25/02/12Comment effectuer l'étalonnage DSNU, l'étalonnage PRNU, LUT ?
1. Étalonnage DSNU
(1)Pourquoi le DSNU (Dark Signal Non-uniformity)étalonnage
Un courant d'obscurité est présent dans le capteur, même dans des conditions d'obscurité totale. Ce courant d'obscurité forme une distribution non uniforme à la surface du capteur en raison de différences mineures dans le processus de fabrication, ce qui nécessite un étalonnage uniforme de l'image en arrière-plan par l'étalonnage DSNU.
(2)DSNUétalonnageMéthodes
1) Acquisition de données : Tout d’abord, la caméra doit collecter un ensemble d’images en champ sombre dans l’obscurité totale.
2) Moyenne : Effectuez la moyenne de phase de l'image de champ sombre acquise pour obtenir une image de champ sombre moyenne.
3) Image d'étalonnage générale : soustrayez une image de référence (tous les 0 ou tous les 100, etc.) pour générer une image d'étalonnage en champ sombre.
4) Image d'étalonnage de stockage : l'image d'étalonnage du champ sombre résultante est stockée dans une mémoire non volatile à l'intérieur de la caméra, servant d'entrée à l'algorithme d'étalonnage du champ sombre tardif.
5) Calibrage de l'application : Lors de la prise d'une image réelle, la caméra soustrait l'image corrigée pour éliminer l'inégalité du courant d'obscurité du capteur.
(3) DSNU corrigé avant et après comparaison
Il ressort clairement des deux graphiques suivants que l’image corrigée dans la direction horizontale présente une amélioration significative par rapport à l’uniformité de l’image avant l’étalonnage.
Courbe de valeur de gris horizontale du champ sombre non corrigée
Courbe de valeur de gris horizontale en champ sombre après étalonnage DSNU
(4)Le DSNUétalonnagemesures
1) FanOperationMode est réglé sur Température et TECOperationMode est réglé sur Température.
2) Définissez la température CoolOperationTemperature sur la température de fonctionnement réelle.
3) Attendez que la température du capteur soit stable. (DeviceControl / SensorTemperature)
4) Définissez BinningHorizontal et BinningVertical sur X1.
5) Réglez TriggerMode sur Off.
6) Réglez LUTEnalbe sur Off.
7) Réglez DSNUMode sur Off.
8) Réglez PRNUMode sur Off.
9) Réglez TestPattern sur Off.
10) Réglez le mode de fonctionnement sur TDI.
11) Définissez le niveau de noir sur 0.
12) Définissez AcquisitionLineRate, TDIStagesP1, AnalogGain et PixelFormat comme paramètres en fonctionnement réel.
13) Couvrez le couvercle de l'objectif, s'il n'est pas pratique de couvrir le couvercle de l'objectif, vous pouvez voir si la valeur moyenne du niveau de gris, lorsque AcquisitionLineRate est 80000Hz, TDIStagesP1 est 256, AnalogGain est X2, PixelFormat est 8bit, et définissez la valeur moyenne du niveau de gris après avoir défini les paramètres ci-dessus doit être d'environ 20, si plus de 20, il y a une fuite de lumière, notre suggestion est de couvrir le couvercle.
14) Lancez le dessin en direct. La caméra DSNUGenerate lance l'étalonnage DSNU. Le temps requis dépend du paramètre AcquisitionLineRate. Activez le mode DSNUM et observez la valeur de gris moyenne de l'image. En théorie, la valeur de gris moyenne pour 8 bits est de 6, 10 bits de 25 et 12 bits de 100. Si la différence entre la valeur de gris moyenne et la valeur théorique indique un étalonnage DSNU incorrect, vérifiez que la procédure est correcte.
15) Si l'étalonnage DSNU est valide, DSNUSave peut être exécuté. Les données corrigées seront alors liées aux valeurs PixelFormat et AnalogGain actuelles et stockées dans la mémoire non volatile de la caméra. La perte de puissance est conservée. La prochaine fois, les données d'étalonnage enregistrées seront automatiquement chargées sous la combinaison PixelFormat et AnalogGain.
