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摄像头与视频

Rockchip ISP30 调优:RK3588 完整图像质量参考

完整 V1.2.0 平台参考,涵盖校准、AEC、降噪、锐化、HDR 合成、DRC、去雾、坏点、Gamma、Debayer 和 GIC。

· ArmSoM Editorial · Rockchip source documentation · 127 分钟阅读

ArmSoM 适用说明与来源范围

本文是 Rockchip 平台参考,不是 ArmSoM 硬件实测报告。唯一输入为 Rockchip_Tuning_Guide_ISP30_EN_v1.2.0.pdf,V1.2.0,文档编号 RK-SM-YF-611,共 160 页;原适用表为 RK3588 / ISP3.0。未提供中文原稿,中文和俄文完整翻译此英文稿,三语均保留英文 PDF 的原图,其中部分原图本身含中文标签。原文没有明确内核版本;适配前须确认具体 ArmSoM 板卡、RK3588 SDK/BSP、传感器和镜头驱动、AIQ/IQ 工具版本及校准数据。尚未进行板卡兼容性或画质硬件验证。全部示例值和对比均来自原文,不是 ArmSoM 实测。

原文中的矛盾、缺失公式和参数拼写问题均保留并记录,不能视为已验证结论。重复或不一致的章节、图号按原稿保留。

校对记录 · ArmSoM

原始产品范围(PDF 第 2 页)

芯片 ISP 版本
RK3588 ISP3.0

1 IQ 调试文档关系说明

使用本文时还涉及以下文档:

Rockchip_Development_Guide_ISP30_:介绍用户接口及相应结构。

Rockchip_IQ_Tools_Guide_ISP30_:详细介绍 RK IQ Tools 的使用。

Rockchip_Color_Optimization_Guide_ISP30:详细介绍色彩调优。

第 1 章说明 ISP 调优相关文档的关系;第 2 章介绍 ISP 系统概况,包括功能框图及各模块;第 3 章介绍整体图像调优的操作步骤和注意事项;第 4 章起按模块介绍各子模块的调试方法。

2 ISP 系统概述

1. 2.1 功能介绍

ISP30 支持标准传感器图像处理,包括自动白平衡、自动曝光、Demosaic、坏点校正及镜头阴影校正等基础功能,以及 HDR、去雾、降噪等高级处理。

2. 2.2 ISP 功能框图

英文 PDF 原图 10

图 2-1 ISP30 功能框图

2.1 2.3 各模块介绍

模块名称 说明
FPN 通过黑帧或黑行校正 CIS 输入图像以消除固定模式噪声(原文 phenotype 用词异常,待核对)。
BLC 提供 CIS 黑电平校正。
Degamma CIS 非线性校正
DPCC 检测并校正静态、动态坏点。
SPC 校正遮挡像素(相位对焦)。
Dgain 提供数字线性增益。
WB Gain 白平衡校正增益
MERGE 三帧宽动态合成。
Raw 3DNR & Raw 2DNR RAW 域时空联合降噪模块
DRC 动态范围压缩
GIC 校正 Gr、Gb 两通道不平衡,改善部分场景画质。
LSC 镜头阴影校正。
CAC 校正镜头引入的轴向色差(紫边)。
AE Stats 输出自动曝光统计,软件据此调整 CIS,实现自动曝光。
AF 统计图像清晰度评价信息,支持自动对焦。
AWB 输出全局和区域统计,软件据此实现自动白平衡。
Debayer 将 Bayer RAW 转为 RGB。
CCM 通过标准 3X3 矩阵和向量偏移线性校正色彩空间。
Gamma 根据 gamma 曲线调整 R\G\B 三通道亮度。
Dehaze & Enhance 提供去雾功能,改善雾霾场景视频对比度和清晰度。
模块名称 说明
CSM 通过标准 3X3 矩阵和向量偏移,将 (R, G, B) 转为 (Y, U, V),色度下采样后输出 YUV422 给后级。
LDCH 校正镜头垂直方向畸变。
3D-LUT 9x9x9 的 3Dlut 实现亮度、饱和度等复杂颜色调整。
Sharp 在 YUV 域锐化,提高清晰度。
YNR 亮度空间域降噪
UVNR 单独去除色噪。
CGC YUV 色彩空间转换
CMSK 提供马赛克和遮挡功能。
FBC 数据压缩
SCL 图像缩放

3 图像质量调优总体概述

主要面向 IPC 安防和消费类两类应用。IPC 安防包括线性模式和 HDR 模式;消费类主要包括运动 DV、行车记录仪和抓拍产品。监控行业的特殊需求使 IPC 与消费类应用的画质关注点不同。

1. 3.1 IPC 应用图像调优概述

IPC 主要有线性和 HDR 两种典型模式。线性模式关注亮度合理、色彩还原准确、整体清晰度、锐度和通透性;HDR 模式还关注合理的整体动态范围(原文亮部表述为“not exquisite”,语义待核;暗部细节可见),尽量准确的色彩还原,以及整体清晰度、锐度和通透性。以下介绍两种模式的调优步骤及 ISP 单点算法调试注意事项。

1.1 3.1.1 线性模式画质调优

IPC 线性模式图像调优的整体流程如下(图 3-1):

英文 PDF 原图 13

图 3-1 IPC 线性模式图像调优流程

2. 画质调优前主要需要完成以下工作:

1. 传感器对接:根据产品定义设置传感器 CSI,包括帧率、分辨率、HDR 模式、AE 模式;根据传感器手册或厂家 FAE 提供的信息确定各模式初始化寄存器序列,并适配 RK 平台 MIPI 配置。

完成标准:对接模式通路正常,AE 基本功能正常,可正常抓取 RAW;参考 Rockchip_Driver_Guide_ISP2x。

2. 模组校准:包括黑电平、RawNR/YUV NR/3DNR、静态坏点、镜头阴影、AWB、CCM、镜头畸变参数等校准。必须严格按照图 3-2 流程执行。

英文 PDF 原图 13

图 3-2 模组校准流程

各模块校准详情见第 4 章;AWB 和 CCM 参见 Rockchip_Color_Optimization_Guide_ISP30。

3. ISP 模块联合调优:完成传感器对接和传感器/镜头校准后进入联合调优。线性画质调优包括多组 ISO 照度下的优化;星光级传感器通常需覆盖至最高 ISO 204800。BayerNR、Demosaic、锐化、YUVNR、3DNR、Dehaze、Enhance 等算法随 ISO 联动,除开放的 Mipi 接口参数外,还有随 ISO 联动变化的默认参数(此处沿用原文 Mipi 表述)。

线性模式主要使用实验室静态场景和室外实景。通常先用实验室场景模拟各 ISO,合理调试各照度下的亮度、色彩、通透性、清晰度和噪声,再依据 IPC 应用实景微调。需覆盖交通路口昼夜、室外夜间低照度、纹理丰富的室外白天(晴天和阴天)以及室外傍晚日落等场景。图 3-3 给出场景调优顺序。

英文 PDF 原图 14

图 3-3 线性模式调优场景

线性模式 ISP 各画质关注维度的基本调试流程见图 3-4。

英文 PDF 原图 15

图 3-4 画质关注维度调试流程

亮度维度:

亮度主要调试 AE,包括 AE 目标值、AE Route、权重表、收敛速度和平滑性。调整前应保证黑电平校准正确、Shading 校准完成、AWB/CCM 校准正确,并为不同模式预设一组 gamma 参数等。

步骤 1:先确定 AE 权重表。权重表决定曝光关注区域,随应用需求而异。IPC 的主体通常位于画面中部,建议中部权重高于周围。图 3-5 给出示例。

英文 PDF 原图 15

原截图的可编辑转录:AecGridWeight,GridWeightMode: NightGridWeight。

1 2 3 4 5
0 2 5 2 0
2 7 10 7 2
3 10 14 10 3
2 7 10 7 2
0 5 8 5 0

图 3-5 AE 权重表

步骤 2:确定权重表后设置 AE route,即曝光时间与增益的分配方式。不同场景需不同路线:快速运动目标优先增益并限制曝光时间,如白天抓拍车牌通常限制为 2~4ms,此时优先通过增益增加曝光;夜间低照度时,为平衡噪声,应适当优先增加曝光时间。

步骤 3:确定权重与路线后,按不同曝光调整 AE 目标值。实验室静态场景的标准是画面中心高亮区域无明显过曝;如图 3-6,中间纹理卡、陶瓷咖啡杯不能过曝,角落枯叶图与玫瑰亮度应合理。主要涉及 SetPoint、DynamicSetpoint 及 AE 逆光模式选择。

英文 PDF 原图 16

图 3-6 静态场景示意

步骤 4:最后调整 AE 收敛速度和平滑性,两者需要平衡。在避免 AE 振荡的前提下可适当提高收敛速度,尤其行车记录仪、运动 DV 需适应场景剧烈变化。通常可在实验室静物场景切换灯光,测试速度与稳定性。

AE 具体参数见本文 AE 模块章节。注意 LSC 也影响图像亮度,建议随 ISO 联动衰减,避免照度略低时暗角区域噪声增大。

——本段结束

色彩维度:

合理调整 AE 后,主要调试 AWB 和 CCM 等色彩参数。准备条件为准确黑电平校正、完成 LSC 校准、合理配置 AE。

步骤 1:在实验室灯箱中,分别于 D75、D65、D50、TL84、CWF、A、HZ 七组色温下抓取 24 色卡 RAW,获得 AWB 静态白平衡系数并生成白点条件框。详见 Rockchip_IQ_Tools_Guide_ISP30 第 4 章第 4 节。

步骤 2:使用 AWB 校准的 RAW,通过工具生成对应光源饱和度下的 CCM 矩阵。

此前需确认所用 gamma 曲线,通常默认 gamma 2.2;有特殊要求时应先填入曲线。操作界面如下:

英文 PDF 原图 17

图 3-7 CCM 校准界面

步骤 3:完成前两步后,在标准灯箱各光源下拍摄 24 色卡,用 imatest 检测色彩指标。若满足要求,可初步确认校准所得 AWB 参数与 CCM 矩阵符合要求。

步骤 4:AWB/CCM 参数合理性还需大量实景测试与调试,包括顺光、逆光、阴天、日落、夜间及混合光源。灰块还原不准时调整 AWB;局部颜色偏色、过饱和或偏淡时优先调整 CCM。混合光源需调 AWB 场景检测参数;人物肤色还原不准时调整 CCM 或 3Dlut。

AWB/CCM 具体调优参见 Rockchip_Color_Optimization_Guide_ISP30。

——本段结束

对比度维度

亮度和色彩合理后优化对比度。主要涉及 Gamma、Dehaze、Enhance 等,通常以各场景 Gamma 调整为主,Dehaze 和 Enhance 为辅。

准备条件:黑电平校正正确,LSC 校准完成,AE 曝光合理,AWB/CCM 校准合理。

步骤 1:调整作为对比度基础的 gamma。以静态实景为例,应使中心肤色卡和边缘立体植物的明暗纹理不丢失,整体对比度观感良好,如下图。

英文 PDF 原图 18

图 3-8 静态场景中受 gamma 曲线影响的区域

步骤 2:Gamma 合理后,若需进一步提高对比度,可调 Dehaze 或 Enhance。原文引用第 4.21 节“Dehaze”和第 4.22 节“Enhance”(与本文实际编号不一致,保留引用待核)。

步骤 3:客观测试整体对比度。在 D65 光源下测试灰阶卡,观察是否可辨超过 18 阶,并用 imatest 检查是否达到 14steps。

英文 PDF 原图 19

图 3-9 实验室灯箱 D65 光源下的灰阶卡及 imatest 分析结果

步骤 4:在实际静态场景,按应用和照度调整 Gamma、Dehaze、Enhance,平衡各场景对比度。正常与低照度调试风格会不同,例如夜间模式适当压低 Gamma 暗部,降低暗部噪声负担。

——本段结束

清晰度与噪声维度

清晰度和噪声需要平衡。照度不同,噪声表现也不同;低照度通常噪声更严重、影响观感,因此适当牺牲清晰度。应按不同 ISO 场景控制相关参数。

建议先优先保证清晰度,降噪前展示锐化细节。实景调试时将编码码率设高、3DNR 设最低,观察静态细节是否锐化;清晰度达到要求后,再调降噪模块取得最终平衡。

准备条件:黑电平正确、LSC 校准完成、AE 曝光合理、AWB/CCM 合理,并已合理调整 Gamma/Dehaze/Enhance。

主要相关模块为 Bayer NR、Demosaic、DPCC、YNR、UVNR、3DNR、sharpen、Edgefilter 等。

步骤 1:Demosaic 是图像基本纹理细节的第一道关口。调试前确认黑电平准确、RawNR 校准合理、AWB/CCM 合理。

先在实验室灯箱 D65 光源、ISO50 下对分辨率卡调 Demosaic,使分辨率达到客观指标,同时检查静态场景星图高频纹理的插值情况,反复迭代。其他 ISO 同样调试,在高频噪声、插值噪声与清晰度之间平衡。原文此段称图 3-10 为 D50 光源下的分辨率卡,图注却写 D65,需核对;红框表示 4:3 视场,蓝框为中心关注区域。原文交叉引用第 4.4 节“Demosaic”,与实际编号不一致,保留待核。

英文 PDF 原图 20

图 3-10 实验室灯箱 D65 光源下的清晰度卡

步骤 2:Demosaic 合理后,重点调 BayerNR、YNR、UVNR、3DNR、Sharpen 和 DPCC。

调 Bayer NR 前,确认黑电平准确、RawNR 及 AWB/CCM 校准合理。

Bayer NR 属于前级降噪,强度不宜过大,否则损失清晰度。原文引用第 4.5 节“Bayer NR”(编号待核)。

步骤 3:调试 YNNR 和 UVNR(沿用原文 YNNR 拼写)。YNR 可分别控制高、中、低频噪声;UVNR 去除色噪,其强度不影响清晰度,但过强导致色彩失真。原文引用第 4.6 节“YNNR and UVNR”,编号待核。

步骤 4:sharpen 与 Edgefilter 主要将纹理细节和边缘锐度调至合适。实验室静态场景中,在进入 3DNR 前锐化绿藤、绿藻、熊、麻绳等细节,以及中心圆形星图等强边缘,如下图。原文引用第 4.7 节“sharpen and edgefilter”,编号待核。

英文 PDF 原图 21

图 3-11 静态场景 ISO50 下需要关注锐化的纹理

步骤 5:DPCC 动态坏点校正强度主要在较低照度确认;照度良好时建议较弱。原文引用第 4.8 节“DPCC”,编号待核。

步骤 6:3DNR 是噪声与锐度整体平衡的关键,主要调 DEC、REC、NR。模块将噪声分解至不同频段、分别去除后融合。优化时关注运动物体边缘、拖影程度及整体噪声可接受性;如下图红框人物拖影需与整体噪声平衡。原文引用第 4.9 节“3DNR”,编号待核。

英文 PDF 原图 21

3-12 3DNR 测试点示意

步骤 7:完成后,在各 ISO 下综合测试最终效果,必要时微调,达到整体清晰度与噪声平衡。

——本段结束

1.2 3.1.2 HDR 模式画质调优

HDR 关注动态范围、亮度、清晰度与噪声、通透性、色彩及运动拖影。亮度主要由 AE、LSC 控制;动态范围主要取决于曝光比;清晰度与噪声涉及 Bayer NR、Demosaic、DPCC、YNR、UVNR、3DNR、sharpen、Edgefilter;通透性涉及 Gamma、Dehaze、Enhance;色彩涉及 AWB、CCM、3DLUT;运动拖影程度取决于 HDR 参数和曝光比。典型场景为逆光人脸或强光车牌采集。整体流程如图 3-13。

英文 PDF 原图 22

3-13 HDR 图像调优架构

HDR 调优前需对接传感器、校准镜头模组;对接参见 3.1.1。AWB、Shading、Bayer NR 等可参考线性校准参数;若传感器 HDR 使用 HCG/LCG,需针对不同模式校准 Bayer NR、YUV NR、3DNR。CCM 位于 HDR TMO 后,TMO 破坏数据线性关系,因此 HDR CCM 需适当调整:

1. 饱和度校准值约为 80%~90%;

2. 个别颜色突兀时,可用 3D lut 微调。

3. 适当降低 TMO 对亮度的大幅提升,以减小对色彩还原的影响。亮度不足时,可用 Gamma 与 HDR TMO 联合调试。

完成传感器对接及传感器、镜头校准后,下一步优化 HDR 模式下各画质维度。

HDR 逆光场景提升人脸亮度调试指南

1. 亮度维度:

HDR 亮度主要指 AE 曝光合理性,通过 AE 调整。AE 包含 HDR AE 与线性 AE;HDR AE 的主要区别是通过曝光比确定长短帧曝光时间。权重表、路线、目标值、收敛速度和平滑性等可参考 3.1.1 的亮度小节。

HDR AE 曝光比决定动态范围,应随场景自适应调整。自动曝光比模式依据场景直方图计算动态范围并得到合理曝光比:亮区细节不过曝、长帧亮度合理。以长帧曝光为基准,通过曝光比确定短帧曝光。

HDR 亮区优先短帧、暗区使用长帧。逆光人脸处于暗区,提亮步骤如下:

1. 调整 AE 权重表、路线、长帧目标值等,提高长帧亮度。

2. 调整 HDR TMO 参数(包括 DetailsLowLight)提高暗部亮度。

3. 限制最大曝光比以控制动态范围,也能一定程度略微提升暗部亮度。

英文 PDF 原图 23

3-14 长帧暗区示意

1. 合成区域运动拖影维度:

HDR 合成区分别使用长短帧信息。运动拖影原则上由长短帧曝光时间差及图像内容运动造成,应调整 HDR 模块与 HDR AE 曝光比。曝光比越大,合成区出现拖影的可能性越高。

1. 综合场景动态范围与运动拖影,合理调试 HDR AE 曝光比。

2. 相同曝光比下,通过调整短帧曝光时间,减小长短帧曝光时间延迟,从而减轻拖影。

3. 调整 HDR MERGE 的 OECurve_XXX 和 MDCurve_XXX,降低运动导致合成区误用短帧的概率,从而减轻拖尾。

英文 PDF 原图 24

3-15 HDR 合成区运动拖影

场景动态范围维度:

HDR 动态范围涉及 AE 曝光比、HDR DRC 和 Gamma。调试 DRC 前需黑电平正确、Shading 校准完成、AE 合理、AWB/CCM 校准完成,并预设一组 Gamma 参数。

如图 3-14,在独立箱体布置类似场景,放入照度计,两侧以 45 度放置可调光 LED 补光灯,即可模拟不同动态范围。

英文 PDF 原图 25

3-14 动态范围调优场景(原稿重复图号)

色彩维度:

色彩调试参考线性模式。HDR Tonemap 使色彩与线性模式略有差异,建议校准后按实际情况适当降低饱和度。

对比度维度:

参考线性模式的对比度调试方法。

清晰度与噪声维度:

参考线性模式的清晰度与噪声调试方法。

4 模块介绍

本章介绍各模块功能与参数。参数以 XML 文件形式存储在固件中,部分可用调试工具调整。下文参数说明格式如下:

” “:表示参数为字符串。

xxx/yyy:表示 XML 文件中 yyy 元素是 xxx 的子元素。

1. 4.1 AEC

1.1 4.1.1 功能说明

AE 主要包含测光统计模块和 AE 控制算法。测光模块为算法提供亮度统计,包括直方图和分块平均亮度。主要统计项:基于 RAW 的 256 段加权直方图、RAW 的 R/G/B/Y 均值;基于 gamma 前 RGB 的 32 段加权直方图,以及其分块 R/G/B/Y 均值。

AE 算法比较输入亮度统计与目标亮度,计算新曝光,再自动分配传感器曝光时间、曝光增益和镜头光圈,获得合适亮度。

英文 PDF 原图 26

图 4-1 AEC 模块示意

1.2 4.1.2 关键参数

AEC 按功能大致分为公共控制、线性曝光调试和 HDR 曝光调试参数。本节还介绍曝光相关的 SensorInfo 与 System 参数,具体作用见各模块说明。

1.2.1 4.1.2.1 AEC 公共功能控制参数
参数名 参数类型 简要说明
Enable 调试参数 用户调试参数
AecRunInterval 调试参数 用户调试参数
AecOpType 调试参数 用户调试参数
HistStatsMode 调试参数 用户调试参数,通常使用默认值。
RawStatsMode 调试参数 用户调试参数,通常使用默认值。
YrangeMode 调试参数 用户调试参数,通常使用默认值。
AecSpeed 调试参数 用户调试参数
AecDelayFrmNum 调试参数 用户调试参数
AecFrameRateMode 调试参数 用户调试参数
AecAntiFlicker 调试参数 用户调试参数
AecGridWeight 调试参数 用户调试参数
AecManualCtrl 调试参数 用户调试参数
1.2.1.1 Enable

