25/02/12Hoe voer ik de DSNU-kalibratie, PRNU-kalibratie en LUT uit?
1. DSNU-kalibratie
(1)Waarom is de DSNU (Dark Signal Non-uniformity)kalibratie
In de sensor is enige donkerstroom aanwezig, zelfs onder volledig donkere omstandigheden. Deze donkerstromen vormen een niet-uniforme verdeling op het sensoroppervlak als gevolg van kleine verschillen in het productieproces, waardoor een uniforme achtergrondkalibratie van de afbeelding door de DSNU-kalibratie vereist is.
(2)DSNUkalibratieMethoden
1) Gegevensverzameling: Eerst moet de camera een reeks donkere veldbeelden verzamelen in volledige duisternis.
2) Gemiddelde: Bereken het fasegemiddelde van het verkregen donkerveldbeeld om een gemiddeld donkerveldbeeld te verkrijgen.
3) Algemene kalibratieafbeelding: trek een referentieafbeelding (alle 0 of alle 100, enz.) af om een donkerveldkalibratieafbeelding te genereren.
4) Opslagkalibratiebeeld: Het resulterende donkerveldkalibratiebeeld wordt opgeslagen in een niet-vluchtig geheugen in de camera en dient als invoer voor het late donkerveldkalibratiealgoritme.
5) Toepassingskalibratie: Wanneer er een daadwerkelijke afbeelding wordt gemaakt, verwijdert de camera de gecorrigeerde afbeelding om de ongelijkheid van de donkere stroom van de sensor te elimineren.
(3) DSNU gecorrigeerd voor en na vergelijking
Uit de volgende twee grafieken blijkt duidelijk dat het gecorrigeerde beeld in horizontale richting een aanzienlijke verbetering vertoont ten opzichte van de beelduniformiteit vóór de kalibratie.
Ongecorrigeerde horizontale grijswaardecurve van donker veld
Donkerveld horizontale grijswaardecurve na DSNU-kalibratie
(4)De DSNUkalibratiestappen
1) FanOperationMode is ingesteld op Temperatuur, en TECOperationMode is ingesteld op Temperatuur.
2) Stel de CoolOperationTemperature-temperatuur in als de werkelijke werktemperatuur.
3) Wacht tot de sensortemperatuur stabiel is. (DeviceControl / SensorTemperature)
4) Stel BinningHorizontal en BinningVertical in op X1.
5) Zet TriggerMode op Uit.
6) Zet LUTEnalbe op Uit.
7) Zet DSNUMode op Uit.
8) Zet PRNUMode op Uit.
9) Zet TestPattern op Uit.
10) Stel de OperationMode in op de TDI.
11) Stel BlackLevel in op 0.
12) Stel AcquisitionLineRate, TDIStagesP1, AnalogGain en PixelFormat in als parameters tijdens de daadwerkelijke werking.
13) Bedek het lensdeksel. Als het niet handig is om het lensdeksel te bedekken, kunt u zien of de gemiddelde grijstintwaarde, wanneer AcquisitionLineRate 80000Hz is, TDIStagesP1 256, AnalogGain X2, PixelFormat 8bit is en de gemiddelde grijstintwaarde na het instellen van de bovenstaande parameters is ingesteld, ongeveer 20 moet zijn. Als dit meer dan 20 is, is er sprake van lichtverlies. In dat geval raden we u aan het deksel te bedekken.
14) Live start de tekening, de DSNUGenerate-camera start de DSNU-kalibratie. De benodigde tijd is afhankelijk van de instelling AcquisitionLineRate. Stel DSNUMode in op Aan en bekijk de gemiddelde grijswaarde van de afbeelding. Theoretisch is de gemiddelde grijswaarde van 8 bits 6, van 10 bits 25 en van 12 bits 100. Als het verschil tussen de gemiddelde grijswaarde en de theoretische waarde aangeeft dat de DSNU-kalibratie onjuist is, controleer dan of de procedure correct is.
15) Als wordt vastgesteld dat de DSNU-kalibratie geldig is, kan DSNUSave worden uitgevoerd. De gecorrigeerde gegevens worden gekoppeld aan de huidige PixelFormat en AnalogGain en opgeslagen in het niet-vluchtige geheugen van de camera. Het stroomverlies blijft behouden. De volgende keer worden de opgeslagen kalibratiegegevens automatisch geladen onder de combinatie van PixelFormat en AnalogGain.
