相機系統設計比較復雜。它要求根據不同的應用場景，選擇合適的鏡頭和圖像傳感器組合，并對圖像信號處理器 (ISP) 進行校準和調整。該流程涉及在各種光照條件下捕捉數百張專門針對目標對象的圖片。然后，利用調諧工具對這些RAW圖像進行處理，得到基線ISP校準值，并在此基礎上開始精細 (讀取：主觀) 調整。

目標圖像的白色是否有點偏藍？或者黑色看起來更接近深灰色？需要調整伽馬校正、白平衡，還是兩者都要調整才能解決這個問題？經驗豐富的圖像工程師可以回答這些問題，還能夠解決其他問題。

集成ISP的優勢

與獨立ISP相比，集成ISP具有幾個顯著的優勢。當接收RAW格式的圖像數據時，我們可以在全色RGB或YUV方面節省帶寬。4K圖像 (3840 x 2160)，在i.MX 8M Plus應用處理器上使用8位RAW格式可以實現每秒60幀 (FPS)。如果在系統設計中使用獨立ISP，并且輸出使用RGB888格式，則i.MX 8M Plus處理器的帶寬限制為30 FPS。而使用RAW格式，系統設計人員可以使用更少的MIPI通道，或適應更大的幀大小或幀速率。

除此之外，獨立ISP會增加成本。獨立ISP的價格在6-12美元 (USD) 之間，基于FPGA的解決方案的價格可能高達20美元 (USD)。另外，PCB面積更大，電源需求也更高——這兩項都不是免費的。另外，i.MX 8M Plus處理器還有兩個集成ISP。

i.MX 8M Plus處理器上集成ISP的另一個優勢是可以納入恩智浦產品長期供貨計劃。該計劃中的部件 (包括i.MX 8M Plus處理器) 可保證生產15年。例如，2021年推出的i.MX 8M Plus處理器能夠保證持續供貨至少到2036年。根據該計劃，恩智浦工程師將在部件生命周期內提供支持。

NXP合作伙伴助力成功實現設計

恩智浦的眾多合作伙伴實力強大，值得信賴，支持客戶將設計創意變成現實。以下是恩智浦目前的合作伙伴名單，他們在數字圖像系統設計和i.MX 8M Plus處理器的ISP校準方面都有豐富的經驗和成果。

FRAMOS可以幫助解決這些復雜的ISP和IQ問題。恩智浦與FRAMOS合作，為其提供了深入的技術支持，幫助其掌握圖像傳感器的特殊功能。FRAMOS的工程師和開發人員因此能夠使用一些非“標準”或只適用于特定場景的創新傳感器功能。FRAMOS擁有合適的工具和專業知識，能夠通過圖像信號處理器獲得卓越的圖像質量。

InnoWave擁有豐富的視覺專業知識，深耕視頻處理和嵌入式系統固件開發領域。他們提供完整的解決方案，包括軟件驅動程序、3A庫(自動曝光、自動白平衡和自動對焦)、校準和調整工具。還開發和移植自定義成像算法，并為各種用例提供合適的解決方案。相機特性(陰影、失真)和內外參數的校準，以及針對各種相機參數(如色彩和白平衡、精度、清晰度、噪聲、色調響應、動態范圍、光學失真等)的SPI調整。

作為Arrow的子公司，eInfochips是全球領先的產品工程和半導體設計服務提供商。eInfochips開發了500多種產品，在140個國家/地區部署了4000萬次，不斷推動多個垂直領域的技術創新。它幫助各企業利用恩智浦平臺開發定制的評估套件、參考設計和下一代全功能產品。eInfochips的核心優勢在于恩智浦技術。他們創建的社區板適用于嵌入式機器學習、HMI、工業、汽車、健康監測、智能門禁、行車記錄儀和智能家居等領域。eInfochips還提供自定義硬件固件、BSP、硬件加速、算法、視頻優化、端到端產品設計和制造等服務。

Basler (巴斯勒)為i.MX 8M Plus處理器的推出打造了4K BCON相機。他們是面向計算機視覺應用的高質量成像組件的國際領先制造商。除了經典的區域掃描和線掃描相機、鏡頭、幀抓取器、光模塊、3D產品和軟件外，該公司還為i.MX 8M Plus處理器提供嵌入式視覺解決方案，包括咨詢服務、客戶特定的軟件開發和定制產品。巴斯勒的產品應用于多種市場和應用，如工廠自動化、醫療、物流、零售和機器人。它們具有可靠性高、性價比高和供貨期長的優勢。

