Autoexposure rus - Revision history

Andrey.filippov at 21:12, 10 June 2007

2007-06-10T21:12:30Z

← Older revision	Revision as of 21:12, 10 June 2007
(No difference)

Andrey.filippov: Reverted edit of EcaSps, changed back to last version by Andrey.filippov

2007-06-07T06:58:34Z

Reverted edit of EcaSps, changed back to last version by Andrey.filippov

← Older revision	Revision as of 06:58, 7 June 2007
(No difference)

Andrey.filippov at 07:13, 5 January 2006

2006-01-05T07:13:26Z

← Older revision		Revision as of 07:13, 5 January 2006
Line 60:		Line 60:

	- sens - чуствительность сенсора, если сенсор 3Mp ревизии 0x01, то от 1 до 4 с шагом 1, если новой ревизии - то до 8 (аналоговое усиление сенсора)		- sens - чуствительность сенсора, если сенсор 3Mp ревизии 0x01, то от 1 до 4 с шагом 1, если новой ревизии - то до 8 (аналоговое усиление сенсора)

			'? так вроде проверили - до 16-ти можно в новой ревизии сенсора (chip ID=0x1621)?--[[User:Andrey.filippov\|Andrey.filippov]] 01:13, 5 January 2006 (CST)'

	- rscale, bscale - соответственно плавное масштабирование красного и синего относительно зеленого (считается, что зеленый - всегда 1), коэффициенты в диапазоне от 0.5 до 2.0 включительно.		- rscale, bscale - соответственно плавное масштабирование красного и синего относительно зеленого (считается, что зеленый - всегда 1), коэффициенты в диапазоне от 0.5 до 2.0 включительно.
Line 70:		Line 72:

	- P_GAIN если меньше чем 0xFFF, то P_GAIN{R/G/B/GB} работает как и раньше, если больше или равен 0xFFF - используется чуствительность и масштабирование каналов в формате 8.8 fixed point		- P_GAIN если меньше чем 0xFFF, то P_GAIN{R/G/B/GB} работает как и раньше, если больше или равен 0xFFF - используется чуствительность и масштабирование каналов в формате 8.8 fixed point

			'? тоже непонятно - усиление 1.0 -> P_GAIN=0x100 < 0xFFF. Т.е сработает старый формат? Может быть определение надо было ставить по сравнениею с 0x100 (старые значения были в пределах до 63)? Или я что-то не понял?--[[User:Andrey.filippov\|Andrey.filippov]] 01:13, 5 January 2006 (CST)'

	- P_GAINGB - чуствительность сенсора: 0x0100 == 1, 0x0400 == 4 etc...		- P_GAINGB - чуствительность сенсора: 0x0100 == 1, 0x0400 == 4 etc...

85.202.181.141 at 06:58, 5 January 2006

2006-01-05T06:58:25Z

← Older revision		Revision as of 06:58, 5 January 2006
Line 63:		Line 63:
	- rscale, bscale - соответственно плавное масштабирование красного и синего относительно зеленого (считается, что зеленый - всегда 1), коэффициенты в диапазоне от 0.5 до 2.0 включительно.		- rscale, bscale - соответственно плавное масштабирование красного и синего относительно зеленого (считается, что зеленый - всегда 1), коэффициенты в диапазоне от 0.5 до 2.0 включительно.

	Если новые параметры не используются, та все работает как и прежде, иначе параметры gg,gb,gr,ggb игнорируются.		Если новые параметры не используются, то все работает как и прежде, иначе параметры gg,gb,gr,ggb игнорируются.

