介绍几个关于ISP算法架构的项目

介绍

查看《ISP算法及架构分析介绍》

今天项目的顺序就是先介绍几个关于ISP算法架构的项目，包括python、matlab、c等高级语言实现的ISP算法架构，最后介绍一个FPGA实现ISP的项目。

openISP

https://github.com/cruxopen/openISP

项目介绍

用python实现的ISP架构，该架构涉及到的知识如下：

下图是最新实现的模块：

主要模块如下：

死点校正

黑电平补偿

镜头阴影校正

抗混叠噪声滤波器

AWB 增益控制

降噪（拜耳领域）

去马赛克

伽玛校正

颜色校正矩阵

色彩空间转换

亮度/色度噪声过滤器

亮度降噪

双边过滤

非局部均值去噪

边缘增强

假色抑制

色相/饱和度控制

亮度/对比度控制

关于项目的其他介绍，可以查看项目代码

isp

https://github.com/mushfiqulalam/isp

用python实现的ISP架构，整体项目架构不如OpenISP，但是有几个算法是OpenISP没有的，可以综合两者看下，主要实现的算法如下：

=> 黑电平校正[e]

=> 渐晕/镜头阴影校正[e]

=> 坏像素校正[e]

=> 通道增益白平衡[e]

=> Bayer denoise[d]

=> Demosaic[m]

=> Demosaic 伪影减少 [m]

=> 颜色校正[e]

=> Gamma[e]

=> 色差校正 [m]

=> 色调映射[e]

=> 颜色增强[m]

=> 降噪[e]

=> 锐化[e]

=> 失真校正[e]

其中，[e]、[m] 和 [d] 分别表示当前算法上的简单、中等或困难。

利用 MATLAB 和 DCRAW 处理数码相机 RAW 文件的完整流程

http://t.csdn.cn/ZV6j8

这篇文章非常详细地介绍了利用matlab处理RAW图像流程，包括每一步处理后图像的现象以及代码，非常值得一看~

matlab_isp

https://github.com/EricMiukyQin/Raw_image_processing_pipeline

https://github.com/WaterdropsKun/ISP_Matlab

https://github.com/sauravgupta139/Image_Processing

https://github.com/xiaoshipipi/ISP_matlab

以上都是matlab实现ISP架构的源码，但是项目不完整，没有说明，建议结合上面文章一起了解相关函数作用。

ISP-pipeline-hdrplus

https://github.com/jhfmat/ISP-pipeline-hdrplus

Matlib 是一个开源（C/C++）图像算法库，可在多平台（Window、Linux、Android）下使用，包含各种常规图像处理算法，所有功能均采用底层优化技术，包括（Neon、Openmp、Linebuf、Mempool等），性能比OpenCV快，代码只有1M，非常简化，没有依赖，使用起来非常方便，我们可以在上面使用neon指令窗口平台开发，开发使用非常友好，可以快速将开发集成到自己的代码中。

这也是使用c/c++开发的ISP架构，据作者介绍，自己也是非常喜欢ISP这个领域，项目里也有作者建立的交流群，

zynq_isp

https://github.com/bxinquan/zynq_camera_vdma_lcd

介绍

本项目基于zynq-7020(正点原子启明星+OV5640+4.3'800x480)实现了ISP图像处理(将ov5640的isp关闭，在7020上实现ISP功能)，输出到LCD和HDMI，软件基于SDK裸机开发

实现的算法

处理模块

isp_dpc - 坏点校正 (5x5领域内的8个临近像素同时大于或同时小于中心像素，且差值大于门限，则认为坏点，使用中值替换)

isp_blc - 黑电平校正 (RGGB四通道分别减去配置好的黑电平值)

isp_bnr - 拜耳降噪 (可选择的高斯滤波器)

isp_dgain - 数字增益 (直接乘以配置好增益值)

isp_demosaic - 去马赛克 (G基于边缘方向上插值 RB基于色差恒定理论插值)

isp_wb - 白平衡增益 (RGB三通道乘以配置的增益值)

isp_ccm - 色彩校正矩阵 (RGB三通道乘以配置的3x3矩阵)

isp_csc - 色彩空间转换 (基于整数优化的RGB2YUV转换公式)

isp_gamma - Gamma校正 (对亮度基于查表的Gamma校正)

isp_2dnr - 2d降噪(7x7双边滤波降噪)

isp_ee - 边缘增强 (基于特定的3x3滤波器)

统计模块

isp_stat_ae - 自动曝光统计 (支持统计选取区域内亮度总和与像素个数，支持RGGB四通道直方图统计)

isp_stat_awb - 自动白平衡统计 (支持符合白点限定条件的RGB三通道数值总和与白像素个数，支持RGB三通道直方图统计)

ISP Lite IP

位置: zynq_camera_vdma_lcd/xil_ip_repo/xil_isp_lite_1.0

这个项目包含了常规的算法，基本可以覆盖常规的SNSOR，虽然项目介绍的比较少（基本齐全），但是提供了Vivado的完整工程，包含所有的源码，亲测编译没问题，功能尚未验证。

总结

今天介绍了3个主流高级语言（MATLAB、C/C++、Python）实现的ISP架构，前面三个平台架构适合学习ISP架构，如果之前没有任何高级语言的基础，建议使用python(人生苦短,我用Python)入门。最后FPGA实现的方案也是非常值得学习的，ZYNQ020价格不贵，值得深入学习。

还有就是最近使用HLS实现的ISP架构也很快和大家见面了，还在努力中...

最后，还是感谢各个大佬开源的项目，让我们受益匪浅。后面有什么感兴趣方面的项目，大家可以在后台留言或者加微信留言，今天就到这，我是爆肝的碎碎思，期待下期文章与你相见。

审核编辑 ：李倩