2025년 2월 12일DSNU 보정, PRNU 보정, LUT는 어떻게 수행하나요?
1. DSNU 교정
(1)DSNU(암신호 불균일성)가 발생하는 이유는 무엇입니까?구경 측정
센서에는 완전히 어두운 조건에서도 미량의 암전류가 존재합니다. 이러한 암전류는 제조 공정상의 미세한 차이로 인해 센서 표면에 불균일하게 분포하므로, DSNU 보정을 통해 이미지의 균일한 배경 보정이 필요합니다.
(2)DSNU구경 측정행동 양식
1) 데이터 획득: 먼저 카메라가 완전한 암흑 상태에서 암시야 이미지 세트를 촬영해야 합니다.
2) 평균화: 획득한 암시야 이미지의 위상 평균을 계산하여 평균 암시야 이미지를 얻습니다.
3) 일반 보정 이미지: 기준 이미지(모두 0 또는 모두 100 등)를 빼서 암시야 보정 이미지를 생성합니다.
4) 저장 보정 이미지: 생성된 암시야 보정 이미지는 카메라 내부의 비휘발성 메모리에 저장되며, 후기 암시야 보정 알고리즘의 입력으로 사용됩니다.
5) 애플리케이션 보정: 실제 이미지를 촬영할 때 카메라가 보정된 이미지를 빼서 센서의 암전류 불균형을 제거합니다.
(3) DSNU는 비교 전후를 수정했습니다.
다음 두 그래프에서 알 수 있듯이, 보정 전 이미지 균일도와 비교했을 때 보정 후 수평 방향 이미지 균일도가 크게 향상되었습니다.
보정되지 않은 암시야 수평 회색 값 곡선
DSNU 보정 후 암시야 수평 회색 값 곡선
(4)DSNU구경 측정단계
1) FanOperationMode가 Temperature로 설정되어 있고, TECOperationMode도 Temperature로 설정되어 있습니다.
2) CoolOperationTemperature 온도를 실제 작동 온도로 설정하십시오.
3) 센서 온도가 안정될 때까지 기다립니다. (장치 제어 / 센서 온도)
4) BinningHorizontal과 BinningVertical을 X1으로 설정합니다.
5) TriggerMode를 Off로 설정합니다.
6) LUTEnalbe를 끄도록 설정하십시오.
7) DSNUMode를 Off로 설정합니다.
8) PRNUMode를 Off로 설정합니다.
9) TestPattern을 Off로 설정합니다.
10) OperationMode를 TDI로 설정하십시오.
11) BlackLevel을 0으로 설정합니다.
12) 실제 작동 시 AcquisitionLineRate, TDIStagesP1, AnalogGain 및 PixelFormat을 파라미터로 설정하십시오.
13) 렌즈 덮개를 덮으십시오. 렌즈 덮개를 덮는 것이 불편한 경우, AcquisitionLineRate가 80000Hz, TDIStagesP1이 256, AnalogGain이 X2, PixelFormat이 8bit일 때 평균 회색 레벨 값을 확인하십시오. 위 매개변수를 설정한 후 평균 회색 레벨 값이 약 20이 되어야 합니다. 20보다 크면 빛샘이 있는 것이므로 덮개를 덮는 것이 좋습니다.
14) 라이브 모드에서 그림 그리기를 시작하면 DSNUGenerate 카메라가 DSNU 보정을 시작합니다. 소요 시간은 AcquisitionLineRate 설정과 관련이 있습니다. DSNUMode를 On으로 설정하고 이미지의 평균 회색값을 관찰합니다. 이론적으로 8비트의 평균 회색값은 6, 10비트는 25, 12비트는 100입니다. 평균 회색값과 이론값의 차이가 크면 DSNU 보정이 잘못된 것이므로 작업 절차가 올바른지 확인하십시오.
15) DSNU 보정이 유효한 것으로 확인되면 DSNUSave를 수행할 수 있습니다. 그러면 보정된 데이터가 현재 PixelFormat 및 AnalogGain에 바인딩되어 카메라의 비휘발성 메모리에 저장됩니다. 전원이 꺼져도 데이터는 손실되지 않습니다. 다음 촬영 시 저장된 보정 데이터가 PixelFormat 및 AnalogGain 조합에 따라 자동으로 불러와집니다.
