Sensor 调试流程

程序员 · 2024-10-7 10:07:13

“ 一样寻常工作中, 我们拿到一款新 sensor，一样寻常都是先点亮，再接着调试效果。但点亮及调试也是有流程的，需按流程一步步去完成才可以，此文总结一下，关于 sensor 从点亮出图到效果调试的一个大抵流程。如以为文中那里有标题，大概不清楚的地方，接待接洽指出。”
1、Sensor 调试流程

2、预备质料

1）、确认主芯片规格
支持的最大分辨率、mclk、mipi 速率上限、支持的lane数、支持的raw图像位深、支持的raw图像范例（mono/rgb/rgbir）
2）、硬件原理图
客户主板上调试，则须要客户提供主板原理图；平台公板上调试，则须要提供模组转接板原理图、相应公板的原理图。
3）、Sensor datasheet
确认曝光时间、增益怎样设置，帧率怎样修改；确认 WDR 输出模式（是否是dol模式/ dol_virtual channel/ dol_lineinfo）。
4）、Initialize setting
向 sensor 原厂申请所需规格的 sensor setting ，包罗信息有：mclk、mipi速率上限、分辨率、mipi_lane数、帧率、输出raw图像位宽、出图模式（linera/wdr）。

3、设置驱动

设置好i2c地点、sensor setting、sensor chip_id；
根据主板原理图，在 dts 中设置 mclk、reset、pwrdn、i2c 的引脚控制，在驱动中设置 sensor pwrdn，reset 的拉高拉低、上电时序；
其他设置，需根据差别平台去具体设置，一样寻常完成上述设置硬件没标题的话，就可以点亮出图了。

4、Sensor 出图

步调 3 完成后，硬件没标题的话，一样寻常就可以出图了
若I2C不通，就要排查下板子的硬件干系标题：
1）、确认AVDD DOVDD DVDD 硬件电压
2）、根据原理图确认reset、pwrdn、i2c、mclk 引脚控制及电压值
3）、确认 mclk 频率
4）、确认 sensor 上电时序

若出图非常（图像分屏、错位、表现不完备 ....）；
1）、拍raw图，确认 raw 图是否正常。
2）、若raw 图也非常，输指令排查下mipi 传输是否有报错、示波度量一下mipi 波形，如果都正常的话，那一样寻常就是 sensor setting 有标题，要找sensor 原厂去看了。
3）、但若raw 图正常，那就应该是驱动大概ISP的设置那里尚有标题，要继承排查。

具体也可参考这篇文章：Sensor bringup 中的一些标题总结

5、AE设置

如上图所示，AE分为算法模块和统计模块，算法模块是纯软件模块。以是有许多品牌厂商，固然用同样的平台，但为了做出差异化的产物，都是用本身开发的 3A 算法。AE 统计模块是和硬件干系的，包罗在 ISP pipeline 里。
AE的整个控制流程，如上表示图所示，AE 算法控制一组曝光参数（曝光时间、sensor 模拟增益、sensor 数字增益、isp 数字增益），通过设置的sensor 驱动写入到 sensor 寄存器中（isp dgain 是直接写入相应的 isp 寄存器中的，不通过 sensor 驱动来控制），输出图像数据。
数据颠末 AE 统计模块，将亮度统计信息给到 AE 算法模块，再次及时盘算得出一组曝光参数，直到曝光准确，循环才竣事。初次上电启动时，是从sensor 驱动开始加载的，驱动中包罗一组默认的初始化参数，可以点亮出图。

那sensor 驱动中怎样设置 AE ？
1>、起首设置曝光时间
根据 sensor datasheet 设置好最大最小积分时间，然后将 AE 盘算出的曝光行，写入到相应控制曝光时间的寄存器就可以了。这里说的是逐行曝光的 sensor，它是按行举行曝光的，积分时间是相对时间，exposure_time = integration_time * line_time（一行时间）。
2>、设置sensor 模拟增益、数字增益
一样寻常我们只需设置 sensor 模拟增益就可以了，不消数字增益，但会用到isp 数字增益，它是 AE 算法控制的，不消在 sensor 驱动中去设置。总结一下，关于sensor 模拟增益的控制，一样寻常分为3种情势。
一种是写入 sensor again 寄存器的值有具体要求，会有一个 again_table，设置好平台与 Sensor 的匹配精度（对应好几倍增益，应该写什么值），通过查 again_table 写入。一样寻常思特威和格科微的 again 设置，都是要查表写入，如下是 sc230ai datasheet 中的 again_table 。
另一种是，写入 sensor again 寄存器的值是连续的，设置好平台与 Sensor 的匹配精度，将平台 AE 盘算的 again 值写入sensor 即可。如下是ov08a10的again 设置，0x3503[2]=0 ，real_gain=Gain[12:0]/128，精度是128，[0-7]是设置小数位，[8-12] 是设置整数位；0x3503[2]=1, Gain[12:0]，只有整数位1x，2x，4x，8x 。
后一种是如下imx335 所示，写入 sensor again 寄存器的值，是要求转换成dB写入，不是增益倍数的方式写入，它优劣线性的，将平台 AE 盘算的 gain 值转换成 dB 情势写入 sensor 寄存器；
3>、验证曝光及模拟增益的设置是否准确
末了要通过调试工具手动去控制积分时间、模拟增益的写入，然后通过读 sensor 相应的寄存器的值，来判断写入的数据是否准确，以此来查抄驱动中的干系设置是否准确。

6、图像验证

拉高增益和曝光，验证是否有电源噪声/FPN：如下图所示，有横条纹则一样寻常和硬件干系，竖条纹是和 sensor 干系，要找硬件和 sensor 原厂的人去看。
确认镜头风致：拍摄 ISO22233 剖析力卡的raw 图，若图卡对焦对不清楚，四周暗昧，大概单独某一边暗昧，则镜头风致有标题，需更换镜头。

7、图像质量调优

可参考此篇文章：ISP调试流程概述

Sensor 调试流程

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