CN107820069B - 一种视频监控设备isp调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种视频监控设备ISP调试方法，包括以下步骤，S1：获取所有需要调试模块的默认参数；包括AE(自动曝光)，AWB(自动白平衡)，CCM(色彩矫正矩阵)，sharpen(锐度)，gamma(gamma曲线属性)，2DNR(二维降噪)，3DNR(三维降噪)，DRC(宽动态)，Saturation(饱和度)，S2：依据sensor初始设定值调节AE参数，即调节自动曝光参数，确定模拟增益，数字增益，ISP增益值；根据sensor敏感度调整曝光容忍度，S3：调节AWB；白平衡算法通过调整R,G,B三个颜色通道的强度，使白色真实呈现，采用第三方工具HiPQTools进行标定，并调整各属性参数值，能够很好的处理图像各要素之间的关系，合理的完成图像质量的调试并取得较好的效果，且能很好解决现有安防监控设备在图像质量调试方面的不足。

Description

一种视频监控设备ISP调试方法

[技术领域]

本发明涉及监控设备调试技术领域，尤其涉及一种图像调试效果好，且可以有效降噪的视频监控设备ISP调试方法。

[背景技术]

在安防视频监控领域，图像是非常重要的一环，图像质量的好坏直接影响着整个产品的质量和用户的第一体验感受，图像质量涉及到的知识点比较多，有时候甚至不同功能点的调试的先后顺序都会影响图像效果，好的产品，好的图像质量不仅可以清晰的还原所拍摄的画面，甚至还可以对一些事件的分析等带来重要参考依据，大多数视频监控设备在ISP调试方面并没有太多的涉及，目前大部分的设备，没有对图像质量进行深入调试，很多都是sensor厂家和主芯片厂家的默认调节好的参数，有些虽然有一些调试，但是缺乏合理和有效的调试手段，这样调试出来的图像也不尽如人意，主要表现为以下几方面：(1)图像的通透性不好；(2)图像的清晰度不够；(3)图像的色彩还原度稍差；(4)图像的饱和度不够或者过饱和；(5)图像工频干扰严重；(6)图像的锐度不够；(7)图像的降噪效果差；(8)图像的夜视效果不理想；(9)图像的背光场景效果差；(10)图像的白平衡效果差。

基于上述问题，本领域的技术人员进行了大量的研发和实验，并取得了较好的成绩。

[发明内容]

为克服现有技术所存在的问题，本发明提供一种图像调试效果好，且可以有效降噪的视频监控设备ISP调试方法。

本发明解决技术问题的方案是提供一种视频监控设备ISP调试方法，包括以下步骤，

S1：获取所有需要调试模块的默认参数；包括AE(自动曝光)，AWB(自动白平衡)，CCM(色彩矫正矩阵)，sharpen(锐度)，gamma(gamma曲线属性)，2DNR(二维降噪)，3DNR(三维降噪)，DRC(宽动态)，Saturation(饱和度)；

S2：依据sensor初始设定值调节AE参数，即调节自动曝光参数，确定模拟增益，数字增益，ISP增益值；并根据sensor敏感度调整曝光容忍度；

S3：调节AWB；白平衡算法通过调整R,G,B三个颜色通道的强度，使白色真实呈现，采用第三方工具HiPQTools进行标定，并调整各属性参数值；

S4：调节CCM；通过一个色彩校正矩阵校正光谱响应的交叉效应和响应强度，使ISP处理后的图片与人眼视觉在色彩上保持一致，并通过HiPQTools来进行标定，通过抓取不同色温下的24色卡图片完成，标定完成即得到属性值；

S5：调节2DNR；观察默认值下的效果，如有噪点，则微调噪点抑制可变强度和边缘去噪门限，调试不同级别的ISO(曝倍数不同的曝光级别)下的参数；

S6：调节sharpen；把视频画面对准纹理比较丰富的场景，调节Overshoot，消除白边，同时也适当的调节SharpenD的值，直到把白边消除到可以接受的范围之内；调节Undershoot，消除黑边，同时也适当的调节SharpenUD的值，直到把黑边消除到可以接受的范围之内；记录好此照度(ISO)环境下，所调好的参数值；在不同的照度(ISO)环境下，重复上述步骤，然后把所记录下来的值填到相对应的自动模式照度(ISO)环境值；调节锐度，且注意调节时与降噪等一起配合调节；

