//**************************************************************************** // // Copyright (C) 2015 ZhuoYongHong // // Author ZhuoYongHong // // File name: arkn141_exposure_cmos.h // constant，macro & basic typedef definition of ISP exposure // // Revision history // // 2015.08.30 ZhuoYongHong Initial version // //**************************************************************************** #ifndef _ARK_ISP_EXPOSURE_CMOS_H_ #define _ARK_ISP_EXPOSURE_CMOS_H_ #include "ark_isp_exposure.h" #include "Gem_isp_ae.h" #include "Gem_isp_awb.h" #include "Gem_isp_colors.h" #include "Gem_isp_denoise.h" #include "Gem_isp_enhance.h" #include "Gem_isp_eris.h" #include "Gem_isp_fesp.h" #include "Gem_isp_sys.h" #include "Gem_isp_sensor.h" #ifdef __cplusplus #if __cplusplus extern "C"{ #endif #endif typedef struct _isp_denoise_inttime_polyline_tbl { int inttime_gain; // 2D Filter 0 int y_thres0; int u_thres0; int v_thres0; // 2D Filter 1 int y_thres1; int u_thres1; int v_thres1; int sensitiv0; // 2D滤波器0灵敏度 int sensitiv1; // 2D滤波器1灵敏度 // 3D Filter int y_thres2; int u_thres2; int v_thres2; } isp_denoise_inttime_polyline_tbl; // 20170216 Demk对噪声的影响很大 typedef struct _isp_demosaic_polyline_tbl { int inttime_gain; int demk; // demk影响解析度, 值越大, 解析度越高, 噪声也越大. // 低照度时, 降低demk可减少噪声 } isp_demosaic_polyline_tbl; typedef struct _isp_gamma_polyline_tbl { int inttime; int gamma_lut[65]; } isp_gamma_polyline_tbl; // iris自动控制参数表 typedef struct _isp_eris_polyline_tbl { int inttime_gain; int gain_max; // 最大亮度增益 int resolt_ratio; // 解析度强度因子 int colort_ratio; // 饱和度强度因子 } isp_eris_polyline_tbl; // iris手动控制参数表 typedef struct _isp_eris_man_polyline_tbl { int inttime_gain; int gain_man; // 亮度增益 int cont_man; // 对比度 int resolt_ratio; // 解析度强度因子 int colort_ratio; // 饱和度强度因子 } isp_eris_man_polyline_tbl; // crosstalk参数表 typedef struct _isp_crosstalk_polyline_tbl { int inttime_gain; int thres; // threshold } isp_crosstalk_polyline_tbl; // fix-pattern noise参数表 typedef struct _isp_fpn_polyline_tbl { int inttime_gain; int rBlacklevel; int grBlacklevel; int gbBlacklevel; int bBlacklevel; } isp_fpn_polyline_tbl; typedef struct _isp_lsc_polyline_tbl { int inttime_gain; int lscoff; // 同心圆半径, lsc仅校正同心圆之外的区域, 半径越大, 校正区域越小, 强度越弱. } isp_lsc_polyline_tbl; typedef struct _isp_satuation_polyline_tbl { int inttime_gain; int satuation; } isp_satuation_polyline_tbl; typedef struct _isp_enhance_polyline_tbl { int inttime; int bright; // 亮度 10 bit, 有效值 -255 ~ 255 // 增加或减小每个像素点的亮度值 int contrast; // 对比度 } isp_enhance_polyline_tbl; typedef struct _isp_sharp_polyline_tbl { int inttime; int strength; // 锐化强度，一般设置为64 int gainmax; // 锐化最大增益，一般设置为256 } isp_sharp_polyline_tbl; typedef struct _isp_ae_polyline_tbl { int inttime; u8_t compensation; u8_t black_target; u8_t window_weight[9]; } isp_ae_polyline_tbl; // CMOS sensor 增益控制结构定义 typedef struct tag_cmos_gain { u32_t again; // sensor当前设置的模拟增益 u32_t dgain; // sensor当前设置的数字增益 u32_t iso; // sensor当前应用的ISO值, ISO = (100 * again * dgain) >> (again_shift + dgain_shift) // 基准ISO = 100, 此时无数字/模拟增益使能 // 可配置增益, 手动曝光时可指定模拟/数字曝光值 // 可配置的最大模拟增益, max_again_target <= max_again u32_t max_dgain; // 可配置的最大数字增益, max_dgain_target <= max_dgain u32_t max_again; // sensor的最大模拟增益 u32_t max_again_target; // sensor的最大数字增益 u32_t max_dgain_target; // sensor的最大模拟增益 u32_t again_count; // 模拟增益可用的项目数 u32_t dgain_count; // 数字增益可用的项目数 u32_t again_shift; // 模拟增益放大倍数, dgain_max = (d) << dgain_shift; u32_t dgain_shift; // 数字增益放大倍数, dgain_max = (a) << dgain_shift; u32_t aindex; // 快速索引, again与模拟增益寄存器之间的映射 u32_t dindex; // 快速索引, dgain与数字增益寄存器之间的映射 u16_t again_lookup; // 模拟增益表查找值 float log_again; // 模拟增益 float log_dgain; // 数字增益 } cmos_gain_t, *cmos_gain_ptr_t; // CMOS sensor积分时间结构定义 typedef struct tag_cmos_inttime { // 画面闪烁校正参数 u16_t flicker_freq; u16_t lines_per_500ms; u16_t max_flicker_lines; u16_t min_flicker_lines; u16_t full_lines; // 每帧行数, 包括 所有有效数据行 + 所有消隐行 u16_t full_lines_limit; // 允许的最大曝光积分行数, 可允许1帧或多帧曝光积分行设置 // 可配置的最小/最大曝光积分行数设置 u16_t min_lines_target; // 可配置的最小曝光积分行数设置 u16_t max_lines_target; // 可配置的最大曝光积分行数设置 // 当前应用的最小/最大曝光行数量设置 u16_t min_lines; u16_t max_lines; u32_t exposure_ashort; // 积分行数 } cmos_inttime_t, * cmos_inttime_ptr_t; typedef struct tag_cmos_sensor { // 初始化CMOS sensor的曝光积分时间实例 cmos_inttime_ptr_t (*cmos_inttime_initialize) (void); // 初始化CMOS sensor的增益实例 cmos_gain_ptr_t (*cmos_gain_initialize)(void); // 设置CMOS sensor允许使用的最大增益 int (*cmos_max_gain_set) (cmos_gain_ptr_t gain, unsigned int max_analog_gain, unsigned int max_digital_gain); // 获取CMOS sensor允许使用的最大增益 int (*cmos_max_gain_get) (cmos_gain_ptr_t gain, unsigned int *max_analog_gain, unsigned int *max_digital_gain); // 修改曝光积分时间及增益 int (*cmos_inttime_gain_update)(cmos_inttime_ptr_t p_inttime, cmos_gain_ptr_t gain); // 手工修改曝光积分时间及增益 void (*cmos_inttime_gain_update_manual)(cmos_inttime_ptr_t p_inttime, cmos_gain_ptr_t gain); // 根据曝光量exposure计算模拟增益 u32_t (*analog_gain_from_exposure_calculate) (cmos_gain_ptr_t gain, u32_t exposure, u32_t exposure_max); // 根据曝光量exposure计算数字增益 u32_t (*digital_gain_from_exposure_calculate) (cmos_gain_ptr_t gain, u32_t exposure, u32_t exposure_max); // 获取当前曝光的ISO u32_t (*cmos_get_iso)(cmos_gain_ptr_t gain); // 设置帧率 void (*cmos_fps_set) (cmos_inttime_ptr_t p_inttime, u8_t fps); // 设置sensor readout drection // horz_reverse_direction --> 1 horz reverse direction 垂直反向 // --> 0 horz normal direction // vert_reverse_direction --> 1 vert reverse direction 水平反向 // --> 0 vert normal direction int (*cmos_sensor_set_readout_direction) (u8_t horz_reverse_direction, u8_t vert_reverse_direction); // sensor的名称 const char * (*cmos_sensor_get_sensor_name) (void); // sensor初始化 int (*cmos_isp_sensor_init) (isp_sen_ptr_t p_sen); // ISP初始设置 void (*cmos_isp_awb_init) (isp_awb_ptr_t p_awb); // 白平衡初始参数 void (*cmos_isp_colors_init) (isp_colors_ptr_t p_colors); // 色彩初始参数 void (*cmos_isp_denoise_init) (isp_denoise_ptr_t p_denoise); // 降噪初始设置 void (*cmos_isp_eris_init)(isp_eris_ptr_t p_eris); // 宽动态初始设置 void (*cmos_isp_fesp_init) (isp_fesp_ptr_t p_fesp); // 镜头校正, fix-pattern-correction, 坏点去除初始设置 void (*cmos_isp_enhance_init) (isp_enhance_ptr_t p_enhance); // 图像增强初始设置 void (*cmos_isp_ae_init) (isp_ae_ptr_t p_ae); // 自动曝光初始设置 void (*cmos_isp_sys_init) (isp_sys_ptr_t p_sys, isp_param_ptr_t p_isp); // 系统初始设置 (sensor pixel位数, bayer mode) // ISP运行设置 void (*cmos_isp_awb_run) (int inttime_gain, isp_awb_ptr_t p_awb); // 白平衡动态参数调整 void (*cmos_isp_colors_run) (int inttime_gain, isp_colors_ptr_t p_colors, isp_awb_ptr_t p_awb, isp_ae_ptr_t p_ae); // 色彩表动态参数调整 void (*cmos_isp_denoise_run) (int inttime_gain, isp_denoise_ptr_t p_denoise, isp_ae_ptr_t p_ae); // 降噪动态调整 void (*cmos_isp_eris_run) (int inttime_gain, isp_eris_ptr_t p_eris ,isp_ae_ptr_t p_ae); // 宽动态动态调整 void (*cmos_isp_fesp_run) (int inttime_gain, isp_fesp_ptr_t p_fesp, isp_ae_ptr_t p_ae); // fesp动态调整 void (*cmos_isp_enhance_run) (int inttime_gain, isp_enhance_ptr_t p_enhance); // enhance动态调整 void (*cmos_isp_ae_run) (int inttime_gain, isp_ae_ptr_t p_ae); // AE动态调整 void (*cmos_isp_crosstalk_run) (int inttime_gain, isp_fesp_ptr_t p_fesp, isp_ae_ptr_t p_ae); // CrossTalk de-noise动态调整 void (*cmos_isp_sharp_run) (int inttime_gain, isp_enhance_ptr_t p_enhance); // sharp动态调整 void (*cmos_isp_gamma_run) (int inttime_gain, isp_colors_ptr_t p_colors); // gamma动态调整 // 20170824 增加微光增强模式 void (*cmos_isp_set_day_night_mode) (int day_night); // day_night = 1, 夜晚增强模式, day_night = 0, 普通模式 // 运行动态参数获取 // gamma const isp_gamma_polyline_tbl * (*cmos_isp_get_gamma_table) (int *tbl_count); // demosaic const isp_demosaic_polyline_tbl * (*cmos_isp_get_demosaic_table) (int *tbl_count); // 2D & 3D de-noise const isp_denoise_inttime_polyline_tbl * (*cmos_isp_get_denoise_table) (int *tbl_count); // iris manual const isp_eris_man_polyline_tbl * (*cmos_isp_get_eris_man_table) (int *tbl_count); // iris auto const isp_eris_polyline_tbl * (*cmos_isp_get_eris_auto_table) (int *tbl_count); // crosstalk de-noise const isp_crosstalk_polyline_tbl * (*cmos_isp_get_crosstalk_table) (int *tbl_count); // fpn de-noise const isp_fpn_polyline_tbl * (*cmos_isp_get_fpn_table) (int *tbl_count); // lens-shading const isp_lsc_polyline_tbl *(*cmos_isp_get_lsc_table)(int *tbl_count); // satuation const isp_satuation_polyline_tbl * (*cmos_isp_get_satuation_table)(int *tbl_count); // bright/contrast const isp_enhance_polyline_tbl * (*cmos_isp_get_enhance_table)(int *tbl_count); // sharp const isp_sharp_polyline_tbl * (*cmos_isp_get_sharp_table)(int *tbl_count); // auto-exposure const isp_ae_polyline_tbl * (*cmos_isp_get_ae_table)(int *tbl_count); } cmos_sensor_t, *cmos_sensor_ptr_t; // ISP AE系统信息 typedef struct tag_isp_ae_sys_record { u16_t version; // 版本号 u16_t size; // 结构字节大小 u32_t ev; // 曝光补偿设置 0.01 ~ 10.0 u32_t threshold[4]; // 阈值 u32_t black; u32_t white; u32_t comp; // sensor u32_t sensor_ashift; u32_t sensor_dshift; u32_t max_again_target; u32_t max_dgain_target; u32_t sensor_type; u32_t record_count; // 记录个数 } isp_ae_sys_record; #define ARKN141_ISP_AE_RECORD_V_0001 0x0001 typedef struct tag_isp_ae_frame_record { u16_t version; // 版本号 u16_t size; // 结构字节大小 u16_t index; u16_t lum; u32_t hist[5]; u32_t balance; i32_t error; u8_t ae_compensation; // 值越大, 图像的亮度值越大. 