	На уровне взаимодействия с драйверами - параметры ioctl:		На уровне взаимодействия с драйверами - параметры ioctl:
Line 69:		Line 69:
	- P_GAMMA выставляет гамму, которая будет использоваться (используется набор 256-ти таблиц диапазона 0:0-255:255, которые пересчитываются с учетом уровня черного и масштабированием по каналам, если изменения необходимы)		- P_GAMMA выставляет гамму, которая будет использоваться (используется набор 256-ти таблиц диапазона 0:0-255:255, которые пересчитываются с учетом уровня черного и масштабированием по каналам, если изменения необходимы)

	- P_GAIN если меньше чем 0xFFF, то P_GAIN{R/G/B/GB} работает как и раньше, ~~нсли~~ больше или равен 0xFFF - используется чуствительность и масштабирование каналов в формате 8.8 fixed point		- P_GAIN если меньше чем 0xFFF, то P_GAIN{R/G/B/GB} работает как и раньше, если больше или равен 0xFFF - используется чуствительность и масштабирование каналов в формате 8.8 fixed point

	- P_GAINGB - чуствительность сенсора: 0x0100 == 1, 0x0400 == 4 etc...		- P_GAINGB - чуствительность сенсора: 0x0100 == 1, 0x0400 == 4 etc...
Line 76:		Line 76:

	Если значения выходят за предел допустимого, то они обрезаются по границе.		Если значения выходят за предел допустимого, то они обрезаются по границе.


	TODO:		TODO:

85.202.181.141 at 06:54, 5 January 2006

2006-01-05T06:54:41Z

← Older revision		Revision as of 06:54, 5 January 2006
Line 49:		Line 49:

	Ловушка заключается в том, что теперь повышение экспозиции происходит не в рассчете на ''сумма пикселей значением 255 с новой экспозицией не меньше четверти допустимой области переэкспонирования'', а ''с новой экспозицией сумма пикселей с значением 254 и 255 не меньше четверти...'' - теперь при этом условии сцена считается экспонированной нормально. При этом экспозиция масштабируется не к значению 255, а 254 - в результате "шапка" при наличии останется в области 254 после увеличения экспозиции, где и будет находится до следующего изменения световой картины сцены.		Ловушка заключается в том, что теперь повышение экспозиции происходит не в рассчете на ''сумма пикселей значением 255 с новой экспозицией не меньше четверти допустимой области переэкспонирования'', а ''с новой экспозицией сумма пикселей с значением 254 и 255 не меньше четверти...'' - теперь при этом условии сцена считается экспонированной нормально. При этом экспозиция масштабируется не к значению 255, а 254 - в результате "шапка" при наличии останется в области 254 после увеличения экспозиции, где и будет находится до следующего изменения световой картины сцены.


			----

			'''''05.01.2006:'''''

			Внес изменения - сделал линейную чуствительность, и баланс синего/красного, плюс перенес гамма-таблицу в ядро, с поддержкой уровня черного и игнорированием уровня белого:

			Изменен ccam.cgi - добавлены параметры sens, rscale, bscale:

			- sens - чуствительность сенсора, если сенсор 3Mp ревизии 0x01, то от 1 до 4 с шагом 1, если новой ревизии - то до 8 (аналоговое усиление сенсора)

			- rscale, bscale - соответственно плавное масштабирование красного и синего относительно зеленого (считается, что зеленый - всегда 1), коэффициенты в диапазоне от 0.5 до 2.0 включительно.

			Если новые параметры не используются, та все работает как и прежде, иначе параметры gg,gb,gr,ggb игнорируются.

			На уровне взаимодействия с драйверами - параметры ioctl:

			- P_GAMMA выставляет гамму, которая будет использоваться (используется набор 256-ти таблиц диапазона 0:0-255:255, которые пересчитываются с учетом уровня черного и масштабированием по каналам, если изменения необходимы)

			- P_GAIN если меньше чем 0xFFF, то P_GAIN{R/G/B/GB} работает как и раньше, нсли больше или равен 0xFFF - используется чуствительность и масштабирование каналов в формате 8.8 fixed point

			- P_GAINGB - чуствительность сенсора: 0x0100 == 1, 0x0400 == 4 etc...

			- P_GAINR, P_GAINB - соответственно масштабирование красного и синего относительно зеленого: 0x0100 == 1.0, 0x0080 == 0.5, 0x0200 == 2.0

			Если значения выходят за предел допустимого, то они обрезаются по границе.