16) Si l'option DSNUGenerateAll est sélectionnée, la phase bascule automatiquement le gain analogique de X2 à X8, effectue le DSNU une fois sous chaque gain de simulation et enregistre automatiquement le gain analogique dans la mémoire non volatile de la caméra après chaque étalonnage, ce qui remplace les données d'étalonnage précédentes. Il est donc nécessaire de déterminer si les données d'étalonnage DSNU précédentes peuvent être remplacées avant l'étalonnage. DSNUGenerateAll exécute uniquement le format de pixel actuellement configuré. Si vous devez effectuer un étalonnage DSNU sous d'autres paramètres de format de pixel, vous devez basculer vers le paramètre de format de pixel réel, puis exécuter DSNUGenerateAll.
(5)DSNUétalonnageFAQ
1)Rôle de DSNULoad
Lors de l'utilisation de DSNUGenerate, l'étalonnage ne sera pas directement enregistré dans la mémoire volatile, mais enregistré dans la DDR, l'alimentation sera directement perdue, si les résultats de l'étalonnage DSNUGenerate ne sont pas satisfaits, il faut recharger l'historique stocké dans les paramètres d'étalonnage DSNU de la caméra, puis cliquer sur DSNULoad, phase stockée avant de charger les données d'étalonnage de la caméra.
2)Pourquoi différentdoublerfréquence, gain analogique,Stade TDI, la profondeur de bits et la température doivent être effectuées pour effectuer DSNUétalonnageséparément
En raison du courant d'obscurité du capteur, des différences de fréquence de ligne, du gain analogique, de l'étage TDI, de la profondeur de bits et des données de température, nous ne pouvons pas corriger toutes les scènes en usine et les enregistrer sur la caméra. Il est donc conseillé aux clients de les corriger en fonction des conditions d'utilisation de leur propre équipement. Les données suivantes concernent la configuration d'AnalogGain X2, DigitalGain X1 et de l'étage TDI 256, et fixent la valeur de gris moyenne de l'image en champ sombre à 1 K et 300 K respectivement. La valeur de gris moyenne du champ sombre varie considérablement selon les fréquences de ligne. Ces données montrent également que l'étalonnage DSNU doit être effectué séparément selon la fréquence de ligne.
| fréquence de ligne | 8 bits | 10 bits | 12 bits |
| 300 000 | 20 | 80 | 70 |
| 1K | 31 | 108 | 150 |
3)Pourquoi l'image corrigée DSNU ouverte 8 bits, 10 bits ne peut pas être saturée, la valeur de gris moyenne de l'image après DSNU ouverte 12 bits a augmenté
À 8 bits, l'étalonnage DSNU soustrait une image de référence (6DN) de l'image moyenne en champ sombre (20DN) pour générer une image d'étalonnage du courant d'obscurité (14DN). Lorsque la fonction d'étalonnage est activée, l'image d'étalonnage du courant d'obscurité (14DN) est déduite de l'image d'origine en temps réel. L'image sera donc sombre par rapport à l'image d'origine et ne sera pas saturée, comme à 10 bits.
À 12 bits, l'étalonnage DSNU utilise l'image de fond noir moyenne (70 DN) moins une image de référence (100 DN) pour générer une image d'étalonnage du courant d'obscurité (-30 DN). Lorsque la fonction d'étalonnage est activée, utilisez l'image d'étalonnage du courant d'obscurité (-30 DN) moins l'image d'origine en temps réel, afin d'obtenir une image plus lumineuse que l'image d'origine. Si les problèmes mentionnés ci-dessus affectent l'utilisation, ils peuvent être résolus en ajustant la valeur de BlackLevel.
Les données ci-dessus sont le résultat de la fréquence de 300K, AnalogGain X2, DigitalGain X1, étage TDI 256. Sous la fréquence des différentes lignes, le DSNU sur l'image est différent, ce qui doit être analysé séparément selon la logique ci-dessus.
