Simulation 3D Vision Detection Generator
Обнаружение объектов и полос движения по измерениям в 3D среду симуляции
- Библиотека:
Automated Driving Toolbox/ 3D
Описание
Блок Simulation 3D Vision Detection Generator генерирует обнаружения от измерений камеры, сделанных датчиком зрения, установленным на автомобиль , оборудованный датчиком в 3D среде симуляции. Это окружение визуализируется с помощью Unreal Engine® из эпических игр®. Блок выводит обнаружения из моделируемых положений актёра, которые основаны на кубоидных (коробкообразных) представлениях актёров в сценарии. Для получения дополнительной информации см. «Алгоритмы».
Блок генерирует обнаружения с интервалами, равными интервалу обновления датчика. Обнаружения привязываются к системе координат датчика. Блок может симулировать реальные обнаружения, которые добавили случайный шум, а также генерировать ложноположительные обнаружения. Статистическая модель генерирует шум измерения, истинные обнаружения и ложные срабатывания. Чтобы управлять случайными числами, которые генерирует статистическая модель, используйте настройки генератора случайных чисел на вкладке Measurements блока.
Если вы задаете Sample time -1, блок использует шаг расчета, заданный в блоке Simulation 3D Scene Configuration. Чтобы использовать этот датчик, вы должны включить блок Simulation 3D Scene Configuration в свою модель.
Примечание
Блок Simulation 3D Scene Configuration должен выполняться перед блоком Simulation 3D Vision Detection Generator. Таким образом, окружение визуализации 3D Unreal Engine подготавливает данные до того, как блок Simulation 3D Vision Detection Generator получит их. Чтобы проверить порядок выполнения блока, щелкните правой кнопкой мыши блоки и выберите Properties. На вкладке General подтвердите следующие Priority настройки:
Simulation 3D Scene Configuration —
0Simulation 3D Vision Detection Generator —
1
Для получения дополнительной информации о порядке выполнения смотрите Как работает нереальная симуляция Engine для автоматического вождения.
Ограничения
Блок Simulation 3D Vision Detection Generator не обнаруживает полосы в Virtual Mcity сцене.
Порты
Выход
Параметры
Установка
Sensor identifier - Уникальный идентификатор датчика
1 (по умолчанию) | положительное целое число
Уникальный идентификатор датчика, заданный как положительное целое число. В мультисенсорной системе идентификатор датчика различает датчики. Когда вы добавляете новый блок датчика к модели, Sensor identifier этого блока равен N + 1. N является самым высоким значением Sensor identifier среди существующих блоков датчиков в модели.
Пример: 2
Parent name - Имя родительского элемента, на котором установлен датчик
Scene Origin (по умолчанию) | имя транспортного средства
Имя родительского элемента, на котором установлен датчик, указывается как Scene Origin или как имя транспортного средства в вашей модели. Имена транспортных средств, которые можно выбрать, соответствуют параметрам Name блоков Simulation 3D Vehicle with Ground Following в вашей модели. Если вы выбираете Scene Originблок помещает датчик в источник сцены.
Пример: SimulinkVehicle1
Mounting location - Место установки датчика
Origin (по умолчанию) | Front bumper | Rear bumper | Right mirror | Left mirror | Rearview mirror | Hood center | Roof center
Место установки датчика.
Когда Parent name
Scene Originблок устанавливает датчик в источник сцены. Можно задать Mounting location значениеOriginтолько. Во время симуляции датчик остается стационарным.Когда Parent name - имя транспортного средства (для примера,
SimulinkVehicle1) блок устанавливает датчик в одно из предопределенных мест установки, описанных в таблице. Во время симуляции датчик перемещается вместе с транспортным средством.
| Место установки транспортного средства | Описание | Ориентация относительно источника транспортного средства [крен, тангаж, рыскание] (град.) |
|---|---|---|
Origin | Передний датчик, установленный на источнике транспортного средства, который находится на земле, в геометрическом центре транспортного средства (см. Системы координат для нереальной симуляции Engine в Automated Driving Toolbox)
| [0, 0, 0] |
Front bumper | Передний датчик, установленный на переднем бампере
| [0, 0, 0] |
Rear bumper | Обращенный назад датчик, установленный на заднем бампере
| [0, 0, 180] |
Right mirror | Обращенный вниз датчик, установленный на правом боковом зеркале
| [0, –90, 0] |
Left mirror | Обращенный вниз датчик, установленный на левом боковом зеркале
| [0, –90, 0] |
Rearview mirror | Передний датчик, установленный на зеркале заднего вида, внутри транспортного средства
| [0, 0, 0] |
Hood center | Передний датчик, установленный на центре капота
| [0, 0, 0] |
Roof center | Передний датчик, установленный на центре крыши
| [0, 0, 0] |
Крен, тангаж и рыскание положительны по часовой стрелке при взгляде в положительном направлении оси X, оси Y и оси Z, соответственно. При взгляде на транспортное средство от верхней части вниз угол рыскания (то есть угол ориентации) против часовой стрелки-положительный, потому что вы смотрите в отрицательном направлении оси.
