目前，PanoSim 内置 7 类共 14 个传感器模型。传感器的一般化模型如图 5.22 所示。

图 5.22 传感器的一般化模型示意图

每一个传感器模型由三个重要部分构成：输入变量、模型的内外参数和输出变量。输 入变量在传感器模型中由仿真场景决定并输入。模型内外参数源于用户使用过程中，在传 感器的 Property 面板设置。传感器的输出变量可以用来支持其他模块功能的开发。下面对 PanoSim 中所有传感器模型的内外参数和输出变量进行逐一介绍。

5.4.1 Mono

5.4.1.1 MonoCamera_G

单目相机传感器仿真单目相机的功能，生成图片或视频流。

图 5.23 MonoCamera_G 生成的图片

5.4.1.1.1 模型参数

单目相机的内外参数见表 5-12。

表 5-12 MonoCamera_G 参数

英文名称 参数说明 数据类型 单位 取值范围 默认值 备注
X 传感器在车辆坐标系上的 X 坐标 float m (-inf, +inf) 0
Y 传感器在车辆坐标系上的 Y 坐标 float m (-inf, +inf) 0
Z 传感器在车辆坐标系上的 Z 坐标 float m (-inf, +inf) 0
Yaw 传感器在车辆坐标系下的航向角 float degree [0, 360) 0
Pitch 传感器在车辆坐标系下的俯仰角 float degree [0, 360) 0
Roll 传感器在车辆坐标系下的翻滚角 float degree [0, 360) 0
Range 传感器的最大检测距离 float m [0, +inf) 300
Horizontal FoV 水平视场角 float degree [0, 180] 60
Vertical FoV 竖直视场角 float degree [0, 180] 36
Focal Length 物理焦距 float mm [0, +inf) 20
Gamma 伽马校正值 float - [0, +inf) 2.2
Width 输出分辨率宽度 int pixel [0, +inf) 1280
Height 输出分辨率高度 int pixel [0, +inf) 720
K1 径向畸变系数 K1 float - [0, +inf) 0
K2 径向畸变系数 K2 float - [0, +inf) 0
K3 径向畸变系数 K3 float - [0, +inf) 0
P1 切向畸变系数 P1 float - [0, +inf) 0
P2 切向畸变系数 P2 float - [0, +inf) 0
Cx X 方向主点 float - [0, 1] 0.5
Cy Y 方向主点 float - [0, 1] 0.5
(Chromatic Aberration) Red 色相差红色通道仿真文件名 - -
(Chromatic Aberration) Blue 色相差蓝色通道仿真文件名 - -
Optical Blur 光学模糊参数 float - [0, +inf) 0
Noise Level 噪声水平 float - [0, +inf) 0
Vignetting 光学暗角系数（4 参数，高位到低位） float array - (-inf, +inf) 0,0,0,1
(Color Translation) Red 颜色转换红色通道系数（4 参数，高位到 低位） float array - (-inf, +inf) 0,0,1,0
(Color Translation) Green 颜色转换绿色通道系数（4 参数，高位到 低位） float array - (-inf, +inf) 0,0,1,0
(Color Translation) Blue 颜色转换蓝色通道系数（4 参数，高位到 低位） float array - (-inf, +inf) 0,0,1,0
Focus Distance 对焦平面位置 float m [0, +inf) 60
Aperture 光圈数 float [0, +inf) 3.2
Shutter Speed(s) 快门速度 float s [0, +inf) 0.0005
Motion Blur 运动模糊开关 bool - True/False False

MonoCamera_G 支持基础参数设定，包括分辨率、水平/垂直视野范围、焦距等。另 外，该模型引入成像特性算法，能够模拟各种复杂的实际成像过程中的物理特性，其中包 括畸变，模糊、暗角、景深、色像差、噪声、运动模糊、颜色校正、伽马等。PanoSim 提 供技术支持，实现对该传感器各类参数进行标定匹配，从而可以定制化的模拟特定型号的 单目相机。