16) DSNUGenerateAll을 선택하면 AnalogGain이 X2에서 X8로 위상이 자동으로 전환되고, 각 시뮬레이션 게인에서 DSNU를 한 번씩 수행하며, 각 보정 후 카메라의 비휘발성 메모리에 자동으로 저장됩니다. 이 경우 이전 보정 데이터가 덮어쓰여지므로, 보정 전에 이전 DSNU 보정 데이터를 덮어쓸 수 있는지 여부를 확인해야 합니다. DSNUGenerateAll을 사용하면 현재 구성된 PixelFormat에 대해서만 DSNU 보정을 수행합니다. 다른 PixelFormat 매개변수에서 DSNU 보정을 수행해야 하는 경우, 실제 PixelFormat 매개변수로 전환한 후 DSNUGenerateAll을 실행해야 합니다.
(5)DSNU구경 측정자주 묻는 질문
1)DSNULoad의 역할
DSNUGenerate를 사용하여 보정을 수행하면 보정 데이터가 휘발성 메모리에 직접 저장되지 않고 DDR에 저장됩니다. 전원이 차단되면 데이터가 즉시 저장되지 않으며, DSNUGenerate 보정 결과가 만족스럽지 않을 경우 카메라 DSNU 보정 매개변수에 저장된 이력을 불러와야 합니다. DSNULoad를 클릭하면 이전에 저장된 카메라 보정 데이터가 불러와집니다.
2)왜 다른가선주파수, 아날로그 이득,TDI 단계DSNU를 수행하려면 비트 심도와 온도를 설정해야 합니다.구경 측정갈라져
센서 암전류, 라인 주파수, 아날로그 게인, TDI 단계, 비트 심도 및 온도 배경 데이터 등의 요인으로 인해 모든 장면을 공장에서 보정하여 카메라에 저장하는 것이 불가능합니다. 따라서 고객께서는 사용 환경에 맞춰 직접 보정을 진행하시는 것이 좋습니다. 아래 데이터는 아날로그 게인 X2, 디지털 게인 X1, TDI 단계 256 설정에서 암시야 이미지의 평균 회색값을 각각 1K와 300k로 설정했을 때의 결과입니다. 라인 주파수에 따라 암시야의 평균 회색값이 크게 달라지는 것을 확인할 수 있으며, 이는 DSNU 보정을 라인 주파수별로 별도로 수행해야 함을 시사합니다.
| 라인 주파수 | 8비트 | 10비트 | 12비트 |
| 300K | 20 | 80 | 70 |
| 1K | 31 | 108 | 150 |
3)8비트, 10비트 오픈 DSNU 보정 이미지가 포화되지 않는 이유는 무엇이며, 12비트 오픈 DSNU 후 이미지의 평균 회색값이 증가한 이유는 무엇입니까?
8비트 DSNU 보정은 평균 암시야 이미지(20DN)에서 기준 이미지(6DN)를 빼서 암전류 보정 이미지(14DN)를 생성합니다. 보정 기능이 켜지면 암전류 보정 이미지(14DN)가 원본 이미지에서 실시간으로 차감되므로, 보정된 이미지는 원본 이미지에 비해 어둡게 나타나며 10비트와 마찬가지로 포화되지 않습니다.
12비트에서 DSNU 보정은 평균 암시야 이미지(70DN)에서 기준 이미지(100DN)를 뺀 값으로 암전류 보정 이미지(-30DN)를 생성합니다. 보정 기능이 켜져 있을 때, 이 암전류 보정 이미지(-30DN)에서 원본 이미지를 뺀 값을 실시간으로 적용하여 원본 이미지 대비 밝기를 조정합니다. 만약 위와 같은 문제가 사용에 지장을 준다면, BlackLevel 값을 조정하여 해결할 수 있습니다.
위 데이터는 주파수 300K, 아날로그 게인 X2, 디지털 게인 X1, TDI 단계 256의 결과입니다. 각 라인의 주파수에 따라 이미지의 DSNU 값이 달라지므로, 위의 논리에 따라 각각 별도로 분석해야 합니다.
