黑电平校正（Black Level Correction, BLC）算法

黑电平校正（Black Level Correction, BLC）算法

黑电平校正（BLC）是图像传感器（如CMOS/CCD）信号处理中的一个重要步骤，主要用于消除传感器暗电流（Dark Current）导致的基线偏移，确保图像的暗区（无光照射时）输出值为0或设定的目标值。

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1. 黑电平的产生原因

• 暗电流（Dark Current）：即使在没有光照时，传感器像素也会因热噪声产生微小电流，导致输出信号不为0。
• 制造工艺偏差：不同像素的暗电流可能不一致，导致固定模式噪声（FPN）。
• 模拟电路偏移：ADC（模数转换器）或模拟信号链可能存在直流偏移。

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2. 黑电平校正的基本原理

黑电平校正的目标是测量并减去传感器的暗电平（Black Level），使无光时的像素输出归零或达到预设值。

校正步骤：

1. 测量黑电平（Black Level Measurement）

   • 在完全遮光（或关闭光源）的情况下，读取传感器的原始输出（通常取多帧平均以减少噪声）。
   • 计算所有像素或特定光学黑区（Optical Black, OB区）的平均值，作为黑电平估计值（(BL)）。

2. 校正计算（Correction Calculation）

   • 对每个像素的原始数据 (P_{raw}) 进行校正：