IMDT是領先的設計和制造企業，打造了多款基于i.MX應用處理器的系統模塊(SOM)。IMDT的SOM解決方案適用于高性價比、低功耗、高性能的嵌入式產品。IMDT提供專用于SOM產品以及定制板的硬件和軟件設計服務。IMDT的所有產品都是在經ISO9001:2015認證的設施中制造和測試的。產品經過了CE認證，符合RoHS標準。

Leopard Imaging是提供高清嵌入式攝像頭和AI成像解決方案的全球領導者。他們致力于提升汽車、航空航天飛行器、無人機、物聯網和機器人圖像處理的核心技術。Leopard Imaging與成熟的傳感器和AI平臺公司密切合作，為全球客戶打造先進的攝像頭解決方案。憑借原始設備制造商 (OEM) 和原始設計制造商 (ODM) 服務，Leopard Imaging為客戶提供攝像頭設計、制造、校準、成像調整、驅動程序開發、系統集成和相關服務的一站式定制解決方案。

PHYTEC提供的產品和服務能夠快速方便地集成嵌入式視覺系統。Phytec為客戶的系列產品提供匹配的組件，如板級攝像頭、控制器模塊、單板計算機和定制硬件。提供嵌入式視覺套件，用于評估目的。Phytec還提供全定制嵌入式視覺系統的設計服務和批量生產服務。phyCORE System on Modules的Linux BSP包括phyCAM工業級板級攝像頭的軟件驅動程序。此外，BSP已經包含OpenCV、Gstreamer和Halcon等成像中間件，以及選定Phytec攝像頭的ISP預校準。為基于Phytec產品的客戶項目提供單獨的ISP校準。

Yosun Imaging Solution Center (又稱ISC)成立于2018年，致力于CMOS圖像傳感器解決方案的研究、開發、集成和推廣，這些解決方案適用于汽車、AIoT、安全、消費電子、計算、移動設備、工業和機器視覺的許多不同應用。他們攜手ISP和SoC平臺以及軟件算法合作伙伴，根據市場需求開發有利于展示圖像質量和特性的參考設計，從而簡化客戶的開發和設計流程。ISC在中國上海、深圳和臺北設有成像實驗室，在圖像質量調優方面擁有豐富的專業經驗。他們對CMOS圖像傳感器技術有著深刻的掌握，擅長優化自動白平衡、自動曝光和自動對焦等參數，通過精確校準、降噪和色彩精度實現較高的圖像保真度。

Image Quality Labs在多個現有和新興市場中選擇、集成、評估、調整和優化相機模塊方面擁有20多年的運營經驗。Image Quality Labs為企業提供端到端解決成像方案。他們提供相機設備驅動程序和應用的軟件開發、自定義成像硬件設計、圖像質量測試以及圖像質量調整和優化。

TechNexion是恩智浦的金牌合作伙伴，在恩智浦i.MX應用處理器方面擁有數十年的豐富經驗。他們提供了一整套完全校準的、1MP至20MP的MIPI CSI-2攝像頭傳感器、滾動快門和全局快門，以及多種鏡頭選項，帶有電纜和適配器，可直接連接恩智浦官方評估套件(EVK). 這些產品幫助恩智浦i.MX處理器客戶快速進行原型制作，并簡化了集成嵌入式視覺和機器學習。TechNexion MIPI CSI-2攝像頭傳感器附帶的軟件支持恩智浦i.MX 8M、i.MX 8M Mini、i.MX8M Nano和i.MX8M Plus處理器評估板以及最新的i.MX93處理器EVK。他們的VizionViewer和VizionSDK允許對其嵌入式攝像頭模塊參數進行桌面調整，以便于在校準后進行調優和調整。

本文作者

John Phillippe，恩智浦機器學習、AI與視覺、安全互聯邊緣合作伙伴與生態合作體系經理。John擁有20多年的半導體經驗，涵蓋了從模擬電路設計到系統封裝架構，再到軟件和IP集成與調試的各個方面。他目前專注于恩智浦的各種硬件和軟件IP，以支持計算機視覺和人工智能。他畢業于德克薩斯大學奧斯汀分校，獲得了BSEE學位。

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