图像 ISP61x 调试指南
前 言
文档简介
本文档适用于V861平台图像效果调试,通过更具体化的示例帮助用户了解图像ISP效果调试的基础流程。
目标读者
软件工程师、技术支持工程师。
符号约定
本文档中会使用不同符号区分信息类型,具体释义如下:
备注
用于呈现技术核心信息(如功能原理、核心参数定义)、流程补充内容(如步骤细节说明)等。
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提示
用于分享技术操作中的高效方法(如命令行快捷指令、配置项优化窍门)与实践技巧。
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注意
用于突出技术操作中易出错的环节(如参数配置边界、操作顺序要求)的提示。
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适用范围
适用产品列表
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适用的产品型号:
- V861
- V838
- V881
备注
V861与V838、V881 均为ISP610平台,算法上无差异,下文统一使 用V861进行描述。
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调试环境准备
图像效果调试需要准备的环境
| 名称 | 说明 |
|---|---|
| 样机 | 用于调试使用,建议调试前确定好需要量产的镜头,避免重复工作 |
| 对比机 | 用于对比使用,由于镜头、sensor对成像质量影响大,建议选取对比机使用同款sensor、镜头 |
| 调试固件 | 图像调试依赖于adb/ip两种连接方式,必须确保调试固件能正常使用其中一种方式 |
| awTuningApp | 调试ISP使用的板端应用 |
| TigerISP | 调试ISP使用的PC程序,前往APST下载 |
| 串口 | 样机需将串口接出,便于调试过程中使用 |
| 光源箱 | 用于客观标定,提供多种不同色温不同亮度的照明环境 |
| 散光片 | 用于客观标定,又称毛玻璃 |
| 24色色卡 | 用于客观标定,用于色彩调优 |




备注
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如无客观标定设备,可向我司对接人申请实验室环境用于客观标定。
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V861 常电的 awTuningApp 路径:
platform/allwinner/vision/libAWIspApi/isp_mpp/isp_v861/libisp/tuning_app/awTuningApp_isp610 -
V881 快启的 awTuningApp 路径:
rtos/lichee/rtos-hal/hal/source/vin/vin_isp/isp61x_server/out
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选择及设置色彩空间
色彩空间是一种数学模型,用于描述和表示图像或视频中的颜色,它定义了一组颜色值的范围、编码方式以及颜色之间的转换规则。
不同亮度范围的色彩空间是会导致动态范围呈现差异的;
BT709-Partrange(部分范围):也称为"limited range",它是指亮度范围在 16 到 235 之间的值。这意味着黑色对应的值是 16,白色对应的值是 235。在这个范 围内,0 表示纯黑,255 表示纯白,而 1 和 235 之间的值用于表示灰度和其他亮度级别。Partrange 通常用于视频广播和一些消费电子设备中,以确保在传输和显示过程中能够兼容各种设备和标准。它可以防止黑色和白色之外的信息在传输或显示中被截断或失真。
BT709-Fullrange(全范围):也称为"full range",它是指亮度范围在 0 到 255 之间的值。这意味着黑色对应的值是 0,白色对应的值是 255。在这个范围内,所有的亮度级别都可以表示。Fullrange主要用于一些专业领域和特定应用,例如计算机图形和视频编辑。在这些情况下,使用全范围可以提供更大的亮度动态范围和更精细的色彩表示。
在产品开发中,如果希望图像对比度更高,画面更通透,那么建议选择BT709-Fullrange的色彩空间。
在实际应用中,ISP、VE以及解码端,均需要设置色彩空间,在配置过程中,务必要确保三者保持设置同一个色彩空间,避免部分亮度丢失,对比度异常的问题。其中VE、ISP的色彩空间设置,请参考sample_smartIPC_demo中如下图所示配置,解码端需要找对应同事进行确认。
V861 Sample路径:\platform\allwinner\eyesee-mpp\middleware\sun252iw1\sample\sample_smartIPC_demo\sample_smartIPC_demo.c


ISP、VE 设置好色彩空间后,通过抓取 ISP、VE 节点确认色彩空间是否设置成功。
ISP节点:cat /sys/kernel/debug/mpp/isp
VE节点:cat /sys/kernel/debug/mpp/ve*


备注
- potplayer播放器默认使用的是Full_range的色彩空间,vlc播放器默认使用的是Part_range的色彩空间,如果需要使用播放器对比图像效果,色彩空间也需要匹配上。
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确认对焦是否准确
镜头对焦确认方法:
Step1:打印如下测试图,打印要求:横向、无边距、至少A4大小(越大越好)、至少600dpi(越大越好)

Step2:在充足照明(不小于1000lux)的环境拍摄,选择产品常用的拍摄距离放置测试图,最好能保证测试图高度占画面高度不小于1/8
Step3:彩色和红 外下都需要测试。(如果打印版本无法在红外下使用,可到TB购买)
Step4:打开看视频的应用,画质调到最高,画面稳定后截图
Step5:用PS或ISP调试工具等打开图片,测量测试图的高度(上下边框的纵坐标差),根据最小的能看清楚三横三竖的图案所处位置,查表代入公式计算54941/Height/GE清晰度,如果图像有插值,那么公式为54941/Height/GE清晰度x插值图像高度/sensor实际高度

Step6:清晰度低于0.7的,请检查对焦
示例如下:
图片分辨率是1920x1080,测试图的高度为63像素,最小的能看清楚三横三竖的图案处于G-2E6,查表得1122.46。代入公式54941 / 63 / 1122.46 = 0.776935806,图像无插值,清晰度就是0.777


镜头sensor选型介绍
镜头与sensor在匹配状态下,才能将清晰度、画面均匀度达到最佳状态,镜头选型需要注意的方面如下
- 镜头与sensor的CRA是否匹配
镜头与sensor均有一个CRA曲线,在选型过程中,要尽量保证CRA参数要尽可 能接近(一般不超过3度)

- 镜头解析力与sensor尺寸是否匹配
镜头解析力稍大于或等于sensor尺寸,才能将清晰度更好展现,不然会导致清晰度差异及摩尔纹等问题
- 镜头靶面与sensor是否匹配
sensor尺寸一般是按照对角线长度描述(单位inch),通常是1/3'、1/2'等,镜头靶面也是如此表示,如果镜头的靶面范围无法覆盖整个sensor,那么成像出来会存在严重暗角
- 镜头光圈及焦距
光圈越大进光量越大,摄像头模组的感光性更好,图像质量更佳(尤其是在低照度),焦距决定了成像的视场角,焦距越大,视场范围越小,适合用于观察远景
- 镜头的景深范围、点胶距离如何确定
景深范围是指摄像头在纵向距离上,能看清楚的最远点,和能看清楚的最近点之间的范围,它是可变的,由点胶距离决定
- 是否支持日夜共焦
对于需要红外补光的定焦镜头,要确定镜头+ir_cut 是否是日夜共焦的。我们一般是以白天模式去进行对焦,在可见光下,ir_cut 切到滤光片下对焦,但到夜晚以后,补红外光,ir_cut切到透光片,如果此时镜头日夜不共焦,红外夜视下图像效果就是模糊的,处于虚焦状态。要保证两种状态下对焦都是清晰的,这就要保证镜头+ir_cut是日夜共焦的才可以
- 镜头畸变
畸变可以通过畸变校准进行修复,但在一定程度上会损失视场角,因此选择镜头时对畸变有要求的话,就要考虑选择畸变范围小的镜头