S7：调整saturation饱和度，提高画面视觉效果；

S8：调节3DNR；3D降噪包括作用于图像的时域和空域内两部分；时域降噪又分为亮度时域降噪和色度时域降噪；空域降噪也分为亮度空域降噪和色度空域降噪；相互配合调节上述参数，直到画面图像的噪点消除到预期的效果为止，保存各参数的值，同时记下当时环境的ISO值；在不同的ISO环境下调节，分别记录下最佳结果的参数值，然后把在软件里面实现自适应，在调试过程中注意加入移动场景，避免出现拖尾现象；

S9：抗闪烁调节；智能切换处理，通过计算AE的目标亮度值与实际值的差，得到统计信息，在室外高亮时关闭抗闪烁功能，在室外低亮和室内时开启抗闪烁功能；

S10：DRC宽动态调试；调节u8SecondPole、u8Stretch、DarkGainlmtY、DarkGainLmtC，注意动态效果，不能过大，否则暗区域噪点很多，不利于消除；

S11：gamma曲线；采用在默认值基础上进行调试的方法，利用第三方工具HiPQTools，gamma曲线直接使用鼠标对曲线上面的点进行拉动调节；具体包括以下步骤，

A1：必须保证曲线的平滑性；

A2：若暗区域亮度不够，则把低亮度区域，尤其是靠近0坐标附近曲线的斜率提高，斜率提高过后，虽然亮度得以提升，但同时也很可能会有噪点出现；

A3：如果需要高亮度的地方的对比度，可以适当的提高高亮度区域曲线的斜率；

A4：如果需要提高画面的通透性，则适当提高低、中亮度区域的曲线斜率。

优选地，所述步骤S6与S8中，调节sharpen以及调节3DNR中两者相互结合进行。

优选地，所述步骤S11中，根据需要调节多条曲线的动态切换。

与现有技术相比，本发明一种视频监控设备ISP调试方法通过采用上述视频监控设备ISP调试方法，对AE(自动曝光)，AWB(自动白平衡)，CCM(色彩矫正矩阵)，sharpen(锐度)，gamma(gamma曲线属性)，2DNR(二维降噪)，3DNR(三维降噪)，DRC(宽动态)，Saturation(饱和度)依次分别进行调节，能够很好的处理图像各要素之间的关系，合理的完成图像质量的调试并取得较好的效果，且能很好解决现有安防监控设备在图像质量调试方面的不足。

[附图说明]

图1和图2是本发明一种视频监控设备ISP调试方法的流程示意图。

[具体实施方式]

为使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定此发明。

请参阅图1和图2，本发明一种视频监控设备ISP调试方法1，包括以下步骤，

S1：获取所有需要调试模块的默认参数；包括AE(自动曝光)，AWB(自动白平衡)，CCM(色彩矫正矩阵)，sharpen(锐度)，gamma(gamma曲线属性)，2DNR(二维降噪)，3DNR(三维降噪)，DRC(宽动态)，Saturation(饱和度)；

S2：依据sensor初始设定值调节AE参数，即调节自动曝光参数，确定模拟增益，数字增益，ISP增益值；并根据sensor敏感度调整曝光容忍度；

S3：调节AWB；在不同色温的光源下，白色在传感器中的响应会偏蓝或偏红。白平衡算法通过调整R,G,B三个颜色通道的强度，使白色真实呈现，采用第三方工具HiPQTools进行标定，并调整各属性参数值；

S4：调节CCM；通过一个色彩校正矩阵校正光谱响应的交叉效应和响应强度，使ISP处理后的图片与人眼视觉在色彩上保持一致，并通过HiPQTools来进行标定，通过抓取不同色温下的24色卡图片完成，标定完成即得到属性值；

