4. RAW域处理：黑电平校正（BLC）、镜头阴影校正（LSC）、坏点校正（DPC）

各位同学，今天我们进入RAW域处理的第一个实战环节。说白了，RAW域就是传感器最原始的“底片”，还没经过任何美化。你想想看，如果底片本身就有问题，后面再怎么调也是白搭。所以，黑电平校正、镜头阴影校正、坏点校正，这三板斧必须打好。

4.1 黑电平校正（BLC）——把“零”找准

什么是黑电平？简单说，就是传感器在全黑环境下，理论上应该输出0，但实际会输出一个非零值。这个值就是黑电平。为什么会有这个值？因为传感器电路本身有暗电流，还有ADC的偏置。嗯，这里要注意，不同温度下黑电平还会漂移。

我在项目中遇到过最头疼的事：夏天车停在户外暴晒，黑电平直接飘了十几个DN（数字码值）。如果不校正，整个画面会偏绿，暗部细节全没了。

校正原理：

• 传感器通常会在像素阵列边缘预留一些“光学黑像素”（OB，Optical Black），这些像素被金属遮挡，不感光。
• 我们取这些OB像素的平均值，作为当前帧的黑电平值。
• 然后从每个有效像素中减去这个值。

代码实现其实很简单：

// 假设OB区域有N个像素，计算平均值
uint32_t sum_ob = 0;
for (int i = 0; i < N; i++) {
    sum_ob += ob_buffer[i];
}
uint16_t black_level = sum_ob / N;

// 对每个有效像素做减法，并钳位到0
for (int y = 0; y < height; y++) {
    for (int x = 0; x < width; x++) {
        int32_t val = raw_image[y][x] - black_level;
        raw_image[y][x] = (val < 0) ? 0 : (uint16_t)val;
    }
}

4.2 镜头阴影校正（LSC）——把“暗角”抹平

镜头阴影，说白了就是画面四周比中心暗。为什么会这样？两个原因：一是镜头的光学特性，边缘进光量天生比中心少；二是传感器本身对斜入射光的响应效率下降。

你想想看，车载摄像头视角通常很广（120°甚至190°），边缘阴影特别明显。如果不校正，晚上开车时画面四周黑乎乎的，行人或障碍物根本看不清。

校正方法：

• 我们预先在实验室拍一张均匀光照的灰卡，得到每个像素的增益系数。
• 增益系数 = 中心亮度 / 该像素亮度。
• 运行时，每个像素乘以对应的增益系数。

但这里有个坑——增益系数表太大了。一个200万像素的传感器，如果每个像素存一个16位增益值，那就是4MB。对于嵌入式系统来说，太奢侈了。

实际做法：

• 用网格方式存储增益系数。比如每32x32像素一个网格点，中间的点用双线性插值计算。
• 网格点通常用8位或10位定点数表示，精度够用。

我曾经在一个项目中，为了省成本用了便宜的塑料镜头，阴影特别严重。中心增益是1.0，边缘增益到了2.8。结果校正后噪声被放大了，画面边缘全是噪点。后来我加了噪声抑制，才勉强可用。所以，硬件选型真的很重要。

4.3 坏点校正（DPC）——把“死像素”修掉

坏点，就是传感器上那些“不听话”的像素。有的永远亮着（亮点），有的永远黑着（暗点），有的忽亮忽暗（闪烁点）。

车载摄像头对坏点特别敏感。为什么？因为一个坏点可能被误识别为“小目标”，比如远处的行人或障碍物。自动驾驶系统如果基于这个错误信息做决策，后果不堪设想。

坏点检测方法：

• 静态检测：出厂时记录坏点位置，存到OTP（一次性可编程存储器）里。运行时直接查表替换。
• 动态检测：运行时实时检测。比较当前像素与周围8个邻域像素的差异，如果差异超过阈值，就判定为坏点。

我个人习惯两种方法结合。静态检测处理固定坏点，动态检测处理温度变化导致的新坏点。

坏点校正方法：

• 最简单的：用周围像素的中值或平均值替换。
• 好一点的：用周围像素的梯度方向插值。比如水平方向梯度小，就用左右像素平均；垂直方向梯度小，就用上下像素平均。

代码示例（中值替换）：

// 假设检测到坏点位置 (cx, cy)
// 取3x3邻域，排除坏点本身
uint16_t neighbors[8];
int idx = 0;
for (int dy = -1; dy <= 1; dy++) {
    for (int dx = -1; dx <= 1; dx++) {
        if (dx == 0 && dy == 0) continue;
        neighbors[idx++] = raw_image[cy+dy][cx+dx];
    }
}
// 排序取中值
sort(neighbors, neighbors + 8);
raw_image[cy][cx] = neighbors[3]; // 8个元素的中值是第4个

4.4 三个校正的顺序

这三个校正的顺序不能乱。我的建议是：

1. 先做BLC：把黑电平减掉，让数据归零。否则后面的校正都会带上偏置误差。
2. 再做DPC：坏点校正应该在增益放大之前做。因为坏点被放大后，会变得更明显，更难修复。
3. 最后做LSC：镜头阴影校正是乘性增益，放在最后。这样坏点不会被增益放大，噪声也只在最后一步被放大一次。

你想想看，如果先做LSC再做DPC，坏点被增益放大后，周围像素的差异会更大，检测阈值就不好设了。这个顺序是我踩过坑之后才确定的。

好了，这一章的内容就到这里。RAW域处理是ISP流水线的基石，这三步做不好，后面的所有处理都是空中楼阁。下一章我们讲去噪和去马赛克，那是真正让画面“变清晰”的关键步骤。