1.1 Welche Rolle spielt e-con Systems bei Stereovision?
e-con Systems bietet das weltweit erste Stereokamera-Referenzdesign - Capella - für eingebettete Applikationen ein. Diese Referenzdesign basiert auf der überaus populären TI OMAP35x (oder TI Sitara AM37x oder DaVinci DM37x)-Familie der eingebetteten Applikationsprozessoren. Das Stereokamera-Referenzdesign basiert auf der e-con-Technologie, die in die OMAP/DaVinci-CPU integriert ist und mit Treibern und Musteranwendungen angeboten wird. e-con bietet die Stereokamera-Referenzdesignplattform für die App- und Lösungsentwickler, die ihre eigenen Stereokamera-Anwendungen auf Basis unserer Referenzplattform entwickeln möchten
1.2 Weshalb ist das Referenzdesign OMAP3530 und nicht ein anderer Prozessor? Kann ein anderer Prozessor verwendet werden?
Wie bereits erläutert, bietet e-con die eigene Technik für die Kombination der Links- und Rechtskamera in einem Stereokamerasystem an und übergibt es an die TI OMAP/DaVinci CPU. Zudem wurde eine Technik für die Trennung der rechten und linken Kamerabilder vor Übergabe an die Applikation eingesetzt. Diese Anwendung empfängt ein Paar VGA-Bilder mit 30 fps aus der linken und rechten Kamera und die rechten und linken Bilder sind pixelsynchron. Die synchrone Bilderfassung ist dank der MT9V024/MT9V034 CMOS-Bildsensoren von Aptina / onsemi® möglich. Diese eigene Technik der Kombination rechter und linken Kameraströme in einem einzelnen Stream, der an die OMAP/DaVinci CPU übergeben und dann in der OMAP/DaVinci-Kamera-Pipeline getrennt werden kann, wurde von e-con entwickelt und mit den OMAP/DaVinci CPU für VGA @ 30fps Stereokameraauflösungen getestet. e-con kann die Portierungsmöglichkeiten für andere Prozessoren mit unserer eigenen Technik prüfen.
1.3 Was erhalte ich, wenn ich das Kit von e-con Systems kaufe?
Das Stereokamera-Referenzdesign-Kit enthält das komplette Entwicklungs-Kit mit VGA-Stereokamera und Musterapplikationen. Einzelheit zum Inhalt des Kits entnehmen Sie bitte der Capella Produktseite.
2. Referenzdesign - HW
2.1 Was bietet das Referenzdesign von e-con Systems Entwickler und OEM?
e-con bietet das weltweit erste Stereokamera-Referenzdesign für eingebettete Applikationen auf TI OMAP35x-/DM37x-Prozessoren. Das Referenzdesign ist in sich selbst geschlossen und wird als OpenCV SDK mit Musterapplikationen ausgeliefert. App-Entwickler können mit unserem Stereokamera-Referenzdesign sofort mit der Entwicklung beginnen. TI OEM können diese Stereokamera-Hardware anpassen und in ihre System integrieren oder dieses Stereokameradesign von e-con lizenzieren.
2.2 Wie weiß ich, dass die Kameras perfekt synchron sind? Gibt es Metriken zur Erkennung der Synchronisationsgenauigkeit?
In diese Stereokamera sind die CMOS-Bildsensoren von Aptina / onsemi® integriert. Diese unterstützen die externe Synchronisation und das e-con-Design gewährleistet den synchronen Betrieb der Sensoren links und rechts. Die linken und rechten Kameras werden über die e-con Hardware-Logik mit dem TI OMAP35x- oder TI Sitara/DaVinci-Prozessor verbunden. Dies gewährleistet die einheitliche Synchronisation der linken und rechten Sensoren in der gesamten Anwendung. Die exakt gleichzeitig aufgenommenen VGA-Bilder gehen mit 30fps von der linken und rechten Kamera an der Anwendung ein (insgesamt VGA @ 60fps). Es gibt keine Metrik bezüglich der Definition der Synchronisation, allerdings lässt sich diese mit einer akkuraten Stoppuhr oder vergleichbaren Objekten nachweisen. Dieses Demo-Video zeigt die synchrone Enfassung der beiden Kameras.