S5：调节2DNR；观察默认值下的效果，如有噪点，则微调噪点抑制可变强度和边缘去噪门限，调试不同级别的ISO(曝倍数不同的曝光级别)下的参数；

S6：调节sharpen；把视频画面对准纹理比较丰富的场景，调节Overshoot，消除白边，同时也适当的调节SharpenD的值，直到把白边消除到可以接受的范围之内；调节Undershoot，消除黑边，同时也适当的调节SharpenUD的值，直到把黑边消除到可以接受的范围之内；记录好此照度(ISO)环境下，所调好的参数值；在不同的照度(ISO)环境下，重复上述步骤，然后把所记录下来的值填到相对应的自动模式照度(ISO)环境值；调节锐度，且注意调节时与降噪等一起配合调节；

S7：调整saturation饱和度，饱和度是指色彩的鲜艳程度，也称色彩的纯度。适当的提高饱和度，可以提高画面的一些视觉效果。根据需要调整。

S8：调节3DNR；3D降噪包括作用于图像的时域和空域内两部分；时域降噪又分为亮度时域降噪和色度时域降噪；空域降噪也分为亮度空域降噪和色度空域降噪；相互配合调节上述参数，直到画面图像的噪点消除到预期的效果为止，保存各参数的值，同时记下当时环境的ISO值；在不同的ISO环境下调节，分别记录下最佳结果的参数值，然后把在软件里面实现自适应，在调试过程中注意加入移动场景，避免出现拖尾现象；

S9：抗闪烁调节；这个主要是防止工频干扰。因此做一个智能切换处理，通过计算AE的目标亮度值与实际值的差，得到统计信息，在室外高亮时关闭抗闪烁功能，在室外低亮和室内时开启抗闪烁功能；

S10：DRC宽动态调试；背光场景时，一般都会比较黑，这时候需要进行处理。主要调节u8SecondPole、u8Stretch、DarkGainlmtY、DarkGainLmtC，注意动态效果，不能过大，否则暗区域噪点很多，不利于消除；如果一定要消除，会导致画面整体清晰度下降。

S11：gamma曲线；Gamma具有拉伸(提高)暗区域亮度、压缩(抑制)亮区域亮度、提供对比度(通透性)等作用。采用在默认值基础上进行调试的方法，利用第三方工具HiPQTools，gamma曲线直接使用鼠标对曲线上面的点进行拉动调节；具体包括以下步骤，

A1：必须保证曲线的平滑性；

A2：若暗区域亮度不够，则把低亮度区域，尤其是靠近0坐标附近曲线的斜率提高，斜率提高过后，虽然亮度得以提升，但同时也很可能会有噪点出现；

A3：如果需要高亮度的地方的对比度，可以适当的提高高亮度区域曲线的斜率；

A4：如果需要提高画面的通透性，则适当提高低、中亮度区域的曲线斜率；

A5：调节多条gamma曲线，在软件里面作自适应切换。

本申请通过采用上述视频监控设备ISP调试方法，对AE(自动曝光)，AWB(自动白平衡)，CCM(色彩矫正矩阵)，sharpen(锐度)，gamma(gamma曲线属性)，2DNR(二维降噪)，3DNR(三维降噪)，DRC(宽动态)，Saturation(饱和度)依次分别进行调节，能够很好的处理图像各要素之间的关系，合理的完成图像质量的调试并取得较好的效果，且能很好解决现有安防监控设备在图像质量调试方面的不足。

