攝像頭模塊的ISP(圖像信號處理器)處理流程是對圖像傳感器輸出的原始信號進行系統性優化的過程,主要分為以下關鍵步驟及對應功能模塊:
一、原始信號輸入與預處理
?傳感器信號捕獲?
CMOS/CCD傳感器將光信號轉換為模擬電信號,并通過A/D轉換生成Bayer陣列格式的原始數據(RAW-RGB)?。
?黑電平校正(BLC)?
消除傳感器暗電流噪聲,通過標定偏移量確保暗區細節保留,維持信號線性一致性?。
二、光學與傳感器缺陷補償
?鏡頭陰影校正(Lens Shading)?
補償因鏡頭光學特性導致的邊緣亮度衰減和顏色偏差?。
?壞點校正(BPC)?
檢測并修復傳感器壞點或異常像素,避免圖像中出現固定噪聲點?。
三、顏色與細節恢復
?去馬賽克(Demosaic/CIP)?
將Bayer陣列的單一顏色通道插值恢復為全彩色RGB圖像?。
?去噪(DNS)?
通過空域或時域濾波算法降低圖像噪聲,平衡細節保留與降噪效果?。
四、色彩與亮度優化
?自動白平衡(AWB)?
根據環境光源調整色溫,使白色物體在不同光照下呈現自然效果?。
?顏色矯正(Color Correction)?
修正因傳感器或濾鏡引起的色彩偏差,提升色彩還原準確性?。
?Gamma校正?
調整亮度曲線以適配人眼視覺特性,優化局部與全局對比度?。
五、輸出與后處理
?色彩空間轉換?
將RGB數據轉換為YUV等標準色彩空間,便于顯示、編碼或傳輸?。
?動態范圍壓縮與銳化?
針對高動態場景進行色調映射,并通過銳化增強邊緣清晰度?。
六、實時控制算法(3A算法)
?自動曝光(AE)?:動態調整曝光時間和增益,防止過曝或欠曝?。
?自動對焦(AF)?:通過對比度或相位檢測實現精準對焦?。
?自動白平衡(AWB)?:如前述,貫穿色彩處理階段?。
流程架構差異
?外置ISP?:獨立芯片處理,靈活性高,適用于專業影像設備?。
?內置ISP?:集成于SoC中,成本低,多見于手機等消費級設備?。
以上流程各模塊順序可能因ISP芯片設計或場景需求略有調整,但核心目標均為提升圖像質量與視覺一致性。?
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