富瀚微電子是國內視頻圖像處理、顯示驅動及AI芯片設計領域的重要廠商,其產品在智能安防、汽車電子、消費電子等場景中廣泛部署。RT-Thread與富瀚微深度合作,圍繞三款核心芯片提供成熟的軟硬協同方案:FH8626V300(低功耗AOV 2.0+新?代ISP)、MC632X(快速啟動+雙路顯示)、MC3302(雙屏異顯+超低功耗)。本篇文章將介紹富瀚微圖像數據的處理流程。
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零、
效果展示
一、
圖像處理基礎知識




??光圈越小,景深越大

主要參數



二、
ISP
ISP,Image Signal Processing,主要用于對 sensor 的輸入圖像進行處理,使最終處理輸出的圖像達到主觀及客觀的要求。

各模塊簡介:
Color Bar:用于出彩條測試圖像。
LUT12: 用于線性矯正映射。
Crop:用于幅面裁剪。
BLC0/1:用于黑電平校正。
HMIR: 用于圖像鏡像功能。
DPC:用于校正 sensor 的壞點。
GB:用于平衡兩個G 通道的數據。
LSC:用于校正鏡頭引起的四周陰影。
GAIN0/1:增益設置。
NR3D:用于時域降噪模塊。
NR2D:用于空域降噪模塊。
WB:用于白平衡校正。
CFA:用于將raw 圖內插成RGB 圖像。
PURPLE:用于紫邊消除。
HLR:用于高光顏色的恢復,防止高亮偏粉。
DRC:用于動態范圍壓縮。
CCM:用于色彩校正。
HSV:局部色相和飽和度調整。
Y/C GAMMA:用于對圖像做非線性映射,可在 RGB 域或YC 域生效。
RGB2YC:用于將圖像從RGB 域轉至YUV 域。
LCE:用于對圖像進行局部對比度增強。
YNR:用于亮度降噪(帶 Coef 聯動)。
CNR:用于色度降噪(帶 Coef 聯動)。
APC:用于對圖像進行銳化處理,提高清晰度(帶 Coef 聯動)。
CHROMA:用于對圖像飽和度小于門限值的像素進行色度抑制。
YIE:用于對圖像進行亮度、對比度的增強。
CIE:用于對圖像色度進行增強。
LDC:用于鏡頭小角度畸變矯正。
富瀚調試工具:CoolView

SDK默認釋放:FH8626V300_RT_V1.0.0_20250627/docs_tools/software/pc路徑下
軟件打開編譯選項:

打開工具,配置IP,選擇芯片,進行連接:

線性模式,主要關注圖像的亮度、色彩、對比度和通透性、清晰度和噪聲等維度,各維度主要涉及模塊如下:
亮度:主要是自動曝光(AE)模塊,鏡頭校正(LSC)、DRC、Gamma 等模塊會影響亮度;
色彩:自動白平衡(AWB)、CCM、飽和度增強和抑制(CE/HSV)、CNR、DRC的飽和度抑制等模塊;
對比度和通透性:Gamma、DRC、LCE、YC(Contrast/Brightness)等模塊;
清晰度和噪聲控制:APC、CFA、NR3D、NR2D、YNR、CNR、DPC 等模塊;線性模式下,圖像調優步驟如下圖所示:

1. Sensor 和鏡頭的標定

黑電平標定(BLC):


詳細操作步驟參見 CoolViewPro2 →《BLC 標定工具使用指南》,工具里會自動抓Dark Frame并計算各通道BL值,支持Gain聯動LUT導出。
BLC標定工具使用指南.pdf
鏡頭暗角補償 (LSC):
鏡頭看到的世界(理想情況):

鏡頭實際看到的世界(現實):

中心亮度 = 100%
邊緣亮度 ≈ 50%~70% ← 這就是暗角(Vignetting)
根據 CoolViewPro2 中《LSC 標定工具使用指南》的詳細標定流程使用 lsc tool完成標定。
LSC標定工具使用指南.pdf
AWB 白點標定:

具體標定流程參考AWB調試文檔章節。awb標定工具使用指南.pdf
CCM 標定:

詳細標定流程可參見 CoolViewPro2 中《CCM 標定工具使用指南》。
CCM標定工具使用指南.pdf
2. AE 調優:
AE 功能是實現圖像的自動曝光。軟件通過硬件統計信息,獲取當前圖像的亮度,若與設定的目標亮度有差異,則通過調整曝光時間,模擬增益,數字增益等參數,將圖像調整至目標亮度值。

3. DRC 調優:
DRC 模塊的作用就是在保留寬動態圖像范圍細節的同時對圖像動態范圍進行壓縮,主要通過DRC Curve、global_str 影響亮度,在這里只做一個基礎調整。

更多調試細節詳見SDK內附調試指南。
三、
VPU

分通道:輸出多種幅面和格式
裁剪,縮放,旋轉:對畫面做剪裁
Osd:在原始圖像上疊加文字或者logo
四、
編碼
經VPU輸出的yuv數據,送入soc編碼器,按編碼類型可劃分為:
H264
預處理:YUV數據(如YUV420P格式)輸入,進行幀分割。
預測編碼:幀內預測生成殘差,幀間預測減少時間冗余。
變換與量化:殘差經DCT變換,量化表調整高頻系數,熵編碼壓縮數據。
NAL封裝:生成NAL單元,適配RTP或MP4存儲。
H265
結構優化:支持幀內預測模式。
增強壓縮:多參考幀、運動矢量預測、更高效的熵編碼,提升壓縮率。
NAL/VCL分層:視頻編碼層(VCL)壓縮數據,網絡抽象層(NAL)封裝為適配網絡的NAL單元。
JPEG
顏色空間轉換:RGB轉YCbCr,色度子采樣(如4:2:0)減少數據量。
分塊DCT:子塊經DCT變換,量化表抑制高頻系數。
RTP協議:
NAL單元封裝為RTP包,添加時間戳(PTS/DTS)、序列號,通過UDP傳輸。
支持分片(如大I幀拆分為FU-A分片),適配MTU限制,結合RTCP實現擁塞控制和丟包重傳。
PES打包:
用于MPEG-TS流,PES頭部包含流ID(如0xE0視頻流)、時間戳,支持廣播級傳輸。
文件格式:
MP4:數據存入mdat box,元數據存入moov box,支持流式播放和隨機訪問。
TS流:多路PES包復用為TS包,適配DVB/IPTV傳輸。
五、
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