【说明】

AEC 模块开关:0 关闭;1 开启。

【注意】

Enable 为 0 时关闭 AEC 算法,曝光保持关闭前的值。

1.2.1.2 AecRunInterval

【说明】

AE 运行间隔范围 [0,255],默认 0。为 0 时每帧运行;为 1 时每隔 1 帧运行,以此类推。

不建议设得过大,否则 AE 响应可能缓慢且不平滑。

1.2.1.3 AecOpType

【说明】

曝光模式分为自动 RK_AIQ_OP_MODE_AUTO 和手动 RK_AIQ_OP_MODE_MANUAL。

手动模式需配合 AecManualCtrl 设置手动曝光值。

AecManualCtrl 参数详见下文。

1.2.1.4 HistStatsMode

【说明】

AEC 直方图统计有 CAM_HISTV2_MODE_Y/R/G/B/RGB 五种模式,默认 Y。

1.2.1.5 RawStatsMode

【说明】

AEC 亮度统计有 CAM_RAWSTATSV2_MODE_Y/R/G/B 四种模式,默认 Y。

1.2.1.6 YrangeMode

【说明】

AEC 的 Y 通道范围有 CAM_YRANGEV2_MODE_FULL/LIMITED 两种模式,默认 FULL。

仅当 RawStatsMode 为 Y 模式时有效。

1.2.1.7 AecGridWeight

【说明】

主窗口各子窗口统计权重,共 15x15 个参数。

【注意】

3588 硬件支持 5X5、15X15 权重规格。调试文件统一设置 15X15,算法按实际硬件配置压缩或扩展权重。

1.2.1.8 AecWinScale

【说明】

AE 硬件统计窗口尺寸比例配置参数。

【成员】

成员名称 说明
InputRaw 基于原始图像的 AE 硬件统计窗口比例,4 个参数 [h_off,v_off,h_size,v_size],每项 range=[0,1]。
TmoRaw 基于 TMO 后 RAW 的 AE 硬件统计窗口比例,4 个参数 [h_off,v_off,h_size,v_size],每项 range=[0,1]。
Yuv 基于 YUV 的 AE 硬件统计窗口比例,4 个参数 [h_off,v_off,h_size,v_size],每项 range=[0,1]。

【注意】

比例以传感器分辨率为基准,范围 [0,1]。h_off、v_off 为统计窗口左上角相对感光区域的水平、垂直偏移;h_size、v_size 为窗口水平、垂直尺寸。

传感器分辨率记为 res,实际窗口偏移为 [res x h_off, res x v_off],实际尺寸为 [res x h_size, res x v_size]。

窗口偏移与尺寸之和不能超过 1:h_off + h_size <=1,v_off + v_size <=1。

1.2.1.9 AecManualCtrl

【说明】

手动曝光按模式分为 LinearAE、HdrAE 两组参数。

【成员】

成员名称 说明
ManualTimeEn 手动曝光时间使能,默认 1。
ManualGainEn 手动曝光时间使能,默认 1。
ManualIspDgainEn 手动 ISP 数字增益使能,默认 1。
TimeValue 手动曝光时间,单位 s,范围受传感器限制。
GainValue 手动传感器增益,实际增益值,单位 1x,范围受传感器限制。
IspDGainValue 手动 ISP 数字增益,实际值,单位 1x,范围受 ISP 限制。

【注意】

仅 AeOptype = MANUAL 时生效。ManualTimeEn、ManualGainEn、ManualIspDgainEn 全为 1 是手动;任一未使能则为半自动;三者全 0 等同自动,系统报错提醒。

手动/半手动曝光时间与增益受自动模式最大/最小值限制,超出时用自动模式边界值代替。

3588 当前不支持 ISP 数字增益,因此 ManualIspDgainEn、IspDGainValue 无效。

1.2.1.10 AecSpeed

【说明】

自动曝光调整速度属性。

【成员】

成员名称 说明
DyDampEn 动态调速开关。开启:曝光调整速度随场景亮度动态变化;关闭:由 DampOver/DampUnder/DampDark2Bright/DampBright2Dark 固定决定。
SmoothEn 平滑开关。开启:曝光平滑;关闭:取消平滑以加快曝光调整。
DampOver 环境亮度稳定、图像亮度高于目标时的曝光调整速度,范围 [0,1]。
DampUnder 环境亮度稳定、图像亮度低于目标时的曝光调整速度,范围 [0,1]。
DampDark2Bright 环境亮度突变、由暗到亮时的曝光调整速度,范围 [0,1]。
DampBright2Dark 环境亮度突变、由亮到暗时的曝光调整速度,范围 [0,1]。

【注意事项】

AE 调整阻尼系数,通过当前与新曝光的权重控制速度:最终曝光值 = 当前曝光值 x DampCoef + 新曝光值 x (1 - DampCoef)。原稿前一句重复“current exposure”,此处按紧随的公式解释。

阻尼越大,曝光调整越慢,反之越快。为平滑调整,建议范围 [0.4, 0.7]。

环境亮度突变时用 DampDark2Bright/DampBright2Dark;亮度稳定、AE 收敛时用 DampOver/DampUnder。建议前者小于后者,DampDark2Bright 小于 DampBright2Dark,DampOver 小于 DampUnder。

1.2.1.11 AecDelayFrmNum

【说明】

自动曝光触发延迟属性。

【成员】

成员名称 说明
BlackDelay 自动曝光触发延时:图像亮度低于目标并持续超过 BlackDelay 帧时,AE 开始调整。
WhiteDelay 自动曝光触发延时:图像亮度高于目标并持续超过 WhiteDelay 帧时,AE 开始调整。

【注意事项】

BlackDelay/WhiteDelay 不宜过大,否则 AE 触发响应过慢。

1.2.1.12 AecFrameRateMode

【说明】

自动曝光帧率模式分固定帧率和自动降帧。

【成员】

成员名称 说明
isFpsFix 固定帧率模式:默认 0 为自动帧率,1 为固定帧率。
FpsValue 仅固定帧率模式有效;默认 0 使用驱动默认帧率,非 0 使用设定值。

【注意事项】

固定帧率需启用 isFpsFix。FpsValue 为 0 时使用驱动默认帧率,否则使用设定值。最大曝光时间由帧率和 AecRoute 最大曝光共同限制;AecRoute 超过固定帧率限制时由算法校正。

自动降帧设置 isFpsFix = 0,FpsValue 无效。最低帧率由 AecRoute 最大曝光时间和 SensorInfo 的 CISMinFps 共同决定;AecRoute 超过 CISMinFps 允许值时算法校正。曝光分解后,若时间超过默认帧率允许值,则修改 vblank 降帧、延长曝光;否则恢复驱动默认帧率。具体实现依赖 AecRoute:设置增益阈值,超过阈值触发降帧。

1.2.1.13 AecAntiFlicker

【说明】

自动曝光工频防闪烁属性。

【成员】

成员名称 说明
enable 抗工频闪烁使能:1 开启,反之关闭。
Frequency 工频选择:AECV2_FLICKER_FREQUENCY_50HZ 或 AECV2_FLICKER_FREQUENCY_60HZ。
Mode 抗工频闪烁模式:AECV2_ANTIFLICKER_NORMAL_MODE、AECV2_ANTIFLICKER_AUTO_MODE;通过各模式调整曝光时间实现抗闪烁。

【注意事项】

enable 为 0 时关闭防闪烁。

NORMAL 模式将最小曝光及调整步长固定为 1/120 s(60Hz)或 1/100 s(50Hz),高亮环境可能过曝;照明环境中曝光匹配光源频率,可避免闪烁。

AUTO 模式按亮度调整,最短可达传感器最小曝光。相比 NORMAL,高亮时可抑制过曝,但此时防闪失效。

需按场景和产品选择模式,无法在所有条件下完全消除工频闪烁。原文 NOMRAL(拼写保留)能完全抑制闪烁,但强光可能过曝、丢失信息;AUTO 避免过曝,但强光会闪烁,建议帧率 30fps(60HZ)或 25fps(50HZ)。

1.2.1.14 AecEnvLvCalib

【说明】

环境亮度校准参数。

【成员】

成员名称 说明
CalibFNumber 环境亮度校准参考的相对光圈,与镜头有关。
CurveCoeff 环境亮度校准曲线系数

【注意事项】

此参数暂时无效,环境亮度校准功能暂不可用。

1.2.2 4.1.2.2 AEC 线性曝光调试参数
参数名 参数类型 简要说明
RawStatsEn 调试参数 用户调试参数,通常使用默认值。
EvBias 调试参数 用户调试参数
ToleranceIn/Out 调试参数 用户调试参数
StrategyMode 调试参数 用户调试参数
Route 调试参数 用户调试参数
InitExp 调试参数 用户调试参数
DySetpoint 调试参数 用户调试参数
BackLightCtrl 调试参数 用户调试参数
OverExpCtrl 调试参数 用户调试参数
1.2.2.1 RawStatsEn

【说明】

线性曝光可选择 RAW 域或 RGB 域亮度统计,根据应用切换;默认使用 RAW 统计,即设为 1。

RawStatsEn = 0:使用 gamma 前 RGB 统计计算曝光。

RawStatsEn = 1:使用减黑电平并乘白平衡增益后的 RAW 统计计算曝光。

【注意事项】

3588 当前线性曝光仅支持 RAW 统计,因此只能设为 1,0 无效。

1.2.2.2 ToleranceIn/Out

【说明】

自动曝光调整的亮度容差,单位 %,范围 [0,100]。

AE 收敛时,亮度 B 应位于 [真实有效目标亮度 X(1-tolerance/100), 真实有效目标亮度 X(1+Tolerance/100)]。

ToleranceIn 为未收敛时容差,ToleranceOut 为收敛后容差。建议 ToleranceIn < ToleranceOut,避免对曝光变化过敏,保持稳定。

1.2.2.3 EvBias

【说明】

自动曝光量的百分比偏移,单位 %,范围 [-200, +200]。

用于特殊场景调整固定/动态目标亮度 SetPoint/NightSetPoint。真实有效目标亮度为 (SetPoint/ NightSetPoint)*[1+abs(EvBias)/100]^[EvBias/abs(EvBias)]。

EvBias=100 时亮度为默认参数的两倍;EvBias=-100 时为 1/2。

【注意事项】

若 toleranceIn/Out 较大,一方面影响 AE 响应速度,另一方面影响 EvBias;EvBias 调整间隔小于 toleranceIn/Out 时,亮度调整可能不生效。

1.2.2.4 StrategyMode

【说明】

自动曝光策略:高光优先或低照度优先。

【注意事项】

此参数当前无效。

1.2.2.5 Route

【说明】

自动曝光分解策略,用于设置 AE 路线。算法计算的曝光按设定路线分配,可按需求设置曝光时间(快门)优先、增益优先或光圈优先。

【成员】

LinearAE

成员名称 说明
TimeDot 曝光时间节点,单位秒。
GainDot 传感器增益节点,实际增益,单位 1x。
IspgainDot ISO 数字增益节点,实际增益,单位 1x(原文写 ISO)。
PIrisDot 光圈等效增益节点,实际增益,单位 1x。

【注意事项】

英文 PDF 原图 36

图 4-2 曝光分解示意

曝光分解曲线节点数不限,建议至少 6 个,避免分解过渡不平滑。

节点曝光量是曝光时间、传感器增益、ISP 数字增益、光圈等效增益等分量的乘积,必须单调增加,即后节点大于前节点。原文随后写“第一节点最小,第二节点最大”,与不限节点数表述存在疑点,保留待核。

曝光时间单位为秒,最小允许 0;代码会按传感器限制修正实际最小曝光时间。

光圈分量仅支持 P-Iris,不支持 DC-Iris。P-iris 等效增益仅在启用 Airis 自动光圈时有效,否则光圈固定为默认值。计算详见 AecIrisCtrl。

设置的路线并非最终路线。各曝光分量最终上下限由分解节点和手动配置共同决定。第一次校正:节点上下限未超出传感器/ISP 限制则保留,超出则按硬件限制处理。手动配置值为 0 时使用第一次校正的路线;非 0 且未超硬件限制时进行第二次校正,节点范围以手动值为准;手动值超硬件限制时使用第一次校正结果。相邻节点曝光增加时,只应增加一个分量,其余固定;增加的分量决定该段分配策略,例如仅增益增加,则该段为增益优先。

3588 不支持 ISP 数字增益,因此 IspgainDot 无效。

1.2.2.6 InitExp

【说明】

线性曝光模式初始值设置。

【成员】

成员名称 说明
InitTimeValue 初始曝光时间,单位秒。
InitGainValue 初始传感器增益,实际值,单位 1x。
InitIspDGainValue 初始 ISP 数字增益,实际值,单位 1x。
InitPIrisGainValue 初始 P 光圈等效增益,实际值,单位 1x。
InitDCIrisDutyValue 初始 DC 光圈占空比,范围 [0,100]。

【注意事项】

初始 AE 未设置(各值为 0)时使用系统默认值。

AE 初值受分解曲线上下限约束,超出时以对应边界值替代。

P 光圈等效增益初值仅在 P 光圈类型有效,默认对应其最大光圈的等效增益。含义见光圈调试 IrisCtrl。

DC 光圈占空比初值仅在 DC 类型有效,默认 MaxPwmValue,此时 DC-iris 以最大速度打开。占空比和 MaxPwmValue 含义见 IrisCtrl。

3588 不支持 ISP 数字增益,因此 InitIspDGainValue 无效。

1.2.2.7 DySetpoint

【说明】

动态目标亮度设置。

【成员】

成员名称 说明
ExpLevel 动态曝光节点,值为当前曝光值,数量不限,建议至少 6 个,避免过渡不平滑(原文写 prevent … smooth,疑似漏否定)。
DySetpoint 曝光节点越大,目标亮度节点越小,二者一一对应。节点数量不限,建议至少 6 个以避免过渡不平滑(原文疑似漏否定)。

【注意事项】

ExpLevel 为当前曝光值,即 Curgain * Curtime。

固定目标值可将 DySetpoint 所有节点设为同值。

DySetpoint 节点值应随 ExpLevel 平滑变化,避免闪烁。

1.2.2.8 BackLightCtrl

【说明】

逆光补偿通过提高逆光暗区亮度恢复暗部细节。

【成员】

成员名称 说明
Enable 使能位:1 开启,0 关闭。
MeasArea 暗区检测区域,共 6 种模式:AECV2_MEASURE_AREA_AUTO/UP/BOTTOM/LEFT/RIGHT/CENTER。
LumaDistTh 区域生长容差
OEROILowTh 过曝区域最小亮度,用于区分过曝与非过曝区域。
LvHighTh 环境亮度高阈值
LvLowTh 环境亮度低阈值
ExpLevel 动态曝光节点,值为当前曝光 gain*time(time 单位 s)。数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡(原文否定措辞异常)。
NonOEPdfHighTh 非过曝面积比例阈值 (0~1),节点数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡;数量与 ExpLevel 相同,值一一对应。
LowLightPdfTh 暗区比例阈值 (0~1),节点数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡;数量与 ExpLevel 相同,值一一对应。
TargetLLLuma 动态暗区节点数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡;数量与 ExpLevel 相同、值一一对应,随 ExpLevel 增加而减小。

【注意事项】

关键是确定逆光暗区(关注区)位置,再增加曝光提亮。MeasArea 支持 AUTO、UP、BOTTOM、LEFT、RIGHT、CENTER 六种模式;AUTO 自动检测,其余为手动指定暗区位置。

AUTO 按子窗口亮度分布和场景逆光概率寻找暗区。逆光概率主要由环境亮度因子 Lv_fac、暗区比例因子 DarkPdf_fac、对比度因子 Contrast_fac 组成,相关参数如下。

环境亮度 Lv=meanluma/exp/1000,其中 exp=gain*time,单位 s。

LvHighTh 为环境高亮阈值,越大越不易触发逆光补偿,越小越易触发,类似区分室内外亮度的阈值。原文推荐式为 LvHighTh=setpoint/,分母缺失,保留待核。仅 MeasArea=AUTO 有效。

LvLowTh 为环境低亮阈值,越大越不易触发逆光补偿,反之更易。类似区分室内明暗环境的阈值。原文此处仍推荐 LvHighTh=setpoint/,名称及缺分母均保留待核。仅 AUTO 有效。

上述阈值用于计算环境亮度因子。LowLightPdfTh 是暗区占比阈值,影响暗区比例因子;占比不宜过大,否则容易触发补偿,使室内过亮。建议明亮环境控制在 20% 内,环境变暗时增大暗区占比。仅 AUTO 有效。

英文 PDF 原图 40

图 4-3 逆光 MeasArea 区域

UP/BOTTOM/LEFT/RIGHT/CENTER 为手动模式。指定区低于暗区目标亮度时增曝提亮;高于目标则认为不是暗区或非逆光场景,由全局亮度决定增减曝光。即仅指定区低于暗区目标时启用补偿。

TargetLLLuma 为暗区目标亮度,不宜超过全局目标的 50%,建议 40%~50%,否则逆光场景可能过亮。MeasArea 任何值均有效。

1.2.2.9 OverExpCtrl

【说明】

强光抑制模块通过降低曝光减轻画面过曝。

【成员】

成员名称 说明
Enable 使能位:1 开启,0 关闭。
HighLightTh 高光区亮度阈值,范围 [0,255]。
LowLightTh 低亮区亮度阈值,范围 [0,255]。
MaxWeight 最大权重值
OEPdf 过曝面积比例,节点数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡;比例从小到大,范围 [0,1]。
HighLightWeight 高光区权重,节点数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡;对应过曝面积比例节点,最大受 MaxWeight 限制。
LowLightWeight 低亮区权重,节点数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡;对应过曝面积比例节点,最大受 MaxWeight 限制。

【注意事项】

HighLightTh 为高亮阈值,其上区域权重 HighLightWeight;LowLightTh 为低亮阈值,其下区域权重 LowLightWeight;二者之间权重在 LowLightWeight 与 HighLightWeight 间插值。

HighLightWeight 越大,强光抑制越强;LowLightWeight 越大,抑制越弱。建议分别为 1~4、0.7~1。

若所有存在过曝区的场景均强烈抑制,会使许多场景整体过暗。HighLightWeight 不宜过大,建议随过曝面积比例增加而降低,避免过度压暗。

启用强光抑制时,建议同时启用线性 TMO,避免暗区过暗。

1.2.3 4.1.2.3 AEC HDR 曝光调试参数
参数名 参数类型 简要说明
ToleranceIn/Out 调试参数 用户调试参数
StrategyMode 调试参数 用户调试参数
EvBias 调试参数 用户调试参数
ExpRatioCtrl 调试参数 用户调试参数
Route 调试参数 用户调试参数
InitExp 调试参数 用户调试参数
LongFrmMode 调试参数 用户调试参数
LframeCtrl 调试参数 用户调试参数
MframeCtrl 调试参数 用户调试参数
SframeCtrl 调试参数 用户调试参数
1.2.3.1 ToleranceIn/Out

【说明】

画面亮度容差,单位 %,范围 [0,100]。

AE 收敛时,亮度 B 应位于 [真实有效目标亮度 X(1-tolerance/100), 真实有效目标亮度 X(1+Tolerance/100)]。

ToleranceIn 为未收敛时容差,ToleranceOut 为收敛后容差。建议 ToleranceIn < ToleranceOut,避免对曝光变化过敏,保持稳定。

1.2.3.2 StrategyMode

【说明】

自动曝光策略:高光优先或低照度优先。

【成员】

高光优先:AECV2_STRATEGY_MODE_HIGHLIGHT_PRIOR。

低照度优先:AECV2_STRATEGY_MODE_LOWLIGHT_PRIOR。

【注意事项】

不同曝光比模式下行为不同,参见 ExpRatioCtrl。

1.2.3.3 EvBias

【说明】

曝光量百分比偏移,范围 [-200, +200]%,用于特殊场景调整目标亮度。真实有效目标为原目标 X [1+abs(EvBias)/100]^[EvBias/abs(EvBias)]。