2.3 Welcher Kamerasensor wird für das Referenzdesign verwendet?
Der Sensor nutzt das (Monochrom) Referenzdesign T9V024/MT9V034 von Aptina / ON Semiconductor.
2.4 Hat die Kamera Farbunterstützung?
Die aktuelle Version der Stereokamera unterstützt keine Farbe. Zurzeit werden nur Monochrom-Sensoren unterstützt. Die Stereokamera-Farblösung wird zurzeit entwickelt.
2.5 Welches ist der Sensor-Verschlusstyp?
Der Sensor ist ein globaler Verschlusssensor; die MT9V024/MT9V034-Sensoren in unserem Referenzdesign nutzen den Global Shutter-Modus.
2.6 Welcher Objektivfassung wird verwendet?
Das Stereokamera-Referenzdesign nutzt den S-Mount M12-Objektivhalter (standardmäßig werden M12 P0.5-Objektive eingesetzt). e-con kann die Kamera sowohl für andere Objektivfassung als auch für unsere Baseline anpassen. Die Baseline ist die anpassungsfähige Distanz zwischen den linken und rechten Kameras.
2.7 Kann ich die S- und C-Mount-Objektivfassungen wechseln?
Ja, die Stereokamera kann für das C/CS-Mount-Objektiv angepasst werden.
2.8 Wo erhalte ich das Objektiv-Datenblatt?
Sei können das Objektiv-Datenblatt beim e-con Sales-Team anfordern.
2.9 Kann ich einen anderen Sensor als den MT9V024 integrieren? Der MT9V024 ist ein Sensor mit kleiner Auflösung und ich möchte OV5642 integrieren, da er 5 Megapixal aufweist. Die Tiefenschärfe ist wichtig und ich möchte eine Aufnahme machen.
Die MT9V024/34n-Sensoren unterstützen die externe Synchronisation mit Master-/Slave-Unterstützung. OV5642 unterstützt dieses Features nicht. Daher kann die Synchronisation mit dem OV5642-Sensor nicht demonstriert werden.
2.10 Welche sind die Komponenten des Capella-Referenzdesigns?
Die wichtigsten Komponenten des Referenzdesigns:
Stereokamerakarte mit S-Mount-Objektivhalter und 5,6-mm-Brennweite. Die Stereokamera wird vorab kalibriert.
Gumstix Overo + Tobi-Platine mit integrierter Stereokamerakarte
Anpassungsoptionen für die Tobi-Platine für die HDMI-Anzeige, Ethernet, Debug-Anschluss und USB-Host-Schnittstelle
Binärdaten des OS-Abbilds mit Stereokameratreiber, Musterapplikationen usw.
Quellcode für die Musterapplikationen und den Gerätetreiber
Stereokamera-Implementierung mithilfe der V4L2-Architektur mit Musteranwendung zur Demonstration des synchronen Stereobetriebs (Bilderfassung).
OpenCV auf Basis des Stereokamera-SDK für Kalibrier- und Musterapplikationen.
Dokumentation
2.11 Wir benötigen weder das Overo-Modul noch eine Tobi-Platine. Wir benötigen lediglich die Kamera mit Anschluss an das Overo-Modul. Können wir sie separat erwerben?
Ja. Weiterführende Informationen erhalten Sie unter sales@e-consystems.com Siehe hierzu bitte Frage 2.12.
2.12 Kann ich das Overo-Modul oder die Tobi-Platine direkt von Gumstix erwerbe und mit der-con-Kamerakarte nutzen? Wird das empfohlen?
Für Einsteiger wird diese Lösung nicht empfohlen. Stereokamerakarten von e-con werden nur den Kunden angeboten, die bereits das komplette Referenzdesign erworben haben und mit der Integration von Stereokameraplatinen vertraut sind. Wenn Sie mit der Integration unserer Stereokameraplatine/dem Treiber vertraut sind, können Sie ausschließlich die Kameraplatinen erwerben und diese in Ihre eigene oder in die Gumstix Overo-Plattform integrieren (Tobi oder eine andere Tochterkarte).