16) Als DSNUGenerateAll is geselecteerd, schakelt de fase automatisch over van AnalogGain van X2 naar X8, wordt de DSNU één keer uitgevoerd onder elke simulatieversterking en worden de gegevens na elke kalibratie automatisch opgeslagen in het niet-vluchtige geheugen van de camera. Deze gegevens overschrijven de vorige kalibratiegegevens. Het is daarom noodzakelijk om te bepalen of de vorige DSNU-kalibratiegegevens vóór de kalibratie kunnen worden overschreven. DSNUGenerateAll: U voert alleen de momenteel geconfigureerde PixelFormat uit. Als u een DSNU-kalibratie wilt uitvoeren onder andere PixelFormat-parameters, moet u overschakelen naar de daadwerkelijke PixelFormat-parameter en vervolgens DSNUGenerateAll uitvoeren.
(5)DSNUkalibratieVeelgestelde vragen
1)Rol van DSNULoad
Bij gebruik van DSNUGenerate worden de kalibratiegegevens niet rechtstreeks in het vluchtige geheugen opgeslagen, maar in de DDR. Hierdoor gaat de stroomtoevoer direct verloren. Als de DSNUGenerate-kalibratieresultaten niet naar wens zijn, moet u de geschiedenis die is opgeslagen in de DSNU-kalibratieparameters van de camera opnieuw laden. Klik vervolgens op DSNULoad om de gegevens op te slaan voordat u de camerakalibratiegegevens laadt.
2)Waarom anderslijnfrequentie, analoge versterking,TDI-fase, bitdiepte, temperatuur moet worden gedaan om DSNU te doenkalibratieafzonderlijk
Vanwege sensor-donkerstroom, verschillende lijnfrequenties, analoge versterking, TDI-trap, bitdiepte en temperatuurachtergrondgegevens kunnen we niet alle scènes in de fabriek corrigeren en in de camera opslaan. Daarom raden we klanten aan om deze te corrigeren onder de gebruiksomstandigheden van hun eigen apparatuur. De volgende gegevens zijn gebaseerd op de configuratie van AnalogGain X2, DigitalGain X1 en TDI-trap 256 en stellen de gemiddelde grijswaarde van het donkerveldbeeld in op respectievelijk 1K en 300K. De gemiddelde grijswaarde van het donkerveld varieert sterk bij verschillende lijnfrequenties. De gegevens tonen verder aan dat DSNU-kalibratie afzonderlijk moet worden uitgevoerd onder de lijnfrequentie.
| lijnfrequentie | 8 bits | 10 bits | 12 bits |
| 300K | 20 | 80 | 70 |
| 1K | 31 | 108 | 150 |
3)Waarom een 8-bits, 10-bits open DSNU gecorrigeerde afbeelding niet verzadigd kan zijn, is de gemiddelde grijswaarde van de afbeelding na 12-bits open DSNU verhoogd
Bij 8 bits trekt de DSNU-kalibratie een referentiebeeld (6DN) af van het gemiddelde donkerveldbeeld (20DN) om een donkerstroomkalibratiebeeld (14DN) te genereren. Wanneer de kalibratiefunctie is ingeschakeld, wordt het donkerstroomkalibratiebeeld (14DN) in realtime van het originele beeld afgetrokken, waardoor het beeld donker is ten opzichte van het originele beeld en niet verzadigd kan raken, net als bij 10 bits.
Bij 12 bits gebruikt de DSNU-kalibratie de gemiddelde donkerveldafbeelding (70DN) minus een referentieafbeelding (100DN) om een donkerstroomkalibratieafbeelding (-30DN) te genereren. Wanneer de kalibratiefunctie is ingeschakeld, wordt de donkerstroomkalibratieafbeelding (-30DN) minus de originele afbeelding in realtime gebruikt, zodat de afbeelding helderder is ten opzichte van de originele afbeelding. Als bovenstaande problemen het gebruik beïnvloeden, kunnen ze worden opgelost door de waarde van BlackLevel aan te passen.
