isp处于整个成像系统的中心地位。
isp功能
器件控制
- 控制sensor的shutter(快门)、gain(增益)
- 控制镜头变焦、聚焦
- 控控制镜头的光圈
- 控制滤光片的切换
- 补光灯控制
格式转换
- rag转rgb
- rgb转yuv
- yuv转hsi
- yuv444转yuv420等
画质优化
- 原始图像修正(光通量不均匀、有畸变)
- 颜色管理
- 降噪
- 动态范围控制
- 清晰度、锐度提升
- 后处理
- 数字去抖
下面左图是没有画质优化的,右图是经过isp画质优化的。
isp算法流程
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horizontal flip:做水平翻转
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test pattern:isp内部产生测试图像,isp内部调试使用
- black level correction:黑电平矫正,黑电平是指图像数据为0时对应的信号电平,进行黑电平矫正的目的;一是由于sensor本身会存在暗电流,导致在没有光照进来的条件下pixel也有电压输出,不过这部分一般在sensor端就已经处理掉了,还有一个原因是因为sensor进行模数转换时精度不够,以8bit为例,每个pixel有效范围是0-255,sensor可能无法将接近于0的信息转化出来,由于人眼特性(对暗处细节比较敏感,)所以sensor厂商一般在转换时会加一个固定的偏移量使像素输出在5(非固定值)—255之间,然后传输在isp端再做一个减法,将5(非固定值)变为0
- bad pixel correction:坏点消除
- lens shadow correction:镜头阴影矫正(镜头缺陷、光通量不均匀)
- af statistics in raw:af统计信息
- cfa interpolation:去马赛克,将raw转成rgb
- d65 white balance:做标定,使得在d65下面,使得白色的物体呈现白色
- awb statistics:做完d65 white balance后可以做awb 统计信息
- awb:awb算法根据色温值做白平衡矫正
- ccm:3×3的颜色矩阵,目的是让成像系统颜色符合人眼睛看到的颜色。awb已经将白色校准了,ccm就是用来校准白色除白色以外其他颜色的准确度的,用一个3x3的ccm矩阵来校准, 其中每一列系数r1 g1 b1等于一个恒定值1。ccm矫正最终结果可以通过拍摄24色卡图片然后用imatest分析来做分析参考
- gamma:gamma矫正,原因是人眼睛的非线性特性,亮度发生变化时,人眼感受到的不是成倍的关系
- csc:rgb到yuv色彩空间转换
- ae statistics:ae统计信息
- 2dnr:空间域降噪
- 3dnr:时间域降噪
- af statistics in yuv:af 统计信息
- local tone mapping:图像每一个局部区域都足够清晰
- sharpness:锐化让图像变得更清晰
- wdr:宽动态算法让图像的动态范围变得更大
- post-process:后处理
- ldc:镜头畸变矫正
- de-shaking:防抖