2.13 Ich möchte mein eigenes Objektiv verwenden und nicht das von e-con Systems. Ist das möglich?
Die Objektive werden auf Basis unterschiedlichster Parameter ausgewählt und mit der Kalibrier-Software des OpenCV-SDK kalibriert. Wenn Sie ein anderes Objektiv wählen oder das Objektiv einer e-con-Stereokamera verändert haben, müssen Sie das neue Objektiv oder die neue Objektivposition mit dem OpenCV-SDK neu kalibrieren. Die Kalibrierung von Stereokameras für die Analyse ist schwierig und die Genauigkeit des Stereokamerasystems ist abhängig von der exakten Kalibrierung. Selbst geringfügige Veränderungen der Objektivposition verändern die Kalibrierung. Wenn Sie Ihr eigenes Objektiv verwenden, müssen Sie dies vor Beginn der nächsten Aufgabe entsprechend kalibrieren.
2.14 Welche Overo-Module werden unterstützt, wenn ich nur die Kamerakarte kaufe?
Das Stereokamera-Referenzdesign basiert auf der Gumstix Overo+Tobi-Plattform. Die Stereokamera ist direkt an das Overo-Modul angeschlossen, daher kann sie auch direkt mit Overo oder Overo STORM verbunden werden.
2.15 Wie viel kostet das Referenzdesign?
Weiterführende Informationen erhalten Sie unter www.e-consystems.com/webstore-de.asp
2.16 Werden Volumenpreise für die Kamerakarte angeboten?
Bezüglich der Volumenpreise von Kamerakarten wenden Sie sich bitte an sales@e-consystems.com. Machen Sie die folgenden Angaben:
Projekt-/Applikationsbezeichnung:
Jährliche Mengenprognose (bitte für jedes Jahr angeben):
Prototyp-Datum:
Pilot-Produktionsdatum:
Massenproduktionsdatum:
Kontaktdaten:
Ein Mitglied des e-con Vertriebsteams wird sich bezüglich eines Angebots mit Ihnen in Verbindung setzen.
3. Referenzdesign - SW
3.1 Welche Musterapplikationen werden mit dem Referenzdesign-Kit geliefert?
Eine Musterapplikation auf Basis der V4L2-Implementierung erläutert die Stereokameraschnittstellen. Diese Applikation kann für die individuelle und gemeinsame Erfassung der Bilder von linken und rechten Sensoren genutzt werden. Dieselbe Musterapplikation kann die Zeilen des linken und rechten Sensors erfassen und die Synchronisation der Stereokamera nachweisen.
3.2 Wie man hört, liefert e-con Systems Tiefenmessprobenanwendungen mit dem Kit. Mit wie viel Bit/Pixel?
Die Tiefenkarte wird auf Basis der Disparitätskarte anhand der rechten und linken Bilder berechnet. Die berechnete Tiefenkarte liegt bei 8 Bits/Pixeln.
3.3 Stellen Sie den Quellcode der Anwendung bereit?
Der Quellcode für die Musterapplikation ist ein Bestandteil des Software-Pakets, wenn Sie das komplette Stereokamera-Referenzdesign-Kit von e-con erwerben.
3.4 Kann ich den Kamera-Hardware-Schaltplan und den Linux-Kernel erhalten?
Ja, Sie können das vollständige Stereokamera-Referenzdesign lizenzieren, um auf den Hardware-Schaltplan zuzugreifen. Die Gerätetreiberquelle ist ein Bestandteil des Evaluation-Kits. Weiterführende Informationen erhalten Sie unter sales@e-consystems.com
3.5 Welche Linux-Kernel-Version wird verwendet?
Zurzeit wird die Linux-Kernel-Version 2.6.35 unterstützte. e-con entwickelt die unterstützten Kernel-Versionen kontinuierlich weiter. Falls Sie eine andere Kernel-Version benötigen, wenden Sie sich bitte an das e-con Vertriebsteam. e-con wird Ihre Anfrage bearbeiten und Ihnen ggf. ein Angebot unterbreiten.