4)DSNU는 얼마나 오래 지속되나요?구경 측정가져가다
DSNU 보정은 이미지 획득이 필요하므로 보정 시간은 라인 주파수와 상관관계가 있습니다. 라인 주파수가 높을수록 보정 속도가 빨라지고 소요 시간이 단축됩니다. 이론적인 보정 시간은 DSNU PRNU 생성 시간 계산표를 사용하여 계산할 수 있습니다. DSNUGenerate 또는 DSNUGenerateAll은 아래 그림에 표시된 코드를 통해 확인할 수 있습니다. 샘플에 대해 보정을 수행한 후 이미지가 정상으로 복원되었는지 관찰하여 보정 여부를 판단할 수 있습니다.
5)DSNU를 어떻게 판단해야 할까요?구경 측정성공적이다
먼저 DSNUMode를 켜짐(On)으로 설정하고 BlackLevel을 0으로 설정하여 이미지의 평균 회색조 값이 올바른 범위 내에 있는지 확인합니다. 올바른 평균 회색조 값은 8비트의 경우 6, 10비트의 경우 25, 12비트의 경우 100입니다. 둘째로, 수평 방향의 이미지 균일성을 비교합니다. DSNUMode를 꺼짐(Off)으로 설정한 경우와 켜짐(On)으로 설정한 경우 각각 이미지를 촬영하고 ImageJ를 사용하여 수평 방향의 이미지 균일성을 비교합니다. 균일성이 현저히 향상되면 DSNU 보정이 성공적으로 완료된 것이며, DSNU Save 기능을 통해 그룹 파라미터를 카메라에 저장할 수 있습니다.
6)DSNU는 왜구경 측정아날로그 게인이나 비트 심도를 변경한 후 효과가 달라졌습니다.
서로 다른 비트 심도와 아날로그 게인을 사용하는 DSNU 보정 파라미터가 각각 별도로 저장되므로, 비트 심도나 아날로그 게인을 변경할 때 DSNULoad 명령을 실행하지 않아도 해당 DSNU 파라미터가 자동으로 불러와집니다. 따라서 비트 심도나 아날로그 게인을 변경해야 하는 경우, 먼저 10비트 모드로 전환하여 DSNUGenerateAll을 실행한 후, 다시 12비트 모드로 전환하여 DSNUGenerateAll을 실행하는 것이 좋습니다. 10비트 및 8비트 모드는 동일한 DSNU 파라미터 세트를 사용하므로, 8비트 모드는 별도로 설정할 필요가 없습니다. 보정이 완료되면 모든 비트 심도와 게인이 수정되어 이후 다른 비트 심도와 아날로그 게인을 사용하는 카메라에서도 원활하게 사용할 수 있습니다.
7)DSNU를 수행할 때 이미지 예외가 발생하는 이유는 무엇입니까?구경 측정
센서의 이미지 계산 보정 파라미터는 DSNU 보정 과정에서 수집되므로 출력 이미지가 비정상적으로 나타날 수 있습니다. 이는 정상적인 현상이며 보정 후 자동으로 정상으로 돌아옵니다. 따라서 이미지 획득 전에 DSNU 보정이 완료될 때까지 기다려야 합니다.
8)DSNU를 별도로 진행해야 하나요?구경 측정다른 방향으로요?
아니요, 카메라가 보정 명령을 실행하면 양방향으로 자동으로 보정하고, 방향이 전환되면 해당 방향의 DSNU 보정 매개변수가 자동으로 로드되기 때문입니다.
9)왜 암시야 배경값이 이전에는 너무 컸을까요?구경 측정
AcquisitionLineRate는 300kHz, TDIStagesP1은 256, AnalogGain은 X2로 설정되어 있습니다. 다크 필드 배경값은 이론적으로 8비트에서 20, 10비트에서 80, 12비트에서 70입니다. 기본값이 잘못된 경우 DSNUMode가 꺼짐, BlackLevel이 0, PRNU가 꺼짐, DigitalGain이 X1, LUTEnalbe가 꺼짐, OperationMode가 TDI로 설정되어 있는지 확인해야 합니다.
펌웨어 버전을 확인하십시오. 과거 데이터 분석을 위해 4월 29일 이전 버전은 배경값이 클 수 있습니다. 구체적인 테스트 결과는 2901211203 버전에서 12비트 암시야 배경값이 약 170DN인 것으로 나타났습니다.
