬件上…

完成在实验室和目标平台车辆上的测试后，现在需要再次集中注意。你想要看你的设备在潜在的硬件平台上的表现。这个时候，你或许想使用你的 Apalis iMX6 计算机模块和 Ioxra 载板（如果你没有的话可以从 Toradex 购买），以及针对目标平台的 TES 3D 环视软件（原型版本）。抛开电脑，使用 Apalis/Ixora 平台。针对这个目标平台的 TES 原型软件和电脑上的评估版本具有相同的功能，你现在可以在该平台上重用早前在电脑上的配置。

形成产品

针对产品，您必须根据你的特定的应用需求定制系统。你使用 Apalis iMX6 模块作为核心部分，但是参考 Ioxra 重新设计载板，在接口、供电和结构方面满足特定的应用需求。

在这个阶段或者之前的时候，你或许想要更换其他种类的摄像头。

同样，TES 可以在硬件、系统定制、开发和制造（如果需要的话）方面帮助你。