到目前為止,ps3210調試算是告一段落了,忙忙碌碌了兩三個星期,經驗教訓收獲良多。本文總結一下踩過的那些坑和調試關鍵點。
1、 确認硬體,確定sensor電源幹淨。
這一步非常重要,這一步沒有搞好後面會非常難受,所有的努力都是白費力氣。
我這次拿到闆子确認能出圖就直接調軟體了,沒有确認sensor電源是否幹淨,這個讓我做了幾個晚上的無用功。
原理:
1、sensor的AVDD電壓是sensor像素點電荷積累的供給電壓,這個電壓紋波比較大的話直接影響sensor像素點電荷積累波動,導緻圖像噪點大,亮暗橫紋,豎紋。
2、如果AVDD電壓與sensor手冊要求标準電壓不一緻,會導緻圖像出現色噪,圖像前面有小細點懸浮。
方法:
1、用示波器測量sensor AVDD輸入電壓,紋波要在100mv内,電壓值等于sensor手冊标稱值。
2、把曝光值設定到最大,增益設為64倍,把鏡頭蓋在桌上,使圖像變黑,此時畫面是全黑的,如果上面有閃白點,那麼說明sensor電源有問題。
3、慢慢的把鏡頭翹起一點,讓一點點光通過,此時畫面變亮,這個過程中仔細觀察是否有亮暗橫紋閃爍。
2、 硬體沒問題了,那麼就可以使用PQ工具調軟體了。
首先把這幾個文檔打開,友善查閱:
HiISP 開發參考.pdf
HiMPP IPC V2.0 媒體處理軟體開發參考.pdf
圖像品質調試工具使用指南.pdf
ISP tuning_guide.pdf
調試之前找幾個競品對着來調試,畢竟有比較才有殺害。
我的模組是Hi3518EV200+PS3210,是以找了如下三個競品:
Hi3518EV200+OV2710、Hi3518EV200+AR0823、Hi3518EV200+F02
先談談白天效果調試:
一般白天要求色彩正确,清晰度高,圖像通透,動态範圍好。
色彩還原主要靠動态白平衡和CMM校正矩陣,可以使用校正軟體得到自動白平衡曲線和CMM矩陣。不過校正出來的色彩綠色有點偏淡,可以通過調整CMM矩陣來達到更真實的色彩還原效果。這裡提一點,CMM的好壞對夜視的噪點影響很大,後面談夜視時會詳細講解。
清晰度的話調整Sharpen/NR,讓物體邊緣清晰,無明顯鋸齒,稍微有一點高邊,物體表面無明顯噪點。檢視文檔,各個參數配合可以調整出一個比較滿意的清晰度,這個還是比較簡單的。
先說一下動态範圍,動态範圍好就是能看清亮的地方同時又能看清更多暗的地方,Hi3518EV200裡面DRC功能可以改善動态範圍,具體各個參數意義可以參考文檔,這裡建議DRC的強度不要開的太高,開的太高暗處可能會偏色或者有噪點,同時影響整個圖像通透度。
圖像通透可以通過Gamma來改善,一條好的gamma曲線會讓你的圖像看起來很舒服,同時Gamma曲線也會影響動态範圍,是以選gamma需要平衡通透度和動态範圍兩個因素。Hi3518EV200裡面DCI也能提高通透度,開啟DCI,根據實際情況調整一個合适的強度,這個功能對通透度改善還是挺明顯的。
這裡補充一點,白天時照室外的場景(房屋,樹木,天空),由于環境亮度高,整個圖像看起來會有霧的感覺,這個時候你可以把Defog功能打開,模式為手動,根據實際場景調整強度,使圖像達到一個滿意的通透效果。當然Defog功能在室内和低照下最好關閉。總體來說,白天效果是比較容易調。
再來談談夜視效果調試:
一般現在的錄影機都配有紅外燈,在比較暗的環境下都會開啟紅外來補光。不過調試夜視效果時候最好不要使用紅外燈,先把極低照度的效果調起來,因為好多客戶看你的産品效果時都是不打紅外燈的,直接在暗室裡面看。
首先布置一個黑環境,有實驗室條件的可以白天在實驗室搞,像我等屌絲隻能下班了等大家都走了把辦公室的燈關了再開搞。我的環境亮度是眼睛能看到近處的東西,遠一點的就看不到了。
夜視效果要求:比别人噪點小,比别人通透,比别人亮,清晰度比别人好。
1、首先,看看競品夜視是多少幀的,降幀到一樣的幀率,降幀可以提高亮度,減少噪點。千萬不要覺得自己産品很牛逼搞個30幀和别人16幀去PK,這樣你會死的很慘。這是死過的人的忠告。