Расположение датчика (X, Y, Z) относительно транспортного средства зависит от типа транспортного средства. Чтобы указать тип транспортного средства, используйте параметр Type блока Simulation 3D Vehicle with Ground Following, к которому вы монтируете датчик. Чтобы получить места установки (X, Y, Z) для типа транспортного средства, смотрите страницу с описанием для этого транспортного средства.
Чтобы определить местоположение датчика в мировых координатах, откройте блок датчика. Затем на вкладке Ground Truth выберите Output location (m) and orientation (rad) и проверьте данные из Location выходного порта.
Specify offset - Задайте смещение от места установки
off (по умолчанию) | on
Выберите этот параметр, чтобы задать смещение от места установки с помощью параметров Relative translation [X, Y, Z] (m) и Relative rotation [Roll, Pitch, Yaw] (deg).
Relative translation [X, Y, Z] (m) - Смещение перемещения относительно места установки
[0, 0, 0] (по умолчанию) | вектор 1 на 3 с реальным значением
Смещение перемещения относительно места установки датчика, заданное как действительный вектор 1 на 3 вида [X, Y, Z]. Модули измерения указаны в метрах.
Если вы монтируете датчик к транспортному средству путем установки Parent name на имя этого транспортного средства, то X, Y и Z находятся в транспортном средстве системе координат, где:
Ось X указывает вперед от транспортного средства.
Ось Y указывает налево от транспортного средства, если смотреть в прямом направлении транспортного средства.
Ось Z указывает вверх.
Это источник - место установки, заданное в параметре Mounting location. Этот источник отличается от источника транспортного средства, который является геометрическим центром транспортного средства.
Если вы монтируете датчик к источнику сцены путем установки Parent name на Scene Origin, тогда X, Y и Z находятся в мировых координатах сцены.
Для получения дополнительной информации о транспортном средстве и мировых системах координат смотрите Системы координат для Unreal Engine Simulation в Automated Driving Toolbox.
Пример: [0,0,0.01]
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Specify offset.
Relative rotation [Roll, Pitch, Yaw] (deg) - Смещение вращения относительно места установки
[0, 0, 0] (по умолчанию) | вектор 1 на 3 с реальным значением
Вращательное смещение относительно места установки датчика, заданное как действительный вектор 1 на 3 вида [Roll, тангаж, рыскание]. Крен, тангаж и рыскание являются углами вращения вокруг осей X -, Y- и Z, соответственно. Модули указаны в степенях.
Если вы монтируете датчик к транспортному средству путем установки Parent name на имя этого транспортного средства, то X, Y и Z находятся в транспортном средстве системе координат, где:
Ось X указывает вперед от транспортного средства.
Ось Y указывает налево от транспортного средства, если смотреть в прямом направлении транспортного средства.
Ось Z указывает вверх.
Крен, тангаж и рыскание положительны по часовой стрелке при взгляде в прямом направлении оси X, оси Y и оси Z, соответственно. Если вы просматриваете сцену с 2D перспективы сверху вниз, то угол рыскания (также называемый углом ориентации) будет противоположно часовой стрелке-положителен, потому что вы просматриваете сцену в отрицательном направлении оси Z.
Это источник - место установки, заданное в параметре Mounting location. Этот источник отличается от источника транспортного средства, который является геометрическим центром транспортного средства.
Если вы монтируете датчик к источнику сцены путем установки Parent name на Scene Origin, тогда X, Y и Z находятся в мировых координатах сцены.
Для получения дополнительной информации о транспортном средстве и мировых системах координат смотрите Системы координат для Unreal Engine Simulation в Automated Driving Toolbox.
Пример: [0,0,10]
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Specify offset.
Sample time - Шаг расчета
-1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина
Шаг расчета блока в секундах, заданная как положительная скалярная величина. Частота систем координат среды симуляции 3D является обратной частотой шага расчета.
