从 Ladybug5+ 过渡到 Ladybug6

适用产品

Ladybug®6

应用说明简介

该应用说明旨在:

  1. 回答一些关于从 Ladybug5+ 过渡到 Ladybug6 的常见问题。
  2. 概述这两种相机之间的主要相似点和不同之处。
  3. 为用户提供建议和指示,方便用户将自定义应用从 Ladybug5+ 迁移至 Ladybug6。

关于从 Ladybug5+ 升级到 Ladybug6 的问题

Ladybug5+ 是否即将停产?

否。

使用 Ladybug6 需要什么硬件?

  • 接口卡—Ladybug6 需要符合 SuperSpeed USB 规格和 xHCI 规格的 USB 3.1 第一代 PCIe 主机控制器。
  • 电缆—Ladybug6 需要使用带锁定螺钉的 USB 3.1 第一代 Type-A 至 M12 X 码连接器电缆。
  • 电源—必须通过 12 针脚 GPIO 接口提供电源。所需的输入电压为 12-24 V。
  • GPIO—除了电源外,12 针脚 GPIO 连接器用于外部触发输入、选通脉冲输出、电源和 PPS。

提供开发套件 (DEVKIT-01-0008) 以支持 Ladybug6,其中包括:

  • 接口卡—USB 3.1 第一代主机控制器卡(双端口)(ACC-01-1201)
  • 电缆—1 m,的 USB 3.1 第一代,Type A 公头锁定到 M12 公头 (ACC-01-2308)
  • 电缆—3 m,的 USB 3.1 第一代,Type A 公头锁定到 M12 公头 (ACC-01-2309)
  • 电缆—5 m,的 USB 3.1 第一代,Type A 公头锁定到 M12 公头 (ACC-01-2310)
  • 电源 (ACC-01-9001)
  • GPIO—Hirose 到直流圆筒连接器 + 尾电缆 (6 m) (ACC-01-3012)
  • 底座—桌面三脚架底座组合 (ACC-02-0001)
  • 集线器—USB 3.1 第一代集线器,VIA VL812 1,带 1 个端口的螺柱锁 (ACC-01-6001)

开发套件中的所有物品均可按单个部件号单独购买。

我可以用现有应用运行 Ladybug6 吗?

需要 Ladybug SDK 版本 1.18(或更新版本)才能运行 Ladybug6。

API 更改很少,但您必须使用最新的库重建应用。

不支持将早期版本的 Ladybug SDK 与 Ladybug6 结合使用。

图像处理管道

TAN2017007-Transition-LD5-LD5Plus.png TAN2017007-Transition-LD5-LD5Plus-1.png

图像处理

对于 Ladybug5+ 和 Ladybug6,当使用 JPEG8 像素格式时,会先在捕捉期间在相机上完成一些图像处理,然后输出到 PC。之后在 PC 上执行其他后期处理。

对于 Ladybug6,有一种新的格式——JPEG12Processed,它像 JPEG8 一样运行,具有更高的位深度。

当使用 JPEG12(未处理)像素格式时,大多数图像处理都在 PC 上完成。该处理是作为 ladybugConvertImage() 的一部分完成的。这样用户就可以独立于图像捕捉对输出设置进行微调。

用户可以在 LadybugCapPro 中或通过 CSRs 调整图像处理参数。

像素格式 相机中的处理 PC 上的后期处理

JPEG8

JPEG12Processed*
*Ladybug6 新品

增益
黑电平
像素校正
白平衡
伽玛校正
拼接
衰减校正
锐化
色调映射

JPEG12(未处理)

像素校正 拼接
衰减校正
锐化
色调映射
Bayer 解码
增益
黑电平
白平衡
伽玛校正
EV Compensation

帧频

全景图像(全高度采集模式) Ladybug6 Ladybug5+
分辨率 (MP) 72 30
尺寸(宽×高) 12,288 x 6,144 8,192 x 4,096
帧率 (FPS) 15 30
标准外部触发模式 0 (FPS) 下的帧率 13.9 25.6
重叠曝光读数触发模式 14 (FPS) 下的帧率 14.9 30
全景图像(半高度采集模式) Ladybug6 Ladybug5+
分辨率 (MP) 36 15
尺寸(宽×高) 6,144 x 6,144 4,096 x 4,096
帧率 (FPS) 29.9 60
标准外部触发模式 0 (FPS) 下的帧率 25 45
重叠曝光读数触发模式 14 (FPS) 下的帧率 28.7 60

