25/02/12Hur gör man DSNU-kalibrering, PRNU-kalibrering och LUT?
1. DSNU-kalibrering
(1)Varför är DSNU (Dark Signal Non-uniformity)kalibrering
I sensorn finns en viss mörkström, även under helt mörka förhållanden. Dessa mörkströmmar bildar en ojämn fördelning på sensorytan på grund av mindre skillnader i tillverkningsprocessen, vilket kräver en enhetlig bakgrundskalibrering av bilden med DSNU-kalibreringen.
(2)DSNUkalibreringMetoder
1) Datainsamling: Först behöver kameran samla in en uppsättning mörkfältsbilder i fullständigt mörker.
2) Medelvärde: Fasmedelvärdesbilda den erhållna mörkfältsbilden för att erhålla en genomsnittlig mörkfältsbild.
3) Allmän kalibreringsbild: subtrahera en referensbild (bara 0 eller alla 100, etc.) för att generera en mörkfältskalibreringsbild.
4) Lagringskalibreringsbild: Den resulterande mörkfältskalibreringsbilden lagras i ett icke-flyktigt minne inuti kameran och fungerar som indata till den sena mörkfältskalibreringsalgoritmen.
5) Kalibrering av applikationen: När en faktisk bild tas, minusar kameran den korrigerade bilden för att eliminera sensorns ojämlikhet i mörkströmmen.
(3) DSNU korrigerad före och efter jämförelse
Det är uppenbart från följande två grafer att den korrigerade bilden i horisontell riktning har en betydande förbättring i förhållande till bildens enhetlighet före kalibreringen.
Okorrigerad mörkfälts horisontell gråvärdeskurva
Mörkfälts horisontella gråvärdeskurva efter DSNU-kalibrering
(4)DSNUkalibreringsteg
1) Fläktdriftsläge är inställt på Temperatur och TECOperationMode är inställt på Temperatur.
2) Ställ in CoolOperationTemperature-temperaturen till den faktiska arbetstemperaturen.
3) Vänta tills sensortemperaturen stabiliseras. (DeviceControl / SensorTemperature)
4) Sätt BinningHorizontal och BinningVertical till X1.
5) Ställ in TriggerMode till Av.
6) Ställ in LUTEnalbe på Av.
7) Ställ in DSNUMode på Av.
8) Ställ in PRNU-läge på Av.
9) Ställ in Testmönster på Av.
10) Ställ in driftläget till TDI.
11) Ställ in BlackLevel till 0.
12) Ställ in AcquisitionLineRate, TDIStagesP1, AnalogGain och PixelFormat som parametrar i faktisk drift.
13) Täck linslocket. Om det inte är bekvämt att täcka linslocket kan du se om det genomsnittliga grånivåvärdet är, när AcquisitionLineRate är 80000Hz, TDIStagesP1 är 256, AnalogGain är X2, PixelFormat är 8bit, och ställ in det genomsnittliga grånivåvärdet efter att ha ställt in ovanstående parametrar ska vara cirka 20. Om det är mer än 20, finns det ljusläckage, vårt förslag är att täcka locket.
14) Live startar ritningen, DSNUGenerate-kameran startar DSNU-kalibreringen, den tid som krävs är relaterad till AcquisitionLineRate-inställningen, ställ in DSNUMode till On och observera bildens genomsnittliga gråvärde. Teoretiskt sett är det genomsnittliga gråvärdet för 8 bitar 6, 10 bitar är 25 och 12 bitar är 100. Om skillnaden mellan det genomsnittliga gråvärdet och det teoretiska värdet indikerar att DSNU-kalibreringen är fel, kontrollera om operationsproceduren är korrekt.
15) Om det fastställs att DSNU-kalibreringen är giltig kan DSNUSave utföras, varefter den korrigerade datan binds till aktuellt PixelFormat och AnalogGain och lagras i kamerans icke-flyktiga minne. Strömförlusten går inte förlorad. Nästa gång laddas den lagrade kalibreringsdatan automatiskt med kombinationen av PixelFormat och AnalogGain.
16) Om DSNUGenerateAll är valt, växlar fasen automatiskt AnalogGain från X2 till X8, utför DSNU en gång under varje simuleringsförstärkning och sparar automatiskt till kamerans icke-flyktiga minne efter varje kalibrering, vilket åsidosätter tidigare kalibreringsdata, så det är nödvändigt att avgöra om tidigare DSNU-kalibreringsdata kan åsidosättas före kalibrering. DSNUGenerateAll Du kommer endast att utföra det för närvarande konfigurerade PixelFormat. Om du behöver utföra DSNU-kalibrering under andra PixelFormat-parametrar måste du växla till den faktiska PixelFormat-parametern och sedan köra DSNUGenerateAll.