Если вы задаете значение шага расчета -1блок наследует свои шаги расчета от блока Simulation 3D Scene Configuration.
Параметры
Создание отчетов об обнаруженииTypes of detections generated by sensor - Типы обнаружений, генерируемых датчиком
Lanes and objects (по умолчанию) | Objects only | Lanes only | Lanes with occlusion
Типы обнаружений, генерируемых датчиком, заданные как один из следующих опций:
Lanes and objects- Обнаружение полос движения и объектов. Никакая дорожная информация не используется для окклюзии актёров.Objects only- Обнаружение только объектов.Lanes only- Только линии обнаружения.Lanes with occlusion- Обнаружение маршрута и объектов. Объекты в поле зрения камеры могут ухудшить способность датчика обнаруживать полосы движения.
Maximum number of reported detections - Максимальное количество зарегистрированных обнаружений
50 (по умолчанию) | положительное целое число
Максимальное количество обнаружений, сообщенных датчиком, заданное в виде положительного целого числа. Обнаружения сообщаются в порядке увеличения расстояния от датчика до достижения максимального количества.
Пример: 100
Maximum number of reported lanes - Максимальное количество сообщаемых полос движения
30 (по умолчанию) | положительное целое число
Максимальное количество зарегистрированных полос в виде положительного целого числа.
Пример: 100
Distance from parent for computing lane boundaries - Расстояния от родительской системы координат, на которых можно вычислить контуры маршрута
0:0.5:9.5 (по умолчанию) | N вектор с реальным значением -элемент
Расстояния от родительской системы координат, на которых можно вычислить контуры маршрута, заданные как N вектор с реальным значением -элемент. N - количество значений расстояния. N не должна превышать 100. Модули измерения указаны в метрах.
parent является системой координат, на которую установлен датчик, таким как автомобиль , оборудованный датчиком. Параметр Parent name определяет родительскую систему координат. Расстояния соответствуют источнику родительской системы координат.
При обнаружении полос движения от обращенных назад камер задайте отрицательные расстояния. При обнаружении полос с фронтальных камер задайте положительные расстояния.
По умолчанию блок вычисляет контур маршрута через каждые 0,5 метра в области значений от 0 до 9,5 метров перед родительским элементом.
Пример: 1:0.1:10 вычисляет контур маршрута через каждые 0,1 метра в области значений от 1 до 10 метров перед родительским элементом.
Source of object bus name - Источник имени шины объекта
Auto (по умолчанию) | Property
Источник имени шины объекта, заданный как Auto или Property. Если вы выбираете Autoблок создает имя шины. Если вы выбираете Propertyукажите имя шины с помощью параметра Object bus name.
Object bus name - Имя шины объекта
BusObjectDetections | допустимое имя шины
Имя шины объекта, заданное как допустимое имя шины.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите параметр Source of object bus name равным Property.
Source of output lane bus name - Источник выхода шины маршрута
Auto (по умолчанию) | Property
Источник выхода шины маршрута, заданный как Auto или Property. Если вы выбираете Autoблок создает имя шины. Если вы выбираете Propertyукажите имя шины с помощью параметра Specify an output lane bus name.
Specify an output lane bus name - имя шины маршрута
BusLaneDetections (по умолчанию) | допустимое имя шины
Имя шины маршрута, заданное как допустимое имя шины.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите параметр Source of output lane bus name равным Property.
Измерения
Maximum detection range (m) - Максимальная область значений обнаружения
150 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр
Максимальная область значений обнаружения, заданный как положительный действительный скаляр. Датчик зрения не может обнаружить объекты за пределами этой области значений. Модули измерения указаны в метрах.
Пример: 250
Bounding box accuracy (pixels) - Точность ограничивающего прямоугольника
5 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр
Точность ограничивающего прямоугольника, заданная как положительный действительный скаляр. Эта величина определяет точность, с которой детектор может соответствовать ограничивающему прямоугольнику с целью. Модули указаны в пикселях.
Пример: 9
Smoothing filter noise intensity (m/s^2) - Интенсивность шума, используемая для фильтрации измерений положения и скорости
5 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр
Интенсивность шума, используемая для фильтрации измерений положения и скорости, заданная как положительный действительный скаляр. Интенсивность шума определяет стандартное отклонение технологического шума внутреннего фильтра Калмана с постоянной скоростью, используемого в датчике зрения. Фильтр моделирует шум процесса с помощью кусочно-постоянной модели ускорения белого шума. Интенсивность шума обычно составляет порядок максимальной величины ускорения, ожидаемой для цели. Модули указаны в метрах в секунду за секунду.