EvBias=100 时目标为默认两倍;EvBias=-100 时为 1/2。

【注意事项】

若 toleranceIn/Out 较大,一方面影响 AE 响应速度,另一方面影响 EvBias;EvBias 调整间隔小于 toleranceIn/Out 时,亮度调整可能不生效。

1.2.3.4 InitExp

【说明】

HDR 曝光初值设置。

【成员】

成员名称 说明
InitTimeValue 初始曝光时间,单位秒。
InitGainValue 初始传感器增益,实际值,单位 1x。
InitIspDGainValue 初始 ISP 数字增益,实际值,单位 1x。
InitPIrisGainValue 初始 P 光圈等效增益,实际值,单位 1x。
InitDCIrisDutyValue 初始 DC 光圈占空比,范围 [0,100]。

【注意事项】

初始 AE 未设置(各值为 0)时使用系统默认值。

AE 初值受分解曲线上下限约束,超出时以对应边界值替代。

部分传感器有特殊要求,例如 os04a10 要求短帧初始曝光小于 0.005s。

P 光圈等效增益初值仅 P 光圈有效,默认对应最大光圈的等效增益;含义见 AecIrisCtrl。

DC 光圈占空比初值仅 DC 光圈有效,默认 MaxPwmValue,使 DC-iris 以最大速度打开;占空比及 MaxPwmValue 见 AecIrisCtrl。

3588 不支持 ISP 数字增益,因此 InitIspDGainValue 无效。

1.2.3.5 Route

【说明】

自动曝光分解策略,用于设置 AE 路线。算法计算的曝光按设定路线分配,可按需求设置曝光时间(快门)优先、增益优先或光圈优先。

【成员】

成员名称 说明
Frm0/1/2TimeDot 曝光时间节点,单位秒。HDR 两帧仅 Frm0/1TimeDot 有效,三帧 Frm0/1/2TimeDot 有效。原文称 FRM0~3 是曝光由短到长的帧号(数量表述待核对)。
Frm0/1/2GainDot 传感器增益节点。HDR 两帧用 Frm0/1GainDot,三帧用 Frm0/1/2GainDot;实际增益,单位 1x。原文 FRM0~3 表示曝光由短到长的帧号。
Frm0/1/2IspDGainDot ISP 数字增益节点。HDR 两帧用 Frm0/1IspDGainDot,三帧用 Frm0/1/2IspDGainDot;实际增益,单位 1x。原文 FRM0~3 表示曝光由短到长的帧号。
PIrisDot 光圈等效增益节点,实际值,单位 1x。

【注意事项】

英文 PDF 原图 44

图 4-2 曝光分解示意(原稿重复图号)

分解曲线节点不限,建议至少 6 个以保证平滑。

两帧 HDR 设置 Frm0/1TimeDot、Frm0/1GainDot、Frm0/1IspDGainDot,分别对应短、长帧;三帧设置 Frm0/1/2TimeDot、Frm0/1/2GainDot、Frm0/1/2IspDGainDot,分别对应短、中、长帧。各帧曝光时间应合理分配,总和不能超过帧率允许的最大曝光时间!

节点曝光量是曝光时间、传感器增益、ISP 数字增益、光圈等效增益等分量的乘积,必须单调增加,即后节点大于前节点。原文随后写“第一节点最小,第二节点最大”,与不限节点数表述存在疑点,保留待核。

曝光时间单位为秒,最小允许 0;代码会按传感器限制修正实际最小曝光时间。

光圈分量仅支持 P-Iris,不支持 DC-Iris。P-iris 等效增益仅在启用 Airis 自动光圈时有效,否则光圈固定为默认值。计算详见 AecIrisCtrl。

配置的路线不是最终路线。各分量实际上下限同时由分解节点和手动配置决定:节点值未超传感器/ISP 限制时保留,否则先按硬件限制校正。手动配置为 0 时采用第一次校正结果;非 0 且未超硬件限制时再次按手动范围校正;手动值超限时仍采用第一次校正结果。

相邻节点曝光增长时,只增加一个分量,其余固定;该分量决定此段策略,例如仅增益增加就是增益优先。

3588 当前不支持 ISP 数字增益,Frm0/1/2ispDGainDot 无效。

1.2.3.6 ExpRatioCtrl

【说明】

HdrAE 曝光比控制模块。

【成员】

成员名称 说明
ExpRatioType 曝光比模式,仅 HDR 多帧合成有效。AUTO:根据场景自动计算长短帧曝光比;FIX:固定长短帧曝光比。
RatioExpDot 曝光节点,用于根据曝光量动态设置固定或最大曝光比,一一对应。数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡。
M2SRatioFix 节点数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡,数量与 RatioExpDot 一致。ExpRatioType = AUTO 时无效;FIX 时为中短帧曝光比,对应 RatioExpDot。
L2MRatioFix 节点数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡,数量与 RatioExpDot 一致。AUTO 无效;FIX 时为长中帧曝光比,对应 RatioExpDot。HDR 两帧无效、三帧有效。
M2SRatioMax 节点数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡,数量与 RatioExpDot 一致。AUTO 时为中短帧动态最大曝光比,对应 RatioExpDot;FIX 无效。
L2MRatioMax 节点数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡,数量与 RatioExpDot 一致。AUTO 时为长中帧动态最大曝光比,对应 RatioExpDot;仅 HDR 三帧有效,两帧和 FIX 无效。

【注意事项】

ExpRatioType=AUTO 使用自动曝光比。两帧时长短比上限为 M2SratioMax;三帧时中短比上限为 M2SratioMax、长中比上限为 L2MratioMax。无额外最小比限制,但不得小于 1。FIX 使用固定比:两帧长短比 M2SRatioFix;三帧中短比 M2SRatioFix、长中比 L2MratioFix。

自动比、两帧 HDR 中,算法算出的长短比超过 M2SratioMax 时,按 StrategyMode 确定优先帧。HIGHLIGHT_PRIOR 保证短帧,长帧曝光 = 短帧曝光 * M2SratioMax;LOWLIGHT_PRIOR 保证长帧,短帧曝光 = 长帧曝光 / M2SratioMax。三帧同理:HIGHLIGHT_PRIOR 优先较短帧,LOWLIGHT_PRIOR 优先较长帧。

固定比、两帧 HDR 中,HIGHLIGHT_PRIOR 以短帧为准,长帧曝光 = 短帧曝光 * M2SRatioFix;LOWLIGHT_PRIOR 以长帧为准,短帧曝光 = 长帧曝光 / M2SRatioFix。三帧类推(原文结尾写“3 fps HDR mode”,这里说明其上下文,同时保留此疑点)。

1.2.3.7 LongFrmMode

【说明】

HdrAE 长帧模式功能控制。

【成员】

成员名称 说明
Mode 长帧模式:NORMAL/AUTO_LONGFRAME/LONGFRAME。NORMAL:正常 HDR,AE 与合成模块按手动/自动曝光比工作。AUTO_LONGFRAME:曝光超过阈值时长帧时间接近单帧允许最大值,合成仅输出长帧。LONGFRAME:AE 将短帧时间设最小,长帧接近单帧最大值,合成仅输出长帧。
SfrmMinLine 长帧/自动长帧模式的短帧最小曝光行数。受传感器限制,可能无法达到传感器允许的最小行数,须单独设置。
LfrmModeExpTh 自动长帧模式中,长帧曝光超过 LfrmModeExpTh 时切换到长帧模式。
1.2.3.8 LframeCtrl

【说明】

长帧参数:两帧 HdrAE 的长帧须兼顾普通动态范围和逆光,故有全局与暗区两个亮度目标。长帧全局亮度需处于全局目标容差内,同时暗区亮度应不低于暗区目标。

【成员】

成员名称 说明
OEROILowTh 过曝区最低亮度,用于区分过曝与非过曝区。
LvHighTh 环境亮度高阈值
LvLowTh 环境亮度低阈值
LExpLevel 节点数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡。ExpLevel =gain*time(time 单位 s)。
LSetPoint 节点数量与 LExpLevel 相同,值逐一对应。
NonOEPdfHighTh 非过曝面积比例阈值 (0~1),节点数量与 LExpLevel 一致,值一一对应。
LowLightPdfTh 节点数量与 LExpLevel 一致,值一一对应,并随 ExpLevel 增加而增加。
TargetLLLuma 动态长帧暗区节点数量与 LExpLevel 相同,值一一对应,随 ExpLevel 增加而减少。

【注意事项】

环境亮度 Lv=meanluma/exp/1000,exp=gain*time,单位 s。

LvHighTh 为环境高亮阈值,越大越难触发逆光补偿,类似室内外亮度分界。原文推荐 LvHighTh=setpoint/ 缺分母,保留待核。

LvLowTh 为环境低亮阈值,越大越难触发补偿,类似室内明暗分界。原文仍写 LvHighTh=setpoint/,名称与缺分母均保留待核。

环境亮度高低阈值用于计算环境亮度因子。

LowLightPdfTh 为暗区比例阈值,影响暗区因子。不宜过大,否则易触发逆光补偿导致室内过亮。建议亮环境中暗区占比控制在 20% 内,随环境变暗增加。

暗区目标不宜超过全局目标 50%,建议为 40%~50%,否则逆光场景可能过亮。

1.2.3.9 MframeCtrl

【说明】

中帧调试参数(仅在 HDR 三帧模式下有效)

【成员】

成员名称 说明
MExpLevel 动态中帧曝光节点,数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡。ExpLevel = gain*time(time 单位 s)。
MSetPoint 动态中帧全局目标亮度,节点数量与 MExpLevel 一致、值一一对应;曝光越大,目标越低。
1.2.3.10 SframeCtrl

【说明】

短帧调试参数

【成员】

成员名称 说明
SExpLevel 动态短帧最大曝光节点,数量不限,建议至少 6 个以平滑过渡。ExpLevel = gain*time(time 单位 s)。
SSetPoint 动态短帧全局平均目标亮度,原文要求节点与 MExpLevel 一一对应(名称待核对)。同区间高光目标亮度须高于全局目标。
TargetHLLuma 动态短帧高光区平均目标,原文要求数量和值与 MExpLevel 逐一对应。
HLLumaTolerance 短帧高光目标容差百分比,单位 %。
HLROIExpandEn 短帧高光区域扩展使能:1 忽略小高光区域、降低敏感度;0 抑制所有高光区亮度、提高敏感度。
1.2.4 4.1.2.4 AEC 模块光圈调试参数

IrisCtrl

【说明】

光圈控制参数

【成员】

成员名称 说明
Enable 自动光圈控制使能
IrisType 光圈类型:P(P-iris)或 DC(DC-iris)。
ManualEn 手动光圈使能
InitAttr 光圈初始值参数
DCIrisAttr DC 光圈控制参数

ManualAttr

成员名称 说明
PIrisGainValue 手动 P 光圈等效增益,实际值、单位 1x,受光圈器件限制,范围 [1,1024]。
DCIrisHoldValue 手动 DC 光圈 HoldValue,与器件相关,范围 [0,100]。

InitAttr

成员名称 说明
PIrisGainValue P 光圈初始等效增益,实际值、单位 1x,受器件限制,范围 [1,1024]。
DCIrisHoldValue DC 光圈 HoldValue,与器件相关,范围 [0,100]。

PIrisAttr

成员名称 说明
TotalStep P-iris 步进电机总步数,取决于镜头。
EffcStep P-iris 步进电机可用步数,取决于镜头。
ZeroIsMax step0 是否对应最大光圈,取决于镜头。0:step0 对应最小光圈;1:对应最大光圈。
StepTable P-iris 电机位置到光圈等效增益的映射表,取决于镜头。

DCIrisAttr

成员名称 说明
Kp 限制亮度剧变时光圈开关速度的比例系数;值越大,变化越慢。过大时制动提前、调节过久;过小时制动滞后、过冲增大。合理值取决于 DC-iris 镜头及电路特性,建议 0.5,范围 [0,1]。
Ki 调节光圈开关速度的积分系数,值越大速度越快。过大易过冲振荡;过小调节缓慢,环境亮度突变时也易振荡。建议 0.2,范围 [0,1]。
Kd 调节光圈开关速度的微分系数,值越大速度越快。建议 0.3,范围 [0,1]。
MinPwmDuty 最小 PWM 占空比,单位 %,与 DC-iris 镜头和电路有关。越小关闭越快,但易振荡。范围 [0,100],默认 0。
MaxPwmDuty 最大 PWM 占空比,单位 %,与 DC-iris 镜头和电路有关。越大打开越快;过小可能尚未最大开度就退出控制。范围 [0,100],默认 100。
OpenPwmDuty 光圈打开的 PWM 阈值:占空比严格大于 OpenPwmDuty 时打开。与 DC-iris 镜头有关,单位 %,范围 [0,100]。
ClosePwmDuty 光圈关闭的 PWM 阈值:占空比严格小于 ClosePwmDuty 时关闭。与 DC-iris 镜头有关,单位 %,范围 [0,100]。

【注意事项】

关闭自动光圈功能后,DC-iris 光圈默认开至最大;P-iris 光圈默认移动到最大光圈对应的步进电机位置。若需改变上述光圈位置,可修改 InitAttr 模块中的 PIrisGainValue 和 DCIrisHoldValue。

ManualIrisEn:启用手动光圈控制。当 IrisType 为 P 光圈时,仅 PirisGainValue 有效;当类型为 DC 光圈时,仅 DCIrisHoldValue 有效。

DCIrisHoldValue:在手动模式下直接设置电机 PWM 占空比,范围为 [0,100]。手动设置 HoldValue(即 DCIrisAttr 中 ClosePwmDuty 到 OpenPwmDuty 范围内的值)时,DC 光圈保持当前大小;设定值大于 OpenPwmDuty 时,光圈打开,值越大打开速度越快;设定值小于 ClosePwmDuty 时,光圈关闭,值越小关闭速度越快。

自动光圈 Airis 算法的基本控制流程如下:

对于 DC-iris 镜头,Airis 根据当前亮度与目标亮度的偏差控制光圈大小。当曝光达到最小值且当前亮度超过目标亮度容差范围时,退出 AE 控制,固定曝光时间和曝光增益,进入 AIRIS 控制范围。若当前画面亮度稳定且 DC-iris 的 PWM 占空比大于 OpenPwmDuty,则认为光圈已达到最大,退出 Airis 光圈控制,将控制权交还 AE。

对于 P-iris 镜头,通过 AecRoute 模块控制光圈。将 P-iris 的光圈大小转换为等效增益,参与曝光分解计算。

P-iris 步进电机位置与光圈等效增益映射表 StepTable,通常根据镜头厂商提供的电机位置与光圈大小对应关系制作。P-iris 由 AE 的 AecRoute 模块控制,该模块将光圈大小转换为等效增益,因此要求 P-iris 控制具有良好线性度。等效增益范围为 [1,1024]:F1.0 对应 1024,F1.4 对应 512,以此类推,F32.0 对应 1。制表时,须将各电机位置对应的光圈转换为等效增益,填入 StepTable,并按电机位置递增顺序排列(step0、step1…stepN)。

TotalStep 表示 P-iris 步进电机总步数,其值取决于镜头。EffcStep 表示可用步数,通常小于 TotalStep。靠近光圈关闭端的位置,其等效增益对应值误差较大,光圈调节时容易振荡,因此通常不使用靠近关闭端的步进位置。

表 4-1 给出 P-iris 步进电机位置、光圈孔径面积和等效增益的对应关系,以下以该表说明 StepTable 的设置。表中第 1–2 列和第 4–5 列的步进位置与光圈面积关系由镜头厂商提供。该镜头步进电机共有 81 个调节步,step0 时光圈最大,标称最大光圈为 1.4。光圈数 1.4 对应等效增益 512,因此 step0 的等效增益为 512。以 step3 为例,光圈面积为 195.869,对应等效增益 = 512* (195.869/201.062)=499(四舍五入);其他位置可依此计算。原文随后引用“表 1-1”:接近关闭端时,光圈面积很小,与最大面积可相差数千倍,对应等效增益误差较大,因此建议不使用靠近关闭端的位置,以免误差引起曝光振荡。将表中各位置的等效增益按步进位置递增顺序(step0、step1…stepN)填入 StepTable。

DC-iris 的 OpenPwmDuty 和 ClosePwmDuty 需实测,数值与镜头有关。某些镜头在 PWM 占空比大于 OpenPwmDuty 时打开光圈;原文写“小于 OpenPwmDuty 时关闭光圈”,同时又规定大于等于 ClosePwmDuty 且小于等于 OpenPwmDuty 时光圈保持当前位置,该区间内的值称为 HoldValue(上述阈值叙述存在重叠,保留待核对)。另一些镜头只有一个开关阈值:PWM 占空比高于此阈值时打开,低于此阈值时关闭,等于阈值时保持当前位置,即 HoldValue。此时可以设置 ClosePwmDuty = OpenPwmDuty = HoldValue。

表 4-1 P-iris 步进电机位置、光圈孔径及等效增益对应表

步进位置 光圈面积 (mm2) 等效增益 步进位置 光圈面积 (mm2) 等效增益
0 201.062 512 41 56.653 144
1 200.759 511 42 53.438 136
2 198.583 506 43 50.282 128
3 195.869 499 44 47.188 120
4 192.879 491 45 44.159 112
5 189.677 483 46 41.197 105
6 186.293 474 47 38.307 98
7 182.744 465 48 35.49 90
8 179.035 456 49 32.751 83
9 175.271 446 50 30.093 77
10 171.484 437 51 27.519 70
11 167.681 427 52 25.034 64
12 163.865 417 53 22.642 58
13 160.036 408 54 20.347 52
14 156.198 398 55 18.154 46
15 152.351 388 56 16.068 41
16 148.499 378 57 14.096 36
17 144.642 368 58 12.245 31
18 140.783 359 59 10.522 27
19 136.925 349 60 8.935 23
20 133.069 339 61 7.484 19
21 129.217 329 62 6.169 16
22 125.371 319 63 4.987 13
23 121.535 309 64 3.936 10
24 117.709 300 65 3.014 8
25 113.897 290 66 2.22 6
26 110.1 280 67 1.55 4
27 106.321 271 68 1.003 3
28 102.562 261 69 0.577 1
步进位置 光圈面积 (mm2) 等效增益 步进位置 光圈面积 (mm2) 等效增益
29 98.826 252 70 0.268 1
30 95.115 242 71 0.075 0
31 91.431 233 72 关闭 0
32 87.777 224 73 关闭 0
33 84.156 214 74 关闭 0
34 80.569 205 75 关闭 0
35 77.02 196 76 关闭 0
36 73.51 187 77 关闭 0
37 70.043 178 78 关闭 0
38 66.621 170 79 关闭 0
39 63.247 161 80 关闭 0
40 59.923 153      
1.2.5 4.1.2.5 AEC 模块同步测试参数

SyncTest

【说明】

曝光与统计同步测试功能支持按给定帧间隔循环设置 N 组不同曝光值。通过循环设置这些曝光,可测试传感器曝光时间、曝光增益及 DCG 切换的生效帧数是否正确,也可测试曝光线性度,从而确认曝光时间、增益的寄存器值转换公式及相关参数是否正确。

【成员】

成员名称 说明
Enable 曝光与统计同步测试使能
IntervalFrm 曝光切换间隔帧数
AlterExp 曝光切换参数

AlterExp

按模式分为 LinearAE 和 HdrAE 两组参数。

成员名称 说明
TimeValue 曝光时间值
GainValue 曝光增益值
IspDgainValue ISP 数字增益值
DcgMode DCG 模式值
PIrisGainValue P-iris 等效增益
1.2.6 4.1.2.5 sensorinfo 参数
参数名 参数类型 简要说明
Gain2Reg CIS 驱动参数 以 CIS 数据手册为准,非调试参数。
Time2Reg CIS 驱动参数 依据 CIS 数据手册,非调试参数,通常保持默认值无需修改。
CISGainSet CIS 驱动参数 以 CIS 数据手册为准,非调试参数。
CISTimeSet CIS 驱动参数 以 CIS 数据手册为准,非调试参数。
CISHdrSet CIS 驱动参数 以 CIS 数据手册为准,非调试参数。
CISDcgSet CIS 驱动参数 以 CIS 数据手册为准,非调试参数。
CISExpUpdate CIS 驱动参数 以 CIS 数据手册为准,非调试参数。
CISMinFps CIS 驱动参数 通常使用默认值,需要更低帧率时可修改。
CISFlip 调试参数 用户调试参数,按产品应用设置翻转、镜像。

sensorinfo 参数模块由驱动或调试人员填写,用于提供与曝光相关的 CIS 参数信息,便于调试。调试前须确认这些参数与传感器数据手册一致,否则可能出现曝光闪烁、HDR 效果异常等问题。