(5)DSNUkalibreringVanliga frågor
1)DSNULoads roll
När DSNUGenerate-kalibreringen används sparas den inte direkt i det flyktiga minnet, utan i DDR-minnet. Strömmen försvinner direkt. Om DSNUGenerate-kalibreringsresultaten inte är tillfredsställande måste historiken som lagrats i kamerans DSNU-kalibreringsparametrar laddas om. Klicka sedan på DSNULoad, som sparar fasen innan kamerakalibreringsdata laddas.
2)Varför annorlundalinjefrekvens, analog förstärkning,TDI-steg, bitdjup, temperatur måste mätas för att göra DSNUkalibreringseparat
På grund av sensorns mörkerström, olika linjefrekvenser, analoga förstärkningar, TDI-steg, bitdjup och bakgrundstemperaturdata kan vi inte korrigera alla scener i fabriken och spara dem till kameran. Därför rekommenderas att kunder korrigerar dem under användningsförhållandena för sin egen utrustning när de använder dem. Följande data finns i konfigurationen av AnalogGain X2, DigitalGain X1 och TDI-steg 256, och det genomsnittliga gråvärdet för mörkfältsbilden är inställt på 1K respektive 300k. Det genomsnittliga gråvärdet för mörkfältet varierar kraftigt under olika linjefrekvenser. När det gäller data visar det vidare att DSNU-kalibrering bör göras separat under linjefrekvensen.
| linjefrekvens | 8-bitars | 10 bitar | 12-bitars |
| 300 000 | 20 | 80 | 70 |
| 1K | 31 | 108 | 150 |
3)Varför 8-bitars, 10-bitars öppen DSNU-korrigerad bild inte kan bli mättad, bildens genomsnittliga gråvärde ökade efter 12-bitars öppen DSNU.
Vid 8 bitar subtraherar DSNU-kalibreringen en referensbild (6DN) från den genomsnittliga mörkfältsbilden (20DN) för att generera en mörkströmskalibreringsbild (14DN). När kalibreringsfunktionen är aktiverad subtraheras mörkströmskalibreringsbilden (14DN) från originalbilden i realtid, så bilden blir mörk i förhållande till originalbilden och kan inte mättas, samma sak gäller för 10 bitar.
Vid 12 bitar använder DSNU-kalibreringen den genomsnittliga mörkfältsbilden (70DN) minus en referensbild (100DN) för att generera en mörkströmskalibreringsbild (-30DN). När kalibreringsfunktionen är aktiverad, använd mörkströmskalibreringsbilden (-30DN) minus originalbilden i realtid, så att bilden blir ljusare i förhållande till originalbilden. Om ovanstående problem påverkar användningen kan de åtgärdas genom att justera värdet för BlackLevel.
Ovanstående data är resultatet av frekvensen 300K, AnalogGain X2, DigitalGain X1, TDI-steg 256. Under frekvensen för olika linjer är DSNU på bilden olika, vilket måste analyseras separat enligt ovanstående logik.
4)Hur länge varar DSNU?kalibreringta
Eftersom DSNU-kalibrering kräver bildinsamling korreleras kalibreringstiden med linjefrekvensen. Ju högre linjefrekvens, desto snabbare kalibreringen och desto kortare tid krävs. Den teoretiska kalibreringstiden kan beräknas med hjälp av DSNU PRNU Generate-tidsberäkningstabellen. DSNUGenerate eller DSNUGenerateAll kan bedömas med hjälp av koden som visas i figuren nedan. Om korrigering sker på provet kan kalibreringen bedömas genom att observera om bilden återställs till det normala.
5)Hur man bedömer att DSNUkalibreringär framgångsrik
Först måste DSNUMode ställas in på På, BlackLevel på 0 för att se om bildens genomsnittliga gråvärde ligger inom rätt intervall. Det korrekta genomsnittliga gråvärdet bör vara 8 bitar av 6, 10 bitar av 25 och 12 bitar av 100. För det andra kan vi jämföra bildens enhetlighet i horisontell riktning, samla in bilderna med DSNUMode inställt på Av respektive inställt på På, och jämföra bildens enhetlighet i horisontell riktning med ImageJ. Om enhetligheten är betydligt bättre är DSNU-kalibreringen lyckad och gruppparametrarna kan sparas i kameran via DSNU Save.