빛샘 여부를 확인하려면 뚜껑을 덮고 회색 값의 차이를 비교해 보는 것이 좋습니다. 차이가 있다면 빛샘이 있는 것입니다.
10)DSNU 작업을 할 때 DSNU 모드를 꺼짐으로 설정해야 하나요?구경 측정
DSNU 모드는 빛샘 현상 유무 및 암시야 교정 전 배경값이 정상인지 여부를 판단할 때 꺼짐으로 설정해야 하며, DSNUGenerate 또는 DSNUGenerateAll 명령을 실행하기 전에는 DSNU 모드 상태에 영향을 주지 않습니다.
11)UserSet 설정이 DSNU 보정 매개변수에 영향을 미치나요?
아니요, DSNUGenerateAll과 DSNUSave만 카메라 내부에 저장된 DSNU 보정 매개변수를 덮어씁니다.
2. PRNU 보정
(1)PRNU(광응답 비균일성)는 왜 발생하는가?구경 측정?
PRNU 보정은 이미지 센서의 불균일한 응답으로 인해 이미지에 발생하는 노이즈와 아티팩트를 제거하는 데 사용되는 이미지 센서 보정 기술입니다. 이미지 센서의 PRNU는 제조 공정 및 재료의 결점(nodality)으로 인해 발생하며, 동일한 조명 조건에서도 각 픽셀의 응답 차이가 나타납니다. 이러한 차이는 배경 노이즈, 점, 줄무늬 등의 이미지 문제로 나타날 수 있습니다.
(2)PRNU 교정 행동 양식
1) 보정 이미지 획득: 카메라가 균일한 조명 조건(가급적 균일한 조명 사용)에서 원본 이미지 세트를 수집하여 보정 이미지에 다른 복잡한 효과가 나타나지 않도록 합니다.
2) 여러 이미지 평균화: 이미지 세트에서 평균 이미지를 찾습니다.
3) 목표 회색 값을 결정합니다. 수집된 이미지의 평균값을 목표 회색 값으로 사용하거나, 목표 회색 값을 직접 입력할 수 있습니다.
4) PRNU 보정 이미지: 보정된 이미지는 목표 회색도 / 평균 이미지로 계산됩니다.
5) PRNU 보정 이미지 저장: 생성된 PRNU 보정 이미지는 카메라 내부의 비휘발성 메모리에 저장되어 후기 암시야 보정 알고리즘의 입력으로 사용됩니다.
6) 응용 프로그램 보정: 실제 이미지를 촬영할 때, 카메라로 촬영된 각 이미지는 센서의 광학 응답 균일성을 제거하기 위해 PRNU 보정 이미지와 곱해집니다.
(3)PRNU 교정전후 비교
다음 두 그래프에서 알 수 있듯이, 보정 전 이미지 균일도와 비교했을 때 보정 후 수평 방향 이미지 균일도가 크게 향상되었습니다.
보정되지 않은 개방형 필드 회색 값 곡선
PRNU 보정 후 개방형 필드 회색 값 곡선
(4)프룬구경 측정단계
1) FanOperationMode를 Temperature로 설정하고 TECOperationMode도 Temperature로 설정하십시오.
2) CoolOperationTemperature 온도를 실제 작동 온도로 설정하십시오.
3) 센서 온도가 안정될 때까지 기다립니다. (장치 제어 / 센서 온도)
4) BinningHorizontal과 BinningVertical을 X1으로 설정합니다.
5) TriggerMode를 Off로 설정합니다.
6) LUTEnalbe를 끄도록 설정하십시오.
7) DSNUMode를 켜짐으로 설정합니다.
8) PRNUMode를 Off로 설정합니다.
9) TestPattern을 Off로 설정합니다.
10) OperationMode를 TDI로 설정하십시오.
11) BlackLevel을 0으로 설정합니다.
12) 실제 작동 시 AcquisitionLineRate, TDIStagesP1, AnalogGain 및 PixelFormat을 파라미터로 설정하십시오.
