Kontrollierte Vorverarbeitung
Je nach Anwendung sind manche Vorverarbeitungsschritte gewünscht – oder auch nicht. Das Identifizieren von Personen, Gegenständen oder Codes im Bild, Messanwendungen und Bewegungsanalysen erfordern unterschiedliche Bildvorverarbeitungen, die sich fundamental von der Aufbereitung für eine natürliche Darstellung unterscheiden. Ein automatischer Weißabgleich etwa erzeugt eine natürliche Farbwiedergabe. Für korrekte Farbmessungen und die Identifikation von Abweichungen in einem optischen Inspektionssystem ist diese Art der Aufbereitung jedoch ungeeignet. Eine Korrektur der Linsenverzerrung fügt räumliche Ungenauigkeiten hinzu, die beim exakten Vermessen von Gegenständen problematisch sind. Deshalb ist wichtig, dass Entwickler die Kontrolle über die Vorverarbeitung behalten und ggf. Einfluss auf die angewendeten Algorithmen nehmen können.
ISPs des i.MX 8M Plus nutzbar
Das erfordert einen Zugang zu den ISPs des Prozessorboards – und entsprechendes Knowhow für die Einrichtung. Phytec kommt seinen Kunden entgegen, indem das Unternehmen seine Prozessorboards und System on Modules mit einem angepassten Linux-Betriebssystem ausliefert. Darin ist die Bildaufnahmeeinheit aus ISP und passender Board-Level-Kamera bereits vorkonfiguriert und gekapselt und per Video-for-Linux-Interface (V4L2) für Entwickler zugänglich. Sie müssen sich also nicht um das Zusammenspiel von Sensor und ISP kümmern und erhalten dennoch volle Kontrolle über die Bildaufbereitung.
ISP-Kalibrierung erfordert Tools und Knowhow
Eine Herausforderung bei der Entwicklung ist die Kalibrierung der ISP-Vorverarbeitung auf das konkrete optische System, bestehend aus Kamera, Objektiv und weiteren optischen Parametern der Anwendung. Sie ist für zahlreiche Funktionen notwendig, etwa für die Korrektur von Linsenverzerrungen (Dewarping / Lens Distortion Correction, s. Bild 2) und Randabschattungen (Lens Shade Correction), Rauschreduzierung (Denoise / Bad Pixel Correction) oder Farbkalibrierung bzw. Weißabgleich. Als NXP Gold Partner hat Phytec Zugang zu den dazu erforderlichen Tools und verfügt auch über das notwendige Know-how, Kalibrierungen für die ISPs des i.MX 8M Plus durchzuführen. Eine Basiskalibrierung für ausgewählte phyCam-Kameramodule wie VM-016 (1MP Global Shutter) und VM-017 (5MP Rolling Shutter) sowie die neuen Kameramodule VM-116 und VM-117 – die kleinsten Board-Level-Kameras für S-Mount-Objektive – ist bereits im Board-Support-Package der phyCore-Prozessormodule enthalten. Entwickler können damit grundlegende ISP-Funktionen direkt nutzen, darunter z.B. Demosaic- und Denoise-Filter, automatische Belichtungsregelung und automatischer Weißabgleich sowie WDR3 (Wide Dynamic Range) zur Hervorhebung von Bilddetails bei schwierigen Lichtverhältnissen.