De bovenstaande gegevens zijn het resultaat van de frequentie van 300K, AnalogGain X2, DigitalGain X1, TDI-trap 256. Onder de frequentie van verschillende lijnen is de DSNU op de afbeelding verschillend, wat afzonderlijk moet worden geanalyseerd volgens de bovenstaande logica.
4)Hoe lang duurt de DSNU?kalibratienemen
Omdat DSNU-kalibratie beeldopname vereist, is de kalibratietijd gecorreleerd met de lijnfrequentie. Hoe hoger de lijnfrequentie, hoe sneller de kalibratie en hoe korter de benodigde tijd. De theoretische kalibratietijd kan worden berekend met de DSNU PRNU Generate-tijdberekeningstabel. De DSNUGenerate of DSNUGenerateAll kan worden beoordeeld aan de hand van de code in de onderstaande afbeelding. Indien gecorrigeerd op het monster, kan de kalibratie worden beoordeeld door te observeren of het beeld weer normaal is.
5)Hoe te oordelen dat de DSNUkalibratieis succesvol
Ten eerste moet DSNUMode worden ingesteld op Aan en BlackLevel op 0 om te zien of de gemiddelde grijswaarde van de afbeelding binnen het juiste bereik valt. De juiste gemiddelde grijswaarde moet 8 bits van 6, 10 bits van 25 en 12 bits van 100 zijn. Ten tweede kunnen we de uniformiteit van de afbeelding in horizontale richting vergelijken, de afbeeldingen verzamelen met DSNUMode respectievelijk Uit en Aan, en de uniformiteit van de afbeelding in horizontale richting vergelijken met ImageJ. Als de uniformiteit aanzienlijk beter is, is de DSNU-kalibratie succesvol en kunnen de groepsparameters via DSNU Save in de camera worden opgeslagen.
6)Waarom de DSNUkalibratieeffect veranderd na het wisselen van de analoge versterking of bitdiepte
Omdat de DSNU-kalibratieparameters met verschillende bitdiepte en analoge versterkingen afzonderlijk worden opgeslagen, worden de bijbehorende DSNU-parameters automatisch geladen zonder dat de opdracht DSNULoad hoeft te worden uitgevoerd bij het wisselen van de bitdiepte of analoge versterking. Als u dus moet overschakelen naar een andere bitdiepte of analoge versterking, is het raadzaam om eerst over te schakelen naar 10 bit om DSNUGenerateAll uit te voeren en vervolgens naar 12 bit om DSNUGenerateAll uit te voeren. Omdat de 10-bits en 8-bits modi een set DSNU-parameters gebruiken, hoeft dit bij 8 bits niet afzonderlijk te worden gedaan. Na de kalibratie worden alle bitdiepte en versterking gecorrigeerd om het gebruik van volgende camera's met verschillende bitdiepte en analoge versterking te vergemakkelijken.
7)Waarom de afbeeldingsuitzondering bij DSNUkalibratie
Omdat de kalibratieparameter voor de beeldberekening van de sensor wordt verzameld tijdens de DSNU-kalibratie, zal het uitvoerbeeld afwijkend zijn. Dit is normaal en zal na de kalibratie automatisch weer normaal worden. Daarom moet er worden gewacht op de DSNU-kalibratie voordat er beeld kan worden verkregen.
8)Moet u een aparte DSNU doen?kalibratievoor verschillende richtingen?
Nee, omdat de camera automatisch beide richtingen corrigeert wanneer de kalibratieopdracht wordt uitgevoerd. Bovendien laadt de fase automatisch de DSNU-kalibratieparameter in die richting wanneer de richting wordt gewijzigd.
9)Waarom de donkere veldachtergrondwaarde te groot is vóór dekalibratie
AcquisitionLineRate is ingesteld op 300 kHz, TDIStagesP1 op 256, AnalogGain op X2, donkere achtergrondwaarden theoretisch 8 bit tot 20, 10 bit tot 80 en 12 bit tot 70. Als de basiswaarde onjuist is, moet u bepalen of DSNUMode is ingesteld op Uit, BlackLevel is ingesteld op 0, PRNU is ingesteld op Uit, DigitalGain is ingesteld op X1, LUTEnalbe is ingesteld op Uit en OperationMode is ingesteld op TDI.