13) 카메라를 균일한 조명 아래에 놓으십시오. 균일한 조명을 제공하는 적분구를 사용하는 것이 좋습니다. 보정이 가장 중요하며, 이미지가 반포화 상태에 도달할 때까지 광원 밝기를 조정하십시오. 9,072픽셀 전체가 최대한 반포화되도록 주의해야 합니다. 전송 링 사용으로 인해 이미지 양쪽 가장자리가 이미지 감도가 높아지면 자동 계산된 목표값이 낮아질 수 있습니다. 마지막으로, PRNU를 연 후 이미지의 평균 회색값이 크게 감소하는 현상이 발생하면 펌웨어 버전을 2904230720 이상으로 업데이트해야 합니다. 이 버전은 3,520픽셀 오프셋 후 2,048픽셀의 평균값을 목표값으로 사용하므로, 자동 목표값을 사용하여 가운데 2,048픽셀이 노출 상태를 유지하도록 해야 합니다.
14) Live를 구현하여 그림을 그리기 시작하고, PRNUGenerate 카메라를 실행하여 PRNU 보정을 시작합니다. 소요 시간은 설정된 AcquisitionLineRate와 관련이 있습니다. PRNUMode를 On으로 설정하고 보정 전후 이미지의 수평 방향 균일성을 비교합니다. 균일성이 크게 향상되면 PRNU 보정이 효과적임을 나타냅니다.
15) PRNU 보정이 유효한 것으로 판단되면 PRNUSave를 수행할 수 있으며, 이때 보정된 데이터는 현재 선택된 PRNU 셀렉터에 바인딩되어 카메라의 비휘발성 메모리에 저장됩니다. 전원이 차단되더라도 저장된 보정 데이터는 손실되지 않으며, 다음 PRNU 셀렉터 전환 시 자동으로 불러와집니다.
(5)PRNU구경 측정자주 묻는 질문
1)역할 PRNULoad
PRNUGenerate를 사용하여 보정을 수행하면 보정 데이터가 휘발성 메모리에 직접 저장되지 않고 DDR에 저장됩니다. 전원이 차단되면 데이터가 즉시 삭제됩니다. PRNUGenerate 보정 결과가 만족스럽지 않은 경우, 카메라 PRNU 보정 매개변수에 저장된 이력을 다시 불러와야 합니다. 이때 PRNULoad를 클릭하면 이전에 저장된 카메라 보정 데이터가 불러와집니다.
2)역할 타겟레벨자동
PRNU는 수동 모드(PRNUTargetLevel 매개변수를 사용하여 보정된 목표값을 수동으로 설정)와 자동 모드(카메라가 보정된 이미지의 평균 회색값을 PRNU 보정의 목표값으로 사용)로 작동합니다. PRNUTargetLevel의 범위는 0에서 255까지이며, 10비트와 12비트를 지원합니다.
3)PRNU를 실행할 때 이미지 예외가 발생하는 이유는 무엇입니까?구경 측정
PRNU 보정 과정에서 센서의 이미지 계산 보정 파라미터가 수집되므로 출력 이미지가 비정상적으로 나타날 수 있습니다. 이는 정상적인 현상이며 보정이 완료되면 자동으로 정상으로 돌아옵니다. 따라서 PRNU 보정 후 이미지 획득을 위해 일정 시간 대기해야 합니다.
4)PRNUGenerate는 얼마나 걸리나요?
PRNU 캘리브레이션은 이미지 획득이 필요하므로 캘리브레이션 시간은 라인 주파수와 상관관계가 있습니다. 라인 주파수가 높을수록 캘리브레이션 속도가 빨라지고 소요 시간이 단축됩니다. 이론적인 캘리브레이션 시간은 DSNU PRNU 생성 시간 계산표를 이용하여 계산할 수 있습니다. PRNUGenerate는 아래 그림에 표시된 코드를 기준으로 판단할 수 있습니다. 샘플에 대한 캘리브레이션을 수행한 경우, 이미지가 정상으로 복원되었는지 관찰하여 캘리브레이션 성공 여부를 판단할 수 있습니다.
5)RPRNUFactoryReset의 ole
공장에서 출고하기 전에 통합 볼 아래에 5세트의 기본 PRNU 파라미터를 생성합니다. 사용자가 사용 중에 PRNU 0~PRNU 4에 잘못된 PRNU 파라미터가 실수로 저장된 경우, 다음 명령어를 실행하여 생성된 5세트의 기본 PRNU 파라미터를 PRNU 0~PRNU 4로 복사할 수 있습니다.