4)Combien de temps dure le DSNUétalonnageprendre
L'étalonnage DSNU nécessitant l'acquisition d'images, le temps d'étalonnage est corrélé à la fréquence de ligne. Plus la fréquence de ligne est élevée, plus l'étalonnage est rapide et plus le temps requis est court. Le temps d'étalonnage théorique peut être calculé à l'aide de la table de calcul du temps de génération DSNU PRNU. Le code DSNUGenerate ou DSNUGenerateAll peut être utilisé pour évaluer la correction de l'échantillon. Si l'étalonnage est corrigé, il est possible d'évaluer la correction en observant si l'image est rétablie à la normale.
5)Comment juger que le DSNUétalonnageest réussi
Tout d'abord, il faut activer le mode DSNUMode et régler le niveau de noir sur 0 pour vérifier que la valeur moyenne des gris de l'image est correcte. La valeur moyenne correcte des gris doit être de 8 bits sur 6, 10 bits sur 25 et 12 bits sur 100. Ensuite, nous pouvons comparer l'uniformité de l'image horizontalement, collecter les images avec le mode DSNUMode désactivé et activé respectivement, et comparer l'uniformité horizontale avec ImageJ. Si l'uniformité est nettement meilleure, l'étalonnage DSNU est réussi et les paramètres du groupe peuvent être enregistrés dans la caméra via l'option « Enregistrer DSNU ».
6)Pourquoi le DSNUétalonnageeffet modifié après la commutation du gain analogique ou de la profondeur de bits
Étant donné que les paramètres d'étalonnage DSNU avec différentes profondeurs de bits et différents gains analogiques sont enregistrés séparément, les paramètres DSNU correspondants sont automatiquement chargés sans exécuter la commande DSNULoad lors du changement de profondeur de bits ou de gain analogique. Par conséquent, si vous devez changer de profondeur de bits ou de gain analogique, il est recommandé de passer à 10 bits pour exécuter DSNUGenerateAll, puis à 12 bits pour exécuter DSNUGenerateAll. Les modes 10 bits et 8 bits utilisant un ensemble de paramètres DSNU, il n'est pas nécessaire de définir le mode 8 bits séparément. Après l'étalonnage, la profondeur de bits et le gain sont corrigés pour faciliter l'utilisation des caméras suivantes avec différentes profondeurs de bits et différents gains analogiques.
7)Pourquoi l'exception d'image lors de la réalisation de DSNUétalonnage
Étant donné que le paramètre d'étalonnage du calcul d'image du capteur est collecté lors de l'étalonnage DSNU, l'image de sortie sera anormale, ce qui est normal et reviendra automatiquement à la normale après l'étalonnage. Par conséquent, il est nécessaire d'attendre l'étalonnage DSNU avant d'acquérir l'image.
8)Avez-vous besoin de faire un DSNU séparé ?étalonnagepour des directions différentes ?
Non, car la caméra corrigera automatiquement les deux directions lorsque la commande d'étalonnage est exécutée, et la phase chargera automatiquement le paramètre d'étalonnage DSNU dans cette direction lorsque la direction est changée.
9)Pourquoi la valeur d'arrière-plan du champ sombre est trop grande avant leétalonnage
AcquisitionLineRate est défini sur 300 kHz, TDIStagesP1 sur 256, AnalogGain sur X2, les valeurs d'arrière-plan du champ sombre sont théoriquement de 8 bits à 20, de 10 bits à 80 et de 12 bits à 70. Si la valeur de base est incorrecte, vous devez déterminer si DSNUMode est défini sur Off, BlackLevel est défini sur 0, PRNU est défini sur Off, DigitalGain est défini sur X1, LUTEnalbe est défini sur Off et OperationMode est défini sur TDI.
Déterminez la version du micrologiciel. Pour des raisons historiques, la version antérieure au 29/04 peut présenter des valeurs d'arrière-plan importantes. Le test spécifique concerne la version 2901211203, avec un arrière-plan sur fond noir 12 bits d'environ 170 DN.