Bepaal de firmwareversie. Om historische redenen kan de versie vóór 29/04 hoge achtergrondwaarden hebben. De specifieke test is versie 2901211203, met een 12-bits donkerveldachtergrond van ongeveer 170DN.
Om te bepalen of er licht lekt, is het raadzaam om het deksel af te dekken en te kijken of er een verschil is in de grijswaarde. Als er een verschil is, is er sprake van lichtlekkage.
10)Moet u de DSNU-modus op Uit zetten wanneer u de DSNU uitvoert?kalibratie
De DSNU-modus moet worden ingesteld op Uit wanneer u wilt bepalen of er sprake is van lichtverlies en of de achtergrondwaarde vóór de donkerveldkalibratie normaal is. De DSNU-modusstatus wordt niet beïnvloed vóór de opdracht DSNUGenerate of DSNUGenerateAll.
11)Heeft UserSet invloed op DSNU-kalibratieparameters?
Nee, alleen DSNUGenerateAll en DSNUSave overschrijven de DSNU-kalibratieparameters die in de camera zijn opgeslagen.
2. PRNU-kalibratie
(1)Waarom PRNU (Photo-Response Non-Uniformity)kalibratie?
PRNU-kalibratie is een kalibratietechniek voor beeldsensoren die wordt gebruikt om ruis en artefacten te verwijderen die in beelden ontstaan door de heterogene respons van de sensor. PRNU in de beeldsensor is te wijten aan het productieproces en de materiaalnodaliteit, wat leidt tot verschillen in de respons van verschillende pixels onder dezelfde lichtomstandigheden. Deze verschillen kunnen zich uiten in achtergrondruis, vlekken, strepen en andere problemen in het beeld.
(2)PRNU-kalibratie Methoden
1) Vastleggen van het kalibratiebeeld: De camera verzamelt een reeks ruwe beelden onder halfvol en uniform licht, bij voorkeur met uniform licht, om te garanderen dat er geen andere complexe effecten in het kalibratiebeeld voorkomen.
2) Bereken het gemiddelde van meerdere afbeeldingen: bepaal het gemiddelde van een aantal afbeeldingen uit een reeks afbeeldingen.
3) Bepaal de doelgrijswaarde: u kunt het gemiddelde nemen van de verzamelde afbeelding als doelgrijswaarde, of u kunt de doelgrijswaarde handmatig invoeren.
4) PRNU-kalibratieafbeelding: De gecorrigeerde afbeelding wordt berekend op basis van Target Gray / Average Image.
5) PRNU-kalibratiebeelden opslaan: de gegenereerde PRNU-kalibratiebeelden worden opgeslagen in een niet-vluchtig geheugen in de camera, als invoer voor het late donkerveldkalibratiealgoritme.
6) Toepassingskalibratie: Wanneer de daadwerkelijke afbeelding is gemaakt, wordt elke afbeelding die door de camera is gemaakt, vermenigvuldigd met de PRNU-kalibratieafbeelding om de homogeniteit van de optische respons van de sensor te elimineren.
(3)PRNU-kalibratievoor- en navergelijkingen
Uit de volgende twee grafieken blijkt duidelijk dat het gecorrigeerde beeld in horizontale richting een aanzienlijke verbetering vertoont ten opzichte van de beelduniformiteit vóór de kalibratie.
Ongecorrigeerde open-veld grijswaardecurve
Open-veld grijswaardecurve na PRNU-kalibratie
(4)De PRUNkalibratiestap
1) Stel FanOperationMode in op Temperatuur en stel TECOperationMode in op Temperatuur.
2) Stel de CoolOperationTemperature-temperatuur in als de werkelijke werktemperatuur.
3) Wacht tot de sensortemperatuur stabiel is. (DeviceControl / SensorTemperature)
4) Stel BinningHorizontal en BinningVertical in op X1.
5) Zet TriggerMode op Uit.
6) Zet LUTEnalbe op Uit.
7) Zet DSNUMode op Aan.
8) Zet PRNUMode op Uit.
9) Zet TestPattern op Uit.
10) Stel de OperationMode in op de TDI.
11) Stel BlackLevel in op 0.
12) Stel AcquisitionLineRate, TDIStagesP1, AnalogGain en PixelFormat in als parameters tijdens de daadwerkelijke werking.