5.4.1.1.2 输出变量

该传感器的输出变量有三种可选方式：
a) 使用 Agent 中的 CameraOutput 进行视频输出；
b) 使用 Agent 中的 PictureOutput 进行图片输出；
c) 使用 UI 界面 Screen Number 以及 Location 输出到对应屏幕的对应位置。

5.4.1.2 MonoDetector_Lane

MonoDetector_Lane 为基于单目相机的车道线传感器，以车道线拟合参数的形式，返回 单目相机检测的 Range 和 FOV 约束范围内检测到的车道线信息。

5.4.1.2.1 模型参数

表 5-13 MonoDetector_Lane 参数

英文名称 参数说明 数据类型 单位 取值范围 默认值 备注
X 传感器在车辆坐标系上的 X 坐标 float m (-inf, +inf) 0
Y 传感器在车辆坐标系上的 Y 坐标 float m (-inf, +inf) 0
Z 传感器在车辆坐标系上的 Z 坐标 float m (-inf, +inf) 0
Yaw 传感器在车辆坐标系下的航向角 float degree [0, 360) 0
Pitch 传感器在车辆坐标系下的俯仰角 float degree [0, 360) 0
Roll 传感器在车辆坐标系下的翻滚角 float degree [0, 360) 0
Range 传感器的最大检测距离 float m [0, 500] 40
Horizontal FoV 水平视场角 float degree [0, 180] 60
Vertical FoV 垂直视场角 float degree [0, 180] 40

5.4.1.2.2 输出变量

表 5-14 MonoDetector_Lane 输出变量

英文名称 参数说明 数据类型 单位 取值范围 备注
Timestamp 仿真时间戳 int ms [0, +inf)
Lane_ID 车道线编号 int / [0, 3]
Lane_Distance 相邻车道线距离 double m [3, 5]
Lane_Car_Distance_Left 主车两侧与左车道线距离 double m [-4, 4]
Lane_Car_Distance_Right 主车两侧与右车道线距离 double m [-4, 4]
Lane_Curvature 车道线曲率 double m-1 [0, inf)
Lane_Coefficient_C0 三次多项式拟合常数项 double / (-inf, +inf)
Lane_Coefficient_C1 三次多项式拟合一次项 double / (-inf, +inf)
Lane_Coefficient_C2 三次多项式拟合二次项 double / (-inf, +inf)
Lane_Coefficient_C3 三次多项式拟合三次项 double / (-inf, +inf)
Lane_Class 车道线类型 byte / [0, 7]

