THine Electronics提供的「相機(jī)開發(fā)套件（CDK）」適用于開發(fā)本公司的ISP芯片「THP7312」的固件。是在框架操縱板、裝載了ISP芯片的基板、裝載了圖像傳感器的前板等硬件的基礎(chǔ)上，加入了固件程序庫(kù)和源代碼構(gòu)成的軟件開發(fā)套件（SDK）、可定制SDK的GUI工具「THine Tuning Tools（3T）」構(gòu)成的（圖1）。
 
也就是說，用硬件開發(fā)套件、軟件開發(fā)套件和GUI工具這3個(gè)構(gòu)成要素，來開發(fā)ISP用固件。開發(fā)負(fù)責(zé)人說：「雖然有提供軟件開發(fā)套件的ISP芯片供貨商，但目前并沒有在此基礎(chǔ)上能連帶提供硬件和GUI工具的3件套的供貨商。（*指截止我司開始開發(fā)為止）
 
這3件套中，對(duì)客戶好處最多的是GUI工具。在安裝了GUI工具的PC商，只要輸入數(shù)值并在下拉菜單中選擇項(xiàng)目就可以自動(dòng)生成固件。在大幅削減固件開發(fā)費(fèi)用的同時(shí)，還能縮短開發(fā)周期。此外，只要具有一定相機(jī)（光學(xué)系）和圖像處理相關(guān)知識(shí)，就無需再安排安裝固件的專業(yè)工程師。
 
除此之外還有別的好處。因此能簡(jiǎn)單并快速地生成固件，就可以將開發(fā)時(shí)間更多地運(yùn)用于對(duì)畫質(zhì)的反復(fù)實(shí)驗(yàn)/測(cè)試；測(cè)試各種性能各異的相機(jī)模組；替換光學(xué)鏡頭；確認(rèn)阻隔/過濾紅外線（IR）效果等相繼開發(fā)的基本操作上。

接下來讓我們具體看一下GUI工具「3T」（圖2）。 這個(gè)GUI工具最大的作用是優(yōu)化畫質(zhì)。連載第1期里也提及過：圖像傳感器拍攝的圖像數(shù)據(jù)本身并不完整。因此需要對(duì)其進(jìn)行一系列的處理。要實(shí)現(xiàn)這些處理就需要用到配置程序。一般ISP用固件的編程碼必須直接記述；但使用GUI工具就可在PC上通過簡(jiǎn)單的操作自動(dòng)生成ISP用固件。

總共有10個(gè)配置程序。我們簡(jiǎn)單地來一個(gè)個(gè)看一下。

第1個(gè)是「AE: Register Configurator」。這個(gè)固件負(fù)責(zé)調(diào)整自動(dòng)曝光（自動(dòng)擴(kuò)展）?？稍O(shè)定使圖像更明亮或者更暗及閃屏對(duì)抗等基本參數(shù)。

第2個(gè)是「AE: Threshold Configurator」（圖3）。 這也是關(guān)于自動(dòng)曝光的?？稍O(shè)定為對(duì)抗電機(jī)振動(dòng)的AE追從性等。

第3個(gè)是「AE: Window Configurator」；也是關(guān)于自動(dòng)曝光的?？蓪?shí)行組合了５種測(cè)光范圍的AE（圖4）。 具體來說就是可以將一幅圖像切割成8x6的范圍后設(shè)定附帶重量；以及在任意的范圍內(nèi)測(cè)光。比如人物照的話就可將其設(shè)定為更重視中央部分的明亮度。
 
第4個(gè)就是「AE: Diagram Configurator」。這是對(duì)被攝體的明亮度通過方框圖（圖表）來設(shè)定增益與快門速度（實(shí)際指倒數(shù)的曝光時(shí)間）的一種配置程序。增益與曝光時(shí)間是互相調(diào)整的關(guān)系。曝光時(shí)間越短就越不容易受抖動(dòng)影響，但需要將增益提高所以噪點(diǎn)就會(huì)變大。但如果為了降低噪點(diǎn)而將曝光時(shí)間延長(zhǎng)，則對(duì)抖動(dòng)的耐力就會(huì)變?nèi)?。因此，根?jù)用途不同，很難單選1個(gè)圖表。而這個(gè)配置程序可同時(shí)記錄3種模式。即降噪并畫質(zhì)優(yōu)先的模式以及拍攝高速運(yùn)動(dòng)中的被攝體的防抖動(dòng)模式等。
 
第5個(gè)就是「AWB/IQ: Register Configurator」。負(fù)責(zé)噪點(diǎn)修正與銳度相關(guān)的設(shè)定。噪點(diǎn)修正功能可為ISP芯片提供硬件過濾和選擇自動(dòng)設(shè)定或手動(dòng)設(shè)定。在銳度調(diào)整上則可對(duì)拍攝圖像的輪廓進(jìn)行強(qiáng)化調(diào)整。雖然在人物照時(shí)無法使輪廓更清晰，但在設(shè)定文字較多的圖像時(shí)可其更清晰。此外，也可對(duì)白平衡、Tone Map、OB（光學(xué)黑體）、缺陷修正等進(jìn)行調(diào)整。
 

第6個(gè)是「AWB/IQ: AWB Configurator」。能在3個(gè)光源下使用EVB（Evaluation Board）對(duì)均等面（18%灰度等）拍攝RAW圖像；并自動(dòng)調(diào)整白平衡等參數(shù)。
 
