12/02/2025¿Cómo realizar la calibración DSNU, la calibración PRNU y la tabla de búsqueda (LUT)?
1. Calibración de DSNU
(1)¿Por qué existe la DSNU (no uniformidad de la señal oscura)?calibración
En el sensor, existe cierta corriente oscura, incluso en condiciones de oscuridad total. Estas corrientes oscuras forman una distribución no uniforme en la superficie del sensor debido a pequeñas diferencias en el proceso de fabricación, lo que requiere una calibración de fondo uniforme de la imagen mediante la calibración DSNU.
(2)DSNUcalibraciónMétodos
1) Adquisición de datos: En primer lugar, la cámara necesita recopilar un conjunto de imágenes de campo oscuro en completa oscuridad.
2) Promedio: Promediar la fase de la imagen de campo oscuro adquirida para obtener una imagen de campo oscuro promedio.
3) Imagen de calibración general: reste una imagen de referencia (todo 0 o todo 100, etc.) para generar una imagen de calibración de campo oscuro.
4) Almacenamiento de la imagen de calibración: La imagen de calibración de campo oscuro resultante se almacena en una memoria no volátil dentro de la cámara, sirviendo como entrada para el algoritmo de calibración de campo oscuro posterior.
5) Calibración de la aplicación: Al tomar una imagen real, la cámara resta la imagen corregida para eliminar la desigualdad de la corriente oscura del sensor.
(3) DSNU corregido antes y después de la comparación
Como se puede apreciar en los dos gráficos siguientes, la imagen corregida en la dirección horizontal presenta una mejora significativa en relación con la uniformidad de la imagen antes de la calibración.
Curva de valores de gris horizontal de campo oscuro sin corregir
Curva de valores de gris horizontales en campo oscuro después de la calibración DSNU
(4)La DSNUcalibraciónpasos
1) FanOperationMode está configurado en Temperatura, y TECOperationMode está configurado en Temperatura.
2) Establezca la temperatura CoolOperationTemperature a la temperatura de funcionamiento real.
3) Espere a que la temperatura del sensor se estabilice. (Control del dispositivo / Temperatura del sensor)
4) Establezca BinningHorizontal y BinningVertical en X1.
5) Establezca TriggerMode en Off.
6) Ponga LUTEnalbe en Off.
7) Establezca DSNUMode en Off.
8) Establezca PRNUMode en Off.
9) Establezca TestPattern en Off.
10) Configure el modo de operación en TDI.
11) Establezca el nivel de negro en 0.
12) Configure AcquisitionLineRate, TDIStagesP1, AnalogGain y PixelFormat como parámetros en el funcionamiento real.
13) Cubra la tapa del objetivo. Si no es conveniente cubrir la tapa del objetivo, puede comprobar si el valor promedio del nivel de gris, cuando AcquisitionLineRate es 80000Hz, TDIStagesP1 es 256, AnalogGain es X2, PixelFormat es 8bit, y establece el valor promedio del nivel de gris después de establecer los parámetros anteriores debería ser de aproximadamente 20. Si es mayor que 20, hay fugas de luz. Nuestra sugerencia es cubrir la tapa.
14) Live inicia el dibujo, la cámara DSNUGenerate inicia la calibración DSNU, el tiempo requerido está relacionado con la configuración de AcquisitionLineRate, configure DSNUMode en On y observe el valor de gris promedio de la imagen. Teóricamente, el valor de gris promedio de 8 bits es 6, de 10 bits es 25 y de 12 bits es 100. Si la diferencia entre el valor de gris promedio y el valor teórico indica que la calibración DSNU es incorrecta, verifique si el procedimiento de operación es correcto.
15) Si se determina que la calibración DSNU es válida, se puede ejecutar DSNUSave. Los datos corregidos se vincularán al PixelFormat y AnalogGain actuales y se almacenarán en la memoria no volátil de la cámara. La pérdida de energía no afecta a los datos. La próxima vez, los datos de calibración almacenados se cargarán automáticamente con la combinación de PixelFormat y AnalogGain.
16) Si se selecciona DSNUGenerateAll, entonces la fase cambia automáticamente AnalogGain de X2 a X8, realiza DSNU una vez bajo cada ganancia de simulación y guarda automáticamente en la memoria no volátil de la cámara después de cada calibración, lo que sobrescribirá los datos de calibración anteriores, por lo que es necesario determinar si los datos de calibración DSNU anteriores se pueden sobrescribir antes de la calibración. DSNUGenerateAll solo realizará el PixelFormat configurado actualmente. Si necesita realizar la calibración DSNU con otros parámetros de PixelFormat, debe cambiar al parámetro PixelFormat real y luego ejecutar DSNUGenerateAll.
