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ISP Pipeline介紹

來源:深圳市凱茉銳電子科技有限公司2025-11-26

一、什么是ISP PipelineISP(Image Signal Process )pipeline,即圖像處理流水線, 是把圖像處理器采集到的原始數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為最后可顯示的高質(zhì)量圖像的“加工流水線”,這條流水線包含各加工模塊(即ISP pipeline中負責不同功能的算法模塊,如負責降噪的降噪算法模塊,負責邊緣增強的銳化算法模塊等)以及流水線流向(即各算法模塊的排列)等,這些因素共同構(gòu)成了一個完整的ISP Pipeline。由于現(xiàn)在主流的圖像傳感器輸出的幾乎都是BAYER格式的RAW數(shù)據(jù),這種格式的數(shù)據(jù)是無法直接觀看的,必須經(jīng)過相應的處理。因此,ISP Pipeline是必不可少的。二、常見的ISP Pipeline通常的ISP Pipeline包含幾十個算法模塊,每個模塊負責不同的功能。這些模塊首尾相連,在時鐘的驅(qū)動下高速運轉(zhuǎn),數(shù)據(jù)流不斷地從一個模塊流轉(zhuǎn)至下一個模塊,直至完成所有模塊處理,最終從流水線中流出。下表中列出了常見的ISP算法模塊及其簡要說明。

序號

模塊名稱

功能描述

1

DPC(defective pixel correct)

壞點校正

2

BLC(black level correct)

黑電平校正

3

BNR(bayer noise reduction)

RAW域降噪

4

LSC(lens shading correct)

鏡頭陰影校正

5

GB(green balance)

綠平衡

6

DG(digital gain)

數(shù)字增益

7

stat

3A統(tǒng)計模塊

8

AWB(auto white balance)

自動白平衡

9

AE(auto exposure)

自動曝光

10

AF(auto focus)

自動聚焦

11

DMS(demosaic)

去馬賽克

12

CAC(chromatic aberration correct)

色差校正,主要是去紫邊

13

CC(color correction)

色彩校正

14

gamma

gamma校正

15

dehaze

去霧

16

CSC(color space convert)

色彩空間轉(zhuǎn)換

17

YNR(lums noise reduction)

亮度降噪

18

CNR(chroma noise reduction)

色彩降噪

19

TM(tone mapping)

色調(diào)映射

20

EE(edge enhance)

邊緣增強

21

DRC(dynamic range compression)

動態(tài)范圍壓縮

22

WDR(wide dynamic range)

寬動態(tài)范圍

上表中是目前主流ISP廠商的pipeline中包含的算法模塊,當然也不排除ISP廠商根據(jù)需求加入其他的算法模塊。對ISP各算法模塊的排列,不同廠商也是不一樣的。下圖中為幾家主流廠商的ISP流程圖:

640.webp.png 

1、HI3403 ISP流程圖

640.webp (1).png 

2、CV180X & CV181X ISP流程圖

640.webp (2).png

3、RK3588 ISP流程圖

不同廠商ISP流程也是不同的。這也體現(xiàn)出不同廠商對ISP不同功能的側(cè)重。三、哪些公司會用到ISP理論上來說,所有需要成像的公司都離不開ISP。包括安防,交通,消費電子如手機、運動相機,無人機,智能家居如可視門鈴,醫(yī)療領域如醫(yī)療內(nèi)窺鏡,自動駕駛等等。但并不是所有公司都需要自己開發(fā)ISP。根據(jù)對ISP開發(fā)程度,可以粗略的把這些公司分為三類:第一類,不自己開發(fā)ISP,只進行ISP調(diào)試;這類公司一般利用SOC芯片如HISI,NT中的ISP模塊,因此只進行基于SOC平臺的ISP調(diào)試即可;第二類,只開發(fā)特定的ISP算法模塊,主要是3A算法,其他ISP算法仍然使用SOC平臺中的ISP模塊。因為很多SOC都支持使用者自己開發(fā)3A算法,因此,這類公司會選擇自己開發(fā)3A算法。第三類,整個ISP都自己開發(fā)。這類公司通常包括一些SOC廠商如HISI、RK,手機廠商如vivo(專門開發(fā)ISP芯片)等,也有一些廠商選擇基于FPGA實現(xiàn)自研ISP算法,如一些醫(yī)療器械廠商等。

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