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图像传感器噪声模型与图像质量调优

共计 30 章节

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噪声模型概述

图像传感器噪声来源分类（光子散粒噪声 · 暗电流 · 读出噪声

噪声模型概述图像传感器噪声来…

光子散粒噪声（Shot Noise）

泊松分布建模 · 信噪比与光子数的关系 · 高光照与低光照下的表现差异

暗电流噪声（Dark Current）

温度依赖性（Arrhenius方程） · 暗电流非均匀性（DSNU） · 长曝光下的影响

读出噪声（Read Noise）

高斯分布建模 · 相关双采样（CDS）原理 · ADC量化噪声

1/f噪声与随机电报噪声（RTS）

低频噪声特性 · 在CMOS图像传感器中的表现 · 对低光照成像的影响

固定模式噪声（FPN）

列固定模式噪声（Column FPN… · 双采样与数字校正方法

FPN固定模式噪声

噪声参数标定

暗帧采集与亮帧采集 · 均值-方差曲线（Mean-Varia… · 提取增益与噪声参数

噪声参数标定暗帧采集

噪声合成模型

基于光子计数的物理噪声合成 · 泊松-高斯混合模型（Poisson-… · 合成噪声图像用于算法验证

噪声合成模型基于光子计数的物…

信噪比（SNR）与动态范围（DR）

SNR定义与计算 · 动态范围定义 · 满阱容量与噪声底的关系

图像质量指标（IQ Metrics）

PSNR · SSIM · MTF50

ISP Pipeline概述

从RAW到RGB的典型流程 · 去马赛克（Demosaic） · 白平衡（AWB）

去马赛克算法（Demosaic）

双线性插值 · 自适应插值 · 方向性插值

Demosaic去马赛克算法

白平衡（AWB）

灰度世界假设 · 完美反射假设 · 色温估计

颜色校正矩阵（CCM）

颜色空间转换 · 最小二乘法拟合CCM · CCM对噪声的放大效应（噪声协方差传…

CCM颜色校正矩阵

伽马校正与色调映射

伽马曲线原理 · 伽马校正对噪声的非线性放大（暗部噪声… · 色调映射（Tone Mapping）…

伽马校正色调映射

空间域降噪（Spatial Denoising）

高斯滤波 · 双边滤波（Bilateral Fil… · 非局部均值（NLM）

SpatialDenoising

变换域降噪（Transform Denoising）

小波阈值去噪 · BM3D算法原理 · DCT域去噪

TransformDenoising

时域降噪（Temporal Denoising）

帧间平均 · 运动补偿时域滤波（MCTF） · 运动检测与自适应融合

TemporalDenoising

深度学习降噪

CNN降噪架构（DnCNN · UNet） · 真实噪声与合成噪声训练

深度学习降噪CNN

锐化与纹理增强

非锐化掩模（Unsharp Mask… · 拉普拉斯锐化 · 噪声放大控制

锐化纹理增强

局部色调映射（Local Tone Mapping）

基于引导滤波的色调映射 · 多尺度分解 · HDR合成中的噪声管理

自动曝光（AE）与自动增益（AGC）

曝光时间与增益的权衡 · ISO与噪声的关系 · AE收敛策略

自动对焦（AF）与景深

对比度检测与相位检测 · 景深与光圈的关系 · 对焦对噪声感知的影响

多帧融合（Multi-frame Fusion）

多帧降噪与超分辨率 · 运动对齐与融合权重 · 手持夜景模式原理

Multi-frameFusion

多曝光HDR · 单帧HDR（DOL HDR · DCG HDR）

传感器校准与标定

光响应非均匀性（PRNU）校正 · 镜头阴影校正（LSC） · 坏点校正（DPC）

传感器校准标定

图像质量调优流程

从实验室到现场 · 标准测试图卡（ColorChecke… · SFR

图像质量调优流程从实验室到现场

调优工具与自动化

Imatest · DXO Analyzer · Python自动化脚本

调优工具自动化

移动端与嵌入式平台优化

计算资源限制下的降噪策略 · NPU/DSP加速 · 功耗与画质的平衡

移动端嵌入式平台优化

前沿趋势与挑战

事件相机（Event Camera） · 量子图像传感器（QIS） · AI ISP

前沿趋势挑战