(5)DSNUcalibraciónPreguntas frecuentes
1)Función de DSNULoad
Al usar DSNUGenerate, la calibración no se guarda directamente en la memoria volátil, sino en la DDR, y se pierde energía directamente. Si los resultados de la calibración de DSNUGenerate no son satisfactorios, es necesario volver a cargar el historial almacenado en los parámetros de calibración de la cámara DSNU. Luego, puede hacer clic en DSNULoad y cargar los datos de calibración de la cámara almacenados en la fase anterior.
2)¿Por qué es diferente?líneafrecuencia, ganancia analógica,Etapa TDILa profundidad de bits y la temperatura deben tenerse en cuenta para realizar DSNU.calibraciónpor separado
Debido a la corriente oscura del sensor, la frecuencia de línea, la ganancia analógica, la etapa TDI, la profundidad de bits y los datos de fondo de temperatura, no podemos corregir todas las escenas en fábrica y guardarlas en la cámara, por lo que se sugiere que los clientes las corrijan bajo las condiciones de uso de su propio equipo. Los siguientes datos corresponden a la configuración de AnalogGain X2, DigitalGain X1 y etapa TDI 256, y establecen el valor de gris promedio de la imagen de campo oscuro en 1K y 300k, respectivamente. El valor de gris promedio del campo oscuro varía considerablemente bajo diferentes frecuencias de línea. En términos de datos, se muestra además que la calibración DSNU debe realizarse por separado bajo la frecuencia de línea.
| frecuencia de línea | 8 bits | 10 bits | 12 bits |
| 300 mil | 20 | 80 | 70 |
| 1K | 31 | 108 | 150 |
3)¿Por qué la imagen corregida con DSNU de 8 bits y 10 bits no se puede saturar? El valor de gris promedio de la imagen después de abrir DSNU de 12 bits aumentó.
A 8 bits, la calibración DSNU resta una imagen de referencia (6DN) de la imagen promedio de campo oscuro (20DN) para generar una imagen de calibración de corriente oscura (14DN). Cuando se activa la función de calibración, la imagen de calibración de corriente oscura (14DN) se resta de la imagen original en tiempo real, por lo que la imagen resultante será oscura en relación con la original y no podrá saturarse, al igual que con 10 bits.
A 12 bits, la calibración DSNU utiliza la imagen promedio de campo oscuro (70 DN) menos una imagen de referencia (100 DN) para generar una imagen de calibración de corriente oscura (-30 DN). Cuando la función de calibración está activada, se utiliza la imagen de calibración de corriente oscura (-30 DN) menos la imagen original en tiempo real, por lo que la imagen resultante será más brillante en relación con la original. Si los problemas mencionados afectan el uso, se pueden solucionar ajustando el valor de BlackLevel.
Los datos anteriores son el resultado de una frecuencia de 300K, AnalogGain X2, DigitalGain X1, etapa TDI 256. Bajo diferentes frecuencias de líneas, el DSNU en la imagen es diferente, lo que requiere un análisis por separado de acuerdo con la lógica anterior.
4)¿Cuánto dura el DSNU?calibraciónllevar
Dado que la calibración de DSNU requiere la adquisición de imágenes, el tiempo de calibración está correlacionado con la frecuencia de línea. Cuanto mayor sea la frecuencia de línea, más rápida será la calibración y menor el tiempo requerido. El tiempo de calibración teórico se puede calcular mediante la tabla de cálculo de tiempo de generación de DSNU PRNU. El código que se muestra a continuación indica si DSNUGenerate o DSNUGenerateAll son correctos. Si se corrige en la muestra, la calibración se puede evaluar observando si la imagen se restaura a la normalidad.
5)Cómo juzgar que la DSNUcalibracióntiene éxito
Primero, DSNUMode debe estar activado y BlackLevel en 0 para comprobar si el valor medio de gris de la imagen se encuentra dentro del rango correcto. El valor medio de gris correcto debe ser de 6 en 8 bits, 25 en 10 bits y 100 en 12 bits. En segundo lugar, podemos comparar la uniformidad de la imagen en la dirección horizontal. Para ello, recopilamos imágenes con DSNUMode desactivado y activado, respectivamente, y comparamos la uniformidad de la imagen en la dirección horizontal con ImageJ. Si la uniformidad es significativamente mejor, la calibración DSNU se ha realizado correctamente y los parámetros del grupo se pueden guardar en la cámara mediante DSNU Save.