			TODO:

			- получение верхней границы чуствительности сенсора.

			- масштабирование gain для понижения scale каналов.

85.202.181.141 at 13:50, 3 January 2006

2006-01-03T13:50:25Z

← Older revision		Revision as of 13:50, 3 January 2006
Line 15:		Line 15:
	''-l, -t'' - смещение окна рассчета автоэкспозиции (гистограммы), в процентах. 0% - крайние левое и верхнее положение, 100% - крайние нижнее и правое положение, 50% - строго по центру.		''-l, -t'' - смещение окна рассчета автоэкспозиции (гистограммы), в процентах. 0% - крайние левое и верхнее положение, 100% - крайние нижнее и правое положение, 50% - строго по центру.

	''-e'' - максимальное время экспозиции сенсора, которое может установить autoexp, в 0.1ms. (необходимо, чтобы в видеопотоке не падал fps)		''-m'' - максимальное время экспозиции сенсора, которое может установить autoexp, в 0.1ms. (необходимо, чтобы в видеопотоке не падал fps)

	''-o'' - в процентах, максимально допустимое переэкспонированное число пикселей (не от всего изображения, а только от окна гистограммы), с точностью до 0.01%		''-o'' - в процентах, максимально допустимое переэкспонированное число пикселей (не от всего изображения, а только от окна гистограммы), с точностью до 0.01%

85.202.181.141 at 21:23, 1 January 2006

2006-01-01T21:23:48Z

← Older revision		Revision as of 21:23, 1 January 2006
Line 38:		Line 38:

	'''P.S.''' Вроде пока все.		'''P.S.''' Вроде пока все.


			----

			'''''01.01.2006:'''''

			- Исправил баг с дребезжанием времени экспозиции в сценах, где значительную область занимает наиболее яркая равноосвещенная область (эквивалент можно получить открутив объектив от камеры - тогда на сенсор будет падать рассеянный свет, и практически все пиксели будут одинаково засвечены)

			Это было достигнуто путем "установления ловушки" для такой "шапки" в гистограмме - при увеличении экспозиции раньше рассчет проводился на область 255 - при этом "шапка" попадала в эту область, сразу же получалось переэкспонирование значительно больше допустимой области, понижение экспозиции рассчитывалось с учетом ограничения в два раза - т.е. получалась положительная обратная связь, и система входила в резонанс.

			Ловушка заключается в том, что теперь повышение экспозиции происходит не в рассчете на ''сумма пикселей значением 255 с новой экспозицией не меньше четверти допустимой области переэкспонирования'', а ''с новой экспозицией сумма пикселей с значением 254 и 255 не меньше четверти...'' - теперь при этом условии сцена считается экспонированной нормально. При этом экспозиция масштабируется не к значению 255, а 254 - в результате "шапка" при наличии останется в области 254 после увеличения экспозиции, где и будет находится до следующего изменения световой картины сцены.

85.202.183.226 at 10:28, 29 November 2005

2005-11-29T10:28:27Z

← Older revision		Revision as of 10:28, 29 November 2005
Line 1:		Line 1:
	{{ru\|en=Autoexposure\|cn=Autoexposure_cn}}		{{ru\|en=Autoexposure\|cn=Autoexposure_cn}}
	На данный момент реализовал алгоритм автоэкспозиции, при заборе одиночных изображений через web-интерфейс надо получить несколько изображений подряд, пока погрешность не станет приемлемой.