Pour déterminer s'il y a une fuite de lumière, il est recommandé de couvrir le couvercle et de vérifier s'il y a une différence de valeur de gris. Si c'est le cas, il y a une fuite de lumière.
10)Devez-vous régler le mode DSNU sur Désactivé lorsque vous effectuez le DSNUétalonnage
Le mode DSNU doit être défini sur Désactivé pour déterminer s'il y a une fuite de lumière et si la valeur d'arrière-plan avant l'étalonnage du champ sombre est normale, et l'état du mode DSNU n'est pas affecté avant la commande DSNUGenerate ou DSNUGenerateAll.
11)UserSet affecte-t-il les paramètres d'étalonnage DSNU ?
Non, seuls DSNUGenerateAll et DSNUSave remplaceront les paramètres d'étalonnage DSNU enregistrés dans la caméra.
2. Étalonnage PRNU
(1)Pourquoi PRNU (Photo-Response Non-Uniformity)étalonnage?
L'étalonnage PRNU est une technique d'étalonnage des capteurs d'images utilisée pour supprimer le bruit et les artefacts introduits dans les images par la réponse hétérogène du capteur. L'étalonnage PRNU est dû au procédé de fabrication et à la nodalité du matériau, ce qui entraîne des différences de réponse entre les pixels dans les mêmes conditions d'éclairage. Ces différences peuvent se manifester par du bruit de fond, des taches, des rayures et d'autres problèmes sur l'image.
(2)Calibrage PRNU Méthodes
1) Acquisition de l'image d'étalonnage : La caméra collecte un ensemble d'images brutes sous une lumière à moitié pleine et uniforme, de préférence en utilisant une lumière uniforme, pour garantir qu'il n'y a pas d'autres effets complexes dans l'image d'étalonnage.
2) Moyenne de plusieurs images : trouver une image moyenne à partir d'un ensemble d'images.
3) Déterminez la valeur de gris cible : vous pouvez faire la moyenne de l'image collectée comme valeur de gris cible, ou vous pouvez saisir manuellement la valeur de gris cible.
4) Image d'étalonnage PRNU : L'image corrigée est calculée par Target Gray / Average Image.
5) Stocker les images d'étalonnage PRNU : Les images d'étalonnage PRNU générées sont stockées dans une mémoire non volatile à l'intérieur de la caméra, comme entrée de l'algorithme d'étalonnage du champ sombre tardif.
6) Calibrage de l'application : lorsque l'image réelle est prise, chaque image prise par la caméra est multipliée par l'image d'étalonnage PRNU pour éliminer l'homogénéité de la réponse optique du capteur.
(3)Calibrage PRNUcomparaisons avant et après
Il ressort clairement des deux graphiques suivants que l’image corrigée dans la direction horizontale présente une amélioration significative par rapport à l’uniformité de l’image avant l’étalonnage.
Courbe de valeur de gris en champ ouvert non corrigée
Courbe de valeur de gris en champ libre après étalonnage PRNU
(4)Le PRUNétalonnageétape
1) Réglez FanOperationMode sur Température et réglez TECOperationMode sur Température.
2) Définissez la température CoolOperationTemperature sur la température de fonctionnement réelle.
3) Attendez que la température du capteur soit stable. (DeviceControl / SensorTemperature)
4) Définissez BinningHorizontal et BinningVertical sur X1.
5) Réglez TriggerMode sur Off.
6) Réglez LUTEnalbe sur Off.
7) Réglez le DSNUMode sur On.
8) Réglez PRNUMode sur Off.
9) Réglez TestPattern sur Off.
10) Réglez le mode de fonctionnement sur TDI.
11) Définissez le niveau de noir sur 0.
12) Définissez AcquisitionLineRate, TDIStagesP1, AnalogGain et PixelFormat comme paramètres en fonctionnement réel.