第7個(gè)是「AWB/IQ: Color Configurator」。這是與色彩相關(guān)的配置程序?？稍O(shè)定3種光源各自的色彩矩陣、鮮艷度和對(duì)每個(gè)色調(diào)進(jìn)行微調(diào)（圖5）。 其特征是「可通過6軸設(shè)定，能進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整」（THine Electronics）?？舍槍?duì)相機(jī)不同的目的用來制作圖像。

第8個(gè)是「AWB/IQ: Shading Configurator」。一般光學(xué)鏡頭＋圖像傳感器的特點(diǎn)是從中央向兩邊其受光會(huì)越來越困難。因此不做修正的話中央就會(huì)明亮，越往外延就會(huì)越暗。鏡頭底紋配置器的原理是通過輸入AWB配置器的3種光源下均等面的RAW數(shù)據(jù)，既能自動(dòng)生成適合所用的光學(xué)鏡頭的底紋參數(shù)。需要什么程度的明亮度也可由用戶自行設(shè)定。

第9個(gè)是「AWB/IQ: Tone map Configurator」。這是一個(gè)負(fù)責(zé)被稱作伽馬修正的一種調(diào)整的配置程序?？芍付▓D像等級(jí)的輸出特性；設(shè)定并區(qū)別使用復(fù)數(shù)的伽馬曲線；來實(shí)現(xiàn)客戶喜好的各種「對(duì)圖像的調(diào)整」。

第10個(gè)是「AWB/IQ: Gain Based Parameter Configurator」。這個(gè)配置程序可用于根據(jù)設(shè)定的增益值，對(duì) NR（噪點(diǎn)修正）、銳度及鮮艷度和色彩的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整。比如增益高且噪點(diǎn)多的較暗的攝影條件下，通過提高NR強(qiáng)度來控制噪點(diǎn)；一方面在增益低時(shí)調(diào)低NR強(qiáng)度以保證分辨率。

通過這10個(gè)配置程序能進(jìn)行怎樣的設(shè)定呢？我們來根據(jù)不同用途列舉2個(gè)例子。
 
1個(gè)是產(chǎn)業(yè)用機(jī)器視覺的案例。以在控制面板上裝載了左上和右下的LSI的狀態(tài)下測(cè)試時(shí)為例，2個(gè)LSI材質(zhì)不同時(shí)，其中一個(gè)調(diào)試為適應(yīng)曝光度，另一個(gè)就會(huì)出現(xiàn)黑斑或跳白。這里就需要用到第3個(gè)介紹的配置程序「AE: Window Configurator」。先用左上的LSI實(shí)裝部分調(diào)試曝光度拍攝；再用右下的LSI實(shí)裝部分來調(diào)試曝光度并拍攝。這樣就能在需要的部位得到鮮明的圖像，進(jìn)行正確的調(diào)試。
 
另1個(gè)就以數(shù)字化鏡臺(tái)和美顏相機(jī)為例。拍攝臉部照片時(shí)對(duì)膚色等不同國(guó)家地區(qū)都會(huì)有不同愛好。這就需要用到第7個(gè)介紹的「Color Configurator」，來調(diào)整出個(gè)人喜好的色調(diào)。通過這樣的「圖像制作」，能提高數(shù)字相機(jī)的商品價(jià)值。

GUI工具除了這10個(gè)畫質(zhì)調(diào)整用配置程序外，還具有I/O配置程序與驅(qū)動(dòng)模式程序等方便的功能。

I/O配置程序與ISP芯片的輸入輸出信號(hào)相關(guān)（圖6）。  SP芯片中輸入I/F分為2種：MIPI CSI-2信號(hào)和并聯(lián)信號(hào)。而輸出I/F分為3種：MIPI CSI-2信號(hào)、8bit的并聯(lián)信號(hào)和16bit的并聯(lián)信號(hào)。因此需要根據(jù)前段和后段的裝置來設(shè)定與所選信號(hào)形式相符的輸入/輸出端機(jī)能。使用這次準(zhǔn)備的I/O配置程序就能在PC上簡(jiǎn)單地進(jìn)行設(shè)定。
 
驅(qū)動(dòng)模式配置程序是一種自動(dòng)設(shè)定圖像傳感器的圖像尺寸和匹配其幀率的ISP芯片內(nèi)部的時(shí)鐘頻率以及I/F的比特率等的功能。「THP7312」最大可對(duì)應(yīng)1600萬(wàn)像素（16M像素）。幀率根據(jù)圖像尺寸最大可對(duì)應(yīng)30幀/秒（4K2K）、120幀/秒（1080p）和240幀/秒（720p）。選擇像素尺寸和幀率即可自動(dòng)設(shè)定ISP芯片內(nèi)部的時(shí)鐘頻率。此外它還具有記錄復(fù)數(shù)的驅(qū)動(dòng)模式的功能。可記錄「4K2K、30fps模式」和「Full HD、30fps模式」等。
 
這次我們對(duì)GUI工具、3T即THine Tuning Tool上裝載的配置程序進(jìn)行了詳細(xì)解說。無論哪種配置程序，都能在裝載了圖像傳感器的機(jī)器視覺和監(jiān)控?cái)z像、數(shù)碼相機(jī)等用途上發(fā)揮重要的效果。但是GUI工具「3T」可應(yīng)用的用途還不僅僅是這些。目前已經(jīng)在「XR對(duì)應(yīng)設(shè)備」的功能上實(shí)際裝載了。下一期（第三期）我們將在詳細(xì)說明這一機(jī)能的同時(shí)，為大家介紹相機(jī)開發(fā)套件的次時(shí)代戰(zhàn)略。

（待續(xù)）