3. 黑电平校正（BLC）

黑电平校正（Black Level Correction, BLC）是ISP Pipeline中最早期的模块之一，其核心任务是消除传感器在无光照条件下产生的固定模式暗电流偏移，确保图像的黑场基准为0。若BLC参数配置不当，图像会出现偏色、对比度下降或暗部细节丢失等问题。

3.1 黑电平产生原理

图像传感器（CMOS/CCD）的每个像素在无光照时仍会输出一个非零电压信号，该信号主要由以下因素引起：

• 暗电流（Dark Current）：半导体热激发产生的电子-空穴对，随温度升高呈指数增长。
• 像素复位噪声：像素复位操作引入的固定偏移。
• 读出电路偏移：列放大器、ADC等模拟前端电路的直流偏置。

黑电平通常以数字码值（DN, Digital Number）表示。例如，一个10-bit RAW传感器的理想黑电平为0，但实际输出可能在64~128 DN之间。BLC模块通过减去一个全局或局部偏移量，将暗场像素值归零。

3.2 BLC参数配置

瑞芯微RK平台ISP的BLC模块通常提供以下可配置参数，这些参数存储在IQ XML文件中：

3.3 校正效果评估

BLC校正效果可通过以下指标和工具进行评估：

• 暗场均值（Dark Mean）：校正后暗场图像各通道均值应趋近于0（或目标值）。
• 暗场标准差（Dark Std）：反映校正后残留噪声水平，越小越好。
• Bayer通道一致性：R/Gr/Gb/B四个通道的暗场均值差异应小于1 DN。
• 直方图检查：校正后暗场直方图应集中在0附近，无截断或偏移。

3.4 BLC校正流程

在瑞芯微RK平台进行BLC调优的推荐步骤如下：

1. 采集暗场RAW数据：使用镜头盖完全遮挡镜头，设置目标增益和曝光时间，拍摄至少100帧RAW图像。
2. 计算各通道均值：对RAW图像按Bayer模式分离R/Gr/Gb/B通道，计算每个通道的像素均值。
3. 写入IQ参数：将各通道均值作为blc_r、blc_gr、blc_gb、blc_b的初始值。
4. 验证校正效果：重新采集暗场图像，检查各通道均值是否接近0，直方图是否集中在0附近。
5. 温度补偿测试：在-20°C、25°C、60°C下重复步骤1~4，确认黑电平偏移在可接受范围内。
6. 启用OB自动校准：若传感器支持光学黑区，设置blc_ob_enable = 1，并配置OB行数。

3.5 代码示例：BLC参数配置

以下为瑞芯微RK平台IQ XML中BLC参数的配置片段：

<!-- IQ XML: BLC 参数配置示例 -->
<blc>
    <blc_r>64</blc_r>
    <blc_gr>66</blc_gr>
    <blc_gb>65</blc_gb>
    <blc_b>68</blc_b>
    <blc_ob_enable>1</blc_ob_enable>
    <blc_ob_rows>8</blc_ob_rows>
    <!-- 增益分段标定 -->
    <blc_gain_calib>
        <gain level="1.0">
            <blc_r>64</blc_r>
            <blc_gr>66</blc_gr>
            <blc_gb>65</blc_gb>
            <blc_b>68</blc_b>
        </gain>
        <gain level="4.0">
            <blc_r>72</blc_r>
            <blc_gr>74</blc_gr>
            <blc_gb>73</blc_gb>
            <blc_b>76</blc_b>
        </gain>
    </blc_gain_calib>
</blc>