ISP调试一旦在设备中启动之后，会一直运行，实时的根据不同的视频场景进行计算并实时调节各ISP参数，最终达到理想的效果。

优选地，所述步骤S6与S8中，调节sharpen以及调节3DNR中两者相互结合进行。

优选地，所述步骤S11中，根据需要调节多条曲线的动态切换。

1)本发明的ISP调试方法及系统能够大大提升图像调试效率，同时能进一步提升产品的图像质量，能很好解决现有监控设备图像质量差的问题。

2)本发明解决了图像质量调试各模块先后顺序的不确定性的困难问题，使整个系统的可适用性提高了；

3)本发明对影响图像质量的各参数进行实时调整和控制，判断精确，效果好。

关键技术1：实时计算，根据不同场景照度动态调整参数；

关键技术2：抗闪烁的智能切换处理，通过计算AE的目标亮度值与实际值的差，得到统计信息，在室外高亮时关闭抗闪烁功能，在室外低亮和室内时开启抗闪烁功能；

关键技术3：多条gamma曲线，根据不同场景实时切换，以还原给人眼最真实的色彩。

关键技术4：将锐度，降噪，gamma结合起来调试，多管齐下。取一个中间平衡点。

与现有技术相比，本发明一种视频监控设备ISP调试方法1通过采用上述视频监控设备ISP调试方法，对AE(自动曝光)，AWB(自动白平衡)，CCM(色彩矫正矩阵)，sharpen(锐度)，gamma(gamma曲线属性)，2DNR(二维降噪)，3DNR(三维降噪)，DRC(宽动态)，Saturation(饱和度)依次分别进行调节，能够很好的处理图像各要素之间的关系，合理的完成图像质量的调试并取得较好的效果，且能很好解决现有安防监控设备在图像质量调试方面的不足。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (1)

1.一种视频监控设备ISP调试方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1：获取所有需要调试模块的默认参数；包括AE(自动曝光)，AWB(自动白平衡)，CCM(色彩矫正矩阵)，sharpen(锐度)，gamma(gamma曲线属性)，2DNR(二维降噪)，3DNR(三维降噪)，DRC(宽动态)，Saturation(饱和度)；

S2：依据sensor初始设定值调节AE参数，即调节自动曝光参数，确定模拟增益，数字增益，ISP增益值；并根据sensor敏感度调整曝光容忍度；

S3：调节AWB；白平衡算法通过调整R,G,B三个颜色通道的强度，使白色真实呈现，采用第三方工具HiPQTools进行标定，并调整各属性参数值；

S4：调节CCM；通过一个色彩校正矩阵校正光谱响应的交叉效应和响应强度，使ISP处理后的图片与人眼视觉在色彩上保持一致，并通过HiPQTools来进行标定，通过抓取不同色温下的24色卡图片完成，标定完成即得到属性值；

S5：调节2DNR；观察默认值下的效果，如有噪点，则微调噪点抑制可变强度和边缘去噪门限，调试不同级别的曝倍数不同的曝光级别下的参数；

S6：调节sharpen；把视频画面对准纹理比较丰富的场景，调节Overshoot，消除白边，同时也适当的调节SharpenD的值，直到把白边消除到可以接受的范围之内；调节Undershoot，消除黑边，同时也适当的调节SharpenUD的值，直到把黑边消除到可以接受的范围之内；记录好此照度环境下，所调好的参数值；在不同的照度环境下，重复上述步骤，然后把所记录下来的值填到相对应的自动模式照度环境值中；调节锐度，且注意调节时与降噪一起配合调节；

S7：调整saturation饱和度，提高画面视觉效果；

S8：调节3DNR；3D降噪包括作用于图像的时域和空域内两部分；时域降噪又分为亮度时域降噪和色度时域降噪；空域降噪也分为亮度空域降噪和色度空域降噪；相互配合调节上述参数，直到画面图像的噪点消除到预期的效果为止，保存各参数的值，同时记下当时环境的ISO值；在不同的ISO环境下调节，分别记录下最佳结果的参数值，在调试过程中注意加入移动场景，避免出现拖尾现象；

S9：抗闪烁调节；智能切换处理，通过计算AE的目标亮度值与实际值的差，得到统计信息，在室外高亮时关闭抗闪烁功能，在室外低亮和室内时开启抗闪烁功能；

S10：DRC宽动态调试；调节动态调试对应的参数值，注意动态效果，否则暗区域噪点很多，不利于消除；

S11：gamma曲线；采用在默认值基础上进行调试的方法，利用第三方工具HiPQTools，直接使用鼠标对gamma曲线上面的点进行拉动调节；具体包括以下步骤，

A1：必须保证曲线的平滑性；

A2：若暗区域亮度不够，则把靠近0坐标附近曲线对应的低亮度区域斜率提高，斜率提高过后，虽然亮度得以提升，但同时也很可能会有噪点出现；

A3：如果需要高亮度的地方的对比度，可以适当的提高高亮度区域曲线的斜率；

A4：如果需要提高画面的通透性，则适当提高低、中亮度区域的曲线斜率；

所述步骤S6与S8中，调节sharpen以及调节3DNR中两者相互结合进行；

所述步骤S11中，调节曲线的动态切换。

Images