6)Varför DSNUkalibreringeffekten ändrades efter att den analoga förstärkningen eller bitdjupet ändrats
Eftersom DSNU-kalibreringsparametrarna med olika bitdjup och olika analoga förstärkningar sparas separat, kommer motsvarande DSNU-parametrar att laddas automatiskt utan att DSNULoad-kommandot körs när bitdjupet eller den analoga förstärkningen växlas. Om du behöver växla till olika bitdjup eller analog förstärkning rekommenderas det därför att växla till 10 bitar för att utföra DSNUGenerateAll och sedan växla till 12 bitar för att utföra DSNUGenerateAll. Eftersom 10-bitars- och 8-bitarslägen använder en uppsättning DSNU-parametrar behöver 8 bitar inte göras separat. Efter kalibreringen korrigeras allt bitdjup och all förstärkning för att underlätta användning av efterföljande kameror med olika bitdjup och analog förstärkning.
7)Varför bildundantaget när man gör DSNUkalibrering
Eftersom bildberäkningskalibreringsparametern för sensorn samlas in under DSNU-kalibreringen kommer utdatabilden att vara onormal, vilket är normalt fenomen och återgår automatiskt till det normala efter kalibreringen. Därför måste man vänta på DSNU-kalibreringen innan bildtagning.
8)Behöver du göra separat DSNU?kalibreringför olika riktningar?
Nej, eftersom kameran automatiskt korrigerar båda riktningarna när kalibreringskommandot körs, och fasen laddar automatiskt DSNU-kalibreringsparametern i den riktningen när riktningen ändras.
9)Varför värdet för mörkfältbakgrunden är för stort förekalibrering
AcquisitionLineRate är inställt på 300 kHz, TDIStagesP1 på 256, AnalogGain på X2, mörkfältsbakgrundsvärden teoretiskt 8 bitar till 20, 10 bitar till 80 och 12 bitar till 70. Om basvärdet är felaktigt måste du avgöra om DSNUMode är inställt på Av, BlackLevel är inställt på 0, PRNU är inställt på Av, DigitalGain är inställt på X1, LUTEnalbe är inställt på Av och OperationMode är inställt på TDI.
Fastställ firmwareversionen. Av historiska skäl kan versioner före 29/04 ha höga bakgrundsvärden. Det specifika testet är version 2901211203, 12-bitars mörkfältbakgrund har cirka 170DN.
För att avgöra om ljus läcker ut rekommenderas det att täcka locket och jämföra om det finns en skillnad i gråvärdet. Om det finns en skillnad, finns det ljusläckage.
10)Behöver du ställa in DSNU-läget på Av när du utför DSNU?kalibrering
DSNU-läget måste vara inställt på Av när man avgör om det finns ljusläckage och om bakgrundsvärdet före mörkfältskalibrering är normalt, och DSNU-lägets status påverkas inte före kommandot DSNUGenerate eller DSNUGenerateAll.
11)Påverkar UserSet DSNU-kalibreringsparametrar?
Nej, endast DSNUGenerateAll och DSNUSave kommer att åsidosätta DSNU-kalibreringsparametrarna som sparats i kameran.
2. PRNU-kalibrering
(1)Varför PRNU (Fotorespons-icke-uniformitet)kalibrering?
PRNU-kalibrering är en kalibreringsteknik för bildsensorer som används för att ta bort brus och artefakter som uppstår i bilder på grund av sensorns heterogena respons. PRNU i bildsensorn beror på tillverkningsprocessen och materialets nodalitet, vilket leder till skillnader i responsen hos olika pixlar under samma ljusförhållanden. Denna skillnad kan uppstå som bakgrundsbrus, fläckar, ränder och andra problem i bilden.
(2)PRNU-kalibrering Metoder
1) Insamling av kalibreringsbilden: Kameran samlar in en uppsättning råbilder under halvfullt och enhetligt ljus, helst med enhetligt ljus, för att säkerställa att det inte finns några andra komplexa effekter i kalibreringsbilden.
2) Medelvärdesberäkna flera bilder: hitta en medelbild från en uppsättning bilder.
3) Bestäm målgråvärdet: du kan beräkna medelvärdet för den insamlade bilden som målgråvärdet, eller så kan du manuellt ange målgråvärdet.
4) PRNU-kalibreringsbild: Den korrigerade bilden beräknas med hjälp av målgråskala/genomsnittsbild.
5) Lagra PRNU-kalibreringsbilder: De genererade PRNU-kalibreringsbilderna lagras i ett icke-flyktigt minne inuti kameran, som indata till algoritmen för sena mörkfältskalibreringar.