快门范围

Ladybug6 和 Ladybug5+ 提供以下四种预设快门范围模式,用于设置最大快门值:

  • 在高速公路上驾驶—最大快门时间设置为尽可能短,以防出现运动模糊情况。最好在室外高速情况下使用,否则图像可能太暗。这是默认设置。
  • 在城市中驾驶—最大快门时间比高速公路模式下的稍长,适于较慢的速度(~45 km/h 或 25 mph)。
  • 室内—最大快门时间比驾驶模式下的稍长,适用于在室内应用。
  • 低噪—最大快门时间没有限制。

自动曝光模式

Ladybug6 和 Ladybug5+ 都针对自动曝光算法提供了三种预设模式:

  • 底部 50%—仅使用五个侧面相机的底部 50%,并从计算中排除顶部相机。
  • 顶部 50%—仅使用五个侧面相机的顶部 50%,并将顶部相机包含在计算内。这是第一种模式的倒置版本,在倒置安装相机时使用(例如在直升机上)。
  • 全图—将所有六个相机的整个图像用于计算。这是默认设置。

对于 8 位和 JPEG12Processed 像素格式,可设置自动曝光模式以便进行图像捕获。对于 JPEG12(未处理),可设置自动曝光模式,以便进行图像捕获和 PC 上的后期处理。

软件工作流

图像采集

Ladybug6 可采用与 Ladybug5+ 相同的方式进行启动和控制。

但是,您的源代码应该进行一些更改。

  • 应以 JPEG 数据格式启用自动缓冲区使用,而不是使用固定的 JPEG 质量值。这允许相机调整 JPEG 压缩质量,以便将图像适应可用的缓冲区大小。摄像头将使用的最大质量值箝制为 80%。您可以使用 ladybugSetAutoJPEGQualityControlFlag() 控制该功能,并使用 ladybugSetAutoJPEGBufferUsage() 控制缓冲区使用率。建议缓冲区使用率值介于 90% 至 95% 之间。
  • 启动摄像头时的默认 SDK 设置旨在分配适当的帧缓冲区大小,以便通过 Intel 主机控制器支持 15 FPS 或 30 FPS 的帧率采集。如果所需的帧率或带宽较低,则默认 SDK 设置可能不足。请参阅 TAN2017010 - 使用数据包和缓冲区大小在 Ladybug 上调整帧率,了解有关如何优化设置的更多信息。

流录制

与 Ladybug5+ 相比,Ladybug6 具有相同的最大带宽,而且每秒写入磁盘的数据量也相同。可通过降低压缩质量来大大减少在 JPEG 模式下发送的数据量。

图像处理和拼接

在相机中进行图像处理的数据格式的工作流保持不变。查看 LadybugPanoStitch 示例。

有关不在相机中执行图像处理的数据格式,请参见 \include 目录中的 ladybugImageAdjustment.h 了解图像处理参数和使用说明。此外,LadybugCapPro 应用提供了这些参数的图形界面。

在这两种情况下,ladybugConvertImage() 会准备图像以供输出,包括 JPEG 解压缩、Bayer 去马赛克以及图像后期处理。

图像输出

图像输出功能与以前的 LadybugCapPro 版本相同。如果需要全分辨率全景图像,建议使用 12288 x 6144(像素)的输出大小。

Ladybug SDK 版本 1.18 支持以下格式:

图像输出格式: 视频输出格式:
  • JPG
  • BMP
  • PNG
  • TIFF8、TIFF16
  • AV1
  • H.264
  • H.265
  • VP9

不再支持 HDR、FLV 和 WMV。

图像大小

对于 Ladybug6,图像转换后的单个传感器图像大小为 4096 x 2992。
对于 Ladybug5+,图像转换后的单个传感器图像大小为 2464 x 2048。

如果您的软件分配自己的内存来进行图像转换和纹理更新,则要分配的内存大小应为 6 x W x H x(每通道字节数),其中 8 位模式的每通道字节数为 1,12 位模式的为 2。

例如,转换后包含 JPEG8 图像所需的内存大小是:

Ladybug6:6 x 4096 x 2992 x 1 = 73,531,392 字节 Ladybug5+: 6 x 2464 x 2048 x 1 = 30,277,632 字节