13) Plaats de camera onder gelijkmatig licht. Het is aan te raden om de integrale bol van gelijkmatig licht te gebruiken. De kalibratie is het beste. Pas de helderheid van de lichtbron aan totdat het beeld een semi-verzadigde toestand bereikt. Zorg ervoor dat alle 9072 pixels zo half verzadigd mogelijk zijn. Als het gebruik van de overdrachtsring ervoor zorgt dat het beeld aan beide zijden beeldgevoelig is, kan dit leiden tot lage automatisch berekende streefwaarden. Het laatste fenomeen is dat de gemiddelde grijswaarde van het beeld aanzienlijk afneemt na het openen van de PRNU. In dat geval moet u de firmwareversie bijwerken naar 2904230720 of hoger. Deze versie gebruikt het gemiddelde van de 2048 pixels na de offset van 3520 pixels als streefwaarde. Gebruik daarom de automatische streefwaarde om ervoor te zorgen dat de middelste 2048 pixels in de belichtingstoestand staan.
14) Implementeer Live en begin met tekenen. Voer de PRNUGenerate-camera uit om de PRNU-kalibratie te starten. De benodigde tijd is afhankelijk van de ingestelde AcquisitionLineRate. Stel PRNUMode in op Aan en vergelijk de uniformiteit van de horizontale richting van het beeld vóór en na de kalibratie. Als de uniformiteit aanzienlijk beter is, is de PRNU-kalibratie effectief.
15) Als wordt vastgesteld dat de PRNU-kalibratie geldig is, kan PRNUSave worden uitgevoerd. De gecorrigeerde gegevens van deze tijd worden gekoppeld aan de momenteel geselecteerde PRNU-selector en opgeslagen in het niet-vluchtige geheugen van de camera. Het stroomverlies blijft bestaan en de opgeslagen kalibratiegegevens worden automatisch geladen in de volgende PRNU-selectorschakelaar.
(5)PRNUkalibratieVeelgestelde vragen
1)Rol van PRNULoad
Bij gebruik van PRNUGenerate worden de kalibratiegegevens niet rechtstreeks in het vluchtige geheugen opgeslagen, maar in de DDR. Hierdoor gaat de stroomtoevoer direct verloren. Als de resultaten van de PRNUGenerate-kalibratie niet naar wens zijn, moet u de geschiedenis die is opgeslagen in de PRNU-kalibratieparameters van de camera opnieuw laden. Op dat moment kunt u op PRNULoad klikken om de kalibratiegegevens van de camera op te slaan voordat u deze laadt.
2)Rol van DoelniveauAUTO
De PRNU-modus staat in de handmatige modus (handmatige instelling van de gecorrigeerde doelwaarde met de parameter PRNUTargetLevel) en de automatische PRNU-modus (de camera neemt de gecorrigeerde gemiddelde grijswaarde van het beeld als doelwaarde voor PRNU-kalibratie). Het bereik van PRNUTargetLevel loopt van 0 tot 255, 10 bits en 12 bits.
3)Waarom de afbeeldingsuitzondering bij PRNUkalibratie
Omdat de kalibratieparameter voor de beeldberekening van de sensor wordt verzameld tijdens de PRNU-kalibratie, zal het uitvoerbeeld afwijkend zijn. Dit is normaal en zal na de kalibratie automatisch weer normaal worden. Daarom moet de beeldopname na de PRNU-kalibratie wachten.
4)Hoe lang duurt PRNUGenerate?
Omdat PRNU-kalibratie beeldopname vereist, is de kalibratietijd gecorreleerd met de lijnfrequentie. Hoe hoger de lijnfrequentie, hoe sneller de kalibratie en hoe korter de benodigde tijd. De theoretische kalibratietijd kan worden berekend met behulp van de DSNU PRNU Generate-tijdberekeningstabel. De PRNUGenerate kan worden beoordeeld aan de hand van de code in de onderstaande afbeelding. Als de kalibratie op het monster wordt uitgevoerd, kan de kalibratie worden beoordeeld door te observeren of het beeld weer normaal wordt.