模型输出依次为：车道线编号，相邻车道线距离，主车两侧与左右车道线距离，曲率，三次多项式拟合系数及车道线类型。 其中车道线类型包括：

0 ：None, 没有线

1：SingleWhite, 白色实线

2：SingleYellow, 黄色实

3：BrokenWhite, 白色虚线

4：BrokenYellow, 黄色虚线

5：DoubleWhite, 白色双实线

6：DoubleYellow, 黄色双实线

7：unknown, 未知车道线类型

5.4.1.3 MonoDetector_Object

MonoDetector_Object 单目相机目标真值传感器返回 Range 和 FOV 视场角范围内检测到的车辆，行人，自行车，三轮车和动物的信息。

5.4.1.3.1 模型参数

表 5-15 MonoDetector_Object 参数

5.4.1.3.2 输出变量

表 5-16 MonoDetector_Object 输出变量

模型输出依次为：时间戳，识别目标的 ID，类型，相对主车的 XYZ 坐标、相对速度，长宽高尺寸信息。

5.4.1.4 MonoDetector_TrafficLight

MonoDetector_TrafficLight 单目相机交通灯真值传感器返回 Range 和 FOV 视场角范围内检测到的前方交通灯信息。

5.4.1.4.1 模型参数

表 5-17 MonoDetector_TrafficLight 参数

英文名称 参数说明 数据类型 单位 取值范围 默认值 备注
X 传感器在车辆坐标系上的 X 坐标 float m (-inf, +inf) 0
Y 传感器在车辆坐标系上的 Y 坐标 float m (-inf, +inf) 0
Z 传感器在车辆坐标系上的 Z 坐标 float m (-inf, +inf) 0
Yaw 传感器在车辆坐标系下的航向角 float degree [0, 360) 0
Pitch 传感器在车辆坐标系下的俯仰角 float degree [0, 360) 0
Roll 传感器在车辆坐标系下的翻滚角 float degree [0, 360) 0
Range 传感器的最大检测距离 float m [0, 500] 100
HorizontalFov 水平视场角 float degree [0, 180] 60
Vertical Fov 垂直视场角 float degree [0, 180] 40

5.4.1.4.2 输出变量

表 5-18 MonoDetector_TrafficLight 输出变量

英文名称 参数说明 数据类型 单位 取值范围 备注
Timestamp 仿真时间戳 int Ms [0, +inf)
TrafficLight_Directi on 交通灯方向 byte / [0, 3] 0-U turn
1-左转
2-直行
3-右转
TrafficLight_State 交通灯状态 byte / [0, 2] 0-红灯
1-黄灯
2-绿灯
TrafficLight_Timer 倒计时 int S [0, +inf)

模型输出依次为：时间戳，交通灯方向，交通灯状态及倒计时。检测前方的交通灯信息，最多可能有四种类型，分别对应四种 Direction (U-turn, 左转，直行，右转)，每个交通 灯状态 0-红灯，1-黄灯，2-绿灯。

5.4.1.5 MonoDetector_TrafficSign_Obstacle

MonoDetector_TrafficSign_Obstacle 传感器返回 Range 和 FOV 视场角范围内检测到的交 通标志及障碍物信息。

5.4.1.5.1 模型参数

表 5-19 MonoDetector_TrafficSign_Obstacle 参数

英文名称 参数说明 数据类型 单位 取值范围 默认值 备注
X 传感器在车辆坐标系上的 X 坐标 Float m (-inf, +inf) 0
Y 传感器在车辆坐标系上的 Y 坐标 float m (-inf, +inf) 0
Z 传感器在车辆坐标系上的 Z 坐标 float m (-inf, +inf) 0
Yaw 传感器在车辆坐标系下的航向角 float degree [0, 360) 0
Pitch 传感器在车辆坐标系下的俯仰角 float degree [0, 360) 0
Roll 传感器在车辆坐标系下的翻滚角 float degree [0, 360) 0
Range 传感器的最大检测距离 float m [0, 500] 100
Horizontal FoV 水平视场角 float degree [0, 180] 60
Vertical FoV 垂直视场角 float degree [0, 180] 40

5.4.1.5.2 输出变量

表 5-20 MonoDetector_TrafficSign_Obstacle 输出变量

英文名称 参数说明 数据类型 单位 取值范围 备注
Timestamp 仿真时间戳 int ms [0, +inf)
TrafficSign_Obstacle_Type 交通标志/障碍物 byte / [0, 1] 0-交通标志1-障碍物
TrafficSign_Obstacle_Class 交通标志/障碍物类型 int / [0, +inf)
TrafficSign_Obstacle_X 交通标志/障碍物相对传感器的坐标 x double m (-inf, +inf)
TrafficSign_Obstacle_Y 交通标志/障碍物相对传感器的坐标 y double m (-inf, +inf)
TrafficSign_Obstacle_Z 交通标志/障碍物相对传感器的坐标 z double m (-inf, +inf)

模型输出依次为：时间戳，交通标志/障碍物 type，class，相对相机坐标系的 XYZ 坐标信息。其中，TrafficSign_Obstacle_Type 中交通标志对应 0，障碍物对应 1。交通标志/障碍 物对应的 class 参考 PanoSimDatabase\Resource\Static 的子文件夹 TrafficSign 和 Obstacle 的 official.cvs 文件。如交通标志 ID37 对应解除限速标志，ID54 对应限速 40(km/h)标志。

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