6)¿Por qué la DSNU?calibraciónEl efecto cambió después de cambiar la ganancia analógica o la profundidad de bits.
Dado que los parámetros de calibración DSNU con diferentes profundidades de bits y ganancias analógicas se guardarán por separado, los parámetros DSNU correspondientes se cargarán automáticamente sin ejecutar el comando DSNULoad al cambiar la profundidad de bits o la ganancia analógica. Por lo tanto, si necesita cambiar a una profundidad de bits o ganancia analógica diferente, se recomienda cambiar a 10 bits para ejecutar DSNUGenerateAll y luego cambiar a 12 bits para ejecutar DSNUGenerateAll. Como los modos de 10 y 8 bits utilizan un conjunto de parámetros DSNU, no es necesario realizar la calibración de 8 bits por separado. Después de la calibración, todas las profundidades de bits y ganancias se corrigen para facilitar el uso de cámaras posteriores con diferentes profundidades de bits y ganancias analógicas.
7)¿Por qué se produce la excepción de imagen al realizar DSNU?calibración
Debido a que el parámetro de calibración del sensor para el cálculo de imágenes se recopila durante la calibración DSNU, la imagen de salida puede presentar anomalías. Esto es normal y la imagen volverá a la normalidad automáticamente después de la calibración. Por lo tanto, es necesario esperar a que finalice la calibración DSNU antes de adquirir la imagen.
8)¿Necesitas hacer un DSNU por separado?calibración¿Para diferentes direcciones?
No, porque la cámara corregirá automáticamente ambas direcciones cuando se ejecute el comando de calibración, y la fase cargará automáticamente el parámetro de calibración DSNU en esa dirección cuando se cambie la dirección.
9)¿Por qué el valor de fondo del campo oscuro es demasiado grande antes de que...?calibración
AcquisitionLineRate está configurado en 300 kHz, TDIStagesP1 en 256, AnalogGain en X2, valores de fondo de campo oscuro teóricamente de 8 bits a 20, 10 bits a 80 y 12 bits a 70. Si el valor base es incorrecto, debe determinar si DSNUMode está configurado en Off, BlackLevel está configurado en 0, PRNU está configurado en Off, DigitalGain está configurado en X1, LUTEnalbe está configurado en Off y OperationMode está configurado en TDI.
Determine la versión del firmware; por razones históricas, las versiones anteriores al 29/04 pueden presentar valores de fondo elevados. La prueba específica corresponde a la versión 2901211203, cuyo fondo de campo oscuro de 12 bits tiene un valor aproximado de 170 DN.
Para determinar si hay fugas de luz, se recomienda tapar la cámara y comparar si existe alguna diferencia en el tono de gris. Si hay diferencia, significa que hay fugas de luz.
10)¿Es necesario configurar el modo DSNU en Desactivado al realizar el DSNU?calibración
El modo DSNU debe estar desactivado para determinar si hay fugas de luz y si el valor de fondo antes de la calibración de campo oscuro es normal, y el estado del modo DSNU no se ve afectado antes del comando DSNUGenerate o DSNUGenerateAll.
11)¿Afecta UserSet a los parámetros de calibración de DSNU?
No, solo las funciones DSNUGenerateAll y DSNUSave anularán los parámetros de calibración de DSNU que están guardados en la cámara.
2. Calibración de PRNU
(1)¿Por qué PRNU (no uniformidad de la respuesta fotográfica)?calibración?
La calibración PRNU es una técnica de calibración para sensores de imagen que se utiliza para eliminar el ruido y los artefactos introducidos en las imágenes debido a la respuesta heterogénea del sensor. El PRNU en el sensor de imagen se debe al proceso de fabricación y a la nodalidad del material, lo que provoca diferencias en la respuesta de los distintos píxeles bajo las mismas condiciones de luz. Esta diferencia puede manifestarse como ruido de fondo, manchas, rayas y otros problemas en la imagen.
(2)Calibración PRNU Métodos
1) Adquisición de la imagen de calibración: La cámara captura un conjunto de imágenes sin procesar bajo iluminación uniforme y a media potencia, preferiblemente utilizando luz uniforme, para garantizar que no haya otros efectos complejos en la imagen de calibración.
2) Promedio de varias imágenes: encontrar una imagen promedio de un conjunto de imágenes.
3) Determine el valor de gris objetivo: puede promediar la imagen recopilada como valor de gris objetivo, o puede ingresar manualmente el valor de gris objetivo.
4) Imagen de calibración PRNU: La imagen corregida se calcula mediante Gris objetivo / Imagen promedio.