1.2.6.1 Gain2Reg

【说明】

配置传感器增益到寄存器值的转换公式。不同厂商的公式大致分为线性(包括分段线性、反比例)与非线性。非线性主要针对 Sony 等厂商,目前仅支持 dB 模式增益转换公式。

【成员】

成员名称 说明
GainMode 增益转换公式模式:EXPGAIN_MODE_NONLINEAR_DB 非线性,EXPGAIN_MODE_LINEAR 线性。
GainRange 线性增益转换公式,支持分段线性;GainMode = EXPGAIN_MODE_LINEAR 时有效。

【注意事项】

转换公式中的传感器增益指总增益:total gain = again*dgain。若 again 与 dgain 的转换公式不同,可分段设置,如上图所示,并相应调整 size。

线性传感器增益到寄存器值的公式由 3 个系数(M0、C0、C1)构成,说明如下:

转换公式(设置到驱动):reg = (gain^M0)*C1 - C0+ 0.5

XML 参数对应关系:

第 1 列:增益区间起始值;第 2 列:增益区间结束值;第 3 列:C1;第 4 列:C0。

第 5 列:M0;第 6 列:增益起始值对应的 reg;第 7 列:增益结束值对应的 reg。

GainMode = EXPGAIN_MODE_NONLINEAR_DB 时使用非线性转换,目前仅支持 dB 模式,对应公式为 reg = 20xlog10(gain)x10/3。该公式无需填写,算法默认使用它。

对于支持 DCG 且转换公式为线性的传感器,GainRange 填写 LCG 的增益转换公式。

【示例】

s5kgm1sp

该传感器的模拟与数字增益转换公式不同。如图 4-3、4-4,模拟增益寄存器值是模拟增益的 32 倍,数字增益寄存器值是数字增益的 256 倍。

英文 PDF 原图 59

模拟增益公式为 gain = x / 0x20。S5KGM1ST03 的模拟增益为全局增益,不支持逐通道增益;gain = x / 32,最大支持 X16。

图 4-3 模拟增益到寄存器值示例

英文 PDF 原图 59

SMIA 增益寄存器接口支持粗调及 1/256 单位的小数增益。四个 Bayer 通道数字增益分别由四个参数控制;应用数字增益时,结果的 LSB(s) 应补零。表 15:数字增益示例。

增益值 api_rw_digital_gain_code_XXX 寄存器值
X1 0x0100
X2 0x0200
X3 0x0300
X8 0x0800
X16 0x1000

图 4-4 数字增益到寄存器值示例

已知 s5kgm1sp 的最大模拟增益为 16X,最大数字增益为 16X,total gain = again*dgain。Total gain <=16X 时,again 有效,dgain=1X;Total gain > 16X 时,again = 16X,dgain 有效。因此须分别配置总增益 [1,16] 倍和 [16,256] 倍区间的转换公式,具体如下:

[1.0000 16.0000 32.0000 0.0000 1.0000 32.0000 512.0000 16.0000 256.0000 16.0000 -512.0000 1.0000 768.0000 4608.0000 ]

总增益 [16,256] 倍区间内,模拟增益固定为 16X(a_reg=16x32=512),数字增益 d_reg = dgain x 256,故寄存器值 reg=a_reg+d_reg = 512 + Total gain /16 x 256 = 512 + Total gain x 16,即 M0=1、C0=-512、C1=16。应用下发的总增益寄存器值(下称 reg)需按如下方式修改:

  if(reg <= 0x200){
      a_reg = reg;
      d_reg = 0x0100;
  }else{
      a_reg = 0x200;
      d_reg = reg-0x200;
  }
1.2.6.2 Time2Reg

【说明】

将传感器曝光时间转换为寄存器曝光行数的公式由 4 个系数(C0、C1、C2、C3)构成。

转换公式:line = C0*VTS + C1 + C2 * (time * pclk / HTS + C3)。XML 参数依次为 C0、C1、C2、C3。反向计算曝光时间:

Time = ((line - C0 x vts - C1) / C2 - C3)*hts/pclk

【注意事项】

默认 4 个系数为 0、0、1、0.5,得到的曝光行数以 1 行为步长递增。通常无需修改。

1.2.6.3 CISGainSet

【说明】

CIS 相关增益设置

【成员】

成员名称 说明
CISAgainRange 传感器模拟增益/LCG 的最小、最大值,最小不得低于 1。支持双转换增益时表示 LCG 范围;若以数字增益补精度,可表示总增益范围。
CISExtraAgainRange 传感器模拟增益 HCG 的最小、最大值,最小不得低于 1。支持 DCG 时表示 HCG 范围;通常 range = CISAgainRange * dcg_ratio,但 ov2718 等例外,以厂商数据手册为准。不支持 DCG 时无效,建议最小最大均填 1 便于参考。
CISDgainRange 传感器数字增益范围,最小不得低于 1;若数字增益用于补精度,则填 1。
CISIspDgainRange ISP 数字增益范围,最小不得低于 1。原文称 356x 平台目前不支持 ISP 数字增益,最小最大均填 1。
CISHdrGainIndSetEn HDR 多帧传感器增益是否独立设置:0 共用增益,如 GC2093;1 各帧可独立设置。仅 HDR stagger 有效,HDR DCG 无效。
1.2.6.4 CISTimeSet

【说明】

CIS 曝光时间设置按曝光模式分为 Linear 和 HDR;HDR 又分为两帧和三帧配置。

【成员】

成员名称 说明
CISLinTimeRegMaxFac 线性模式最大曝光行数与 VTS 的关系含 C0、C1:MaxTimeLine = C0*vts – C1。系数见传感器数据手册。
CISHdrTimeRegSumFac HDR 多帧最大曝光行数之和与 VTS 的关系含 C0、C1。原文公式为 MaxTimeLineSum = C0vts – C1(C0vts 缺运算符且前句散落 *,保留待核对);系数见数据手册。
CISTimeRegMin 线性/HDR 模式传感器允许的最小曝光行数(寄存器值),整数。
CISTimeRegOdevity 线性/HDR 曝光行数奇偶约束:Line = C0*x+C1。无限制 C0=1 C1=0;奇数行 C0=2 C1=1;偶数行 C0=2 C1=0;N 的整数倍 C0=N C1=0。
CISTimeRegUnEqualEn HDR 各帧 S/M/L 曝光行数相等限制:En=0 允许相等,En=1 不允许相等。
CISTimeRegMax HDR 最大允许曝光行数(寄存器值),整数。3 个元素:两帧时前 2 项为短、长帧上限;三帧时全部为短、中、长上限。无单帧上限可填 0**(原文符号保留);非 0 时以该值为限。例如 IMX307 短帧上限 222 行、长帧无限制,填 [222 0 0]。
1.2.6.5 CISTimeSet

【说明】

CIS 曝光时间设置按曝光模式分为 Linear 和 HDR;HDR 又分为两帧和三帧配置。

【成员】

成员名称 说明
CISLinTimeRegMaxFac 线性模式最大曝光行数与 VTS 的关系含 C0、C1:MaxTimeLine = C0*vts – C1。系数见传感器数据手册。
CISHdrTimeRegSumFac HDR 多帧最大曝光行数之和与 VTS 的关系含 C0、C1。原文公式为 MaxTimeLineSum = C0vts – C1(C0vts 缺运算符且前句散落 *,保留待核对);系数见数据手册。
CISTimeRegMin 线性/HDR 模式传感器允许的最小曝光行数(寄存器值),整数。
CISTimeRegOdevity 线性/HDR 曝光行数奇偶约束:Line = C0*x+C1。无限制 C0=1 C1=0;奇数行 C0=2 C1=1;偶数行 C0=2 C1=0;N 的整数倍 C0=N C1=0。
CISTimeRegUnEqualEn HDR 各帧 S/M/L 曝光行数相等限制:En=0 允许相等,En=1 不允许相等。
CISTimeRegMax HDR 最大允许曝光行数(寄存器值),整数。3 个元素:两帧时前 2 项为短、长帧上限;三帧时全部为短、中、长上限。无单帧上限可填 0**(原文符号保留);非 0 时以该值为限。例如 IMX307 短帧上限 222 行、长帧无限制,填 [222 0 0]。
1.2.6.6 CISHdrSet

【说明】

HDR 模式相关设置参数

【成员】

成员名称 说明
Enable HDR 使能:0 不支持,1 支持。
Support_mode HDR 帧模式共四种:MODE_2_LINE/MODE_3_LINE、MODE_2_FRAME/MODE_3_FRAME。
Line_mode HDR Line_mode 目前仅支持 DCG 和 STAGGER。DOL 等同 STAGGER,统一写作 STAGGER。
1.2.6.7 CISDcgSet

【说明】

双转换增益功能的参数模块包含线性和 HDR 模式,用于控制 DCG 切换,要求传感器支持 DCG 模式切换配置。若传感器在内部自行切换 DCG,须关闭本模块。

【成员】

成员名称 说明
Support_en DCG 支持:1 模块参数有效;0 不支持双转换增益。
dcg_optype DCG 切换模式:RK_AIQ_OP_MODE_AUTO 按阈值切换 LCG/HCG;RK_AIQ_OP_MODE_MANUAL 不自动切换,使用 dcgmode_init 固定值。
dcgmode_init 各帧 DCG 模式初始值。
dcg_ratio 转换增益值
sync_switch 同步切换,仅 HDR 有效。1 各帧以长帧为准同步切换 DCG;0 各帧独立切换。
gain_ctrl 按曝光增益切换 DCG:lcg2hcg_th 为 LCG→HCG 阈值,hcg2lcg_th 为 HCG→LCG 阈值。

【注意事项】

本模块控制 DCG 切换,要求传感器支持 DCG 模式切换配置。若传感器在内部自行切换 DCG,须关闭本模块。

传感器使用 HDR-DCG 模式时,短曝光帧固定为 LCG,长曝光帧固定为 HCG。因此 dcg_optype 应设为 MANUAL;两帧模式 dcgmode_init = [0 1 0],三帧模式 dcgmode_init = [0 0 1]。

若传感器不支持双转换增益功能,dcg_ratio 须设为 1。

1.2.6.8 CISExpUpdate

【说明】

曝光生效参数通常可从传感器数据手册获取。部分传感器普通与 HDR 模式下的生效帧数不同,须按模式分别填写。

【成员】

成员名称 说明
time_update 传感器曝光时间生效帧数
gain_update 传感器曝光增益生效帧数
dcg_update DCG 模式生效帧数

【注意事项】

模块数值须依据传感器厂商的数据手册,不能任意设置。错误设置可能导致曝光调整时闪烁。

一般传感器数据手册会说明曝光时间和增益的生效帧数。如果在第 n 帧写入时间和增益,到第 n+2 帧生效,则 time_delay = 2、gain_delay = 2,以此类推。

某些传感器的曝光时间与增益生效帧数不同。参数错误可能使曝光调整过程中二者生效不同步,导致闪烁。

1.2.6.9 CISMinFps

【说明】

允许的最低帧率:用于自动降帧模式,限制最低帧率,防止弱光下帧率过低,拖影严重影响效果。

1.2.6.10 CISFlip

【说明】

控制传感器输出图像方向。

bit 0:镜像控制位。

bit 1:翻转控制位。

1.2.7 4.1.2.5 moduleinfo 参数

【说明】

模组信息参数,通常从模组数据手册获取。

【成员】

成员名称 说明
FNumber 模组镜头相对光圈,与镜头有关,无需调试。
EFL 模组镜头焦距,与镜头有关,无需调试。
LensTavg 镜头透过率,与镜头有关,无需调试。
IRCutTavg IRCut 透过率,与镜头有关,无需调试。

【注意事项】

这一部分参数当前无效。

1.3 4.1.3 调试步骤

AEC 模块调试主要包括 AE 目标值、曝光分解路径、权重、收敛速度等。ISP 调试前须确认传感器驱动正常、CIS 相关曝光参数正确,避免错误曝光设置。

调试 AEC 前还须确认 BLC、AWB、LSC、CCM 已校准且功能正确;gamma 模块可使用默认曲线。

1.3.0.1 步骤 1:设置传感器曝光参数

如 4.1.2 节所述,正式调试前须确保 SensorInfo 参数正确,以免曝光设置错误或闪烁。这些参数来自传感器原厂数据手册,调试人员及驱动开发者应重点核对。填好参数后,可开启前述 AE 同步测试功能 SyncTest。它循环设置 N 组不同曝光值,测试传感器曝光时间、增益及 DCG 切换生效帧数是否正确,也可测试曝光线性度,从而确认曝光时间和增益的寄存器值转换公式及相关参数。

若已在校准前确认这些参数,可跳过本步。

1.3.0.2 步骤 2:设置 AE Weight 参数

AEC 测光统计模块可统计直方图及分块亮度。将画面等间隔划分为 NXN 块,每块赋予权重;对关注区域可提高权重,因此应按应用需求设置。IPC 场景的关注主体一般位于画面中心,建议提高中心、降低周边权重,突出中心区域;CVR 场景的主体一般位于中下部道路区域,建议提高中下部权重、降低上部天空区域权重。

英文 PDF 原图 68

原始 15×15 AecGridWeight 示例的可编辑转录(225 个值)。

<AecGridWeight index="1" type="double" size="[15 15]">
  [0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
   1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1
   1 2 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 2 1
   1 2 5 8 8 8 8 8 8 8 8 8 5 2 1
   1 2 5 8 10 10 10 10 10 10 10 8 5 2 1
   1 2 5 8 10 13 13 13 13 13 10 8 5 2 1
   1 2 5 8 10 13 15 15 15 13 10 8 5 2 1
   1 2 5 8 10 13 15 15 15 13 10 8 5 2 1
   1 2 5 8 10 13 15 15 15 13 10 8 5 2 1
   1 2 5 8 10 13 13 13 13 13 10 8 5 2 1
   1 2 5 8 10 10 10 10 10 10 10 8 5 2 1
   1 2 5 8 8 8 8 8 8 8 8 8 5 2 1
   1 2 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 2 1
   1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1
   0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0]
</AecGridWeight>

图 4-5 AEC 权重参数

部分芯片硬件支持更多亮度统计分块。为方便调试,调试文件统一设置 15X15 权重,算法内部根据实际分块数扩展。

1.3.0.3 步骤 3:设置 AE 曝光分解参数

AE 控制算法计算出的曝光量须分解为传感器曝光时间、传感器增益、ISP 数字增益及光圈分量,并分别设置到对应模块,共同得到目标亮度。AecRoute 模块参数完成分解,参数详见 4.1.2 节。不同场景须设置不同 AecRoute:白天通常限制曝光时间,优先调整增益,避免曝光过长引起运动拖影;夜间通常优先调整曝光时间,再调增益,以提高信噪比和夜间亮度。

1.3.0.4 步骤 4:设置 AE 目标亮度

线性曝光模式建议开启动态目标亮度,以适应不同亮度场景。相关参数包括 DySetpoint、ToleranceIn/ToleranceOut、BackLightCtrl、OverExpCtrl 等,详见 4.1.2 节。应在室内静态场景下适用,避免大范围过曝;环境从亮到暗变化时,亮度应平滑过渡。

HDR 模式下,目标亮度调试步骤随曝光比模式及 StrategyMode 而异。应据此在对应帧的参数模块中调整目标亮度。长帧参数 LSetPoint、TargetLLLuma 分别表示全局目标亮度和暗区目标亮度;中帧 MSetPoint 表示中帧全局目标亮度;短帧 SSetPoint、TargetHLLuma 分别表示短帧全局目标亮度及高光区目标亮度。各参数详见 4.1.2 节。

1.3.0.5 步骤 5:设置 AE 收敛与响应速度

AE 收敛及响应速度影响曝光响应、收敛速度和调整平滑性。相关参数为 AecRunInterval、AecSpeed、AecDelayFrmNum,详见 4.1.2 节。室内静态场景可通过开关灯检测光线突变时的收敛速度。较快收敛可能在亮度缓变时造成过渡不平滑或过冲,须权衡。

2. 4.2 NR 与 SHARP

ISP 降噪包括 Bayernr 2D、Bayernr 3D、YNR、CNR 四个模块。

ISP 锐化包含 SHARP 模块。

英文 PDF 原图 69

NR 处理流程框图

建议按处理流程顺序调试降噪,各模块须考虑与前后模块的相互影响及综合效果。

调试时应观察每一步的效果,明确各步骤对降噪的影响。

观察 Bayernr2D 时,应将未经降噪的原始图与仅开启 Bayernr2D 的图像比较。

观察原文所称“YNARR”效果时,应比较 Bayernr3D 输出与仅开启 YNR、关闭 SHARP 的图像(YNARR 为原文拼写)。

其余模块依此类推。

原文另述 RV1106 与 RK3588 的处理流程差异如下(并非将本指南适用范围扩展为 ArmSoM 实测):

1:将 bayer3dnr 提前到 bayer2dnr 之前。

2:Bayer3DNR 的 BayE3D Gain 指导 Bayer2DNR 对运动和静止区域设置不同降噪强度。

3:YNR、CNR、SHARP 根据 local gain 模块,对运动和静止区域设置不同降噪强度。

2.1 4.2.1 Bayer2dnr

2.1.1 4.2.1.1 功能说明

Bayernr 2D 主要对 RAW 数据进行空间降噪。模块判断是否为 HDR 模式,并转换降噪强度,同时对 HDR 长、短帧降噪。

调试时须校准 RAW 数据噪声方差,取得相应校准数据。

降噪模块根据噪声校准结果建立更符合噪声特性的模型。

分别支持高信噪比和低信噪比两种噪声校准及参数。

例如支持双转换增益 DCG 的 CIS:高转换增益 HCG 对应高信噪比模式,低转换增益对应低信噪比模式;原文将后者也写作 HCG,与下文 LCG 说明矛盾,保留待核对。

英文 PDF 原图 70

Bayernr2D 框图

2.1.2 4.2.1.2 关键参数
参数名 参数类型 简要说明
enable 调试参数 常用调试参数
SNR_Mode 模式参数 DCG 对应高、低信噪比模式
Sensor_Mode 模式参数 传感器 DCG 模式
ISO 调试参数 常用调试参数
lumapoint 校准数据 由校准工具生成参数
sigma 校准数据 由校准工具生成参数
gauss_guide 调试参数 常用调试参数
filter_strength 调试参数 常用调试参数
edgesofts 调试参数 不常调试的参数
ratio 调试参数 常用调试参数
weight 调试参数 常用调试参数
pix_diff 调试参数 不常调试,工具界面暂未开放,原文称未来开放。
diff_thld 调试参数 不常调试,工具界面暂未开放,原文称未来开放。
2.1.2.1 enable:

【说明】

不同像素亮度对应不同噪声 sigma 曲线点,共 16 点。

2.1.2.2 SNR_Mode

【说明】

LCG 与 HCG 对应不同噪声模式。

HSNR 对应 HCG,LSNR 对应 LCG 模式。

2.1.2.3 Sensor_Mode

【说明】

传感器支持的 HCG、LCG 模式;若不支持 DCG,默认使用 LCG 参数。

2.1.2.4 ISO

【说明】

不同 ISO 档位对应不同调试参数,目前仅支持 13 档。

2.1.2.5 filter_strength

【说明】

降噪强度参数,范围 [0, 16],值越大降噪越强。

2.1.2.6 gauss_guide

【说明】

是否启用高斯引导:1 开启,0 关闭。

2.1.2.7 lumapoint/sigma

【说明】

校准数据:不同像素亮度对应不同噪声 SIGMA 曲线点,共 16 点。

LumaPoint 对应横坐标像素亮度,范围 [0, 65535]。

sigma 对应纵坐标噪声值曲线,范围 [0, 65535]。

2.1.2.8 edgesofts

【说明】

影响空间域权重,范围 [1, 16],默认 1。

2.1.2.9 ratio

【说明】

软阈值权重,范围 [0, 1.0],值越小降噪越强。

范围 [0, 1],默认 0.01。

2.1.2.10 weight

【说明】

滤波输出的值越大,降噪强度越大。

范围 [0, 1],默认 0.5。

2.1.2.11 pix_diff

【说明】

此参数不常调试,工具界面目前未开放,原文称后续会开放。

双边滤波 5x5 窗口像素差阈值,默认 0x3fff。

2.1.2.12 diff_thld

【说明】

此参数不常调试,工具界面目前未开放,原文称后续会开放。

双边滤波计算欧氏距离的平方差阈值,默认 0x3ff。

2.1.3 4.2.1.3 调试步骤

调试时关闭 Bayernr3D、Ynr、CNR、Sharp 等模块。

Bayernr2D 抑制影响细节和噪声形态的高频噪声。强度较大时,噪声颗粒变为低频,细节减少。

调整 bayernr2D 处理强度,在噪声与细节损失之间取得平衡(原文用词为 velocity)。

低 ISO 下整体降噪较弱,filter_strength 和 weight 较小。

高 ISO 下建议适当逐渐增加强度,增大 filter_strength 和 weight。

2.2 4.2.2 BayerTnr

2.2.1 4.2.2.1 功能说明

本模块对 RAW 域图像执行时域降噪和软阈值降噪。

将当前帧和 IIR 帧数据分为低频、高频层,分别处理和降噪。

本模块调试需要与 Bayernr 2D 相同的校准数据。

降噪模块根据噪声校准结果建立更符合噪声特性的模型。

分别支持高、低信噪比两种噪声校准和参数。

例如支持双转换增益(DCG)的 CIS,高转换增益 HCG 对应高信噪比模式,低转换增益对应低信噪比模式;原文将低转换增益同样写作 HCG,保留此疑点待核对。

英文 PDF 原图 74

bayernr3d 框图

2.2.2 4.2.2.2 关键参数
参数名 参数类型 简要说明
Enable 调试参数 常用调试参数
SNR_Mode 模式参数 DCG 对应高、低信噪比模式
sensor_Mode 模式参数 传感器 DCG 模式
iso 调试参数 常用调试参数
thumbds 调试参数 不常调试的参数
lo_enable 调试参数 常用调试参数
hi_enable 调试参数 常用调试参数
lo_med_en、lo_gsbay_en、lo_gslum_en 调试参数 不常调试的参数
hi_med_en、hi_gslum_en 调试参数 不常调试的参数
hi_wgt_comp 调试参数 不常调试的参数
clipwgt 调试参数 不常调试的参数
global_pk_en 调试参数 不常调试的参数
global_pksq 调试参数 不常调试的参数
hidif_th 调试参数 不常调试的参数
lo_filter_strength 调试参数 常用调试参数
hi_filter_strength 调试参数 常用调试参数
softwgt 调试参数 常用调试参数
参数名 参数类型 简要说明
lumapoint / sigm 校准数据 由校准工具生成参数
lumapoint2 / lo_sigma 校准数据 由校准工具生成参数
lumapoint2 / hi_sigma 校准数据 由校准工具生成参数
2.2.2.1 Enable:

【说明】

Bayernr3d 模块使能位:0 关闭,1 开启。

2.2.2.2 SNR_Mode

【说明】

LCG、HCG 对应不同噪声模式;HSNR 对应 HCG,LSNR 对应 LCG。

2.2.2.3 sensor_Mode

【说明】

传感器不支持 DCG 时,默认使用 LCG 参数。

2.2.2.4 ISO

【说明】

不同 ISO 档位对应不同调试参数,目前仅支持 13 档。

2.2.2.5 thumbds

【说明】

下采样比例,无需调试,默认 8。

2.2.2.6 lo_enable

【说明】

低频运动判断开关:1 开启、0 关闭,默认开启。

2.2.2.7 hi_enable

【说明】

高频运动判断开关:1 开启、0 关闭,默认开启。

2.2.2.8 lo_med_en、lo_gsbay_en、lo_gslum_en

【说明】

内部低频子模块开关:1 开启、0 关闭,默认开启。

2.2.2.9 hi_med_en、hi_gslum_en

【说明】

内部高频子模块开关:1 开启、0 关闭,默认开启。

2.2.2.10 hi_wgt_comp

【说明】

叠加权重补偿比例系数,仅在高频开启时有效。

默认 0.16,范围 [0.0, 1.0]。

2.2.2.11 clipwgt

【说明】

图像叠加权重限制值。

默认 0.03215,范围 0.0, 1.0。

2.2.2.12 global_pk_en

【说明】

时域降噪是否使用全局 PK:1 使用,0 不使用。

当前仅支持 0。

2.2.2.13 global_pksq

【说明】

全局 pk 的平方值,在 global_pk_en 为 1 时使用。

默认 1024,范围 [0, 268435455]。

2.2.2.14 hidif_th

【说明】

高频差异阈值。

默认 32767,范围 0, 65535。

2.2.2.15 lo_filter_strength

【说明】

高频运动判断强度,最终影响 Hi Sigma,进而影响时域降噪强度(原文将此说明置于 lo_filter_strength 下,保留待核对)。

默认 1,范围 [0.0, 16.0]。

2.2.2.16 hi_filter_strength

【说明】

高频运动判断强度,最终影响 Hi Sigma,进而影响时域降噪强度(原文将此说明置于 lo_filter_strength 下,保留待核对)。

默认 1,范围 [0.0, 16.0]。

2.2.2.17 softwgt

【说明】

软阈值权重,值越大保留噪声越多。

范围 0.0 1.0,默认 0。

2.2.2.18 lumapoint / sigma

【说明】

不同像素亮度对应的噪声曲线值,共 16 点。

LumaPoint 对应像素亮度,范围 [0, 65535]。

sigma 对应噪声曲线值,范围 [0, 65535]。

2.2.2.19 lumapoint2 / lo_sigma

【说明】

不同像素亮度对应的噪声曲线值,共 16 点。

lumapoint2 对应像素亮度,范围 [0, 65535]。

lo_sigma 对应噪声曲线值,范围 [0, 65535]。

2.2.2.20 lumapoint2 / hi_sigma

【说明】

不同像素亮度对应的噪声曲线值,共 16 点。

lumapoint2 对应像素亮度,范围 [0, 65535]。

hi_sigma 对应噪声曲线值,范围 [0, 65535]。

2.2.3 4.2.2.3 调试步骤

关闭 bayernr2d、ynr、cnr、sharp 模块。

调整 filter_strength、lo_clipwgt、hi_clipwgt,在降噪与拖影之间取得平衡。

通常时域多帧叠加降噪不改变噪声形态。

但 Bayernr3D 在多帧叠加后还有软阈值处理,因此会影响噪声形态。

软阈值处理越强,噪声颗粒频率越低。

2.2.4 4.2.2.3 调试步骤

调试时开启 bayernr3d,关闭 ynr、cnr、sharp 等模块。

Bayernr2D 抑制高频噪声,影响图像细节和噪声形态。强度较大时,噪声颗粒变为低频,细节减少。

调整 bayernr2D 强度,平衡噪声与细节损失。

低 ISO 下整体降噪较弱,filter_strength、weight 较小。

高 ISO 下建议适当逐渐提高强度,增大 filter_strength 和 weight。

根据运动区域 GAIN 值调整 gain_adj 映射表,提高运动区域降噪强度。

2.3 4.2.3 YNR

2.3.1 4.2.3.1 功能说明

该模块在 YUV 域对图像亮度信号降噪等处理,利用上一帧下采样图像和当前帧进行双边降噪、软阈值降噪、边缘滤波等。

YNR 使用 GAIN 模块记录的局部噪声大小,对不同局部区域降噪。

YNR 还以图像中心为原点,沿径向设置不同降噪强度,处理 LSC 对应的边角噪声。

降噪模块根据噪声校准结果建立更符合噪声特性的模型。

分别支持高信噪比和低信噪比两种噪声校准及参数。

例如支持双转换增益 DCG 的 CIS:高转换增益 HCG 对应高信噪比模式,低转换增益对应低信噪比模式;原文将后者也写作 HCG,与下文 LCG 说明矛盾,保留待核对。

英文 PDF 原图 80

图 4-2-3-1 YNNR 功能框图

4.2.3.2 关键参数

参数名 参数类型 简要说明
Enable 调试参数 常用调试参数
SNR_Mode 模式参数 DCG 对应高、低信噪比模式
Sensor_Mode 模式参数 传感器 DCG 模式
iso 调试参数 常用调试参数
ynr_bft3x3_bypass 调试参数 不常调试,切换内部模块。
ynr_lbft5x5_bypass 调试参数 不常调试,切换内部模块。
ynr_lgft3x3_bypass 调试参数 不常调试,切换内部模块。
ynr_flt1x1_bypass 调试参数 不常调试,切换内部模块。
ynr_sft5x5_bypass 调试参数 不常调试,切换内部模块。
ynr_global_gain_alpha 调试参数 不常调试的参数
ynr_global_gain 调试参数 不常调试的参数
ynr_adjust_thres 调试参数 常用调试参数
ynr_adjust_scale 调试参数 常用调试参数
rnr_strength 调试参数 常用调试参数
low_bf 调试参数 常用调试参数
low_thred_adj 调试参数 常用调试参数
low_peak_supress 调试参数 常用调试参数
low_edge_adj_thresh 调试参数 常用调试参数
参数名 参数类型 简要说明
low_lbf_weight_thresh 调试参数 常用调试参数
low_center_weight 调试参数 常用调试参数
low_dist_adj 调试参数 常用调试参数
low_weight 调试参数 常用调试参数
low_filt_strength 调试参数 常用调试参数
low_bi_weight 调试参数 常用调试参数
base_filter_weight 调试参数 不常调试的参数
high_thred_adj 调试参数 常用调试参数
high_weight 调试参数 常用调试参数
high_direction_weight 调试参数 不常调试的参数
hi_min_adj 调试参数 常用调试参数
hi_edge_thed 调试参数 常用调试参数
sigma_curve 校准数据 由校准工具生成参数
ynr_ci 校准数据 由校准工具生成参数
2.3.1.1 Enable:

【说明】

ynr 使能开关:1 开启,0 关闭。

2.3.1.2 SNR_Mode

【说明】

LCG 与 HCG 对应不同噪声模式。

HSNR 对应 HCG,LSNR 对应 LCG 模式。

2.3.1.3 Sensor_Mode

【说明】

传感器支持的 HCG、LCG 模式;若不支持 DCG,默认使用 LCG 参数。

2.3.1.4 ISO

【说明】

不同 ISO 档位对应不同调试参数,目前仅支持 13 档。

2.3.1.5 ynr_bft3x3_bypass,ynr_lbft5x5_bypass,ynr_lgft3x3_bypass,ynr_flt1x1_bypass, ynr_sft5x5_bypass

【说明】

子模块旁路功能:0 启用功能,1 旁路。

通常启用全部子模块,将这些值设为 0。

2.3.1.6 ynr_global_gain_alpha/ynr_global_gain

【说明】

配置 Ynr 局部模式与全局模式降噪强度的插值。

通常使用默认值,无需配置,全部使用 local gain 方式。

公式:Gain = (global_gain_alphaglobal_gain+(8-global_gain_alpha)local_gain)>>3(原文疑似缺少乘号,按原样保留,未猜补)。

Global gain alpha 范围 [0.0 1.0],默认 0。

Global gain 范围 [0.0 64.0],默认 1。

2.3.1.7 ynr_adjust_thresh /ynr_adjust_scale

【说明】

控制噪声高于 ynr_adjust_thresh 阈值时的降噪强度。

设计认为运动区域噪声较大,可设置适当阈值,提高运动区域原文所称“YYR”的降噪强度(原文拼写保留待核对)。

ynr_adjust_thresh 范围 [0.0, 1.0],默认 1。

ynr_adjust_scale 范围 [0, 16.0],默认 1。

2.3.1.8 rnr_strength

【说明】

以图像中心为原点,沿圆的半径 r 方向设置不同降噪强度。

主要针对 LSC 引起的噪声配置。

范围 [0, 16.0],默认 1。

2.3.1.9 low_bf

【说明】

双边滤波强度参数。

第一行为原始图像 3x3 双边滤波强度,值越大降噪越强。

范围 [0.01, 32],默认 1。

第二行为上一帧 5x5 双边滤波强度,值越大降噪越强。

范围 [0.01, 32],默认 1。

2.3.1.10 low_thred_adj

【说明】

低频软阈值越大,低频降噪越强。

范围 [0, 31],默认 0.5。

2.3.1.11 low_peak_supress

【说明】

控制孤立噪声去除强度,值越小降噪越强。

范围 [0, 1],默认 0.5。

2.3.1.12 low_edge_adj_thresh

【说明】

小图边缘检测调整系数阈值,用于限制调整系数可取的最大值。

值越小降噪越强,图像越模糊;整数范围 [0, 1023],默认 7。

2.3.1.13 low_lbf_weight_thresh

【说明】

限制 5x5 双边滤波权重,值越大低频降噪越弱。

范围 [0.0, 1.0],默认 0.25。

2.3.1.14 low_center_weight

【说明】

5x5 双边滤波中心点权重,值越小降噪越强。

范围 [0,1],默认 0.5。

2.3.1.15 low_dist_adj

【说明】

双边滤波距离权重调整系数,值越小降噪越强。

范围 [0, 127.0],默认 8.0。

2.3.1.16 low_weight

【说明】

低频降噪结果权重,值越大低频降噪越强。

范围 [0, 1],默认 0.5。

2.3.1.17 low_filt_strength

【说明】

第一行为对原图进行高斯滤波的滤波核权重。

范围 [0,1.0],默认 0.7。

第二行为对双边滤波结果进行高斯滤波的滤波核权重。

范围 [0,1.0],默认 0.85。

2.3.1.18 low_bi_weight

【说明】

软阈值处理中使用的第一次双边滤波权重,值越大降噪越强。

范围 [0, 1],默认 0.3。

2.3.1.19 base_filter_weight

【说明】

方向滤波器系数,通常无需调整。

2.3.1.20 high_thred_adj

【说明】

值越大,高频降噪越强。

范围 0, 31.0,默认 1.0。

2.3.1.21 high_weight

【说明】

高频降噪权重;注意该值表示保留的高频分量比例。

值越低降噪越强,默认 0.78。

2.3.1.22 high_direction_weight

【说明】

设置各方向权重;某方向值越大,沿该方向降噪越强。

2.3.1.23 hi_min_adj

【说明】

所有方差值减去最小方差值的比例,值越大边缘越锐利。

范围 0.0, 1.0,默认 0.9。

2.3.1.24 hi_edge_thed

【说明】

阈值越小,高频降噪越强。

整数范围 0, 255,默认 100。

2.3.1.25 sigma_curve

【说明】

噪声 sigma 曲线。

2.3.1.26 ynr_ci

【说明】

噪声 sigma 的影响系数;值越大,sigma 越大,噪声去除越强。

第一行影响低频 sigma。

第二行影响高频 sigma。

2.3.1.27 hi_center_weight

【说明】

高频中心点权重越大,降噪越弱。

范围 [0, 1],默认 0.8。

2.3.2 4.2.3.3 调试步骤

关闭 SHARP 模块。

调整 Lob、Lothred Adi、Lowitt、Lobivet 等低频降噪参数(名称按原文保留,疑似转写错误,须与工具核对)。

调整 Hewitt、Hesley Adi 等高频降噪参数(原文名称待核对)。

调整 An_Strent 以调节边角噪声强度(原文名称待核对)。

调整 Ian Adjast Sresh、Ian Adjast Skelle,以调节运动区域噪声(原文名称待核对)。

整体平衡降噪与细节损失。降噪越强,噪声越趋于低频。

2.4 4.2.4 CNR

2.4.1 4.2.4.1 功能说明

本模块主要对 UV 数据进行色彩降噪,算法接近 RK ISP2X 的 UVNR 模块。

主要对图像进行不同尺度下采样,最后上采样回原始图像尺度。

各尺度上下采样时进行中值滤波,然后对 UV 数据双边滤波,参考 y 的梯度处理边缘色噪,最后与未经降噪的图像插值输出。

支持分别设置高、低信噪比的锐化参数(原文此处写 sharpening,保留术语待核对)。

例如支持双转换增益(DCG)的 CIS,高转换增益 HCG 对应高信噪比模式,低转换增益对应低信噪比模式;原文将低转换增益同样写作 HCG,保留此疑点待核对。

英文 PDF 原图 89

图 4-2-3-1 CNR 功能框图

2.4.2 4.2.4.2 关键参数
参数名 参数类型 简要说明
Enable 调试参数 常用调试参数
SNR_Mode 模式参数 DCG 对应高、低信噪比模式
Sensor_Mode 模式参数 传感器 DCG 模式
iso 调试参数 常用调试参数
hf_bypass 调试参数 不常调试,切换内部模块。
lf_bypass 调试参数 不常调试,切换内部模块。
global_gain 调试参数 不常调试的参数
global_gain_alpha 调试参数 不常调试的参数
global_gain_scale 调试参数 不常调试的参数
gain_adj_strength_ratio 调试参数 常用调试参数
color_sat_adj 调试参数 常用调试参数
color_sat_adj_alpha 调试参数 常用调试参数
hf_spikes_reducion_strength 调试参数 常用调试参数
hf_denoise_strength 调试参数 常用调试参数
hf_color_sat 调试参数 常用调试参数
hf_denoise_alpha 调试参数 常用调试参数
hf_bf_wgt_clip 调试参数 常用调试参数
参数名 参数类型 简要说明
thumb_spikes_reducion_strength 调试参数 常用调试参数
thumb_denoise_strength 调试参数 常用调试参数
thumb_color_sat 调试参数 常用调试参数
lf_denoise_strength 调试参数 常用调试参数
lf_color_sat 调试参数 常用调试参数
lf_denoise_alpha 调试参数 常用调试参数
kernel_5x5 调试参数 不常调试的参数
2.4.2.1 Enable