Ladybug6 与 Ladybug5+ 的详细对比

机械特性

说明 Ladybug6 Ladybug5+
数字接口 M12 X 码 8 针 USB 3.1 第一代,用于相机控制和视频数据 Micro-B USB 3.1 第一代,用于相机控制和视频数据,带有锁紧螺钉用于安全连接
通用 I/O 端口 12 针脚 GPIO 连接器,用于外部触发输入、闪光输出、电源和 PPS
红外线滤镜 所使用的红外线截止滤镜具有相同的透射特性
尺寸 198 mm x 269 mm 197 mm x 160 mm
光学组件 六个高品质 6.94 mm 焦距镜头 六个高品质 4.4 mm 焦距镜头
视场角(每个旋转传感器) 竖直:~117.4° / 水平:~85.9° 竖直:~113.4° / 水平:~94.8°
加工铝外壳,阳极氧化红或黑;单一部件,IP65 防水
质量 5.2 kg 3 kg
安装 外壳底部配有五个 M4-0.7 x 8 mm 安装孔,可用于将相机直接安装到桌面底座、三脚架适配器,
或定制底座上。
干燥 干燥塞用于最大限度减少外壳的湿度,以防镜头起雾
传输速率 5 Gbit/s

GPIO 特性

Ladybug6 和 Ladybug5+ 之间的 GPIO 引脚分布相同。

Ladybug6 在双向 GPIO IO2 和 IO3 上具有增强的抗扰度。

颜色 探针 功能 说明
GPIO_12Pin.png 绿色 1 OPTO_GND 光电隔离 IO 针脚地线
蓝色 2 I0 光电隔离输入(默认触发位置)
棕色 3 O1 光电隔离输出
橙色 4 IO2 输入/输出/GPS 数据
白色 5 +3.3 V 电源外部电路,最高 150 mA
黑色 6 GND 双向 IO 地线, VEXT,+3.3 V 针脚
红色 7 VEXT 允许相机使用外部电源
红色 8 VEXT 允许相机使用外部电源
红色 9 VEXT 允许相机使用外部电源
绿色 10 OPTO_GND 光电隔离 IO 针脚地线
黄色 11 IO3 输入/输出/PPS 信号
黑色 12 GND 双向 IO 地线, VEXT,+3.3 V 针脚

硬件/电子

说明 Ladybug6 Ladybug5+
电源接口 仅通过 GPIO,不通过 USB3 接口
功耗 12-24 V,13 W
A/D 转换器 12 位
环境传感器 温度、湿度
LED 通用状态 LED,用于监控相机电源、初始化和 USB3 活动
运行温度 -30° 至 50°C -20° 至 50°C
储存温度 -30° 至 60°C
相对工作湿度 20% 到 80%(无凝结)
相对存储湿度 20% 到 95%(无凝结)
视场角 整个球型的 ~90%
球面距离 校准范围从 2 m 到无穷大
焦距 ~200 cm。物体可接受的清晰度范围从 ~100 cm 到无穷大 ~200 cm。物体可接受的清晰度范围从 ~60 cm 到无穷大

固件

Ladybug6 和 Ladybug5+ 均符合 IIDC v1.32 规范,固件在两个相机中的操作方式相似。

说明 Ladybug6 Ladybug5+
高动态范围 4 循环增益和曝光预设
外部触发模式 触发模式 0、1、 3、14、 15
增益 0 dB 至 18 dB
伽玛校正 0.50 到 4.00
快门速度 0.02 ms 至 2 s
(延长快门模式)
快门类型 全局快门
内存通道 2 种内存通道,用于自定义相机设置
闪存 1 MB

软件、驱动程序和系统支持

说明 Ladybug6 Ladybug5+
Ladybug SDK 版本 1.18 或更新版本 1.15 或更新版本
推荐的操作系统 Windows 10,64 位 /
Ubuntu 20.04,64 位
用于捕获和录制
ARM64 仅用于捕获
Windows 10,64 位
Ubuntu 16.04 64 位,仅用于捕获和录制
Ladybug SDK 软件要求 Microsoft Visual Studio 2015,或更新版本
g++ 9.3.0,或更新版本
Microsoft Visual Studio 2010,或更新版本
g++ 5.4.0 或更新版本
CPU(推荐) 第 11 代 Intel® Core™ i7 处理器
RAM(推荐) 8 GB 用于捕获和记录 / 16 GB 用于后期处理

尺寸

Ladybug 外壳有一个定位销定位器,可确保安装时方向一致。

TAN2022001-Prelim-Diagram.jpg

Ladybug6 尺寸图

Dimensional-LD5P.jpg

Ladybug5+ 尺寸图