13) Placez l'appareil photo sous une lumière uniforme. Il est recommandé d'utiliser une sphère intégrale de lumière uniforme. L'étalonnage est optimal. Ajustez la luminosité de la source lumineuse jusqu'à ce que l'image atteigne un état de semi-saturation. Veillez à ce que les 9 072 pixels soient aussi semi-saturés que possible. Si l'utilisation de la bague de transfert rend l'image sensible des deux côtés, les valeurs cibles calculées automatiquement peuvent être basses. Enfin, la valeur de gris moyenne de l'image diminue considérablement après l'ouverture du PRNU. Vous devez alors mettre à jour le micrologiciel vers la version 2904230720 ou ultérieure. Cette version utilise la moyenne des 2 048 pixels après un décalage de 3 520 pixels comme valeur cible. Par conséquent, la valeur cible automatique doit être utilisée pour garantir que les 2 048 pixels du milieu sont en état d'exposition.
14) Implémentez Live démarre pour dessiner, exécutez PRNUGenerate camera pour démarrer l'étalonnage PRNU, le temps requis est lié à l'AcquisitionLineRate défini, définissez PRNUMode sur On, comparez l'uniformité de la direction horizontale de l'image avant et après l'étalonnage, si l'uniformité est nettement meilleure, cela montre que l'étalonnage PRNU est efficace.
15) Si l'étalonnage PRNU est valide, PRNUSave peut être exécuté. Les données corrigées seront alors liées au sélecteur PRNU sélectionné et stockées dans la mémoire non volatile de la caméra. La perte d'alimentation n'est pas perdue et les données d'étalonnage enregistrées seront automatiquement chargées dans le sélecteur PRNU suivant.
(5)PRNUétalonnageFAQ
1)Rôle de PRNULoad
Lors de l'utilisation de PRNUGenerate, l'étalonnage ne sera pas directement enregistré dans la mémoire volatile, mais enregistré dans la DDR, l'alimentation sera directement perdue, si les résultats de l'étalonnage PRNUGenerate ne sont pas satisfaits, il faut recharger l'historique stocké dans les paramètres d'étalonnage PRNU de la caméra, à ce moment vous pouvez cliquer sur PRNULoad, phase stockée avant de charger les données d'étalonnage de la caméra.
2)Rôle de Niveau cible AUTO
Le PRNU est disponible en mode manuel (définition manuelle de la valeur cible corrigée avec le paramètre PRNUTargetLevel) et en mode automatique (la caméra utilise la valeur de gris moyenne corrigée de l'image comme valeur cible pour l'étalonnage du PRNU). La plage de PRNUTargetLevel s'étend de 0 à 255, 10 bits et 12 bits.
3)Pourquoi l'exception d'image lors de la réalisation de PRNUétalonnage
Étant donné que le paramètre d'étalonnage du calcul d'image du capteur est collecté lors de l'étalonnage PRNU, l'image de sortie sera anormale, ce qui est normal et reviendra automatiquement à la normale après l'étalonnage. Par conséquent, l'acquisition de l'image doit être effectuée après l'étalonnage PRNU.
4)Combien de temps prend PRNUGenerate
L'étalonnage PRNU nécessitant l'acquisition d'images, le temps d'étalonnage est corrélé à la fréquence de ligne. Plus la fréquence de ligne est élevée, plus l'étalonnage est rapide et plus le temps requis est court. Le temps d'étalonnage théorique peut être calculé à l'aide du tableau de calcul du temps de génération PRNU DSNU. Le temps de génération PRNU peut être évalué selon le code illustré dans la figure ci-dessous. Si l'étalonnage est effectué sur l'échantillon, il peut être évalué en observant si l'image est restaurée à la normale.
5)Role du PRNUFactoryReset
Avant de quitter l'usine, nous allons créer cinq jeux de paramètres PRNU par défaut sous la boule d'intégration. Si des paramètres PRNU erronés sont enregistrés accidentellement dans les plages PRNU 0 à PRNU 4 lors de l'utilisation, nous pouvons copier les cinq jeux de paramètres PRNU par défaut dans les plages PRNU 0 à PRNU 4 en exécutant cette commande.
