(目录)图像信号处理主要流程

图像信号处理主要流程

一、黑电平校正

暗电流指传感器在没有入射光的情况下,存在一定的信号输出,这是由于半导体的热运动造成的,它的大小和传感器结构及温度有关,大概每升高9 ℃,其暗电流会增加1 倍。由于每个像素存在不平衡性,因此像素间暗电流也会不一致,造成电流噪声。一般情况下,在传感器中,实际像素要比有效像素多,像素区最靠边的行和列为不感光区,一般用作自动黑电平校正,其平均值作为校正值。

二、颜色插补

原始像素只包含一种颜色的信息(R 或G 或B),要重建色彩画面,就必须从相邻的像素中得到失去的信息。红色及蓝色插补一般遵循最近原则,进行平均处理,作为本像素的色彩值,由插值原理知,相邻像素间存在依赖关系,结果造成画面锐度降低。

三、颜色校正

由于人类眼睛可见光的频谱响应度和半导体传感器频谱响应度之间存在差别,还有透镜等的影响,插补后得到的RGB 值颜色会存在偏差,因此必须对颜色进行校正,一般通过颜色校正矩阵来实现。具体的彩色矫正参数,可以通过试验或从传感器供应商中获得,当然要得到不失真的还原是不可能的,只能反复调试达到最佳。一般通过标准色卡进行校正。

四、Gamma校正

Gamma 校正主要依据色度学原理进行调整,色彩在不同显示设备中频谱响应度不一样,造成颜色失真。失真成幂指数关系,因此调节相对简单,分别对R、G、B 调节即可。

五、RGB2YUV

Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B

U = - 0.1687 R - 0.3313 G + 0.5 B + 128

V = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B + 128 

六、自动白平衡

如果使用过没有白平衡的数码相机,会发现荧光灯的光人眼看起来是白色的,但用数码相机拍摄出来却有点偏绿。同样,如果在白炽灯下,拍出图像的色彩就会明显偏红。人类的眼睛之所以把它们都看成白色,是因为人眼进行了修正。由于图像传感器本身没有这种功能,因此有必要对它输出的信号进行一定的修正,这种修正叫作白平衡。

七、自动曝光、AE评估

自动曝光,简单地说就是自动控制曝光时间,达到曝光恰到好处的效果。曝光过度,图像传感器就会产生溢出,造成对比度下降,动态灵敏度降低。曝光不够,同样会造成对比度下降,动态灵敏度降低,信噪比下降,画面效果不好。因此在不同的场景必须对曝光时间进行控制。

八、其他

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