5) Almacenamiento de imágenes de calibración PRNU: Las imágenes de calibración PRNU generadas se almacenan en una memoria no volátil dentro de la cámara, como entrada para el algoritmo de calibración de campo oscuro posterior.
6) Calibración de la aplicación: Cuando se toma la imagen real, cada imagen tomada por la cámara se multiplica por la imagen de calibración PRNU para eliminar la homogeneidad de la respuesta óptica del sensor.
(3)Calibración PRNUComparaciones antes y después
Como se puede apreciar en los dos gráficos siguientes, la imagen corregida en la dirección horizontal presenta una mejora significativa en relación con la uniformidad de la imagen antes de la calibración.
Curva de valores de gris en campo abierto sin corregir
Curva de valores de gris en campo abierto después de la calibración PRNU
(4)La ciruela pasacalibraciónpaso
1) Configure FanOperationMode en Temperatura y configure TECOperationMode en Temperatura.
2) Establezca la temperatura CoolOperationTemperature a la temperatura de funcionamiento real.
3) Espere a que la temperatura del sensor se estabilice. (Control del dispositivo / Temperatura del sensor)
4) Establezca BinningHorizontal y BinningVertical en X1.
5) Establezca TriggerMode en Off.
6) Ponga LUTEnalbe en Off.
7) Establezca el DSNUMode en On.
8) Establezca PRNUMode en Off.
9) Establezca TestPattern en Off.
10) Configure el modo de operación en TDI.
11) Establezca el nivel de negro en 0.
12) Configure AcquisitionLineRate, TDIStagesP1, AnalogGain y PixelFormat como parámetros en el funcionamiento real.
13) Coloque la cámara bajo una luz uniforme. Se recomienda utilizar la esfera integral de luz uniforme. La calibración es la mejor. Ajuste el brillo de la fuente de luz hasta que la imagen alcance un estado de semisaturación. Tenga cuidado de que los 9072 píxeles estén lo más semisaturados posible. Si el uso del anillo de transferencia hace que la imagen en ambos lados sea sensible a la imagen, puede resultar en valores objetivo calculados automáticamente bajos. El último fenómeno es que el valor de gris promedio de la imagen disminuye significativamente después de abrir PRNU. Entonces necesita actualizar la versión del firmware a 2904230720 o posterior. Esta versión utiliza el promedio de los 2048 píxeles después del desplazamiento de 3520 píxeles como valor objetivo. Por lo tanto, se debe utilizar el valor objetivo automático para garantizar que los 2048 píxeles centrales estén en el estado de exposición.
14) Implementar Live comienza a dibujar, ejecutar PRNUGenerate cámara para iniciar la calibración PRNU, el tiempo requerido está relacionado con el ajuste AcquisitionLineRate, establecer PRNUMode en On, comparar la uniformidad de la dirección horizontal de la imagen antes y después de la calibración, si la uniformidad es significativamente mejor, muestra que la calibración PRNU es efectiva.
15) Si se determina que la calibración PRNU es válida, se puede ejecutar PRNUSave. Los datos corregidos se vincularán al selector PRNU seleccionado y se almacenarán en la memoria no volátil de la cámara. La pérdida de energía no afecta a los datos de calibración almacenados, que se cargarán automáticamente al cambiar al siguiente selector PRNU.
(5)PRNUcalibraciónPreguntas frecuentes
1)Papel de PRNULoad
Al usar PRNUGenerate, la calibración no se guarda directamente en la memoria volátil, sino en la DDR, y se pierde energía directamente. Si los resultados de la calibración de PRNUGenerate no son satisfactorios, es necesario volver a cargar el historial almacenado en los parámetros de calibración PRNU de la cámara. En ese momento, puede hacer clic en PRNULoad y cargar los datos de calibración de la cámara almacenados previamente.
2)Papel de Nivel objetivo AUTOMÁTICO
El PRNU está disponible en modo manual (estableciendo manualmente el valor objetivo corregido con el parámetro PRNUTargetLevel) y en modo automático (la cámara toma el valor de gris promedio de la imagen corregida como valor objetivo para la calibración del PRNU). El rango de PRNUTargetLevel es de 0 a 255, 10 bits y 12 bits.
3)¿Por qué se produce la excepción de imagen al realizar PRNU?calibración
Debido a que el parámetro de calibración del sensor para el cálculo de imágenes se recopila durante la calibración PRNU, la imagen de salida será anómala, lo cual es normal y volverá automáticamente a la normalidad después de la calibración. Por lo tanto, es necesario esperar a que finalice la calibración PRNU antes de adquirir la imagen.
4)¿Cuánto tiempo tarda PRNUGenerate?