Les cinq PRNU des caméras sont corrigés en usine. L'étalonnage est effectué à mi-hauteur et avec une lumière uniforme, la fréquence de déplacement est de 18 000 Hz, et la profondeur de bits et le gain analogique sont différents. Les paramètres spécifiques sont les suivants :
PRNU0=12bit-AnalogGain×2
PRNU1 = Gain analogique 12 bits × 8
PRNU2 = Gain analogique 10 bits × 2
PRNU3 = Gain analogique 10 bits × 8
PRNU4 = Gain analogique 10 bits × 8
6)Devez-vous régler le mode PRNU sur Off lorsque vous effectuez le PRNUétalonnage
Lorsque vous ajustez l'image à moitié pleine, vous devez définir le mode PRNU sur Désactivé avant la commande PRNUGenerate.
7)Le PRNUétalonnageest fait après le DSNUétalonnage, et la fonction DSNU est activée
Étant donné que l'algorithme PRNU à l'intérieur de la caméra est postérieur à l'algorithme DSNU, l'étalonnage doit également corriger le DSNU, puis le PRNU, puis la fonction DSNU est activée.
8)UserSet Si cela affecte le PRNUétalonnageparamètres
Non, seuls PRNUFactoryReset et PRNUSave remplaceront les paramètres d'étalonnage PRNU enregistrés à l'intérieur de la caméra.
3.LUT
(1)Qu'est-ce que LUT
La conversion de table de consultation (The Lookup Table, LUT) est la fonction de traitement d'image de base, peut mettre en évidence les détails, y compris les détails lourds
Informations. Ces fonctions incluent l'égalisation d'histogramme, l'étalonnage gamma, l'étalonnage logarithmique et l'étalonnage exponentiel. Image de sortie.
La valeur de gris de l'image d'origine est comparée à celle-ci. L'utilisateur définit la valeur correspondante en fonction de l'application.
(2)Configuration de la méthode de la LUT
Le réglage LUT nécessite les logiciels UptadeTool et Samplepro, l'interface du logiciel est présentée ci-dessous.
Interface de l'outil de mise à jour
Gamma : la courbe INPUT-UPUT correspondante peut être appelée après avoir saisi la valeur.
Appliquer : Appliquer la courbe LUT correspondant à la valeur Gamma actuelle.
Par défaut : restaure l'état de la courbe LUT lorsque la valeur par défaut est Gamma = 1.
Enregistrer le fichier : enregistrez la courbe LUT actuelle dans le chemin de fichier spécifié.
Charger le fichier : chargez le fichier de courbe LUT enregistré.
Téléchargement : configurez la courbe LUT actuellement appliquée à la caméra.
UpLoad : lisez la courbe LUT configurée à partir de la caméra.
Logiciel Samplepro
LUTEnable : commutateur de contrôle LUT, non ouvert par défaut.
LUTIndex : valeur d'ENTRÉE, la valeur de sortie correspondant à la courbe appliquée est automatiquement chargée après l'entrée, plage 0~4095.
LUTValue : valeur de SORTIE, chargée en fonction de la valeur LUTIndex d'entrée, peut être modifiée et enregistrée manuellement, plage 0~4095.
LUTSave : enregistre la courbe modifiée.
LUTLoad : charge la courbe LUT.
(3)L'étape de configuration du LUT
1) Configuration de la courbe LUT : définissez la courbe LUT d'entrée-sortie requise. Il existe généralement deux méthodes :
l En définissant la valeur Gamma, en appelant la courbe Gamma correspondante, vous pouvez également utiliser la souris pour effectuer un réglage fin dans la courbe Gamma.
l Enregistrez le fichier LUT par défaut avec Gamma = 1, modifiez manuellement la relation d'imagerie de valeur de gris, puis chargez le fichier dans l'appareil photo.
2) Fonction LUT activée : cochez LUTEnable sur le logiciel de la caméra.