5)Role van de PRNUFactoryReset
Voordat we de fabriek verlaten, maken we 5 sets standaard PRNU-parameters onder de integratiebal. Mochten er tijdens het gebruik per ongeluk onjuiste PRNU-parameters worden opgeslagen in PRNU 0 ~ PRNU 4, dan kunnen we de 5 sets standaard PRNU-parameters kopiëren naar PRNU 0 ~ PRNU 4 door deze opdracht uit te voeren.
Alle 5 PRNU's van de camera's zijn in de fabriek gecorrigeerd. De kalibratieconditie is halfvol en uniform licht, travel frequency = 18000 Hz, en de bitdiepte en analoge versterking zijn verschillend. De specifieke parameters zijn als volgt:
PRNU0=12bit-AnalogGain×2
PRNU1=12bit-AnalogGain×8
PRNU2=10bit-analoge versterking×2
PRNU3=10bit-analoge versterking×8
PRNU4=10bit-analoge versterking×8
6)Moet u de PRNU-modus op Uit zetten wanneer u de PRNU-test uitvoert?kalibratie
Wanneer u de afbeelding naar halfvol instelt, moet u de PRNU-modus op Uit zetten voordat u de opdracht PRNUGenerate uitvoert.
7)De PRNUkalibratiewordt gemaakt na de DSNUkalibratie, en de DSNU-functie is ingeschakeld
Omdat het PRNU-algoritme in de camera na het DSNU-algoritme komt, moet de kalibratie ook de DSNU en vervolgens de PRNU corrigeren, waarna de DSNU-functie wordt ingeschakeld.
8)UserSet Of het de PRNU beïnvloedtkalibratieparameters
Nee, alleen PRNUFactoryReset en PRNUSave overschrijven de PRNU-kalibratieparameters die in de camera zijn opgeslagen.
3.LUT
(1)Wat is LUT
Conversie van opzoektabellen (Lookup Table, LUT) is de basisfunctie voor beeldverwerking en kan details, waaronder zware
Naar de informatie. Deze functies omvatten histogram-egalisatie, gammakalibratie, logkalibratie en exponentiële kalibratie. Uitvoerafbeelding
De grijswaarde van de originele afbeelding wordt vergeleken met de originele afbeelding. De gebruiker stelt de bijbehorende waarde in op basis van de toepassingssituatie.
(2)Het opzetten van de methode van de LUT
Voor het instellen van de LUT zijn de software UptadeTool en Samplepro nodig. De software-interface wordt hieronder weergegeven.
UptadeTool-interface
Gamma: na het invoeren van de waarde kan de bijbehorende INPUT-OUTPUT curve worden opgeroepen.
Toepassen: pas de LUT-curve toe die overeenkomt met de huidige Gamma-waarde.
Standaard: herstel de LUT-curvestatus wanneer de standaardwaarde Gamma = 1 is.
Bestand opslaan: Sla de huidige LUT-curve op in het opgegeven bestandspad.
Bestand laden: laadt het opgeslagen LUT-curvebestand.
Downloaden: Configureer de huidige toegepaste LUT-curve op de camera.
Uploaden: Lees de geconfigureerde LUT-curve van de camera.
Samplepro-software
LUTEnable: LUT-bedieningsschakelaar, standaard niet open.
LUTIndex: INPUT-waarde, de uitvoerwaarde die overeenkomt met de toegepaste curve wordt automatisch geladen na invoer, bereik 0~4095.
LUTValue: UITVOER-waarde, geladen volgens de invoer-LUTIndex-waarde, kan handmatig worden gewijzigd en opgeslagen, bereik 0~4095.
LUTSave: Sla de gewijzigde curve op.
LUTLoad: laadt de LUT-curve.
(3)De LUT-installatiestap
1) Configuratie van de LUT-curve: Stel de daadwerkelijk vereiste input-output LUT-curve in. Dit kan meestal op twee manieren:
Door de Gamma-waarde in te stellen en de bijbehorende Gamma-curve aan te roepen, kunt u ook met de muis de Gamma-curve nauwkeurig afstemmen.
Sla het standaard LUT-bestand op met Gamma = 1, wijzig handmatig de grijswaardenverhouding van de afbeelding en laad het bestand vervolgens in de camera.
2) LUT-functie ingeschakeld: vink LUTEnable aan in de camerasoftware.
