采用FPGA开发高清相机sensorISP芯片要点分析

总体

Sensor采样过来的RAW视频信号经过Gamma校正，颜色插值，恢复出RGB三分量RGB,RGB进入后处理（主要包括颜色校正，RGB转YCbCr，白平衡校正）转为Ycbcr后给SDI信号生成模块输出标准SDI信号，同时RGB分量进入直方图计算RB分量的增益补偿，矩阵处理输出的Y分量进入直方图计算曝光时间，光圈，增益，然后通过I2C和GPIO调整Sensor和光圈，滤光片。

坏点及噪点去除

Sensor某些采样点由于点阵坏掉或者采样错误会造成亮点或黑点，需要检测这些点，并用正常值替换这些坏点的值。Sensor采样出来的像素值由于光线和放大器增益、AD采样等影响，会导致图像出现明暗变化的噪点，严重影响图像质量。通过一定的滤波器如中值滤波等，可以达到去噪实现图像平滑。 

 白平衡

在不同的场景下，由于光照度不同，会导致色表（颜色对应的RGB值表）不同，即不同场景，某些色彩会偏掉，如白色物体在低光照下会偏红，而在强光照会偏蓝。为补偿这种不平衡，使得白色物体在任何光照下都为白色，需要对RGB三个通道的增益进行均衡。自动白平衡通过计算亮点区域RGB三色均值，以G色均值为标准，RB分量均值与G分量均值相等计算所需增益，对RB分量进行补偿。

颜色插值

由于sensor扫描的每一个像素点只有一个颜色分量（RGB中的某一个），因此，为得到一个像素点的3个分量，需要对图像数据进行插值滤波处理，已得到每个像素点RGB三分量。

伽马校正

CRT等显示设备具有非线性，即会造成实际显示的灰度和原始图像的灰度值是有差异的。因此，为了让显示设备显示结果和原始图像实际灰度一致，在传输给显示设备的时候需要预先对图像做校正，经过显示设备后，显示的图像灰度和原始图像的灰度是一样的。

自动曝光

 不同场景下光照度不一样，根据不同场景的光照度，调整曝光时间。

WDR功能

宽动态实现是通过对图像处理达到灰度的均衡分布，实现图像亮度值较大区域和亮度值较小区域的图像都能够较为清晰的显现出来，图像对比度得到提高。