统计信息采集：R/G/B通道统计、区域统计与权重、YUV域统计、RK平台统计寄存器配置

各位做ISP的兄弟，咱们今天聊聊AWB最基础、也最容易被忽视的一环——统计信息采集。

说白了，AWB算法再牛，如果前端统计信息不准，后面全是白搭。我当年刚接手RK平台时，就吃过这个亏。白平衡怎么调都偏色，折腾了两周，最后发现是统计窗口配置错了。嗯，从那以后，我养成了一个习惯：先看统计，再调算法。

4.1 R/G/B通道统计——AWB的“眼睛”

AWB的核心任务，是估计场景中的色温。怎么估计？靠的就是R、G、B三个通道的统计值。

每个像素点进来，ISP硬件会分别累加R、G、B的亮度值。同时还会统计像素个数，这样我们就能算出平均值。

你可能会问：直接全图平均不就行了？

没那么简单。如果场景里有一块大面积纯色物体，比如红墙、绿草地，全图平均会把AWB带偏。所以，我们需要更精细的统计方式。

4.2 区域统计与权重——让算法“看”得更聪明

RK平台的ISP，会把整幅图像划分成M×N个统计块（block）。每个块独立统计R、G、B的累加值和像素数。

我个人习惯把图像分成15×15或17×17的网格。为什么是这个数？因为RK3588的统计寄存器宽度刚好能支持到32×32，但分太细了，后续处理负担重；分太粗了，又没法排除异常区域。

分好块之后，关键一步来了——给每个块分配权重。

区域类型	权重建议	说明
画面中央区域	高（如2.0~4.0）	主体通常在这里，优先保证中央色温准确
画面边缘区域	中（如1.0~1.5）	边缘可能有镜头暗角，权重不宜过高
过曝/欠曝区域	0（排除）	亮度超出统计范围的数据，直接丢弃
纯色大块区域	低（如0.1~0.3）	通过色度阈值判断，降低其对全局的影响

4.3 YUV域统计——另一种视角

除了RGB统计，RK平台还提供了YUV域的统计信息。为什么需要YUV？

因为RGB三个通道相关性太强。比如一个物体从亮处移到暗处，R、G、B同时变化，但色度（Cb、Cr）相对稳定。YUV统计，说白了就是把亮度和色度分开看。

YUV统计主要提供以下信息：

• Y直方图：256级亮度分布，用于判断场景整体亮度
• Cb、Cr均值：反映整体色偏方向
• Cb、Cr二维直方图：256×256的色度分布，这是AWB算法的“金矿”

我记得在做一个室内灯光复杂的项目时，RGB统计出来的色温一直在3000K~6000K之间跳变。后来我看了Cb-Cr二维直方图，发现有两个明显的聚类——一个是暖色灯区域，一个是窗边自然光区域。用这个信息做多区域AWB，问题就解决了。

4.4 RK平台统计寄存器配置——动手实战

理论说完了，咱们看看RK3588上怎么配寄存器。这部分是硬核内容，我建议你对照RK的TRM手册一起看。

4.4.1 统计窗口配置

首先，要告诉ISP统计哪块区域。默认是全图，但你可以裁剪。

// RK3588 AWB统计窗口配置示例
// 寄存器基址：AWB_CTRL_BASE = 0xFD8C0000

// 1. 使能AWB统计模块
*(volatile uint32_t*)(AWB_CTRL_BASE + 0x0000) |= (1 << 0);

// 2. 设置统计窗口起始坐标 (x_start, y_start)
*(volatile uint32_t*)(AWB_CTRL_BASE + 0x0004) = (100 << 16) | 80;  // x=100, y=80

// 3. 设置统计窗口结束坐标 (x_end, y_end)
*(volatile uint32_t*)(AWB_CTRL_BASE + 0x0008) = (1900 << 16) | 1080; // x=1900, y=1080

// 4. 设置分块数：水平17块，垂直13块
*(volatile uint32_t*)(AWB_CTRL_BASE + 0x000C) = (17 << 16) | 13;

4.4.2 权重表配置

权重表是一维数组，按行优先顺序写入。每个块对应一个8位权重值（0~255）。

// 权重表配置（17×13 = 221个权重值）
// 寄存器地址连续，从 0x0010 开始
uint8_t weight_table[221];
// 填充权重值...
// 中央区域权重设200，边缘设100，四角设50

for (int i = 0; i < 221; i++) {
    *(volatile uint8_t*)(AWB_CTRL_BASE + 0x0010 + i) = weight_table[i];
}

这里有个坑：权重表写入后，硬件不会立即生效。你需要触发一次“统计更新”命令。

// 触发统计更新
*(volatile uint32_t*)(AWB_CTRL_BASE + 0x0000) |= (1 << 4);
// 等待更新完成
while (*(volatile uint32_t*)(AWB_CTRL_BASE + 0x0000) & (1 << 4));

4.4.3 YUV统计配置

YUV统计的配置稍微复杂一点，需要设置Cb-Cr二维直方图的bin宽度。

// YUV统计配置
// 设置Cb、Cr的bin宽度：每个bin覆盖8个灰度级
*(volatile uint32_t*)(AWB_CTRL_BASE + 0x0100) = (8 << 8) | 8;

// 使能YUV统计
*(volatile uint32_t*)(AWB_CTRL_BASE + 0x0104) |= (1 << 0);

// 读取Y直方图（256个bin，地址从0x0200开始）
uint32_t y_hist[256];
for (int i = 0; i < 256; i++) {
    y_hist[i] = *(volatile uint32_t*)(AWB_CTRL_BASE + 0x0200 + i * 4);
}

4.5 知识体系总览

下面这张图，把本章的核心逻辑串起来了。你可以把它当作调试时的检查清单。

4.6 调试建议

最后，分享几个我在项目中积累的调试技巧：

1. 先读后写：配置寄存器之前，先读一遍默认值。RK平台的默认值有时会变，别想当然。
2. 验证统计窗口：在图像上叠加显示统计块的边界，确认窗口位置对不对。我见过有人把x_start和y_start写反了，结果统计的是画面外的数据。
3. 权重可视化：把权重表转成灰度图，一眼就能看出权重分布是否合理。中央亮、边缘暗才是对的。
4. YUV直方图检查：如果Cb-Cr二维直方图全集中在(128,128)附近，说明bin宽度太大，分辨率不够。如果分布太散，说明bin宽度太小。