2、然後把曝光打到最大(一幀最大行-2),提高sensor模拟增益和ISP增益,使亮度比别人亮一點,一般模拟增益在16到32倍之間,然後再考慮ISP增益,總增益一般不超過64倍。增益太高等下後面噪點很難壓下去。
3、現在應該滿屏都是雪花點了吧,前面說過CCM對夜視影響很大,下面吧CMM矩陣改成如下,這樣相當于使用sensor本身的顔色,CCM bypass 了。
改完之後噪點會少很多,但是顔色變的比較淡了,可以提高飽和度來提高顔色濃度,如果對顔色還不滿意,可以微調上面這個矩陣,調整的時候注意不要帶入太多噪點。。
4、調整Sharpen、NR參數,調整到一個比較高的清晰度,這時候還有噪點沒關系,清晰度優先。
5、調整3D noise參數,可以先把3D強度打高點,使整個畫面噪點安靜下來,此時你會看到一個完美的畫面,亮度好,清晰度好,無噪點。呵呵,不要高興太早,叫一個人從監控區域來回走一走,你會發現他會分身術啊,後面分出無數個腦袋。這就是3D開大了的後遺症——拖影嚴重。下面把3D 慢慢的減小,觀察拖影現象,3D裡面有好多參數,什麼時域濾波、空域濾波等等,可以把一個降到最小,其他保持不動,來觀察拖影現象是否變輕,這樣可以确定出哪些參數對拖影影響很大,哪那些很輕,哪些無影響。最後可以把對拖影影響大的參數開小一點,這樣能在降噪的時候大大減小拖影程度。通過這個方法最終能調到一個無拖影,去噪效果最優的3D參數。
6、選一個通透性好的Gamma曲線,把DCI功能開到最大,
7、如果圖像暗的地方有偏色可以調整sensor的黑電平或者ISP的黑電平改善,同時把UVNR功能打開(Hi3518EV200才有)。
8、此時圖像一般還有噪點,接下來就是微調各個子產品的參數,無限循環上面2到7步,優先保證清晰度無噪點,通透度,亮度可以放低點。
白天和晚上搞定了基本上就搞完一大半了,不過如果隻有白天晚上兩組參數的話,白天切換到晚上跨度有點大,是以一般我都會再調一組介于白天和晚上的中間參數,比如我的模組增益是32倍,我在1-8倍時跑白天參數,8-20倍時跑中間參數,20倍以上跑夜視參數。因為海思裡面有些參數是一個數組可以根據ISO自己切換,但是有些參數是固定的,不能在增益改變時自己切換。是以調幾組參數是必須的。當然參數多幾組的話控制也越精細,在各個ISO下效果都能達到最優。
最後我想說的是:調圖像是寂寞的
以上屬于轉載部分,很多問題都說的很清楚,但是由于版本問題的可能會有所不同,我這邊拿到的SDK是liteos第五版,故有幾個上述調試項需要注意
白天模式下
1,開啟DRC寬動态這在後續版本中不建議,一旦開啟,圖像在特殊環境中會顯得非常差,主要表現,低照度下噪點,色差明顯增多,圖像出現色彩條紋,鋸齒等
2,關于幀率問題,不同的幀率有不同的對應參數組,不同幀率之間也沒有可比性,且根據實際應用中,應選擇固定幀率,保證畫面幀率穩定。在網絡狀态中最好不要選擇幀率優先,這樣畫質提升,會出現幀率變化過小或是嚴重的卡頓現象
3、任何情況下Defog選項最好不要開啟,DCI選項用來調試通透性時,隻需開到最大,然後調試一條最優的Gamma曲線即可,實際使用中,依然調用預設值
夜視模式
1、去噪開啟3DNR選項,在實際對照其各個參數,選擇合理值,之後版本幹掉了2DNR的選項
2、關于sharpen的調試:
通過 PQtools 讀取目前的sharpen 強度資訊,或手動設定sharpen 強度到最大,觀察是否有改善。
(1) 首先将sharpenD 和sharpenUD 都調到最大;
(2) 其次将textureNoiseThd 和edgeNoiseThd 都設定為0,同時,将EnLowLumaShoot 也設為0;
(3)最後根據圖像的黑邊白邊的情況适當的調整undershoot 和overshoot。
如果圖像的銳度太高,再适當降低sharpenD 和sharpenUD,重複上述三步即可調到想要的清晰度風格
最後就是有耐心的去微調各個選項,直到得到相對滿意的圖像即可。