手机摄像头介绍及其参数配置(4)

再转载一个网友的观点：


本人从事cellphone以及PC camera 的应用工作，我来谈谈我的一些看法，不足的地方请补充！
主要是CMOS IMAGE SENSOR的应用，先说说整个模块！
构成:
　整个系统由三部分构成:图像采集模块、图像处理模块和图像传输模块。
1图像采集模块：
图像的采集过程是把光转化为电信号；首先，光通过镜头进入sensor，有sensor里的photodiode转化为电压电流，然后经过AMP放大，再有ADC转化为数字信号；
2图像处理模块 ：
该过程主要对sensor出来的数字信号进行处理，称ISP，image signal process
主要包括：lens shading ; Gamma correction;color interpolation;contrast;saturation;AE;AWB;color correction;bad pixel correction等下面主要谈谈AE（自动曝光）与AWB（自动白平衡）
　　运动目标检测与跟踪、目标的识别与提取等基于图像内容的处理,对图像质量要求较高。影响成像质量的两个重要因素为曝光和白平衡:人眼对外部环境的明暗变化非常敏感,在强光环境下,瞳孔缩小,使得景物不那么刺眼;而光线较弱时,瞳孔扩大,使景物尽可能地变清楚。这在成像中,称为曝光。当外界光线较弱时, CMOS成像芯片工作电流较小,所成图像偏暗,这时要适当增加曝光时间进行背光补偿;光线充足或较强时,要适当减少曝光时间,防止曝光过度,图像发白。改善成像质量,仅靠调节曝光时间是不够的。因为物体颜色会随照射光线的颜色发生改变,在不同的光线场合图像有不同的色温。这就是白平衡问题。传统光学相机或摄像机通过给镜头加滤镜消除图像的偏色现象。对于CMOS成像芯片,可以通过调整RGB三基色的电子增益解决白平衡问题。
　　本系统的自动曝光控制和白平衡处理实现方法如下:
　　采集一帧RGB原始图像,先计算出整幅图像亮度的均值m(Y);然后对图像做直方图均衡化,再计算出此时图像的亮度均值并作为一个阈值Yt。将m (Y)与Yt进行比较,如果m(Y) < Yt,则调大sensor的INT(Integration Time)寄存器的值以增加曝光时间;反之,减小曝光时间。白平衡的调节与此相似,根据原始图像与均衡化后的Cr和Cb的均值,通过sensor的RCG (Red Color Gain)、BCG(Blue Color Gain)调节红色、蓝色通道的增益。YCrCb和RGB的转换关系式为:
　　Y=0.59G+0.31R+0.11B
　　Cr=0.713×(R-Y)
　　Cb=0.564×(B-Y)
　　其中,Y是亮度分量,Cr和Cb则是色差分量。
　　sensor的曝光时间范围为0～(224-1)个像素时钟周期,即0～[email protected];增益范围一般为30～63。试验结果表明,经过5～10次的迭代就能取得较为理想的效果。