Пример: 2
Maximum detectable object speed (m/s) - Максимальная обнаруживаемая скорость объекта
50 (по умолчанию) | неотрицательным вещественным скаляром
Максимальная обнаруживаемая скорость объекта, заданная как неотрицательный действительный скаляр. Модули указаны в метрах в секунду.
Пример: 20
Maximum allowed occlusion for detector - Максимально допустимая окклюзия объекта
0.5 (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений [0 1)
Максимально допустимая окклюзия объекта, заданная как действительный скаляр в области значений [0 1). Occlusion - часть общей площади поверхности объекта, которая не видна датчику. Значение 1 указывает, что объект полностью закрыт. Модули безразмерны.
Пример: 0.2
Minimum detectable image size of an object (pixels) - Минимальная высота и ширина объекта
[15,15] (по умолчанию) | вектор 1 на 2 положительных значений
Минимальная высота и ширина объекта, который обнаруживает датчик зрения в изображении, заданные как [minHeight,minWidth] вектор положительных значений. 2-D проекционная высота объекта должна быть больше или равной minHeight. Проективная ширина объекта должна быть больше или равной minWidth. Модули указаны в пикселях.
Пример: [25 20]
Probability of detecting a target - Вероятность обнаружения
0.9 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр, меньше или равный 1
Вероятность обнаружения цели, заданная как положительный действительный скаляр, меньше или равный 1. Эта величина определяет вероятность того, что датчик обнаруживает обнаруживаемый объект. A detectable object является объектом, который удовлетворяет минимальному обнаруживаемому размеру, максимальной области значений, максимальной скорости и максимально допустимым ограничениям окклюзии.
Пример: 0.95
Number of false positives per image - Количество ложных обнаружений, генерируемых датчиком зрения на изображение
0.1 (по умолчанию) | неотрицательным вещественным скаляром
Количество ложных обнаружений, генерируемых датчиком зрения на изображение, заданное как неотрицательный действительный скаляр.
Пример: 1.0
Minimum lane size in image (pixels) - Максимальный размер маршрута
[20,3] (по умолчанию) | вектор с реальным значением 1 на 2
Минимальный размер проективной разметки маршрута на изображении камеры, которую датчик может обнаружить после учета кривизны, заданный как реальный вектор формы 1 на 2 [minHeight, minWidth]. Маркировка маршрута должна превышать оба этих значения, которые должны быть обнаружены. Модули указаны в пикселях.
Accuracy of lane boundary (pixels) - Точность контура маршрута
3 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр
Точность контуров маршрута, заданная как положительный действительный скаляр. Этот параметр определяет точность, с которой датчик маршрута может разместить контур маршрута. Модули указаны в пикселях.
Пример: 2.5
Add noise to measurements - Позволяет добавить шум к измерениям датчика зрения
on (по умолчанию) | off
Выберите этот параметр, чтобы добавить шум к измерениям датчика зрения. В противном случае измерения являются бесшумными. The MeasurementNoise свойство каждого обнаружения всегда вычисляется и не зависит от значения, заданного для параметра Add noise to measurements.
Select method to specify initial seed - Метод для задания seed генератора случайных чисел
Repeatable (по умолчанию) | Specify seed | Not repeatable
Метод для установки seed генератора случайных чисел, заданный как один из опций в таблице.
| Опция | Описание |
|---|---|
Repeatable | Блок генерирует случайный начальный seed для первой симуляции и повторно использует этот seed для всех последующих симуляций. Выберите этот параметр, чтобы сгенерировать повторяемые результаты из модели статистического датчика. Чтобы изменить этот начальный seed, в командной строке MATLAB введите: |
Specify seed | Задайте свой собственный случайный начальный seed для воспроизводимых результатов с помощью параметра Initial seed. |
Not repeatable | Блок генерирует новый случайный начальный seed после каждого прогона симуляции. Выберите этот параметр, чтобы сгенерировать неповторимые результаты из модели статистического датчика. |
Initial seed - Начальное значение генератора случайных чисел
1 (по умолчанию) | неотрицательным целым числом менее 232
Seed генератора случайных чисел, заданное как неотрицательное целое число менее 232.
Пример: 2001
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите параметр Select method to specify initial seed равным Specify seed.