【说明】

模块使能开关:1 开启,0 关闭。

2.4.2.2 SNR_Mode

【说明】

LCG 与 HCG 对应不同噪声模式。HSNR 对应 HCG,LSNR 对应 LCG。

2.4.2.3 Sensor_Mode

【说明】

传感器支持的 HCG、LCG 模式;若不支持 DCG,默认使用 LCG 参数。

2.4.2.4 ISO

【说明】

不同 ISO 档位对应不同调试参数,目前仅支持 13 档。

2.4.2.5 hf_bypass

【说明】

高频降噪旁路:0 不旁路,1 旁路。

2.4.2.6 lf_bypass

【说明】

低频降噪旁路:0 不旁路,1 旁路。

2.4.2.7 global_gain/global_gain_alpha

【说明】

配置 CNR 局部与全局降噪模式的插值强度。

通常使用默认值,无需配置,使用 local gain 方式。

公式:Gain=(global_gain_alphaglobal_gain+(8-global_gain_alpha)local_gain)>>3(原文疑似缺乘号,按原样保留)。

global gain alpha 范围 [0.0 1.0],默认 0。

global gain 范围 0.0 到 64.0,默认 1。

2.4.2.8 local_gain_scale

【说明】

放大 CNR 降噪强度,通常使用默认值,不宜轻易调整。

范围 0, 128,默认 1。

2.4.2.9 gain_adj_strength_ratio

【说明】

根据 local gain 调整滤波强度,值越小噪声去除越强。

范围 [1, 255],默认 255。

2.4.2.10 color_sat_adj

【说明】

基于梯度调整的双边滤波 UV 比例,1~255;值越小色噪去除越强。

有效范围 [1, 255],默认 40。

2.4.2.11 color_sat_adj_alpha

【说明】

color_sat_adj 调整比例;值越大色噪去除越强。

范围 0, 1.0,默认 0.8。

2.4.2.12 hf_spikes_reducion_strength

【说明】

高频中值滤波强度,值越大滤波越强。

范围 0, 1.0,默认 0.5。

2.4.2.13 hf_denoise_strength

【说明】

高频双边滤波强度,值越大色噪去除越强。

范围 [1, 1023],默认 10。

2.4.2.14 hf_color_sat

【说明】

高频双边滤波 UV 比例系数,值越小色彩饱和度下降越多。

范围 0.0, 7.9,默认 1.5。

2.4.2.15 hf_denoise_alpha

【说明】

高频双边滤波中心点权重。

有效范围 0.0, 1.0,默认 0。

2.4.2.16 hf_bf_wgt_clip

【说明】

高频最小降噪,值越大降噪越强。

范围 0, 255,默认 0。

2.4.2.17 thumb_spikes_reducion_strength

【说明】

缩略图中值滤波强度,值越大滤波越强。

有效范围 0.0, 1.0,默认 0.5。

2.4.2.18 thumb_denoise_strength

【说明】

缩略图双边滤波强度,值越大色噪去除越强。

范围 [1, 1023],默认 8。

2.4.2.19 thumb_color_sat

【说明】

缩略图双边滤波 UV 比例系数,影响色彩饱和度下降(原文未完整说明增减方向,未猜补)。

范围 0.0, 7.9,默认 4。

2.4.2.20 lf_denoise_strength

【说明】

低频双边滤波强度,值越大色噪去除越强。

范围 [1, 1023],默认 8。

2.4.2.21 lf_color_sat

【说明】

低频双边滤波 UV 比例系数;值越小饱和度下降越多。

范围 0.0, 7.9,默认 4。

2.4.2.22 lf_denoise_alpha

【说明】

低频双边滤波中心点权重。

有效范围 0.0, 1.0,默认 0.5。

2.4.2.23 kernel_5x5

【说明】

5x5 双边滤波核。

2.4.3 4.2.4.3 调试步骤

关闭 SHARP 模块。

调整各层的 denoise_strength、denoise_alpha、color_sat 等参数。

控制高、低频色噪去除,权衡色彩涂抹、饱和度下降等缺陷。

2.5 4.2.5 SHARP

2.5.1 4.2.5.1 功能说明

Sharpen 用于增强图像清晰度,算法接近 rk isp2x。

主要提取高频数据,随后预滤波、锐化增强、噪声抑制,最后与未锐化原图插值叠加输出。

支持分别为高、低信噪比噪声模式设置锐化参数。

例如支持双转换增益(DCG)的 CIS,高转换增益 HCG 对应高信噪比模式,低转换增益对应低信噪比模式;原文将低转换增益同样写作 HCG,保留此疑点待核对。

英文 PDF 原图 96

图 4-2-5-1 SHARP 功能框图

2.5.2 4.2.5.2 关键参数
参数名 参数类型 简要说明
Enable 调试参数 常用调试参数
SNR_Mode 模式参数 DCG 对应高、低信噪比模式
Sensor_Mode 模式参数 传感器 DCG 模式
iso 调试参数 常用调试参数
pbf_gain 调试参数 常用调试参数
pbf_add 调试参数 常用调试参数
pbf_ratio 调试参数 常用调试参数
gaus_ratio 调试参数 常用调试参数
sharp_ratio 调试参数 常用调试参数
bf_gain 调试参数 常用调试参数
bf_add 调试参数 常用调试参数
luma_point / luma_sigma 调试参数 常用调试参数
luma_point / hf_clip 调试参数 常用调试参数
luma_point / local_sharp_strength 调试参数 常用调试参数
prefilter_coeff 调试参数 常用调试参数
GaussianFilter_coeff 调试参数 常用调试参数
hfBilateralFilter_coeff 调试参数 常用调试参数
2.5.2.1 Enable:

【说明】

Sharp 模块使能开关。

1 开启模块,0 关闭模块。

2.5.2.2 SNR_Mode

【说明】

LCG 与 HCG 对应不同噪声模式。HSNR 对应 HCG,LSNR 对应 LCG。

2.5.2.3 Sensor_Mode

【说明】

传感器支持的 HCG、LCG 模式;若不支持 DCG,默认使用 LCG 参数。

2.5.2.4 ISO

【说明】

不同 ISO 档位对应不同调试参数,目前仅支持 13 档。

2.5.2.5 pbf_gain

【说明】

预滤波 sigma 的乘法比例,值越大滤波越强,噪声和细节越少。

范围 [0.0, 2.0],默认 1.0。

2.5.2.6 pbf_add

【说明】

预滤波 sigma 叠加偏移,值越大滤波越强,噪声和细节越少。

范围 [0, 1023],默认 0。

2.5.2.7 pbf_ratio

【说明】

预滤波融合权重,值越大滤波越强,噪声和细节越少。

范围 [0.0, 1.0],默认 0.5。

2.5.2.8 gaus_ratio

【说明】

高频双边滤波的引导图像由高斯滤波结果与原图融合得到。

值越大,高斯双边滤波的引导权重越大。

范围 [0.0, 1.0],默认 0。

2.5.2.9 sharp_ratio

【说明】

锐化强度,值越大锐化越强。

范围 [0.0, 32],默认 6。

2.5.2.10 bf_gain

【说明】

高频双边滤波 sigma 的乘法比例,值越大滤波越强,噪声和细节越少。

范围 [0.0, 2.0],默认 1.0。

2.5.2.11 bf_add

【说明】

高频双边滤波 sigma 叠加偏移,值越大滤波越强,噪声和细节越少。

范围 [0, 1023],默认 0。

2.5.2.12 bf_ratio

【说明】

高频双边滤波融合权重,值越大滤波越强,噪声和细节越少。

范围 [0.0, 1.0],默认 0.5。

2.5.2.13 luma_point / luma_sigma

【说明】

不同像素亮度对应不同噪声 SIGMA 曲线。

luma_point 为曲线亮度值,范围 [0, 1023]。

luma_sigma 为噪声强度值,范围 [0, 1023]。

2.5.2.14 luma_point / hf_clip

【说明】

对不同像素亮度的高频值进行限幅的范围。

值越大,允许的最大锐化强度越高。

范围 [0, 1023],默认 256。

2.5.2.15 luma_point / local_sharp_strength

【说明】

计算不同像素亮度下的高频叠加权重比例。

值越大,允许叠加的高频越多,图像越锐利。

2.5.2.16 prefilter_coeff:

【说明】

预滤波算子。

2.5.2.17 GaussianFilter_coeff

【说明】

高斯滤波算子。

2.5.2.18 hfBilateralFilter_coeff

【说明】

高频双边滤波算子。

2.5.3 4.2.5.3 调试步骤

调整 sharp_ratio、local_sharp_strength、hf_clip,控制高频边缘增强强度。

调整 gaus_ratio、pbf_ratio、pbf_gain、pbf_add、bf_ratio、bf_gain、bf_add,以减少锐化引入的噪声,平衡噪声与细节锐化。

Sharp 可在增强细节的同时抑制噪声,但最终仍不可避免地增加整体噪声。

3. 4.3 MERGE

3.1 4.3.1 功能说明

本模块调整合成时长(中)、短帧的使用比例。每帧比例由过曝权重与运动权重相乘决定;过曝权重由过曝曲线决定,运动权重由运动曲线决定。

融合时参考帧可选长帧或短帧,分别对应长帧模式和短帧模式。

过曝曲线由 OECurve_smooth、OECurve_offset 决定。两帧模式在长、短帧之间判断过曝;三帧模式在长、中帧之间判断。

长帧模式具有长–中帧运动曲线(LM_smooth、LM_offset)及中–短帧运动曲线(MS_smooth、MS_offset)。两帧模式仅中–短帧曲线生效。短帧模式的曲线由 Coef、ms_thd0、lm_thd0 决定。

英文 PDF 原图 102

Merge 框图

3.2 4.3.2 关键参数

3.2.1 4.3.2.1 BaseFrm

【说明】

表示融合过程中的参考帧选择。

【成员】

成员名称 说明
BASEFRAME_LONG 以长帧为基准
BASEFRAME_SHORT 以短帧为基准

【注意事项】

BASEFRAME_LONG 与 BASEFRAME_SHORT 融合后亮度基本相同。主要区别为 BASEFRAME_SHORT 的运动拖影较少,BASEFRAME_LONG 的噪声表现较好。

BASEFRAME_LONG 模式使用 LongFrmModeData 参数;BASEFRAME_SHORT 模式使用 ShortFrmModeData 参数。

3.2.2 4.3.2.2 ByPassThr

【说明】

本模块旁路阈值,范围 [0,1]。当前环境亮度与上一帧环境亮度的百分比差小于 ByPassThr 时,不更新本模块参数。

【成员】

【注意事项】

使用工具调试时将值设为 0,否则调试可能无效。

3.2.3 4.3.2.3 LongFrmModeData

【说明】

长帧模式的 merge 参数。

【成员】

成员名称 说明
OECurve 过曝曲线参数
MDCurve 运动曲线参数
OECurve_damp 过曝曲线变化平滑系数,即当前帧参数占比,范围 [0,1],默认 0.9。
MDCurveLM_damp 长中帧运动曲线变化平滑系数,即当前帧参数占比,范围 [0,1],默认 0.9;HDR x2 无效。
MDCurveMS_damp 中短帧运动曲线变化平滑系数,即当前帧参数占比,范围 [0,1],默认 0.9。

【注意事项】

3.2.3.1 4.3.2.3.1 EnableEachChn

【说明】

单通道过曝检测开关:0 关闭,1 开启。

【成员】

【注意事项】

画面存在单色区域过曝,且 merge 后该区域噪声较大时,建议开启。

3.2.3.2 4.3.2.3.2 OECurve

【说明】

长帧模式的过曝曲线参数。

【成员】

成员名称 说明
EnvLv 过曝曲线参数
EnvLv_len EnvLv 数组长度
Smooth 过曝曲线斜率,范围 [0,1],默认 0.4,精度 0.01。
Smooth_len Smooth 数组长度
Offset 过曝曲线偏移,范围 [108,280],默认 210,精度 0.1。
Offset_len Offset 数组长度

【注意事项】

3.2.3.3 4.3.2.3.3 MDCurve

【说明】

长帧模式的运动曲线参数。

【成员】

成员名称 说明
MoveCoef 运动程度,范围 [0,1],0 完全静止,1 完全运动。
MoveCoef_len MoveBeef 数组长度
LM_smooth 长中帧运动曲线斜率,范围 [0,1],默认 0.4;HDR x2 无效。
LM_smooth_len LM_smooth 数组长度
LM_offset 长中帧运动曲线偏移,范围 [0.26,1],默认 0.38;HDR x2 无效。
LM_offset_len LM_offset 数组长度
MS_smooth 中短帧运动曲线斜率,范围 [0,1],默认 0.4。
MS_smooth_len MS_smooth 数组长度
MS_offset 中短帧运动曲线偏移,范围 [0.26,1],默认 0.38。
MS_offset_len MS_offset 数组长度

【注意事项】

MoveCoef:目前未实现场景检测,无法取得运动量,实际使用 MoveComeEf 等于 1(原文此处拼写 MoveComeEf,与标题不同,保留待核对)。

3.2.4 4.3.2.4 ShortFrmModeData

【说明】

短帧模式的 merge 参数。

【成员】

成员名称 说明
OECurve 过曝曲线参数
MDCurve 运动曲线参数
OECurve_damp 过曝曲线平滑系数,当前帧参数占比,范围 [0,1],默认 0.9。
MDCurve_damp 运动曲线平滑系数,当前帧参数占比,范围 [0,1],默认 0.9。

【注意事项】

3.2.4.1 4.3.2.4.1 OECurve

【说明】

长帧模式的过曝曲线参数。

【成员】

成员名称 说明
EnvLv 过曝曲线参数
EnvLv_len EnvLv 数组长度
Smooth 过曝曲线斜率,范围 [0,1],默认 0.4,精度 0.01。
Smooth_len Smooth 数组长度
Offset 过曝曲线偏移,范围 [108,280],默认 210,精度 0.1。
Offset_len Offset 数组长度

【注意事项】

3.2.4.2 4.3.2.4.2 MDCurve

【说明】

长帧模式的过曝曲线参数。

【成员】

成员名称 说明
MoveCoef 运动程度,范围 [0,1],0 完全静止,1 完全运动。
MoveCoef_len MoveBeef 数组长度
Coef 默认 0.05,精度 0.0001。
Coef_len Coef 数组长度
ms_thd0 短中帧控制系数,范围 [0,1],默认 0.0,精度 0.1。
ms_thd0_len ms_thd0 数组长度
lm_thd0 长中帧控制系数可设 0.0,精度 0.1;HDR x2 无效。
lm_thd0_len lm_thd0 数组长度

【注意事项】

3.3 4.3.3 调试步骤

Merge 调试主要分为过曝曲线和运动曲线两部分。

3.3.1 4.3.3.1 过曝曲线调试

【说明】

OECurve 由 OECurve_smooth、OECurve_offset 决定(如下图),并根据不同 Envlv 设置不同曲线。

英文 PDF 原图 107

OECurve 示意图

【成员】

成员名称 说明
Smooth 过曝曲线斜率
Offset 过曝曲线斜率

【注意事项】

1.Smooth:

在图像上,该值控制长短帧过渡区域的平滑性:越小,过曝与非过曝区域之间过渡越平滑,过渡区越大;越大,过渡越突兀,但区域越小。下图红、绿、蓝曲线分别对应 0、0.4、1。

英文 PDF 原图 108

OECurve_smooth 示意图

2.Offset:

该值表示过曝时开始使用短帧的起始值。值越小,越倾向以最大权重使用短帧。

特殊点:108 时过曝曲线所有值均为 1023,短帧权重最大,对应黄线;128 表示从亮度 128 起可能使用短帧,对应蓝线;215 表示从亮度 215 起可能使用短帧,到 256 时短帧权重恰为 1023,对应绿线;280 时过曝曲线所有值为 0,merge 不使用短帧,对应红线。

英文 PDF 原图 109

OECurve_offset 示意图

3.3.2 4.3.3.2 长帧模式运动曲线调试

【说明】

长帧模式运动曲线由 MS_smooth、MS_offset 及 LM_smooth、LM_offset 两组参数决定,实际曲线如下。

英文 PDF 原图 110

MDCurve 示意图

画面运动时需降低权重,减少短帧使用,降低运动重影;同时根据不同 MoveCoef 设置不同运动曲线。

【成员】

成员名称 说明
MS_smooth 运动曲线斜率
MS_offset 运动曲线斜率

【注意事项】

1.MS_smooth:

该值控制短、中帧过渡区平滑性:越小,过曝与非过曝区域间过渡越平滑、范围越大;越大,过渡越突兀、范围越小。下图绿、红、蓝曲线分别对应 0、0.4、1。

英文 PDF 原图 111

MDCurve_smooth 示意图

2.MS_offset:

该值表示过曝时开始使用短帧的起始值。越小,越倾向以最大权重使用短帧。绿、蓝、红曲线分别对应 0、0.38、1。

英文 PDF 原图 112

MDCurve_offset 示意图

3.3.3 4.3.3.2 短帧模式运动曲线调试

【说明】

短帧模式运动曲线由 Coef、ms_thd0、lm_thd0 三个参数决定,如下图。

英文 PDF 原图 113

MDCurve 示意图

画面运动时需降低权重,减少短帧使用,降低运动重影;根据不同 MoveCoef 设置不同运动曲线。

【成员】

成员名称 说明
Coef 控制系数,范围 [0,1],默认 0.05,精度 0.0001。
ms_thd0 中短帧控制系数,范围 [0,1],默认 0.0,精度 0.1。
lm_thd0 长中帧控制系数,范围 [0,1],默认 0.0,精度 0.1。

【注意事项】

4. 4.4 DRC

4.1 4.4.1 功能说明

动态范围为场景最亮与最暗物体的亮度比;范围越大,通常表示场景亮度层次越丰富。

类别 动态范围
真实场景 >= 180 dB
人眼视觉系统感知 约 100 dB
传统图像传感器像素 约 60 dB

传统图像传感器拍摄高动态场景时,可能过曝丢失细节,或暗区欠曝难辨细节。记录此类场景需更高动态范围传感器或多曝光图像合成。主流显示设备动态范围有限,无法直接显示宽动态图像;DRC 压缩图像动态范围,使观看真实场景与显示设备的观察者获得相同视觉体验。

4.2 4.4.2 关键参数

4.2.1 4.4.2.1 Enable

【说明】

功能开关:0 关闭,1 开启。

【成员】

【注意事项】

该开关仅在线性模式有效;HDR 模式无效,强制开启。

4.2.2 4.4.2.2 DrcGain

【说明】

DrcGain 可调整输入 RAW 亮度,包括整体或局部亮度。

【成员】

成员名称 说明
EnvLv 环境亮度,范围 [0,1],0 全黑、1 最亮。
EnvLv_len EnvLv 数组长度
DrcGain DRC 增益,范围 [1,8]。
DrcGain_len DrcGain 数组长度
Alpha 范围 [0,1]。
Alpha_len Alpha 数组长度
Clip 原文范围表述为“0,64 to”,未补写缺失内容。
Clip_len Clip 数组长度

【注意事项】

4.2.3 4.4.2.3 HiLight

HiLight 可调整输出 RAW 的高光区域。

【成员】

成员名称 说明
EnvLv 环境亮度,范围 [0,1],0 全黑、1 最亮。
EnvLv_len EnvLv 数组长度
Strength 高光细节,范围 [0,1]。
Strength_len Strength 数组长度

【注意事项】

4.2.4 4.4.2.4 LocalSetting

【说明】

LocalSetting 用于调整 Local 相关参数。

4.2.4.1 4.4.2.4.1 LocalData

【说明】

LocalData 主要调整局部权重和对比度。

【成员】

成员名称 说明
EnvLv 环境亮度,范围 [0,1],0 全黑、1 最亮。
EnvLv_len EnvLv 数组长度
LocalWeit Local 范围 0,1;0 为 Global,1 为全 Local,默认 0。
LocalWeit_len LocalWeit 数组长度
LocalAutoEnable 自动 LocalWeit 开关,范围 [0,1],默认 1,精度 1。
LocalAutoEnable_len LocalAutoEnable 数组长度
LocalAutoWeit 自动 LocalWeit 值,范围 0,1,默认 0.4,精度 0.01。
LocalAutoWeit_len LocalAutoWeit 数组长度
GlobalContrast 全局对比度,范围 0,1,默认 0,精度 0.01。
GlobalContrast_len GlobalContrast 数组长度
LoLitContrast 低亮区对比度,范围 0,1,默认 0,精度 0.01。
LoLitContrast_len LoLitContrast 数组长度

【注意事项】

开启 LocalAutoEnable 时,LocalAutoWeit 生效,LocalWeit 不生效。

4.2.4.2 4.4.2.4.3 curPixWeit

【说明】

当前点双边权重,范围 [0,1],默认 0.37,精度 0.001。

【成员】

【注意事项】

4.2.4.3 4.4.2.4.4 preFrameWeit

【说明】

原文说明为当前帧双边权重,范围 [0,1],默认 0.8,精度 0.001(参数名 preFrameWeit 与说明存在疑点)。

【成员】

【注意事项】

4.2.4.4 4.4.2.4.5 Range_force_sgm

【说明】

双边值域 sigma 的倒数,范围 [0,1],默认 0,精度 0.0001。

【成员】

【注意事项】

Range_force_sgm 非零时,Range_sgm_cur 和 Range_sgm_pre 不生效。

4.2.4.5 4.4.2.4.6 Range_sgm_cur

【说明】

当前帧双边空间域 sigma 的倒数,范围 [0,1],默认 0.2,精度 0.0001(域名称按原文保留)。

【成员】

【注意事项】

4.2.4.6 4.4.2.4.7 Range_sgm_pre

【说明】

上一帧双边空间域 sigma 的倒数,范围 [0,1],默认 0.2,精度 0.0001(域名称按原文保留)。

【成员】

【注意事项】

4.2.4.7 4.4.2.4.8 Space_sgm_cur

【说明】

当前帧双边值域 sigma 的倒数,范围 [0,4095],默认 4068,精度 1(域名称按原文保留)。

【成员】

【注意事项】

4.2.4.8 4.4.2.4.9 Space_sgm_pre

【说明】

上一帧双边值域 sigma 的倒数,范围 [0,4095],默认 3068,精度 1(域名称按原文保留)。

【成员】

【注意事项】

4.2.5 4.4.2.5 CompressSetting

【说明】

CompressSetting 可调整压缩曲线。

【成员】

成员名称 说明
Mode 进入曲线表选择模式

【注意事项】

默认使用 AUTO 模式。

4.2.6 4.4.2.6 Scale_y

【说明】

增益修改比例表,范围 [0,2048]。

【成员】

【注意事项】

4.2.7 4.4.2.7 ByPassThr

【说明】

本模块旁路阈值,范围 [0,1]。当前环境亮度与上一帧环境亮度的百分比差小于 ByPassThr 时,不更新本模块参数。

【成员】

【注意事项】

使用工具调试时将值设为 0,否则调试可能无效。

4.2.8 4.4.2.8 Edge_Weit

【说明】

边缘响应比例,范围 [0,1],默认 0.02,精度 0.01,用于减少高对比度边缘伪影。

【成员】

【注意事项】

4.2.9 4.4.2.9 OutPutLongFrame

【说明】

仅输出长帧:0 关闭,1 开启。

【成员】

【注意事项】

此参数仅用于 Debug 阶段。

4.2.10 4.4.2.10 IIR_frame

【说明】

IIR 滤波帧数,范围 [1,1000],默认 2,精度 1。

【成员】

【注意事项】

该参数在线性模式下无效。

4.2.11 4.4.2.11 Tolerance

【说明】

随 EnvLv 变化的参数 DrcGain、Alpha、Clip、Strength、LocalWeit、GlobalContrast、LoLitContrast 的容差,范围 [0,1]。