	~~Алгоритм весьма далек от идеального~~, т.к. ~~дребезжит~~. ~~Вот собственно цитата вопроса~~:		Выложил в CVS в camera333mjpeg автоэкспозицию - она запускается сразу же после старта камеры, и настраивается сразу же после первого кадра, полученного через web-интерфейс - т.е. самый первый кадр будет с настройками из web-интерфейса. Теперь поподробнее:

	~~----~~		'''1.''' Автоэкспозиция рассчитывается в приложении apps/autoexp (в камере /usr/local/bin/autoexp), управляется (приведу описание без html, через командную строку) с помощью приложения autoexp_ctrl с такими параметрами:

	~~"Вы не знаете, где можно найти описание алгортимов, используемых для~~		''-s'' отобразить текущие настройки автоэкспозиции.
	автоэкспозиции?
	~~Тот, который я сейчас реализовал, страдает "дребезжанием":~~

	1. ~~Если сцена недоэкспонирована, т.е. число пикселей с значением == 0~~		''-e'' включить автоэкспозицию.
	~~(или четверти допустимой переэкспонированной площади), то ищем сверху индекс~~
	~~V, в котором число пикселей не равно нулю, и коэффициент умножения~~
	~~будет K = V/254.0;~~

	~~2. Если сцена переэкспонирована, то K=SUM[число пикселей с значениями от~~		''-d'' отключить автоэкспозицию
	~~250(или 254) до 255]/[допустимая площадь переэкспонирования], if(K < 0.5)~~
	~~K = 0.5;~~

	~~3. Если число площади меньше области пересветки~~, и ~~больше 0~~ (~~или~~		''-w, -h'' - ширина и высота окна рассчета автоэкспозиции (гистограммы), в процентах от изображения, получаемого с сенсора (т.е. изображения после сжатия)
	~~четверти области пересветки~~), ~~то K=1~~.0

	~~В части 2 алгоритма все ок~~ - ~~если сцена переэкспонирована~~, ~~то мы не знаем~~,		''-l, -t'' - смещение окна рассчета автоэкспозиции (гистограммы), в процентах. 0% - крайние левое и верхнее положение, 100% - крайние нижнее и правое положение, 50% - строго по центру.
	~~на сколько можно опустить~~ время экспозиции, ~~главное~~ - ~~опустить~~, ~~пока~~
	не ~~получится условие 1 или 3~~.		''-e'' - максимальное время экспозиции сенсора, которое может установить autoexp, в 0.1ms. (необходимо, чтобы в видеопотоке не падал fps)
	Но после ~~этого~~ в ~~условии~~ 1 ~~используется неоптимальный алгоритм~~ - в
	~~результате~~, ~~если большая часть сцены равномерно освещена~~, то		''-o'' - в процентах, максимально допустимое переэкспонированное число пикселей (не от всего изображения, а только от окна гистограммы), с точностью до 0.01%
	~~получается~~, ~~что~~ при ~~оптимальной~~ экспозиции ~~область пересветки~~ будет
	~~больше небольшой площади пересветки~~, и в ~~цикле идут шаги 1/~~2. ~~Вы не~~ в		'''1.1.''' Сразу же после запуска используются такие установки: - 100% ширина и высота окна гистограммы, максимальное значение экспозиции - 400ms, допустимое число пересвеченных пикселей - 0.5%.
	~~курсе~~, ~~как~~ с ~~таким можно бороться?"~~
			'''1.2.''' autoexp после запуска не убивается.

			'''2.''' Алгоритм автоэкспозиции на данный момент изменяет только время экспонирования сенсора, никак не влияя на настройки gain. При этом после первого получения изображения через web-интерфейс, работает постоянно (если включен), не зависимо от работы компрессора (сжатия FPGA). При этом все установки времени экспозиции "перетираются" временем, рассчитанным в apps/autoexp. Латентность каждого пересчета - 4 кадра (1-й - получение гистограммы и передача в autoexp, второй - изменение времени автоэкспозиции в сенсоре без его остановки, поэтому третий - пропуск кадра с искаженной гистограммой, и четвертый - вычисление корректной гистограммы после применения последнего изменения). ''В дальнейшем будет проведена оптимизация латентности.''

			'''2.1.''' Работа с gain будет добавлена в следующей итерации реализации автоэкспозиции, с сохранением баланса белого.

