关于海思HI3518+OV9712 ISP图像调试 - 夜视效果、曝光、图像稳定响应效果
關(guān)于海思HI3518+OV9712 ISP圖像調(diào)試 - 夜視效果、曝光、圖像穩(wěn)定響應(yīng)效果
2016年08月10日 11:47:27閱讀數(shù)：6619夜視效果調(diào)試
調(diào)試需求：
因產(chǎn)品使用的補(bǔ)光燈是白色LED燈，設(shè)計需求是在黑夜里還能看到彩色的畫面，實(shí)際情況該方案實(shí)現(xiàn)畫面不是很理想，燈光不夠亮，圖像噪點(diǎn)大，因不能修改硬件的情況下只能盡量優(yōu)化圖像。
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hiISP_AE_ATTR_EX_S參數(shù)說明：
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enAEMode?自動曝光的優(yōu)先模式，如幀率優(yōu)先,噪聲優(yōu)先。
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u8ExpCompensation?自動曝光調(diào)整時對曝光補(bǔ)償量。
值越大，則自動曝光的目標(biāo)亮度值越大，圖像越亮
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u32GainThreshold?自動降幀時的系統(tǒng)增益門限值。
取值范圍：[0x400, 0xFFFFFFFF]
自動降幀時增益門限值u32GainThreshold?表示在LowNoise模式下，當(dāng)增益達(dá)到所設(shè)置的門限值時,系統(tǒng)將自動進(jìn)入LowNoise模式
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因我們使用白色LED補(bǔ)光，所以在光線不足的環(huán)境下容易出現(xiàn)噪點(diǎn)過大問題，以下參數(shù)能調(diào)整在夜晚環(huán)境下，鏡頭達(dá)到優(yōu)化噪點(diǎn)和曝光；
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ISP_AE_ATTR_EX_S aeAttrEx;
aeAttrEx.enAEMode = AE_MODE_LOW_NOISE;?降噪模式，光線不足時降低幀率保證圖像質(zhì)量
aeAttrEx.u8ExpCompensation?= 64;//自動曝光調(diào)整時對曝光補(bǔ)償量，因?yàn)闄C(jī)器使用的是白色led燈，所以這邊需要設(shè)置為64，如果設(shè)置太大會曝光。
aeAttrEx.u32GainThreshold = 45000; ?這里還是設(shè)置為默認(rèn)好點(diǎn)，越小越清晰，但是前提是以降幀換取效果，畫面卡！
這里的話最小值為4096，該值下畫面最清晰也就最卡頓，如果設(shè)置65536的話圖像會比較差，但是流暢度也最好；
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圖像穩(wěn)定響應(yīng)效果調(diào)試
調(diào)試需求：
因產(chǎn)品需求，在機(jī)器啟動鏡頭時，sensor需要在第一時間出圖像，并且圖像必須穩(wěn)定清晰。
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hiISP_AE_ATTR_EX_S參數(shù)說明：
u8ExpStep ?自動曝光調(diào)整時的初始步長。
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s16ExpTolerance??自動曝光調(diào)整時對曝光量的容忍偏差。
取值范圍：[0x0, 0xFFFF]?。
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aeAttrEx.u8ExpStep?= 255; //曝光調(diào)整步長，設(shè)置過小會使得曝光緩慢，圖像從暗到亮變化時間長
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aeAttrEx.s16ExpTolerance?= 50;//自動曝光調(diào)整時對曝光量的容忍偏差
值越大則對外界環(huán)境亮度變化的敏感度越小。
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注意：u8ExpStep是“自動曝光調(diào)整時的初始步長”，意思就是對光度自動調(diào)整圖像亮度的時間長短，如果設(shè)置小的話，響應(yīng)時間就長，如果設(shè)置大的話，響應(yīng)時間就短；這里如果需要開始啟動鏡頭時圖像穩(wěn)定響應(yīng)時間短的話就需要設(shè)置大點(diǎn)，但是這里有個缺點(diǎn)，就是當(dāng)光線不穩(wěn)定時（測試效果：畫面中存在一小部分燈源，但光線不穩(wěn)定），這時畫面會不斷的一暗一亮的閃爍。
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? 經(jīng)過我們測試，我是這樣處理的：啟動機(jī)器時，將u8ExpStep =255、s16ExpTolerance =50，這是因?yàn)閳D像出現(xiàn)的快一點(diǎn)，如果設(shè)置小的話，圖像會從暗到亮大概需要5秒左右（這里看個人需求）。當(dāng)機(jī)器執(zhí)行到5秒左右，我們再將值設(shè)為u8ExpStep =16、s16ExpTolerance =10，u8ExpStep設(shè)為16是因?yàn)榉乐构庠醋兓瘯饒D像快速效應(yīng)（前面說的一閃一閃）。s16ExpTolerance設(shè)置為10是為白天曝光這一功能設(shè)置的，可以讓光源變化是ISP更加敏感的響應(yīng)。