【成员】

【注意事项】

4.2.12 4.4.2.12 damp

【说明】

上述随 EnvLv 变化参数的平滑系数,即当前帧参数所占比例;范围 [0,1],默认 0.9。参数为 DrcGain、Alpha、Clip、Strength、LocalWeit、GlobalContrast、LoLitContrast。

【成员】

【注意事项】

4.3 4.4.3 调试步骤

4.3.1 4.4.3.1 DrcGain 调试

【说明】

DrcGain 可调整输入 RAW 亮度,包括整体或局部亮度。

【成员】

成员名称 说明
DrcGain DRC 模块增益,范围 [1,8]。
Alpha 范围 [0,1]。
Clip 范围 [0,64]。

【注意事项】

DrcGain 曲线由 DrcGain、Alpha、Clip 三个参数构成,近似形状如下。

英文 PDF 原图 121

图中横坐标为像素亮度 0~4096,纵坐标为该亮度像素的增益倍数。

DrcGain:

DrcGain 确定最大增益倍数,受两个条件限制:

DRC 原始约束公式

1 <= DrcGain <= 8

AERatio * DrcGain <= 256

由上述条件可知实际 DrcGain 小于 8x。若调试中设为 8x,但与 AERatio 的乘积大于 256x,内部会裁减 DrcGain,使乘积小于 256x。

实际调试中,在相同亮度下增加 DrcGain 可减少长短帧位移误差;原文括号写“except for sensors other than DCG mode”,例外范围表述不清,保留待核对。DrcGain 是数字增益:传感器仍处于模拟增益模式时,增加它会提高噪声;传感器处于数字增益模式时,增加它对噪声水平没有显著差异。

下图为 DrcGain 等于 1x(红线)和 8x(蓝线)的近似曲线。

英文 PDF 原图 122

Alpha:

Alpha 确定 DrcGain 曲线斜率,下图比较 Alpha 为 0(红线)与 0.9(蓝线)。

英文 PDF 原图 123

Alpha 越小,DrcGain 曲线越接近水平直线,即各亮度被等比例放大,可能导致对比度不足及暗部噪声放大。

Clip:

英文 PDF 原图 124

4.3.2 4.4.3.2 HiLight 调试

【说明】

HiLight 可调整输出 RAW 高光区域的细节。

【成员】

成员名称 说明
Strength 高光细节,范围 [0,1]。

【注意事项】

Stength 值越大,高光压缩后细节越好,但高光边界越容易产生光晕。下图左侧 Strength 为 0,右侧为 1(Stength 为原文拼写)。

英文 PDF 原图 125

英文 PDF 原图 125

4.3.3 4.4.3.3 LocalSetting 调试

【说明】

LocalSetting 调整 Local 相关参数。当 LocalAutoEnable=0 且 LocalWeit=0,或 LocalAutoEnable=1 且 LocalAutoWeit=0 时,本模块全部参数无效。

4.3.3.1 4.4.3.3.1 LocalData 调试

【说明】

LocalTMOData 主要调整 LocalTMO 权重、全局对比度和暗区对比度。

【成员】

成员名称 说明
LocalWeit Local TMO 权重,范围 [0,1];0 全局 TMO,1 全局部 TMO。
LocalAutoEnable 自动 LocalWeit 开关,范围 [0,1],默认 1,精度 1。
LocalAutoWeit 自动 LocalWeit 值,范围 [0,1],默认 0.4,精度 0.01。
GlobalContrast 全局对比度,范围 [0,1],默认 0,精度 0.01。
LoLitContrast 低亮区对比度,范围 [0,1],默认 0,精度 0.01。

【注意事项】

当 LocalAutoEnable = 0 且 LocalWeit = 0,或 LocalAutoEnable = 1 且 LocalAutoWeit=0 时,DRC 为 Global 模式。原文接着列出 LocalAutoEnable=0 且 LocalWeit > 0,或 LocalAutoEnable=1 且 LocalAutoWeit>0 的条件,但句子未完成,未猜补其结论。

GlobalContrast:值越大,整体对比度越强(不含暗区)。下图左侧为 0,右侧为 1。

英文 PDF 原图 126

英文 PDF 原图 126

LoLitContrast:值越大,暗区对比度越强。下图左侧为 0,右侧为 1。

英文 PDF 原图 127

英文 PDF 原图 127

4.3.4 4.4.3.4 Edge_Weit 调试

【说明】

改变该值以减少高对比度边缘伪影。

【成员】

【注意事项】

英文 PDF 原图 128

英文 PDF 原图 128

5. 4.5 去雾与增强

5.1 4.5.1 功能说明

雾霾等恶劣天气下,大气散射使图像质量严重下降,颜色灰白、对比度降低、物体特征难以识别,需要图像去雾技术增强或修复视觉效果。

本模块包括 Dehaze、Enhance、Hist。Dehaze 主要用于雾霾较重的画面,Enhanced 和 Hist 多用于增强对比度。原文关于 Dehaze 与 Enhance 同时开启的句子自相矛盾,写两者“can only be opened at the same time”,随后又称同时开启时仅“Add module”生效;未擅自推定优先级。Hist 可与其他模块一起开启。

原文含未解析的图片标记 ! [] (Resources/Dehaze Block Diagram .png);下方保留实际原图。

英文 PDF 原图 129

Dehaze 模块框图

5.2 4.5.2 关键参数

5.2.1 4.7.2.1 Enable

【说明】

Dehaze 与 Enhanced 功能开关。

0:关闭。

1:开启。

【成员】

【注意事项】

5.2.2 4.5.2.2 cfg_alpha

【说明】

软件配置参数占比,范围 [0,1],默认 1,精度 0.01。

0:全部使用自适应参数。

1:全部使用软件配置参数;可按比例混合自适应与软件配置参数。

【成员】

【注意事项】

值为 0 时,Dehaze 的 cfg_wt、cfg_air、cfg_tmax 及 Hist 的 cfg_gratio 无效;值为 1 时,Dehaze 完全由 cfg_wt、cfg_air、cfg_tmax 决定,Hist 完全由 cfg_gratio 决定。

5.2.3 4.5.2.3 ByPassThr

【说明】

本模块旁路阈值,范围 [0,1]。当前环境亮度与上一帧环境亮度的百分比差小于 ByPassThr 时,不更新本模块参数。

【成员】

【注意事项】

使用工具调试时将值设为 0,否则调试可能无效。

5.2.4 4.5.2.4 Dehaze_Setting

【说明】

通过本模块调整去雾参数。

【成员】

成员名称 说明
en 功能开关
air_lc_en 是否基于 Airlight Base 进行最小截断的开关。
stab_fnum 帧稳定最大值
sigma IIR 控制的 sigma
wt_sigma 帧间 WT 滤波系数
air_sigma 帧间 air 滤波系数
tmax_sigma 帧间 tmax 滤波系数
pre_wet 参考数据 IIR 滤波因子
DehazeData 去雾调试参数
成员名称 说明
EnvLv 环境亮度
EnvLv_len EnvLv 数组长度
dc_min_th WT 自适应统计范围,范围 [16, 120],默认 64。
dc_min_th_len dc_min_th 数组长度
dc_max_th WT 自适应高曝光区统计范围,范围 [170, 255],默认 192。
dc_max_th_len dc_max_th 数组长度
yhist_th y 分量高曝光区统计范围 [170, 255],默认 249。
yhist_th_len yhist_th 数组长度
yblk_th y 分量块数量比例阈值,范围 0.002, 0.01,默认 0.002。
yblk_th_len yblk_th 数组长度
dark_th WT 自适应 Y 分量块最小值阈值,范围 [230, 250],默认 250。
dark_th_len dark_th 数组长度
bright_min air 自适应阈值最小值,160 到 200,默认 180。
bright_min_len bright_min 数组长度
bright_max air 自适应阈值最大值,210 到 250,默认 240。
bright_max_len bright_max 数组长度
wt_max WT 自适应最大值,范围 0.75, 0.9,默认 0.9。
wt_max_len wt_max 数组长度
air_min air 自适应最小值,200 到 220,默认 200。
air_min_len air_min 数组长度
air_max air 自适应最大值,230 到 250,默认 250。
air_max_len air_max 数组长度
tmax_base tmax 默认 125;对应配置 200 (131)、210 (125)、220 (119)、230 (114)、240 (109)、250 (105),范围 131-105。
成员名称 说明
tmax_base_len tmax_base 数组长度
tmax_off tmax 自适应固定值,范围 [0.1, 0.5],默认 0.1。
tmax_off_len tmax_off 数组长度
tmax_max tmax 最大值,范围 0.1, 0.5,默认 0.5。
tmax_max_len tmax_max 数组长度
cfg_wt 软件配置 wt 去雾强度,范围 [0, 1],默认 0.8。
cfg_wt_len cfg_wt 数组长度
cfg_air 软件配置 air 大气光系数,范围 [0, 255],默认 210。
cfg_air_len cfg_air 数组长度
cfg_tmax 软件配置 tmax 最大去雾值,范围 0, 1,默认 0.2。
cfg_tmax_len cfg_tmax 数组长度
bf_weight 两种双边滤波的合成权重,范围 [0, 1],默认 0.5。
bf_weight_len bf_weight 数组长度
dc_weitcur 暗通道部分权重,范围 [0, 1];原文默认值缺失。
dc_weitcur_len dc_weitcur 数组长度
range_sigma 双边滤波值域 sigma,范围 [0, 1],默认 0.4。
range_sigma_len range_sigma 数组长度
space_sigma_pre 以 IIR 数据为参考时的双边空间域 sigma,范围 [0, 1],默认 0.4。
space_sigma_pre_len space_sigma_pre 数组长度
space_sigma_cur 以当前数据为参考时的双边空间域 sigma,范围 [0, 1],默认 0.8。
space_sigma_cur_len space_sigma_cur 数组长度

【注意事项】

stab_fnum:去雾参数从 0 逐渐达到稳定值,sw_dhaze_stab_fnum 为软件指定的稳定帧数;一般 10 帧较合适,最大可配 31,最多约 1s 进入稳定状态。

5.2.5 4.5.2.5 Enhance_Setting

【说明】

本模块调整图像对比度。

【成员】

成员名称 说明
en enhance 功能开关
enhance_curve 低频曲线
EnhanceData enhance 调试参数
成员名称 说明
EnvLv 环境亮度
EnvLv_len 环境亮度数组长度
enhance_value 通用对比度强度,范围 [0, 16],建议 [1, 2]。
enhance_value_len enhance_value 数组长度
enhance_chroma 色度增强调整参数,范围 [0, 16],建议 [1, 2]。
enhance_chroma_len enhance_chroma 数组长度

【注意事项】

enhance_value:值越大,对比度越大。

enhance_chroma:值越大,饱和度越高。

5.2.6 4.5.2.6 Hist_Setting

【说明】

本模块调整图像对比度,通常用于去雾后对比度仍不足时。

【成员】

成员名称 说明
en Hist 功能开关
hist_para_en 直方图拉伸控制开关
HistData hist 调试参数
成员名称 说明
EnvLv 环境亮度
EnvLv_len EnvLv 数组长度
hist_gratio 直方图拉伸倍数、均衡控制系数,范围 [0, 32]。
hist_gratio_len hist_gratio 数组长度
hist_th_off 直方图统计阈值,0 到 255,默认 64。
hist_th_off_len hist_th_off 数组长度
hist_k 直方图自适应阈值放大倍数,0 到 7,默认 2。
hist_k_len hist_k 数组长度
hist_min 直方图统计阈值最小值,范围 [0,2],默认 0.016。
hist_min_len hist_min 数组长度
hist_scale 直方图均衡控制系数,范围 [0, 32]。
hist_scale_len hist_scale 数组长度
cfg_gratio 软件配置直方图拉伸倍数和均衡系数,范围 [0, 32)(右开区间按原文保留)。
cfg_gratio_len cfg_gratio 数组长度

【注意事项】

hist_para_en 为 1 时 hist_scale 生效、hist_gratio 无效;为 0 时相反。

hist_gratio:值越大,直方图拉伸越多,整体亮度越高。

hist_th_off:值越大,直方图统计值越大,整体亮度越高。

hist_k:值越大,直方图统计值越大,整体亮度越高。

hist_min:值越大,直方图统计值越大,整体亮度越高。

5.3 4.5.3 调试步骤

主要分为 Dehaze、Enhanced、Hist 三部分调试。

5.3.1 4.5.3.1 Dehaze 调试

【说明】

建议通过以下三个参数调节去雾强度,它们随 ISO 变化。调试时 cfg_alpha 须设为 1。

【成员】

成员名称 说明
cfg_wt 软件配置 wt,图像去雾强度
cfg_air 软件配置 air,大气光幕系数
cfg_tmax 软件配置 tmax,最大去雾

【注意事项】

1.cfg_wt:越大去雾越强。wt 最好不超过 0.9;除非场景雾很重,多数情况下超过 0.9 会产生不自然效果。下图从左到右为 Dehaze_en= 0、Dehaze_en = 1 且 cfg_wt= 0.4、Dehaze_en = 1 且 cfg_wt= 0.8。

英文 PDF 原图 135

cfg_wt 对比图

2.cfg_air:也控制去雾强度,并影响过曝区域去雾效果,配合 sw_dhaz_cfg_wt 使用。

如下输入图中,cfg_air 越大,天空交界处去雾越自然;为 250 时没有中间分层问题。调试 AIR 主要考虑画面有无天空或过曝区域;若有,应增大 AIR,避免分层或细节丢失。下图从左到右为 Dehaze_en= 0、Dehaze_en= 1 且 cfg_air= 200、Dehaze_en= 1 且 cfg_air= 250。

英文 PDF 原图 136

cfg_air 对比图

3.cfg_tmax:值越小,沿景深方向去雾越强;值越大,越弱。

cfg_tmax 为 0.1 时景深方向雾去除较干净,已可见部分细节;为 0.5 时明显较弱。并非去雾越多越好,过度处理会破坏层次,通常 0.2 较合适。下图从左到右为 Dehaze_en= 0、Dehaze_en= 1 且 cfg_tmax= 0.1、Dehaze_en= 1 且 cfg_tmax= 0.5。

英文 PDF 原图 136

cfg_tmax 对比图

5.3.2 4.5.3.2 Enhanced 调试

【说明】

通用对比度增强通过 enhance_value 调整,它随 ISO 变化。

【成员】

成员名称 说明
enhance_value 通用对比度强度
enhance_chroma 色度增强调整参数
enh_curve 低频曲线

【注意事项】

1.enhance_value:值越大,对比度越强。下图从左到右为 Enhance_en = 0、Enhance_en = 1 且 enhance_value = 1.5。

英文 PDF 原图 137

enhance_value 对比图

2.enhance_chroma:值越大,饱和度越高。下图从左到右为 Enhance_en = 0、Enhance_en = 1 且 enhance_chroma = 1.5。

英文 PDF 原图 137

enhance_chroma 对比图

3.enh_curve:降低暗区参数可改善暗区亮度和对比度。

5.3.3 4.5.3.3 Hist 调试

【说明】

原文建议用“以下两个参数”调节直方图均衡 Hist,它们随 ISO 变化;调整时 cfg_alpha 设为 1。以下实际仅给出 cfg_gratio,保留原稿缺项待核对。

【成员】

成员名称 说明
cfg_gratio 软件配置直方图拉伸倍数、均衡控制系数。

【注意事项】

cfg_gratio:与 WT 相关。原文关于 WT、Gratio、GT 的大小关系表述混乱,需核对;参数过大会使效果不自然、整体偏蓝,并再次丢失部分细节。gratio 是直方图拉伸系数,其大小与 wt 相关:wt 较大时适当调高 gratio,wt 较小时降低,避免小 wt 配大 gratio。下图从左到右为 Hist_en = 0、Hist_en = 1 且 cfg_gratio = 0.768、Hist_en = 1 且 cfg_gratio= 2。

英文 PDF 原图 138

cfg_gratio 对比图

6. 4.6 DPCC

6.1 4.6.1 功能说明

DPCC 包含 ISP DPCC 和 Sensor DPCC。

英文 PDF 原图 138

6.1.1 4.6.1.1 ISP DPCC

ISP DPCC 硬件提供 RK、LC、PG、RND、RG、RO 六种坏点判定算法,检测后去除坏点。每种算法有独立开关和阈值调整,均可检测亮点、暗点、动态坏点,但对不同坏点能力不同。RO、PG 对孤立亮点和暗点较有效,RK、RG、RND 对多个坏点较有效。

可从六种算法中启用若干,组合为一个判定方案。方案中所有启用算法均判为坏点时,该方案才判定此点为坏点。例如启用 RK、LC、PG、RND 四种算法,须同时满足四者条件。下图为启用全部六种算法的方案。

英文 PDF 原图 139

ISP DPCC 最多支持三个可配置方案 Set1~3,以及一个仅能开关、算法组合固定的 fix_set,共四种方案。只要任一启用方案将待测像素判为坏点,DPCC 就判为坏点并执行补偿。

英文 PDF 原图 139

6.1.1.1 4.6.1.1.1 Expert_mode

Expert_mode 可直接配置 ISP DPCC 硬件,主要包括 fix_set、set1、set2、set3 四个坏点判定方案。

6.1.1.2 4.6.1.1.2 Fast_mode

Fast_mode 是 RK 基于各硬件算法能力抽象、按坏点类型组织的工作模式,主要包括:

Single_level:适用于单个孤立坏点,仅启用 Set1,其包含六种算法。等级提高时,使用算法数量减少、阈值变化,坏点去除能力增强。

Double_level:适用于相邻两坏点,如 1x2、2x1 簇。仅启用 Set2;原文称“四种”算法,却列出 RK、LC、PG、RND、RO 五项,保留矛盾待核对。等级提高时阈值变化,去除能力增强。

Triple_leve:适用于邻域内三个或更多像素的坏点簇。启用 Set3 和 fix_set,set3 使用 RK、PG、RND、RO 四种算法;等级提高时阈值变化,去除能力增强。

三种模式使用的硬件方案不重复,因此可同时开启;但 Triple_level 会增强 Double_level、Single_level,Double_level 会增强 Single_level。

英文 PDF 原图 140

6.1.2 4.6.1.2 传感器 DPCC

Sensor DPCC 为传感器自带功能。驱动实现支持时,AIQ 可通过 JSON 参数文件该模块下的参数控制传感器端 DPCC。

6.2 4.6.2 关键参数

6.2.1 4.6.2.1 Enable

【说明】

DPCC 功能开关。

0:关闭。

1:开启。

【成员】

【注意事项】

6.2.2 4.6.2.2 Fast_mode

【说明】

本节调整 Fast_mode 相关参数。

【成员】

成员名称 说明
Fast_mode_enable Fast_mode 开关:0 关,1 开。
ISO 环境 ISO
Single_enable 单坏点去除开关:0 关,1 开。
Single_level 单坏点去除强度,范围 [0, 10]。
Double_enable 双坏点去除开关:0 关,1 开。
Double_level 双坏点去除强度,范围 [0, 10]。
Triple_enable 多坏点去除开关:0 关,1 开。
Triple_level 多坏点去除强度,范围 [0, 10]。

【注意事项】

Fast_mode_enable 为 0 时关闭 Fast_mode、开启 Expert_mode;为 1 时开启 Fast_mode、关闭 Expert_mode。