值越小, 图像的亮度值越小. // u8_t ae_black_target; u8_t ae_bright_target; // 曝光量增量(加/减)控制参数 u32_t increment_step; // 曝光量增量阶梯控制 u32_t increment_offset; // 曝光量增量基准 u32_t increment_max; // 允许最大曝光量 u32_t increment_min; // 允许最小曝光量 u32_t increment; // 当前应用的增量值 // 曝光量 u32_t last_exposure; // 最近一次的曝光量 u32_t exposure; // 理论曝光值 u32_t physical_exposure; // 实际应用的曝光量 // sensor u32_t sensor_inttime; u32_t sensor_again; u32_t sensor_dgain; u16_t sensor_aindex; u16_t sensor_dindex; u16_t sensor_again_shift; u16_t sensor_dgain_shift; // AE i32_t hist_error_min; i32_t hist_error_max; i32_t hist_error_one; i32_t hist_error_last; } isp_ae_frame_record_t, *isp_ae_frame_record_ptr_t; #define AE_STAT_COUNT 4 typedef struct tag_cmos_exposure { u16_t sys_factor; // 曝光值放大系数 // 当曝光量较小时, 为改善曝光量计算的准确性, 将曝光量乘以1个放大系数, 减少计算误差 u32_t exposure; // 当前理论曝光值 u32_t last_exposure; u32_t physical_exposure; // 最近的物理曝光值 int exposure_delay_cycle; // 曝光参数延时影响周期 cmos_gain_t cmos_gain; cmos_inttime_t cmos_inttime; cmos_sensor_t cmos_sensor; auto_exposure_t cmos_ae; u32_t exp_tlimit; u32_t exp_llimit; u8_t fps; // 记录最近的统计值 i32_t stat_error[AE_STAT_COUNT]; u16_t stat_lum[AE_STAT_COUNT]; int stat_count; int stat_index; int locked; int locked_threshhold; // isp_ae_frame_record_t ae_record; } cmos_exposure_t, *cmos_exposure_ptr_t; /* * This function calculates applies increment/decrement to * current exposure and translates it into next values for * gains and exposures. */ int isp_exposure_cmos_calculate ( cmos_exposure_ptr_t p_exp, u32_t exp_increment, u32_t exp_increment_max, u32_t exp_increment_min, u32_t exp_increment_offset ); /* Min Integration Time in lines */ void isp_min_integration_time_set (cmos_exposure_ptr_t p_exp, u16_t value); /* Max Integration Time in lines */ void isp_max_integration_time_set (cmos_exposure_ptr_t p_exp, u16_t value); // 根据计算的曝光设置更新sensor设置 int isp_cmos_inttime_update (cmos_exposure_ptr_t p_exp); // 初始化cmos sensor的实例 int isp_cmos_sensor_initialize (cmos_exposure_ptr_t p_exp); u32_t isp_init_cmos_sensor (cmos_sensor_t *cmos_sensor); int isp_auto_exposure_run (auto_exposure_ptr_t ae_block, cmos_exposure_ptr_t exp_cmos_block, int man_exp); // 初始化cmos sensor的ISP实例 int arkn141_isp_ae_initialize (cmos_exposure_ptr_t p_exp); int arkn141_isp_ae_run (cmos_exposure_ptr_t p_exp); void isp_histogram_thread_update (cmos_exposure_ptr_t p_exp); void auto_exposure_step_calculate (auto_exposure_ptr_t p_ae_block, cmos_exposure_ptr_t exp_cmos_block); // 设置sensor的读出方向(水平及垂直方向) int arkn141_isp_set_sensor_readout_direction (cmos_exposure_ptr_t p_exp, unsigned int horz_reverse_direction, unsigned int vert_reverse_direction); void isp_cmos_inttime_update_manual (cmos_exposure_ptr_t p_exp); unsigned int cmos_calc_inttime_gain (cmos_exposure_t *p_isp_exposure); // 使能/禁止flicker int isp_cmos_set_flicker_freq (cmos_exposure_ptr_t p_exp, u8_t flicker_freq); unsigned int cmos_exposure_get_eris_dimlight (void); void cmos_exposure_set_eris_dimlight (unsigned int enable); #ifdef __cplusplus #if __cplusplus } #endif #endif #endif // _ARKN141_ISP_EXPOSURE_CMOS_H_