Встроенные данные камеры
Focal length (pixels) - Фокусное расстояние камеры
[800,800] (по умолчанию) | двухэлементный вектор с реальным значением
Фокусное расстояние камеры, в пикселях, задается как двухэлементный вектор с реальным значением. Смотрите также FocalLength свойство cameraIntrinsics.
Пример: [480,320]
Optical center (pixels) - Оптический центр камеры
[320,240] (по умолчанию) | двухэлементный вектор с реальным значением
Оптический центр камеры, в пикселях, задается как двухэлементный вектор с реальным значением. Смотрите также PrincipalPoint свойство cameraIntrinsics.
Пример: [480,320]
Image size (pixels) - Размер изображения, произведенного камерой
[480,640] (по умолчанию) | двухэлементный вектор положительных целых чисел
Размер изображения, произведенного камерой, в пикселях, задается как двухэлементный вектор положительных целых чисел. Смотрите также ImageSize свойство cameraIntrinsics.
Пример: [240,320]
Radial distortion coefficients - Коэффициенты радиального искажения
[0,0] (по умолчанию) | двухэлементный вектор с реальным значением | трехэлементный вектор с реальным значением
Коэффициенты радиального искажения, заданные как двухэлементный или трехэлементный действительный вектор. Для получения дополнительной информации об установке этих коэффициентов смотрите RadialDistortion свойство cameraIntrinsics.
Пример: [1,1]
Tangential distortion coefficients - Коэффициенты тангенциального искажения
[0,0] (по умолчанию) | двухэлементный вектор с реальным значением
Коэффициенты тангенциального искажения, заданные как двухэлементный вектор с вещественным значением. Для получения дополнительной информации об установке этих коэффициентов смотрите TangentialDistortion свойство cameraIntrinsics.
Пример: [1,1]
Skew of the camera axes - Угол наклона осей камеры
0 (по умолчанию) | действительный скаляр
Угол наклона осей камеры, заданный как действительный скаляр. Смотрите также Skew свойство cameraIntrinsics.
Пример: 0.1
Основная истина
Output actor truth - Выход истинности актёров
off (по умолчанию) | on
Выберите этот параметр, чтобы вывести основную истину актёров на порт Actor Truth выхода.
Output lane truth - Выход основной истины контуров маршрута
off (по умолчанию) | on
Выберите этот параметр, чтобы вывести основную истину контуров маршрута на порт Lane Truth выхода.
Совет
Датчик не может обнаружить полосы движения и объекты из точек расположения слишком близко к земле. После установки блока датчиков на транспортное средство с помощью параметра Parent name установите параметр Mounting location на одно из предопределенных мест установки на транспортном средстве.
Если вы оставляете Mounting location равным
Origin, который устанавливает датчик на землю ниже центра транспортного средства, затем задает смещение, которое по меньшей мере на 0,1 метра выше земли. Выберите Specify offset, а в параметре Relative translation [X, Y, Z] (m) установите Z значение не менее0.1.Чтобы визуализировать обнаружения и зоны покрытия датчика, используйте Bird's-Eye Scope. См. «Визуализация данных датчика из Unreal Engine Среды симуляции».
Поскольку Unreal Engine может занять много времени, чтобы начать между симуляциями, рассмотрите логгирование сигналов, которые выводят датчики. См. «Конфигурирование сигнала для логгирования» (Simulink).
Алгоритмы
Чтобы сгенерировать обнаружения, блок Simulation 3D Vision Detection Generator передает достоверные данные и маршрута, которые считываются из среды симуляции Unreal Engine в блок Vision Detection Generator. Этот блок возвращает обнаружения, которые основаны на кубоидных, или коробчатых, представлениях актёров. Физические размерности обнаруженных актёров не основаны на их размерностях в среде Unreal Engine. Вместо этого они основаны на значениях по умолчанию, установленных на вкладке параметров Actor Profiles блока Vision Detection Generator, как видно, когда параметр Select method to specify actor profiles установлен на Parameters. С этими дефолтами все актёры имеют размер примерно седана. Если вы возвращаете обнаружения, которые имеют окклюзии, то окклюзии основаны на том, что все актёры этого размера.
См. также
Приложения
Блоки
- Detection Concatenation | Multi-Object Tracker | Scenario Reader | Simulation 3D Probabilistic Radar | Simulation 3D Scene Configuration | Simulation 3D Vehicle with Ground Following | Vision Detection Generator