6) Kalibrering av applikationen: När den faktiska bilden tas multipliceras varje bild som tas av kameran med PRNU-kalibreringsbilden för att eliminera homogeniteten i sensorns optiska respons.
(3)PRNU-kalibreringföre och efter jämförelser
Det är uppenbart från följande två grafer att den korrigerade bilden i horisontell riktning har en avsevärd förbättring i förhållande till bildens enhetlighet före kalibreringen.
Okorrigerad gråvärdeskurva i öppet fält
Öppenfältig gråvärdeskurva efter PRNU-kalibrering
(4)PRUN-serienkalibreringsteg
1) Ställ in Fläktdriftsläge till Temperatur och ställ in TECOperationMode till Temperatur.
2) Ställ in CoolOperationTemperature-temperaturen till den faktiska arbetstemperaturen.
3) Vänta tills sensortemperaturen stabiliseras. (DeviceControl / SensorTemperature)
4) Sätt BinningHorizontal och BinningVertical till X1.
5) Ställ in TriggerMode till Av.
6) Ställ in LUTEnalbe på Av.
7) Ställ in DSNU-läget till På.
8) Ställ in PRNU-läge på Av.
9) Ställ in Testmönster på Av.
10) Ställ in driftläget till TDI.
11) Ställ in BlackLevel till 0.
12) Ställ in AcquisitionLineRate, TDIStagesP1, AnalogGain och PixelFormat som parametrar i faktisk drift.
13) Placera kameran under jämnt ljus. Det rekommenderas att använda en integrerad sfär med enhetligt ljus. Kalibreringen är bäst. Justera ljuskällans ljusstyrka tills bilden når ett halvmättat tillstånd. Var noga med att göra alla 9 072 pixlar så halvmättade som möjligt. Om användningen av överföringsringen gör att bilden på båda sidor blir bildkänslig kan det leda till låga automatiskt beräknade målvärden. Det sista fenomenet är att bildens genomsnittliga gråvärde minskar avsevärt efter att PRNU öppnats. Då måste du uppdatera firmwareversionen till 2904230720 eller senare. Denna version använder genomsnittet av 2048 pixlar efter offseten på 3520 pixlar som målvärde. Därför bör det automatiska målvärdet användas för att säkerställa att de mittersta 2048 pixlarna är i exponeringstillstånd.
14) Implementera Live börjar rita ut, kör PRNUGenerate-kameran för att starta PRNU-kalibreringen, den tid som krävs är relaterad till den inställda AcquisitionLineRate, ställ in PRNUMode till On, jämför enhetligheten i bildens horisontella riktning före och efter kalibreringen, om enhetligheten är betydligt bättre visar det att PRNU-kalibreringen är effektiv.
15) Om det fastställs att PRNU-kalibreringen är giltig kan PRNUSave utföras, varefter den korrigerade datan från denna tidpunkt binds till den för närvarande valda PRNU-väljaren och lagras i kamerans icke-flyktiga minne. Strömförlusten går inte förlorad, och den lagrade kalibreringsdatan laddas automatiskt till nästa PRNU-väljaromkopplare.
(5)PRNUkalibreringVanliga frågor
1)Rollen av PRNULoad
När du använder PRNUGenerate-kalibreringen sparas inte data direkt i det flyktiga minnet, utan i DDR-minnet, vilket leder till direkt strömförlust. Om PRNUGenerate-kalibreringsresultaten inte är tillfredsställande måste du ladda om historiken som lagrats i kamerans PRNU-kalibreringsparametrar. Klicka nu på PRNULoad för att spara fasen innan kamerakalibreringsdata laddas.
2)Rollen av MålnivåAUTO
PRNU är i manuellt läge (manuell inställning av det korrigerade målvärdet med parametern PRNUTargetLevel) och automatiskt PRNU-läge (kameran tar bildens korrigerade genomsnittliga gråvärde som målvärde för PRNU-kalibrering). Intervallet för PRNUTargetLevel är 0 till 255, 10 bitar och 12 bitar.
3)Varför bildundantaget vid PRNUkalibrering
Eftersom bildberäkningskalibreringsparametern för sensorn samlas in under PRNU-kalibreringen kommer utdatabilden att vara onormal, vilket är normalt fenomen och återgår automatiskt till det normala efter kalibreringen. Därför måste bildtagningen vänta efter PRNU-kalibreringen.
