Как снимаются панорамы Google Street View?
Теперь, чтобы посмотреть график работы ближайшего магазина, можно даже не вставать из-за стола: просто открыть Google-панорамы, найти нужное здание и постараться разобрать буквы на вывеске. А как происходят съёмки этих панорам?
Кое-что можно узнать в официальном разделе «Под капотом» на сайте Google. Но пользователям Quora в своё время стало мало этой информации, и они поделились друг с другом своими знаниями. Основная часть информации предоставлена пользователем Арши де Круз, дизайнером и писателем: он сделал сводку ответов водителя автомобиля Google Street View на Reddit и дополнил данные материалом из интервью журнала TechCrunch с занимающими управляющие инженерные должности в Google Maps.
Что находится внутри машины?
Самая видимая часть съёмочного оборудования находится на крыше автомобилей Google Street View — это оборудование, регистрирующее данные. Оно включает в себя 15 камер и три лазерных сканера, надёжно закреплённых на высоте приблизительно 2,5 метра. Также автомобили оснащены 4G-доступом в интернет.
С помощью лазерных сканеров система получает данные о габаритах фотографируемых объектов: скорость, с которой лазерные лучи отражаются от поверхности, говорит об удалённости здания или объекта. Потом эта информация используется для построения 3D-моделей.
В камерах нет никаких механических элементов, даже затвора. Вместо этого в них используются CMOS-датчики изображения (на основе технологии КМОП комплементарный металл-оксидный полупроводник) и электронный затвор. Камеры соединены с панелью управления внутри автомобиля, а данные записываются на SSD-диски.
По словам водителя автомобиля, процесс записи проще быть просто не может: «Я просто нажимаю на кнопку, а камеры делают своё дело».
Какого объёма SSD-диски? Как хранятся данные? Как и когда они загружаются на сервер?
На борту автомобиля самые стандартные SSD-диски — общим объёмом памяти 50-100 ТБ. Этого хватает на неделю записи. Все записываемые данные автоматически резервируются на втором SSD-диске.
Регистрация данных о среднестатистическом городском здании занимает приблизительно 2-3 ГБ. В течение одного дня расходуется 50-100 ГБ места на диске (в зависимости от уровня населённости пункта). Но, скажем, на один день записи в Нью-Йорке уходит около 800 ГБ.
Одна из задач водителя — следить за заполненностью дисков; после того как заполнятся все пять дисков, водитель отвозит их в офис Google.
Что происходит в перерывах между съёмками?
В конце рабочего дня водители снимают съёмочное оборудование с крыши и кладут его в багажник. При длительной поездке водители останавливаются на ночь в отеле, автомобиль паркуют на местной стоянке. В некоторых крупных городах у Google есть гаражи для съёмочных автомобилей. Водителям не разрешается оставлять машину на ночь у своего дома.
Если же в пути случается поломка, съёмка просто приостанавливается, а на подмогу высылаются коллеги с нужными запчастями.
Насколько быстро движется автомобиль? Какова максимально допустимая скорость?
Камеры успевают фиксировать данные на любой скорости, разрешённой правилами дорожного движения в США (120 км/час). Тем не менее, если у водителя есть возможность двигаться чуть медленнее, им рекомендуется замедлять движение. Чем медленнее едет автомобиль, тем выше качество полученных изображений.
В плохую погоду съёмки не ведутся. Дождь и сильный ветер могут повредить камеры и также отрицательно сказываются на качестве картинки.
Какие камеры используются?
Камеры разработаны специально для проекта Google Street View. Первые версии съемочной установки (под названием R2) использовали восемь CCD-датчиков разрешением 11 мегапикселей и широкоугольные объективы. В следующих версиях (R5) использовалось 8 CMOS-датчиков, объективы с антибликовым покрытием и объективы «fisheye» для захвата многоэтажных зданий. В версии R7 использовалось уже 15 CMOS-датчиков, и объектива «fisheye» уже не понадобилось.
Откуда водитель знает, куда ехать или не ехать?
На основе анализа высокочастотных поисковых запросов специалисты Google решают, какие области планеты стоит покрыть панорамами прежде всего.
Когда водитель заступает на смену, ему выдаётся информация о начальном и конечном пункте, а также ключевые пункты на пути. Несмотря на то, что водителю даётся достаточно инструкций, он волен выбирать для себя более удобный маршрут следования между ключевыми пунктами.
Именно по этой причине вы иногда не можете попасть в виртуальную прогулку по маленьким незаметным переулкам. Недостающие данные об этих пропущенных местах могут появиться после следующей поездки в эту зону. В этом случае разница между новым и старым изображениями, а также разница в освещении нивелируется программными средствами.
Что происходит с изображением до его появления в готовой панораме?
Водителям автомобиля Google Street View нужно быть начеку: следить за тем, чтобы в обозрение камеры не попало то, что не нужно, например, дорожной аварии или уличной драки.
Если всё-таки в кадр попало что-то не слишком достойное, водитель должен удалить запись, вернуться и перезаписать фрагмент. Водителям предоставляется специальное программное обеспечение, с помощью которого они просматривают и совершают простую редактуру полученных изображений. На один день езды приходится в среднем по два дня редактирования. Данные GPS встраиваются в каждое фото автоматически.
После редактуры водителя диски поставляются в дата-центр, где информация загружается в базу данных и там же обрабатывается. Обработка включает в себя замыливание лиц и номерных автомобильных знаков.
Тем не менее, не всегда алгоритмы замыливания справляются с задачей, и на панорамах Google часто встречаются забавные ляпы. На ресурсе StreetViewFun собирают подобные оплошности и недоделки.
Для каждого фрагмента панорамы делается 15 изображений; программное обеспечение Google сводит эти изображения вместе, регулирует уровень экспозиции, светотени, цветовые различия и яркость.
С момента совершения водителем поездки до появления готовой панорамы проходит около шести месяцев.
Если интересно, посмотрите на автомобиль Google Street View вблизи:
