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AWB学习笔记


0329/0311 AWB学习笔记
Leo 黄小寒

目录

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一、0309/0329/0311通用AWB寄存器 二、0329新增AWB功能 三、0311新增AWB功能 四、调试经验总结

AWB算法的三个步骤 1.色温估计,找白点,估计出表达色温的特征量; 2.增益计算

,查表或迭代计算出R和B的增益,这里以G 通道为参考来加大R和B的增益 3.校正计算,AWB信道平衡模块中会调整R、B的增益 ,来和G比较达到平衡

0309/0329/0311通用寄存器

1.AWB_RGB_high_low: 设定不作AWB的亮度阀值,高8位为high,亮度高于该 值时不作AWB,低8位为low,亮度低于该值时不作 AWB。 注:0329/0311是分为AWB_RGB_high和AWB_RGB_low 两个寄存器的。

2.AWB_Y_to_C_diff2: 判断白点的条件,Y-|Cb|-|Cr|>β中β的值。 理想白点的条件:Y=255 |Cb|=0 |Cr|=0 实际情况:只要满足Y-|Cb|-|Cr|>β就判定为白点,所以 该寄存器的值越大,选择条件就越严格,反之越宽松。

AWB_Y_to_C_diff2设定为不同值时debug比较

Y2C=0x1c

Y2C=0x20

3.AWB_C_max: 设定|Cr|+|Cb|的值, 颜色小于该值的点会被选为白点。 这个值会影响到颜色偏淡的色块是否会被选为白块。

Cmax设臵为0x10和0x20的debug比较:

0x10

0x20

4.AWB_C_inter/inter2: 控制在YCbCr色彩空间中白点选框的范围
inter2

inter

5.AWB_number_limit: 将画面分割成8x8块,在每一块中按照设定的 skip_mode来寻找白点,当探测出的白点数量大于 number_limit的设定值时,对该块做白平衡。

Number_limit为0x10和0x20时的debug比较:

0x10

0x20

6.AWB_skip_mode: 统计白点的skip方式, 比如4X4的意思就是:每调过4行4列判断一次白点。

7.AWB_show_and_mode: Bit7:以pixel方式显示debugmode Bit6:以block方式显示debugmode Bit[5:0]:skin、edge、colorchange、big_c、dark模式 的使能 注:要使AWB_RGB_low生效,必须先使能darkmode

Pixel

Block

8.AWB_adjust_speed/margin: speed:AWB调整的速度; margin:R_avg_use、 G_avg_use、 B_avg_use的收敛 范围。如果这三个值的差小于margin,则AWB不再调 节。

9.AWB_every_N: AWB每n帧计算一次,同样会影响AWB的速度 第一代:n=N 第二代:n=2^(N+1)

AWB计算渐变过程图解:
A28 to D65:

(1)

(2)

(3)

(4)

10.色温曲线相关寄存器: P1:0X14~P1:0X1b,其中R_5K_gain、B_5K_gain指在 5000K色温下R/G、B/G的值; sinT和cosT控制色温曲线斜率; X1_cut、X2_cut、Y1_cut、Y2_cut控制色温曲线范围, 调AWB不同通道的Gain值 开启色温曲线模式,则色温曲线起主要作用,可适当 放大AWB_R/G/B_GAIN_Limit 关闭后AWB_R/G/B_GAIN_Limit起主要作用

色温曲线图解:
B/G
黄 Y2

B/G’
绿 蓝 红 Y1

R/G

X1

X2

R/G’

11.AWB_RGB_gain_limit: 限定AWB计算时RGB各通道的增益最大值。

以上寄存器决定了AWB的选点条件,名称后缀加了big 的(例如AWB_C_max_big)都是big_c_mode的条件, 功能和普通模式一样,设定值相比普通模式要宽一些。

0329新增AWB功能

1.move_TH: 设定一个判定画面是否移动的threshold,当AWB选择 的白块变动大于设定值的时候,sensor会判定当前为 移动状态,AWB暂停。

2.AWB_outdoor_mode: AWB室外模式,在室外模式的时候,AWB_B_gain会被 限制在一个较低的值,可避免出现以前0309在室外照 绿叶导致背景偏蓝的问题。 Bit7:两种判定ourdoormode的方式 0:luma value 当前亮度值 1:expousure time 当前曝光时间

目前我们一般用曝光时间来判定

Bit[5:4]:进入和退出outdoormode的延迟时间 P1:0X80~0X85控制室外模式下R/G/B的gain值

注:室外模式可能会引起对着A光灯管的时候发生AWB 震荡,原因是此时sensor进入了室外模式,B_gain受到 限制导致无法准确的找到白点。

3.外围色温曲线: 在原有色温曲线的基础上,加了一条范围更大的色温 曲线
γ2 γ1

0311新增AWB功能

0311最主要的改变就是在YCbCr色彩空间中的选点方式, 从原先的用一个四边形确定选点改为通过自由组合一 个六边形与两个四边形的集合关系来选点,类似于 GT2005
GC0309/GC0329:两组斜率为+?-1的平行线截取的矩形 GC0311:以1组斜率为1的平行线与对角坐标确定的矩形所截的六 边形&两个正方形

0311AWB_debug_Mode:

六边形的确定方法:由一组斜率为1的平行线和对角坐 标确定的矩形所截取 1.AWB_C_inter:控制斜率为1的平行线在坐标轴上的截 点坐标 2.AWB_P1_x、AWB_P1_y、AWB_P2_x、AWB_P2_y: 控制矩形的对角坐标。

2.M1_x、M1_y、M1_radius: 控制正方形M1中心点的坐标以及对角线的半长 3. M2_x、M2_y、M2_radius: 控制正方形M2中心点的坐标以及对角线的半长

P1:0x90 M_mode 自由组合六边形与两个正方形的集合关 系,选取或排除 选定的颜色 [6:4]M mode 0 0 0:off 六边形区域单独作用 0 0 1:M1 && Poly 0 1 0: M1 || Poly 0 1 1:M1 && M2 && Poly 1 0 0: (M1 && M2) || Poly 1 0 1:M1 || M2 || Poly

[3:0]M select [3] M2 exclude [2] M2 include [1] M1 exclude [0] M1 include 注: &&为“与”, ||为“或” include为“选入”,exclude为“排除”

C_predict_mode: 使能位:P1:0x72 bit[0] 区分肤色和A光

C_predict的具体用法: 先在各种A光或接近A光色温的环境中,读取AWB_Xn 、AWB_Yn的值(P1:0x91、0x92),这两个值叫色温 标记量 然后根据读出来的这些值可以统计出一个A光的范围, 根据这个范围来设臵 AWB_A_Xn_Low/High、 AWB_A_Yn_Low/High、 AWB_D_Xn_Low/High、 AWB_D_Yn_Low/High 这八个寄存器,可以将A光和D光区分开,从而达到区 分A光和肤色的作用

调试经验总结

1.照人脸背景偏蓝,拉远后难以恢复,如图所示

问题原因:出现这种情况的原因是,靠近人脸后进入 big_c模式,但由于AWB选点条件限定得比较严格,导 致从big_c出来的很慢甚至直接卡死。 解决方案:适当放宽白平衡选点条件,其中加大 inter/inter2的值效果最为明显。这种方法的副作用: 因为加大了白点选框,那么会有更多的颜色被选入 AWB计算。

2.人脸漂白后背景太蓝,客户无法接受 从上一张照片我们可以看到,背景确实是比较蓝,例 一的解决方法只能让AWB快速恢复却没法解决偏蓝的 问题。

问题原因:人脸被漂白那么AWB_B_GAIN肯定会增加很多 ,读AWB_R_GAIN、 AWB_G_GAIN、 AWB_B_GAIN的值 就知道了。 解决方法:第一种是限定AWB_B_GAIN_limit的值,但要 注意如果当前的AWB_B_GAIN。如果不过灯箱的话且是前 camera的话可以压得低一点,后camera不建议限得太低 以免在某些光源下(色温接近CWF/A)出现明显偏色。 第二种方法是关闭big_c模式同时缩小AWB选点范围,让 肤色不被选入,副作用是灯箱中A光可能会不准。

3.灯箱中先调准了D光,再调准了CWF光,切回D光的 时候发现偏蓝了,怎么办

问题原因:CWF光下一般会选入一些黄绿色,如果框 选得大了,就会导致D光下偏蓝

解决方法:先保存一张D光下AWB调准了的debug图, 然后再保存一张D光下偏蓝时的debug图,比较一下看 看是因为哪个色块被选入了导致偏蓝的问题,然后通 过修改选点条件把这个错误选入的色块去掉,同时保 证CWF光不偏色。

4.如何验证一套AWB参数是否合格 这里以0329为例 首先看灯箱中各个光源下色板的BLOCK21、BLOCK22的 R/G、B/G的值是否达到标准要求; 按D-CWF-A的顺序切一遍光源看AWB是否正常,反过 来再看一遍,然后从D到A切换,看色温大跨度变化时 AWB是否有问题,反过来再看一遍; 将色板拿掉直接照灯箱侧壁,按上述做法再来一遍; 将camera对着灯箱中的灯管,按上述做法做一遍;

将灯箱切换到A光,关闭camera再打开,看直接进入A 光源会不会有卡死的情况,CWF光、D光可以按此步骤 重复 回到室内环境,在不同光源条件下照各种景物看AWB 是否正常(哪些情况下会偏色,恢复速度如何,会不 会卡死) 照室外环境,看outdoor模式是否正确按照代码所设臵 的那样起作用

END

Thank You


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