4)Hur lång tid tar det för PRNUGenerate
Eftersom PRNU-kalibrering kräver bildinsamling korreleras kalibreringstiden med linjefrekvensen. Ju högre linjefrekvens, desto snabbare kalibreringen och desto kortare tid krävs. Den teoretiska kalibreringstiden kan beräknas med hjälp av DSNU PRNU Generate-tidsberäkningstabellen. PRNUGenerate kan bedömas enligt koden som visas i figuren nedan. Om kalibreringen görs på provet kan kalibreringen bedömas genom att observera om bilden återställs till det normala.
5)RPRNUFactoryReset-funktionen
Innan vi lämnar fabriken kommer vi att skapa 5 uppsättningar standardparametrar för PRNU under integrationsbollen. Om fel PRNU-parametrar av misstag lagras i PRNU 0 ~ PRNU 4 under användaranvändning kan vi kopiera de 5 uppsättningarna standardparametrar för PRNU till PRNU 0 ~ PRNU 4 genom att köra detta kommando.
Alla 5 PRNU:er för kameror korrigeras på fabriken. Kalibreringsvillkoret är halvfullt och jämnt ljus, rörelsefrekvens = 18000 Hz, och bitdjup och analog förstärkning är olika. De specifika parametrarna är följande:
PRNU0=12bit-Analogförstärkning×2
PRNU1=12bit-Analogförstärkning×8
PRNU2=10bit-Analogförstärkning×2
PRNU3=10bit-Analogförstärkning×8
PRNU4=10bit-Analogförstärkning×8
6)Behöver du ställa in PRNU-läget på Av när du utför PRNU?kalibrering
När du justerar bilden till halvsumma måste du ställa in PRNU-läget till Av innan du använder kommandot PRNUGenerate.
7)PRNUkalibreringgörs efter DSNUkalibrering, och DSNU-funktionen är aktiverad
Eftersom PRNU-algoritmen inuti kameran följer DSNU-algoritmen måste kalibreringen också korrigera DSNU och sedan PRNU, och sedan aktiveras DSNU-funktionen.
8)Användarinställning Om det påverkar PRNUkalibreringparametrar
Nej, endast PRNUFactoryReset och PRNUSave åsidosätter PRNU-kalibreringsparametrarna som sparats i kameran.
3.LUT
(1)Vad är LUT
Konvertering av uppslagstabell (Lookup Table, LUT) är den grundläggande bildbehandlingsfunktionen som kan markera detaljer, inklusive tunga
Till informationen. Dessa funktioner inkluderar histogramutjämning, gammakalibrering, logaritmisk kalibrering, exponentiell kalibrering. Bildutgång
Gråskalan i originalbilden jämförs med originalbilden. Användaren ställer in motsvarande värde beroende på tillämpningssituationen.
(2)Ställa in metoden för LUT
LUT-inställningen kräver programvaran UptadeTool och Samplepro. Programgränssnittet visas nedan.
UptadeTool-gränssnitt
Gamma: motsvarande INPUT-OUPUT-kurva kan anropas efter att värdet har angetts.
Tillämpa: Tillämpa LUT-kurvan som motsvarar det aktuella gammavärdet.
Standard: återställer LUT-kurvans tillstånd när standardvärdet är Gamma = 1.
Spara fil: Spara den aktuella LUT-kurvan till den angivna filsökvägen.
Ladda fil: Ladda den sparade LUT-kurvfilen.
Ladda ner: Konfigurera den aktuella LUT-kurvan som tillämpas på kameran.
UpLoad: Läs den konfigurerade LUT-kurvan från kameran.
Samplepro-programvara
LUTEnable: LUT-kontrollbrytare, inte öppen som standard.
LUTIndex: INGÅNGSvärde, utgångsvärdet som motsvarar den tillämpade kurvan laddas automatiskt efter inmatning, intervall 0~4095.
LUTVärde: UTMATNINGSvärdet, laddat enligt inmatningsvärdet för LUTIndex, kan ändras manuellt och sparas, intervall 0~4095.
LUTSave: Spara den modifierade kurvan.
LUTLoad: Laddar LUT-kurvan.
(3)LUT-installationssteget
1) Konfiguration av LUT-kurva: Ställ in den faktiska erforderliga ingångs- och utgångs-LUT-kurvan. Det finns vanligtvis två sätt att göra det:
Genom att ställa in gammavärdet och anropa motsvarande gammakurva kan du också använda musen för att finjustera gammakurvan.
Spara standard-LUT-filen med Gamma = 1, ändra manuellt gråvärdesförhållandet i avbildningen och ladda sedan filen i kameran.
2) LUT-funktionen aktiverad: markera LUTEenable i kamerans programvara.
