采用FPGA开发高清相机sensorISP芯片要点分析

本文分析了FPGA开发高清相机SensorISP的要点，包括坏点及噪点去除、白平衡调整、颜色插值、伽马校正、自动曝光以及WDR功能。通过这些处理，能有效提升图像质量，确保在不同光照条件下，图像的色彩准确、细节清晰。

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总体

Sensor采样过来的RAW视频信号经过Gamma校正，颜色插值，恢复出RGB三分量RGB,RGB进入后处理（主要包括颜色校正，RGB转YCbCr，白平衡校正）转为Ycbcr后给SDI信号生成模块输出标准SDI信号，同时RGB分量进入直方图计算RB分量的增益补偿，矩阵处理输出的Y分量进入直方图计算曝光时间，光圈，增益，然后通过I2C和GPIO调整Sensor和光圈，滤光片。

坏点及噪点去除

Sensor某些采样点由于点阵坏掉或者采样错误会造成亮点或黑点，需要检测这些点，并用正常值替换这些坏点的值。Sensor采样出来的像素值由于光线和放大器增益、AD采样等影响，会导致图像出现明暗变化的噪点，严重影响图像质量。通过一定的滤波器如中值滤波等，可以达到去噪实现图像平滑。

白平衡

在不同的场景下，由于光照度不同，会导致色表（颜色对应的RGB值表）不同，即不同场景，某些色彩会偏掉，如白色物体在低光照下会偏红，而在强光照会偏蓝。为补偿这种不平衡，使得白色物体在任何光照下都为白色，需要对RGB三个通道的增益进行均衡。自动白平衡通过计算亮点区域RGB三色均值，以G色均值为标准，RB分量均值与G分量均值相等计算所需增益，对RB分量进行补偿。