			'''3.''' Было уменьшено время программирования регистров сенсора (практически в 10 раз - до ~80микросекунд) - стабильность программирования сенсора сохраняется при его частоте от ~15MHz - в fpcf добавлено ограничение на минимальную частоту сенсора в 20MHz.

			'''4.''' Сам расчет экспозиции осуществляется в autoexp.c/hist_analyze() - в ближайшее время будет добавлена опция для autoexp_ctrl блокирования continuous режима работы автоэкспозиции.

			'''4.1.''' В алгоритме была проведена оптимизация механизмов повышения и понижения экспозиции, чтобы не наблюдался резонанс, в связи с этим понижение экспозиции работает несколько медленнее, чем её повышение.

			'''4.2.''' Алгоритм настроен так, что переэкспонированная сцена - при '''S > SQ''', недоэкспонированная - '''SQ < SQ/4''', и алгоритм стремится установить '''SQ >= S >= SQ/4''', - это сделано для избежания эффекта "иголки" - когда один небольшой яркий объект повергает всю сцену в мрак, где: '''SQ''' - максимально допустимое число переэкспонированных пикселей; '''S''' - число пикселей с значением 255 (сумма по всем цветам, чтобы не было искажений по балансу белого - т.е. считаем, что баланс белого выставлен корректно)

			'''5.''' Из камеры доступен web-интерфейс управления автоэкспозицией (описание ожидается).

			'''P.S.''' Вроде пока все.

85.202.183.226 at 05:45, 24 November 2005

2005-11-24T05:45:46Z

← Older revision		Revision as of 05:45, 24 November 2005
Line 15:		Line 15:
	будет K = V/254.0;		будет K = V/254.0;

	2. Если сцена ~~пересвечена~~, то K=SUM[число пикселей с значениями от		2. Если сцена переэкспонирована, то K=SUM[число пикселей с значениями от
	250(или 254) до 255]/[допустимая площадь ~~пересвечивания~~], if(K < 0.5)		250(или 254) до 255]/[допустимая площадь переэкспонирования], if(K < 0.5)
	K = 0.5;		K = 0.5;

Line 22:		Line 22:
	четверти области пересветки), то K=1.0		четверти области пересветки), то K=1.0

	В части 2 алгоритма все ок - если сцена ~~пересвечена~~, то мы не знаем,		В части 2 алгоритма все ок - если сцена переэкспонирована, то мы не знаем,
	на сколько можно опустить время экспозиции, главное - опустить, пока		на сколько можно опустить время экспозиции, главное - опустить, пока
	не получится условие 1 или 3.		не получится условие 1 или 3.

85.202.183.226 at 05:42, 24 November 2005

2005-11-24T05:42:52Z

← Older revision		Revision as of 05:42, 24 November 2005
Line 9:		Line 9:
	автоэкспозиции?		автоэкспозиции?
	Тот, который я сейчас реализовал, страдает "дребезжанием":		Тот, который я сейчас реализовал, страдает "дребезжанием":

	1. Если сцена недоэкспонирована, т.е. число пикселей с значением == 0		1. Если сцена недоэкспонирована, т.е. число пикселей с значением == 0
	(или четверти допустимой переэкспонированной площади), то ищем сверху индекс		(или четверти допустимой переэкспонированной площади), то ищем сверху индекс
	V, в котором число пикселей не равно нулю, и коэффициент умножения		V, в котором число пикселей не равно нулю, и коэффициент умножения
	будет K = V/254.0;		будет K = V/254.0;

	2. Если сцена пересвечена, то K=SUM[число пикселей с значениями от		2. Если сцена пересвечена, то K=SUM[число пикселей с значениями от
	250(или 254) до 255]/[допустимая площадь пересвечивания], if(K < 0.5)		250(или 254) до 255]/[допустимая площадь пересвечивания], if(K < 0.5)
	K = 0.5;		K = 0.5;

	3. Если число площади меньше области пересветки, и больше 0 (или		3. Если число площади меньше области пересветки, и больше 0 (или
	четверти области пересветки), то K=1.0		четверти области пересветки), то K=1.0