3.6 Welche ist die Entwicklungsumgebung für die Applikationen?
Für die Entwicklung von Stereokameras werden auch die standardmäßigen Gumstix Overo-Entwicklertools und -umgebung genutzt.
3.7 Kann ich das Stammdateisystem so ändern, dass ich nur das aktuelle Dateisystem mit den neuesten Kompilierern erhalte?
Ja, allerdings empfiehlt e-con die vorherige Rücksprache mit den technischen Mitarbeitern von e-con.
3.8 Welche GNU-Tool-Version wird verwendet?
GCC 4.3.3
3.9 Kann ich die aktuelle GNU-Toolsuite für die Kompilierung meiner Stereoanwendung nutzen?
JA, allerdings müssen Sie die OT- und OpenCV-Bibliothek ab der Quelle mit den GNU-Tools neu aufbauen (wählen Sie dann das Stereo-Engine-Patch für OpenCV).
3.10 Ist die Applikation einsatzbereit für die Produktion oder muss ich etwas tun?
Die Applikationen werden als Muster bereitgestellt; sie sind nicht bereit für den Einsatz in der Produktion. Entwickler nutzen die Musterapplikationen als Referenz für den Aufbau der eigenen Lösungen.
3.11 Welche maximale Arbeitsdistanz kann gemessen werden?
Die maximale Arbeitsdistanz ist abhängig vom Objektiv. Die maximale Arbeitsdistanz unseres standardmäßigen Objektivs ist ca. 300 cm. Bei Werten darüber lässt die Tiefenmessgenauigkeit nach.
3.12 Lässt sich die Arbeitsdistanz variieren? Wenn ja, wie?
In diesem Fall muss ein anderes Objektiv gewählt und die Kamera entsprechend für das neue Objektiv kalibriert werden. Siehe auch 3.13.
3.13 Ich benötige Tiefenmessungen zwischen 1 und 10 m. Ist das möglich?
Das ist kaum möglich. Bei 10-m-Distanz ist die Disparität, die von den Sensoren erkannt wird, ggf. zu gering, um die Tiefe noch erkennen zu können. Daher muss die Distanz zwischen den beiden Kameras verändert werden. e-con kann die entsprechende Integration vornehmen.
3.14 Kann ich sofort nach dem Kauf des Referenzdesigns mit der Aufzeichnung der Tiefenmessung beginnen oder sind Vorbereitungen zu treffen?
Die dem Kit beiliegende Musterapplikation demonstriert die Tiefenmessung. Das Benutzerhandbuch Capella - Hinweise zur Tiefenmessung. enthält weiterführende Informationen zu dieser Musterapplikation.
3.15 Was bedeutet Kalibrierung? Wie gehe ich vor?
Kamerabilder weisen im Allgemeinen geringfügige sphärische Verzerrungen auf, der sogenannten Goldfischglas-Effekt. Vor allem geradlinige Elemente, wie gerade Holz- oder Stahlbalken oder Türkanten werden mit abgerundeten Kanten angezeigt. Daher muss die Stereokamera kalibriert werden, damit diese Verzerrung erkannt wird und der Fehler verringert werden kann. Die Kamera kann "lernen" die Testmuster für die Kalibrierung zu erkennen, z. B. Schachbretter, Punkte, Linien oder Rechtecke.
Mit der Kamerakalibrierung sollen die Transformationsparameter zwischen dem Objektiv im 3D-Raum und dem 2D-Bild der Kamera anhand optischer Daten (Bild) ermittelt werden. Die Transformation umfasst:
Extrinsische Parameter (gelegentlich als externe Parameter bezeichnet): Ausrichtung (Rotation) und Lokation (Übersetzung) der Kamera, z. B. (R, t):
Intrinsische Parameter (gelegentlich als interne Parameter bezeichnet): Kameraeigenschaften, z. B. (α,β,γ, u0, v0).
Mit diesen Parametern können zudem die Tiefendaten eines Objektivs im Stereosystem abgerufen werden.
