AGX Xavier 搭建360環視教程【補充一:魚眼去畸變(Fisheye Undistortion)】

對每路幀做魚眼去畸變除了用cv::cuda::remap是否有更好的辦法呢?

確實 cv::cuda::remap 不是唯一可選項,甚至未必是最高效或最適合實際業務量級的方案。

🎯 1?? 去畸變的原理

魚眼相機(或者大廣角相機)會把直線拉彎,這個是因為成像幾何模型里,像素點位置是非線性映射。
去畸變的本質是:

輸入像素(目標圖) → 找到它在原圖上的物理位置 → 從原圖采樣 → 寫到輸出

所以核心就是:

  • 把目標圖中每個像素 (x, y) → 找到 (u, v)

  • 然后做插值(通常雙線性)。

這個「查表」就是 重映射(Remap)

  • OpenCV 里:remap() = 查表 + 插值。


? 2?? 為什么用 cv::cuda::remap

OpenCV CUDA 版本是比較平滑的「可用方案」:

  • 已經幫你把查表(map1, map2)的計算和采樣放到 GPU 上跑。

  • 對單幀、單攝像頭而言,足夠靈活,兼容 OpenCV 下游管道。

但是它的問題:

  • 并不是針對 Jetson 平臺(NVidia Jetson NX/Orin)深度優化的。

  • 調度開銷、上下文切換、數據結構是通用的,不是最快的。

  • 不支持批處理,也沒有多線程流水線調度。

對多路 1080p + 高幀率來說,cv::cuda::remap 可能不是極限性能


🧩 3?? 有什么更好的替代?

? 方案 A:自寫 CUDA Kernel

適合: 需要極限低延遲 / 多路實時拼接

  • 自己寫 CUDA kernel:

  1. 把標定參數(內參矩陣、畸變系數)放到常量內存或 texture memory。
  2. 每個 CUDA thread 負責一個目標像素。
  3. 直接在 GPU 內計算 (u, v) 而非查表。
  4. 可以在去畸變時順帶做拼接(多路拼進一個 pano)。

這樣:

  • 不需要先生成 map1map2

  • 不需要 cv::cuda::remap 的中間緩沖。

  • 可以把多路魚眼直接在一個 Kernel 里搞定,省掉多次 remap 的顯存讀寫。

這是車載環視(AVM)無人機視覺常見做法。


? 方案 B:用 NVIDIA VisionWorks / VPI

Jetson 平臺有官方的:

  • VPI (Vision Programming Interface) — NVIDIA 出的視覺庫,專門對 Jetson 做了深度優化。

  • 內含魚眼校正、重映射等模塊,支持 CUDA、PVA、VIC 硬件單元執行。

  • 性能比 OpenCV CUDA 高一截,且可以跟 NvMedia 配套。

典型做法:

  1. 用 VPI 把 NV12 流直接去畸變。

  2. 去畸變后仍是 NV12,后面可直接喂給拼接或推流,無需中間轉 BGR


? 方案 C:GStreamer 插件里做

有的車規行業會把去畸變放到:

  • 自定義 GStreamer 插件(比如基于 CUDA)。

  • 或者基于 DeepStream 的環視插件(DS 有官方 Sample)。

優點:

  • 拉流 → 去畸變 → 拼接 → 編碼,全程不落地到 OpenCV。

  • 不需要多次顯存/內存拷貝

  • 時延更低


?? 可行度總結

方法優點難點
cv::cuda::remap快速可用,調試簡單性能一般,不適合大規模拼接
自寫 CUDA kernel性能極高,靈活度極高開發量大,需要 CUDA 熟練度
VPI / VisionWorksJetson 原生優化,穩定學習曲線,API 和 OpenCV 不完全兼容
GStreamer 插件全流程硬件化,延遲最低開發、調試復雜度較高

🔑 結論

如果你只是小批量驗證,cv::cuda::remap 足夠。
如果要做真正的量產環視(4路 4K、30FPS),最好:

  • 用 VPI 或 DeepStream,或者

  • 自寫 CUDA Kernel,并且把拼接也并進去。

這樣可以把去畸變+拼接做到 1 次顯存讀寫完成,效率是 OpenCV 方案的幾倍。

但是有個問題:

VPI的加速效果需要自身版本升級到1.1及以上,Jetpack要大于4.6及以上。

VPI 在 1.0 ~ 1.0.15 時期(對應 JetPack 4.4 / 4.5),功能極其有限:

  • 只支持少數算法:RemapBoxFilterGaussianConvertColorRescale 之類。

  • 不包含 WarpMapWarpGrid 新結構(這是從 VPI 1.1 和 JetPack 4.6 才開始提供的)。

  • Remap 在 1.0 只能接受 VPIImagewarpMap 是簡單的稠密 CV_32FC1 map,而不是新式網格(WarpMap Grid)。

  • 在 JetPack 4.5 + VPI 1.0.15 下,無法使用 VPIWarpMap + 硬件加速 Remap。

🚩 建議

👉 如果你必須上 VPI CUDA Remap:

  • 請把 JetPack 升級到 4.6.3(對應 VPI 1.1)。

  • 或直接上 JetPack 5.x(VPI 2.x 更完善)。

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