카메라의 5개 PRNU는 모두 공장에서 보정됩니다. 보정 조건은 절반 채움 및 균일한 조명, 이동 주파수 = 18000Hz, 비트 심도 및 아날로그 게인이 서로 다른 조건입니다. 구체적인 매개변수는 다음과 같습니다.
PRNU0=12비트-아날로그게인×2
PRNU1=12비트-아날로그게인×8
PRNU2=10비트-아날로그게인×2
PRNU3=10비트-아날로그게인×8
PRNU4=10비트-아날로그게인×8
6)PRNU 작업을 할 때 PRNU 모드를 꺼짐으로 설정해야 하나요?구경 측정
이미지의 합을 절반으로 조정할 때는 PRNUGenerate 명령을 실행하기 전에 PRNU 모드를 Off로 설정해야 합니다.
7)PRNU구경 측정DSNU 이후에 만들어집니다.구경 측정DSNU 기능이 켜져 있습니다.
카메라 내부의 PRNU 알고리즘은 DSNU 알고리즘 이후에 있기 때문에, 보정 과정에서도 DSNU를 먼저 보정하고 PRNU를 보정한 후에야 DSNU 기능을 활성화할 수 있습니다.
8)UserSet PRNU에 영향을 미치는지 여부구경 측정매개변수
아니요, PRNUFactoryReset과 PRNUSave만 카메라 내부에 저장된 PRNU 보정 매개변수를 덮어씁니다.
3.루트
(1)LUT란 무엇인가요?
룩업 테이블(LUT) 변환은 기본적인 이미지 처리 기능으로, 어두운 부분을 포함한 세부 사항을 강조할 수 있습니다.
이 정보에는 히스토그램 평활화, 감마 보정, 로그 보정, 지수 보정 등의 기능이 포함됩니다. 출력 이미지
원본 이미지의 회색조 값이 원본 이미지에 대해 이미지화됩니다. 사용자는 적용 상황에 따라 해당 값을 설정합니다.
(2)LUT의 메서드 설정
LUT 설정을 위해서는 UptadeTool 및 Samplepro 소프트웨어가 필요하며, 소프트웨어 인터페이스는 아래와 같습니다.
업데이트 도구 인터페이스
감마: 값을 입력하면 해당 입력-출력 곡선을 불러올 수 있습니다.
적용: 현재 감마 값에 해당하는 LUT 곡선을 적용합니다.
기본값: 기본값이 Gamma = 1일 때 LUT 곡선 상태를 복원합니다.
파일 저장: 현재 LUT 곡선을 지정된 파일 경로에 저장합니다.
파일 불러오기: 저장된 LUT 곡선 파일을 불러옵니다.
다운로드: 카메라에 현재 적용된 LUT 곡선을 구성합니다.
업로드: 카메라에서 구성된 LUT 곡선을 읽어옵니다.
샘플프로 소프트웨어
LUTEnable: LUT 제어 스위치이며, 기본적으로 열려 있지 않습니다.
LUTIndex: 입력 값입니다. 입력 후 적용된 곡선에 해당하는 출력 값이 자동으로 로드되며, 범위는 0~4095입니다.
LUTValue: 입력된 LUTIndex 값에 따라 로드되는 출력 값으로, 수동으로 수정 및 저장할 수 있으며 범위는 0~4095입니다.
LUTSave: 수정된 곡선을 저장합니다.
LUTLoad: LUT 곡선을 불러옵니다.
(3)LUT 설정 단계
1) LUT 곡선 설정: 실제로 필요한 입력-출력 LUT 곡선을 설정합니다. 일반적으로 두 가지 방법이 있습니다.
감마 값을 설정하고 해당 감마 곡선을 호출함으로써 마우스를 사용하여 감마 곡선을 미세 조정할 수도 있습니다.
l 감마(Gamma) 값을 1로 설정한 기본 LUT 파일을 저장하고, 회색조 값과 이미지 간의 관계를 수동으로 수정한 다음, 해당 파일을 카메라에 로드합니다.
2) LUT 기능 활성화: 카메라 소프트웨어에서 LUTEnable을 선택하십시오.