双坏点和多坏点指彼此邻近的多个坏点。

去除强度:0 不处理,1~10 为不同强度,值越大强度越高。

若 Fast_mode 无法达到所需强度,则使用 Expert_mode。

6.2.3 4.6.2.3 Expert_mode

【说明】

本节调整 Expert_mode 相关参数。

【成员】

成员名称 说明
stage1_Enable 默认 1。
grayscale_mode 黑白模式开关:0 关,1 开。
rk_out_sel RK 算法 ro_lim 选择:0:ro_lim1,1:ro_lim2,2:ro_lim3。
dpcc_out_sel 坏点校正模式:0 中值,1 RK。
stage1_rb_3x3 默认 0。
stage1_g_3x3 默认 0。
stage1_inc_rb_center 红/蓝通道中值去坏点时是否包含待去除点:0 否,1 是,默认 1。
stage1_inc_g_center 绿色通道中值去坏点时是否包含待去除点:0 否,1 是,默认 1。
set 场景条件

【注意事项】

grayscale_mode:彩色传感器设为 0,黑白传感器设为 1。

6.2.3.1 4.6.2.3.1 SetEnable

【说明】

Expert_mode 的四个方案开关。

【成员】

成员名称 说明
ISO 环境 ISO
stage1_use_fix_set 内置坏点条件开关:0 关,1 开。
stage1_use_set3 set_cell 第三个坏点条件开关:0 关,1 开。
stage1_use_set2 set_cell 第二个坏点条件开关:0 关,1 开。
stage1_use_set1 set_cell 第一个坏点条件开关:0 关,1 开。

【注意事项】

6.2.3.2 4.6.2.3.2 set

【说明】

调整坏点判定阈值,主要包括 RK、LC、PG、RND、RG、RO 六种条件,彼此为“与”关系。

英文 PDF 原图 143

set_cell 框图

【成员】

成员名称 说明
RK RK 坏点判定算法
LC LC 坏点判定算法
PG PG 坏点判定算法
RNG RND 坏点判定算法
RG RG 坏点判定算法
RO RO 坏点判定算法

【注意事项】

6.2.3.2.1 4.6.2.3.2.1 RK

【说明】

调整坏点检测中 RK 算法相关参数。

【成员】

成员名称 说明
RK_red_blue_enable RK 红/蓝通道开关:0 关,1 开。
RK_green_enable RK 绿色通道开关:0 关,1 开。
rb_sw_mindis RK 红/蓝通道阈值 1,范围 [0,255]。
g_sw_mindis RK 绿色通道阈值 1,范围 [0,255]。
sw_dis_scale_min RK 阈值 2,范围 [0,63]。
sw_dis_scale_max RK 阈值 3,范围 [0,63]。

【注意事项】

6.2.3.2.2 4.6.2.3.2.2 LC

【说明】

调整坏点检测中 LC 算法参数。

【成员】

成员名称 说明
LC_red_blue_enable LC 红/蓝通道开关:0 关,1 开。
LC_green_enable LC 绿色通道开关:0 关,1 开。
rb_line_thr LC 红/蓝通道阈值,范围 [0,255],默认 16。
g_line_thr LC 绿色通道阈值,范围 [0,255],默认 12。
rb_line_mad_fac LC 红/蓝通道系数,范围 [0,63],默认 34。
g_line_mad_fac LC 绿色通道系数,范围 [0,63],默认 16。

【注意事项】

6.2.3.2.3 4.6.2.3.2.3 PG

【说明】

调整坏点检测中 PG 算法参数。

【成员】

成员名称 说明
PG_red_blue_enable PG 红/蓝通道开关:0 关,1 开。
PG_green_enable PG 绿色通道开关:0 关,1 开。
rb_pg_fac PG 红/蓝通道系数,范围 [0,63],默认 4。
g_pg_fac PG 绿色通道系数,范围 [0,63],默认 3。

【注意事项】

6.2.3.2.4 4.6.2.3.2.4 RND

【说明】

调整坏点检测中 RND 算法相关参数。

【成员】

成员名称 说明
RND_red_blue_enable RND 红/蓝通道开关:0 关,1 开。
RND_green_enable RND 绿色通道开关:0 关,1 开。
rb_rnd_thr RND 红/蓝通道阈值,范围 [0,255],默认 8。
g_rnd_thr RND 绿色通道阈值,范围 [0,255],默认 8。
rb_rnd_offs RND 红/蓝通道偏移,范围 [0,3],默认 3。
g_rnd_offs RND 绿色通道偏移,范围 [0,3],默认 3。

【注意事项】

6.2.3.2.5 4.6.2.3.2.5 RG

【说明】

调整坏点检测中 RG 算法参数。

【成员】

成员名称 说明
RG_red_blue_enable RG 红/蓝通道开关:0 关,1 开。
RG_green_enable RG 绿色通道开关:0 关,1 开。
rb_rg_fac RG 红/蓝通道系数,范围 [0,63],默认 8。
g_rg_fac RG 绿色通道系数,范围 [0,63],默认 8。

【注意事项】

6.2.3.2.6 4.6.2.3.2.6 RO

【说明】

调整坏点检测中 RO 算法相关参数。

【成员】

成员名称 说明
RO_red_blue_enable RO 红/蓝通道开关:0 关,1 开。
RO_green_enable RO 绿色通道开关:0 关,1 开。
rb_ro_lim RO 红/蓝通道阈值,范围 [0,3],默认 1。
g_ro_lim RO 绿色通道阈值,范围 [0,3],默认 1。

【注意事项】

6.2.4 4.6.2.5 sensor_dpcc

【说明】

调整传感器自身的坏点去除强度。

【成员】

成员名称 说明
sensor_dpcc_auto_en Sensor DPCC 开关:0 关,1 开。
max_level 最大坏点去除强度
ISO 环境 ISO
level_single 单坏点去除强度
level_multiple 多坏点去除强度

【注意事项】

6.3 4.6.3 调试步骤

DPCC 调试包括 Fast_mode、Expert_mode、sensor_dpcc。前两者互斥,由 Fast_mode 中 Fast_mode_enable 决定:为 0 时关闭 Fast_mode、开启 Expert_mode;为 1 时相反。

实际调试建议先用 Fast_mode,若达不到所需坏点去除强度,再用 Expert_mode。

6.3.1 4.6.3.1 Fast_mode 调试

【说明】

Single_level 主要去除单坏点,Double_level 去除相邻双坏点,Triple_level 去除原文所称“三个以上”相邻坏点(与前文“三个或更多”边界表述不同,待核对)。

原文称三种功能互不影响,但同时说明 Triple_level 增强 Double_level,Double_level 增强 Single_level;保留该相互关系说明。

【成员】

成员名称 说明
Fast_mode_enable Fast_mode 开关:0 关,1 开。
Single_level 单坏点去除强度,范围 [0, 10]。
Double_level 双坏点去除强度,范围 [0, 10]。
Triple_level 多坏点去除强度,范围 [0, 10]。

【注意事项】

去除强度:0 不处理,1~10 为不同强度,值越大强度越高。

开启某模式时,对应强度不能为 0。例如 Single_enable 开启时 Single_level 不能为 0。

6.3.2 4.6.3.2 Expert_mode 调试

【说明】

Expert_mode 主要通过 stage1_use_fix_set、stage1_use_set1、stage1_use_set2、stage1_use_set3 和 set_cell 去除坏点。

四个 stage1use* 为互不影响的检测方法;全开启时,只要任一方法判定某点为坏点,就按坏点处理。

stage1_use_fix_set 条件固定在硬件中;stage1_use_set1、stage1_use_set2、stage1_use_set3 分别对应 set_cell 中 cell1、cell2、cell3。

set_cell 包含 RK、LC、PG、RND、RG、RO 六算法,彼此为“与”关系;若全部开启,待测点须满足六条件才判为坏点。

【成员】

成员名称 说明
stage1_use_fix_set 内置坏点条件开关:0 关,1 开。
stage1_use_set1 set_cell 第一个坏点条件开关:0 关,1 开。
stage1_use_set3 set_cell 第三个坏点条件开关:0 关,1 开。
set_cell 坏点判定条件

【注意事项】

六种算法按绿色及红/蓝通道判断坏点,建议两组通道同步开关。

六算法可独立开关。由于为“与”关系,开启越多越不容易判为坏点。但噪声存在时,开启过少可能出现“边缘抖动”,即固定边缘出现帧间变化的波浪线。因此实际建议每个 set 至少启用三种算法。

6.3.2.1 4.6.3.2.1 RK

【说明】

调整坏点检测中 RK 算法相关参数。

【成员】

成员名称 说明
enable RK开关:0 关,1 开。
ro_lim RK 偏移,范围 [0,3]。
sw_mindis RK 阈值 1,范围 [0,255]。
sw_dis_scale_min RK 阈值 2,范围 [0,63]。
sw_dis_scale_max RK 阈值 3,范围 [0,63]。

【注意事项】

ro_lim:越大越容易判为坏点。

sw_mindis:越小越容易判为坏点。

sw_dis_scale_max:越小越容易判为坏点。

sw_dis_scale_max:越小越容易判为坏点(原文重复列出)。

6.3.2.2 4.6.3.2.2 LC

【说明】

调整坏点检测中 LC 算法参数。

【成员】

成员名称 说明
enable LC开关:0 关,1 开。
line_thr LC 通道阈值,范围 [0,255],默认 12。
line_mad_fac LC 通道系数,范围 [0,63],默认 16。

【注意事项】

line_thr:越小越容易判为坏点。

line_mad_fac:越小越容易判为坏点。

6.3.2.3 4.6.3.2.3 PG

【说明】

调整坏点检测中 PG 算法参数。

【成员】

成员名称 说明
enable PG开关:0 关,1 开。
pg_fac PG 通道系数,范围 [0,63],默认 3。

【注意事项】

pg_fac:越小越容易判为坏点。

6.3.2.4 4.6.3.2.4 RND

【说明】

调整坏点检测中 RND 算法相关参数。

【成员】

成员名称 说明
enable RND开关:0 关,1 开。
rnd_thr RND 通道阈值,范围 [0,255],默认 8。
rnd_offs RND 通道偏移,范围 [0,3],默认 3。

【注意事项】

rnd_thr:越小越容易判为坏点。

rnd_offs:越小越容易判为坏点。

6.3.2.5 4.6.3.2.5 RG

【说明】

调整坏点检测中 RG 算法参数。

【成员】

成员名称 说明
enable RG开关:0 关,1 开。
rg_fac RG 通道系数,范围 [0,63],默认 8。

【注意事项】

rg_fac:越小越容易判为坏点。

6.3.2.6 4.6.3.2.6 RO

【说明】

调整坏点检测中 RO 算法相关参数。

【成员】

成员名称 说明
enable RO 通道开关:0 关,1 开。
ro_lim RO 通道阈值,范围 [0,3],默认 1。

【注意事项】

ro_lim:越大越容易判为坏点。

6.3.3 4.6.3.3 sensor_dpcc 调试

【说明】

sensor_dpcc 通过 max_level、level_single、level_multiple 控制传感器端坏点去除。须传感器自身支持该功能且驱动配置完成后才能使用。

【成员】

成员名称 说明
max_level 最大坏点去除强度
level_single 单坏点去除强度
level_multiple 多坏点去除强度

【注意事项】

max_level:定义传感器端最大坏点去除强度,主要用于细分单个等级的强度。

level_single 和 level_multiple 不能超过 max_level。

7. 4.7 Gamma

7.1 4.7.1 功能说明

本模块调整三条 Gamma 曲线:curve_normal、curve_hdr、curve_night。

英文 PDF 原图 151

GAMMA 框图

7.2 4.7.2 关键参数

7.2.1 4.7.2.1 Gamma_en

【说明】

Gamma 功能开关。

0:关闭。

1:开启。

【成员】

【注意事项】

7.2.2 4.7.2.2 Gamma_out_offset

【说明】

Gamma 曲线修正,范围 [-2048, 2048],默认 0。

【成员】

【注意事项】

最终曲线为 Gamma_curve-Gamma_out_offset。

7.2.3 4.7.2.3 Gamma_curve

【说明】

49 点 Gamma 曲线 Y 轴值,范围 [0,4095]。

【成员】

【注意事项】

Gamma 曲线 X 轴固定为以下 49 点:

  int X_isp30[49] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 24, 28, 32,
  40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320, 384, 448, 512, 640,
  768, 896, 1024, 1280, 1536, 1792, 2048, 2304, 2560, 2816, 3072, 3328, 3584, 3840,
  4095};

7.3 4.7.3 调试步骤

8. 4.8 Debayer

8.1 4.8.1 功能说明

多数彩色摄像头使用单个传感器获取图像,表面覆盖 CFA(彩色滤光阵列),每个像素只能取得 R、G、B 三原色之一。为获得彩色图像,需利用已知颜色信息插值补齐另外两个分量,称为去马赛克(Debayer 或 Demosaic)。模块支持 RGGB、BGGR、GRBG、gbrg 四种排列,不支持 RGBIR。

英文 PDF 原图 153

图 4-10-1 Debayer 功能示意图

8.2 4.8.2 关键参数

8.2.1 Enable

【说明】

Debayer 使能位:0 关闭,1 开启。

8.2.2 debayer_filter1

【说明】

低频梯度滤波器,范围 [-8,7]。

8.2.3 debayer_filter2

【说明】

高频梯度滤波器,范围 [-8,7]。

8.2.4 debayer_gain_offset

【说明】

计算 G 通道插值系数中的锐化权重时,梯度的偏移值,范围 [0,15]。

8.2.5 ISO

【说明】

当前档位 ISO 值,范围 [50,2048]。

8.2.6 sharp_strength

【说明】

G 通道插值锐化权重最大值,范围 [0,4]。

8.2.7 debayer_hf_offset

【说明】

计算梯度时的偏移,范围 [0,4095]。

8.2.8 debayer_offset

【说明】

G 通道限幅偏移,范围 [0,15];值越大,限幅范围越大。

8.2.9 debayer_clip_en

【说明】

G 通道插值限幅开关:0 关闭,1 开启。

8.2.10 debayer_filter_g_en

【说明】

G 通道插值结果滤波开关:0 关闭,1 开启。

8.2.11 debayer_filter_c_en

【说明】

色差滤波开关:0 关闭,1 开启。

8.2.12 debayer_thed0

【说明】

值越大,选择高频权重的概率越小,范围 [0,16]。

8.2.13 debayer_thed1

【说明】

值越大,选择低频权重的概率越小,范围 [0,16]。

8.2.14 debayer_dist_scale

【说明】

值越大,选择高频权重的概率越小,范围 [0,16]。原文句末额外附有 debayer_hf_offset,保留待核对。

8.2.15 debayer_cnr_strength

【说明】

色差滤波时的限幅强度,范围 [0,9]。

8.2.16 debayer_shift_num

【说明】

值越小,色差限幅范围越大,取值 [0,4]。

8.3 4.8.3 术语说明

缩写 说明
CFA 彩色滤光阵列
去马赛克 Debayer 或 Demosaic,将每像素单色的 Bayer RGB 转为三色 RGB 的过程。
滤波器 用于去除数字图像不需要信号的一组滤波参数。
色差图 原文称“插值后的 G 通道图像劣于原始 RAW 图像”,定义含糊,保留待核对。

9. 4.10 GIC

9.1 4.10.1 功能说明

本模块调整 GIC 参数。GIC_ISO 中主要分为 GIC 相关参数与噪声相关参数;噪声参数通过校准获得,GIC 参数用于调整强度。

9.2 4.10.2 关键参数

9.2.1 4.10.2.1 enable

【说明】

GIC 功能开关。

0:关闭。

1:开启。

【成员】

【注意事项】

9.2.2 4.10.2.3 gr_ration

【说明】

确定 gr、GB 补偿值的参数,范围 [0,3],默认 0。

【成员】

【注意事项】

9.2.3 4.10.2.5 SettingV21

【说明】

根据 ISO 对相关参数插值。

【成员】

成员名称 说明
iso 环境 ISO
min_busy_thre 复杂区域检测能力,范围 [0, 1023],默认 160。
min_grad_thr1 非边缘区域数量阈值 1,控制 GIC 强度,范围 [0, 1023],默认 32。
min_grad_thr2 非边缘区域数量阈值 2,控制 GIC 强度,范围 [0, 1023],默认 32。
k_grad1 边缘横竖梯度响应阈值 1,范围 [0, 15],默认 5。
k_grad2 边缘横竖梯度响应阈值 2,范围 [0, 15],默认 1。
gb_thre 缩放比例系数,范围 [0, 15],默认 7。
maxCorV 限制边缘区 GB 最大补偿,范围 [0, 1023],默认 40。
maxCorVboth 限制平坦非边缘区 GB 最大补偿,范围 [0, 1023],默认 8。
dark_thre 暗区阈值 1,范围 [0, 2047],默认 120。
dark_threHi 暗区阈值 2,范围 [0, 2047],默认 240。
k_grad1_dark 暗部边缘横竖梯度阈值 1,范围 [0, 15],默认 6。
k_grad2_dark 暗部边缘横竖梯度响应阈值 2,范围 [0, 15],默认 1。
min_grad_thr_dark1 暗部非边缘区数量阈值 1,范围 [0, 1023],默认 64。
min_grad_thr_dark2 暗部非边缘区数量阈值 2,范围 [0, 1023],默认 32。
noiseCurve_0 噪声曲线参数 1
noiseCurve_1 噪声曲线参数 2
globalStrength 全局控制 GB 补偿强度,范围 [0, 2],默认 1。
NoiseScale 由噪声曲线获取当前点噪声标准差,以 noise_std *noise_scale 确定最大 GB 补偿。
成员名称 说明
NoiseBase 图像边缘调整阈值;以第一、第二梯度加 noise_offset 计算,仅一个方向满足 gradx > 2*grady 时视为边缘,不调整(原文语序异常,条件保留)。
diff_clip 限制 GB 最大补偿值。

【注意事项】

9.3 4.10.3 调试步骤

调试时主要调整 GIC_ISO 中 GIC 相关参数。

9.3.1 4.10.3.1 GIC_ISO 调试
成员名称 说明
min_busy_thre 复杂区域检测能力,范围 [16, 120],默认 64(与前表不同,按原文保留)。
min_grad_thr1 非边缘区域数量阈值 1,控制 GIC 强度。
min_grad_thr2 非边缘区域数量阈值 2,控制 GIC 强度。
k_grad1 边缘横竖梯度响应阈值 1。
k_grad2 边缘横竖梯度响应阈值 2。
gb_thre 缩放比例系数
maxCorV 限制边缘区 GB 最大补偿。
maxCorVboth 限制平坦非边缘区 GB 最大补偿。
dark_thre 暗区阈值 1。
dark_threHi 暗区阈值 2。
k_grad1_dark 暗部边缘横竖梯度响应阈值 1。
k_grad2_dark 暗部边缘横竖梯度响应阈值 2。
min_grad_thr_dark1 暗部非边缘区域数量阈值 1。
min_grad_thr_dark2 暗部非边缘区域数量阈值 2。

min_busy_thre:主要修正暗区复杂区域(如文字等不规则、高对比区域)的检测能力,即给暗区设置阈值。值越大,检测到的 BUSY 区域越多,反之越少。GIC 不处理 BUS 区域,因此更多 BUSY 区域可保留部分边缘细节,但误检区域也会残留 GIC 问题(BUS/BUSY 按原文保留)。

min_grad_thr1、min_grad_thr2:直接影响非边缘区域数量。非边缘区域越多,GIC 越强、涂抹越重、保留细节越少;越少则可能残留典型 GIC 纹理,如横竖明暗条纹和伪边缘。值越大,方向判断时越容易判为平坦非边缘区,因此是控制 GIC 强度的参数。

min_grad_thr_dark1、min_grad_thr_dark2:作用及调试方法与 min_grad_thr1、min_grad_thr2 相同,通常取值比 min_grad_thr 更大。

k_grad1、k_grad2:调整对边缘(横、竖梯度)的响应。越大,判定边缘阈值越高,弱边缘会被判为平坦区;降低则可增加检测到的边缘。

k_grad1_dark、k_grad2_dark:作用及调试方法与 k_grad1、k_grad2 相同,通常大于 k_grad,以降低暗部边缘响应。

gb_thre:缩放比例系数,并非直接判定的绝对阈值。越大,允许补偿的 GB 越小,反之亦然;与传感器及镜头密切相关。

maxCorV:假定 gb 补偿有上限,计算值超过阈值时视为计算误差,为减轻影响而向下限制 gb 补偿值。

maxCorVboth:用途与 maxCorV 相同。

dark_thre:确定图像暗区与正常区域之间的下边界。

dark_threHi:确定图像暗区与正常区域之间的上边界。

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