Dado que la calibración PRNU requiere la adquisición de imágenes, el tiempo de calibración está correlacionado con la frecuencia de línea. Cuanto mayor sea la frecuencia de línea, más rápida será la calibración y menor el tiempo requerido. El tiempo de calibración teórico se puede calcular mediante la tabla de cálculo de tiempo de generación de DSNU PRNU. La generación de PRNU se puede evaluar según el código que se muestra en la figura siguiente. Si la calibración se realiza en la muestra, se puede evaluar observando si la imagen se restaura a la normalidad.
5)Role del PRNUFactoryReset
Antes de salir de fábrica, crearemos 5 conjuntos de parámetros PRNU predeterminados en la esfera de integración. Si durante el uso del usuario se almacenan accidentalmente parámetros PRNU incorrectos en PRNU 0 ~ PRNU 4, podemos copiar los 5 conjuntos de parámetros PRNU predeterminados a PRNU 0 ~ PRNU 4 ejecutando este comando.
Las 5 unidades de control de las cámaras (PRNU) se corrigen en fábrica. La condición de calibración es luz uniforme y a media carga, frecuencia de transmisión = 18000 Hz, y la profundidad de bits y la ganancia analógica son diferentes. Los parámetros específicos son los siguientes:
PRNU0 = Ganancia analógica de 12 bits × 2
PRNU1 = Ganancia analógica de 12 bits × 8
PRNU2 = Ganancia analógica de 10 bits × 2
PRNU3 = Ganancia analógica de 10 bits × 8
PRNU4 = Ganancia analógica de 10 bits × 8
6)¿Necesitas configurar el modo PRNU en Desactivado al realizar el PRNU?calibración
Al ajustar la imagen a la mitad de su tamaño total, debe configurar el Modo PRNU en Desactivado antes del comando PRNUGenerate.
7)El PRNUcalibraciónse realiza después del DSNUcalibracióny la función DSNU está activada.
Debido a que el algoritmo PRNU dentro de la cámara se encuentra después del algoritmo DSNU, la calibración también necesita corregir el DSNU y luego el PRNU, y luego se activa la función DSNU.
8)UserSet Si afecta al PRNUcalibraciónparámetros
No, solo PRNUFactoryReset y PRNUSave anularán los parámetros de calibración PRNU que están guardados dentro de la cámara.
3.LUT
(1)¿Qué es una LUT?
La conversión de tabla de búsqueda (tabla de búsqueda, LUT) es la función básica de procesamiento de imágenes, puede resaltar los detalles, incluidos los de gran tamaño.
A la información. Estas funciones incluyen ecualización de histograma, calibración gamma, calibración logarítmica, calibración exponencial. Imagen de salida
El valor de gris de la imagen original se superpone a la imagen original. El usuario establece el valor correspondiente según la situación de la aplicación.
(2)Configuración del método de la LUT
La configuración de LUT requiere el software UpdateTool y Samplepro; la interfaz del software se muestra a continuación.
Interfaz de herramientas de actualización
Gamma: la curva de ENTRADA-SALIDA correspondiente se puede obtener después de introducir el valor.
Aplicar: Aplicar la curva LUT correspondiente al valor Gamma actual.
Predeterminado: restaurar el estado de la curva LUT cuando el valor predeterminado es Gamma = 1.
Guardar archivo: Guarda la curva LUT actual en la ruta de archivo especificada.
Cargar archivo: Carga el archivo de curva LUT guardado.
Descargar: Configure la curva LUT aplicada actualmente a la cámara.
Cargar: Lee la curva LUT configurada desde la cámara.
Software Samplepro
LUTEnable: Interruptor de control LUT, no está abierto por defecto.
LUTIndex: Valor de ENTRADA, el valor de salida correspondiente a la curva aplicada se carga automáticamente después de la entrada, rango 0~4095.
LUTValue: Valor de SALIDA, cargado según el valor LUTIndex de entrada, se puede modificar manualmente y guardar, rango 0~4095.
LUTSave: Guarda la curva modificada.
LUTLoad: Carga la curva LUT.
(3)Paso de configuración de LUT
1) Configuración de la curva LUT: Establezca la curva LUT de entrada-salida requerida. Generalmente hay dos maneras de hacerlo:
Al establecer el valor Gamma y llamar a la curva Gamma correspondiente, también puede usar el mouse para realizar ajustes finos en la curva Gamma.
l Guarde el archivo LUT predeterminado con Gamma = 1, modifique manualmente la relación de imagen de valores de gris y luego cargue el archivo en la cámara.
2) Función LUT habilitada: marque LUTEnable en el software de la cámara.