3.16 Kann ich das Referenzdesign direkt ohne weitere Kalibrierungen nutzen? Der Prozess ist langwierig.
Ja, die Kalibrierung ist ein langwieriger Prozess, der Geduld voraussetzt. Das Entwicklungs-Kit wird mit Vorkalibrierung geliefert. Wenn Objektiv und Kamera nicht angepasst werden, muss keine Neukalibrierung vorgenommen werden. Allerdings tragen selbst geringfügige Veränderungen des Objektivs dazu bei, dass die Kalibrierdaten ungenau sind. Dann muss der Entwickler die Kalibrierung erneut vornehmen.
3.17 Ich möchte das Objektiv montiert und bereits richtig kalibriert erhalten, damit ich keine weiteren Kalibrierungen vornehmen muss. Ist das möglich?
Das Objektiv ist mit dem Kameraentwicklungs-Kit ausgestattet. Wenn das Objektiv weder verschoben noch angepasst wird, sind die vorkalibrierten Daten ausreichend. Wenn die Ergebnisse fehlerhaft sein sollten, ist eine Neukalibrierung vorzunehmen.
3.18 Wenn ich mein eigenes Objektiv anstelle des von e-con Systems gelieferten wähle, muss ich dann vor Arbeitsbeginn etwas beachten?
Siehe hierzu 2.13.
3.19 Kann ich die Tiefe jedes einzelnen Pixels mit der Messapplikation erfassen?
Nein, die Tiefenmessapplikation erkennt das runde Objekt (nur ein Kreis in der Szene) und die Distanz dieses runden Objekts zur Kamera. Dies ist lediglich ein Beispiel.
3.20 Schließt die Tiefenberechnung den OMAP- oder DM3730-DSP von Overo mit ein?
Nein, DSP wird nicht unterstützt.
3.21 Hat e-con Kontakt zu App-Entwicklern, die Applikationen für mich mit Ihrem Referenzdesign entwickeln können?
Ja.
3.22 Welche Auflösung kann erfasst werden? Welche ist die Frame-Rate bei dieser Auflösung?
VGA@30fps-Auflösung (links und rechts kombiniert)
4. Anpassungsservices
4.1 Ich möchte mein eigenes Stereovision-System entwickeln, den OMAP3530- oder den DM3730-Prozessor jedoch nicht verwenden. Unterstützt e-con mich diesbezüglich?
Ja, e-con kann Sie entsprechend unterstützen. Weiterführende Informationen erhalten Sie unter sales@e-consystems.com
4.2 Wir planen den Bau einer Kamera-Panoramasicht mit vier synchronen Kameras. Können wir das System mit Gumstix aufbauen?
Nein, ein einzelnes Gumstix Overo-Modul kann keine vier Kameras unterstützen. Wir können jedoch andere kundenspezifische Lösungen dafür anbieten.
4.3 Ich bin Entwickler für Stereo-Apps und möchte eine Applikation auf dem e-con Systems-Referenzdesign aufbauen. Diesbezüglich benötige ich Unterstützung für die Kernel, Treiber usw. An wen kann ich mich wenden?
4.4 Ich benötige eine Kamera mit höherer Auflösung. 1,3 Megapixel oder höher ist nicht ausreichend für meine Anwendung. Ist das möglich?
Diese Lösung wird zurzeit entwickelt. e-con arbeitet hierbei sowie bei der Entwicklung komplexer Hardware für eine höhere Auflösung mit den Sensorherstellern zusammen.
4.5 Ich benötige ein Einplatinen-Design mit integriertem OMAP3530-Prozessor und Kameraplatine. Unterstützt e-con mich diesbezüglich?
Ja, e-con bietet eine großes Produktsortiment auf Basis der TI OMAP/DaVinci-Prozessoren für Windows CE/Linux an. e-con kann Sie hierbei definitiv unterstützen. Weiterführende Informationen erhalten Sie hier: sales@e-consystems.com
4.6 Ich benötige einen Farb- und keinen Monochrom-Sensor. Ist das möglich?
Zurzeit bieten wir keine Farbsensoren an. Diese Lösung ist in der Entwicklung.
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