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曝光調(diào)試-寬動態(tài)
調(diào)試需求：
3518的通病，攝像機(jī)正對“人面”（人面靠近IPC）和“環(huán)境背光”（IPC正對室外陽光充足環(huán)境）導(dǎo)致IPC對“人面”一片黑或者對“背光環(huán)境”曝光。
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對于抗閃頻率屬性（AntiFlicker）和自動曝光屬性（SetAEAttr）參數(shù)設(shè)置：
當(dāng)抗閃爍非使能時，陽光下是可以看得清畫面的，但與自動曝光時間設(shè)置有直接關(guān)系，當(dāng)最小曝光時間增大時，畫面明顯曝光了。
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ISP_INNER_STATE_INFO_S參數(shù)說明：
u8AveLum ?圖像平均亮度。 取值范圍：[0x0,0xFF]
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hiISP_AE_ATTR_EX_S參數(shù)說明：
u32ExpTimeMin ?自動曝光的最小曝光時間。
取值范圍：[0x2, 0xFFFF]?，具體范圍與sensor相關(guān)。
自動曝光的最大最小時間及增益
可根據(jù)不同的場景對曝光時間及增益進(jìn)行限定，如有高速運(yùn)動物體場景可限定最
大曝光時間值為較小值，這樣可減輕運(yùn)動物體拖影現(xiàn)象。最小數(shù)字增益值的設(shè)定
目前暫不支持。
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關(guān)于攝像機(jī)正對“人面”（人面靠近IPC）和“環(huán)境背光”（IPC正對室外陽光充足環(huán)境）導(dǎo)致IPC對“人面”一片黑或者對“背光環(huán)境”曝光問題。
AE自動曝光的最小曝光時間的增減對上述現(xiàn)象有直接影響，u16ExpTimeMin小了，背光環(huán)境清晰，當(dāng)時人面一片黑，u16ExpTimeMin大了，人面清晰，環(huán)境曝光了；
這里我們采用關(guān)閉抗閃爍功能、自動寬動態(tài)、階梯性設(shè)置曝光時間值方法解決該問題。
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關(guān)于寬動態(tài)?AE曝光研究，可以通過對函數(shù)HI_MPI_ISP_QueryInnerStateInfo讀取ISP_INNER_STATE_INFO_S結(jié)構(gòu)體參數(shù)：
背光和曝光亮度改變影響參數(shù)主要有三個：
u8AveLum??圖像平均亮度， ?取值范圍：[0x0,0xFF]
u32Exposure ?Sensor?曝光量，取值范圍[0x0,0xFFFFFFFF]。
u32ExposureTime ?Sensor?曝光時間，取值范圍[0x0,0xFFFFFFFF]。
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背光亮度越高?u8AveLum和u32ExposureTime ?值越大，背光亮度越亮
當(dāng)人面基本覆蓋鏡頭時，圖像光線馬上變暗，u8AveLum也隨之變小，這時需要升高u16ExpTimeMin值到5000到9000左右（根據(jù)暗度效果）；
正常情況下，u8AveLum值為45到56；當(dāng)u8AveLum小于45時，鏡頭明顯是黑暗的（人面或者局部無光線背影），越暗值越小，當(dāng)值接近一兩百時，背景明顯是曝光的，我們的解決方法是階梯式調(diào)整u16ExpTimeMin的值；
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因?yàn)?span style="font-family:'Times New Roman';">IPS剛剛開始時sensor不穩(wěn)定導(dǎo)致圖像光度不斷變化，這時候不需要設(shè)置曝光值。
根據(jù)我們這邊的實(shí)際情況，在光線足夠暗時，u8AveLum是低于20的，所以我們劃分了五個區(qū)限：
u8AveLum >= 20；
u8AveLum >= 15 ?&& u8AveLum < 20；
u8AveLum >= 10 ?&& u8AveLum < 15；
u8AveLum >= 5 ?&& u8AveLum < 10；
u8AveLum >= 0 ?&& u8AveLum < 5；
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對于設(shè)置u32ExpTimeMin值為：
u32ExpTimeMin = 2;
u32ExpTimeMin = 4000;
u32ExpTimeMin = 5000;
u32ExpTimeMin = 7000;
u32ExpTimeMin = 9000;
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u8AveLum值越大（曝光時大于200），u32ExpTimeMin需要設(shè)置的值要越小（等于2），如果u8AveLum值接近0時，說明畫面局部光線突然變暗（人面靠近），這是需要設(shè)置曝光值u32ExpTimeMin越大。
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優(yōu)化室外環(huán)境下（陽光下），環(huán)境曝光及人面看不清，優(yōu)化寬動態(tài)曝光效果，效果為：當(dāng)鏡頭對著環(huán)境時，顯示對焦環(huán)境色彩（不曝光），當(dāng)鏡頭對著人面時，對焦人面使清晰看清人面但后面環(huán)境為曝光效果，當(dāng)人面移開后，鏡頭重新對焦環(huán)境色彩（不曝光）。
總結(jié)
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