Sensor 调试流程

Answer 1

“ 日常工作中, 我们拿到一款新 sensor，一般都是先点亮，再接着调试效果。但点亮及调试也是有流程的，需按流程一步步去完成才可以，此文总结一下 ，关于 sensor 从点亮出图到效果调试的一个大致流程 。如觉得文中哪里有问题，或者不清楚的地方，欢迎联系指出。”

1）、确认主芯片规格

支持的最大分辨率、mclk、mipi 速率上限、支持的lane数、 支持的raw图像位深、支持的raw图像类型（mono/rgb/rgbir）

2）、硬件原理图

客户主板上调试，则需要客户提供主板原理图；平台公板上调试，则需要提供模组转接板原理图、相应公板的原理图。

3）、Sensor datasheet

确认曝光时间、增益如何设置，帧率如何修改；确认 WDR 输出模式（ 是否是dol模式/ dol_virtual channel/ dol_lineinfo）。

4）、Initialize setting

向 sensor 原厂申请所需规格的 sensor setting ，包含信息有：mclk、mipi速率上限、分辨率、mipi_lane数、帧率、输出raw图像位宽、出图模式 （linera/wdr） 。

配置好i2c地址、sensor setting、sensor chip_id；

根据主板原理图，在 dts 中配置 mclk、reset、pwrdn、i2c 的引脚控制，在驱动中配置 sensor pwrdn，reset 的拉高拉低、上电时序；

其他配置，需根据不同平台去具体配置，一般完成上述配置硬件没问题的话，就可以点亮出图了。

步骤 3 完成后，硬件没问题的话，一般就可以出图了

若I2C不通，就要排查下板子的硬件相关问题：

1）、确认AVDD  DOVDD  DVDD 硬件电压

2）、根据原理图确认reset、pwrdn、i2c、mclk 引脚控制及电压值

3）、确认 mclk 频率

4）、确认 sensor 上电时序

若出图异常（图像分屏、错位、显示不完整 ....）；

1）、拍raw图，确认 raw 图是否正常。

2）、若raw 图也异常，输指令排查下mipi 传输是否有报错、示波器量一下mipi 波形，如果都正常的话，那一般就是 sensor setting 有问题，要找sensor 原厂去看了。

3）、但若raw 图正常，那就应该是驱动或者ISP的配置哪里还有问题，要继续排查 。

具体也可参考这篇文章： Sensor bringup 中的一些问题总结

如上图所示，AE分为算法模块和统计模块，算法模块是纯软件模块。所以有很多品牌厂商，虽然用同样的平台，但为了做出差异化的产品，都是用自己开发的 3A 算法。AE 统计模块是和硬件相关的，包含在 ISP pipeline 里。

AE的整个控制流程，如上示意图所示，AE 算法控制一组曝光参数（曝光时间、sensor 模拟增益、sensor 数字增益、isp 数字增益），通过配置的sensor 驱动写入到 sensor 寄存器中（isp dgain 是直接写入相应的 isp 寄存器中的，不通过 sensor 驱动来控制），输出图像数据。

数据经过 AE 统计模块，将亮度统计信息给到 AE 算法模块，再次实时计算得出一组曝光参数，直到曝光正确，循环才结束。首次上电启动时，是从sensor 驱动开始加载的，驱动中包含一组默认的初始化参数，可以点亮出图 。

那sensor 驱动中如何配置 AE ？

1>、首先配置曝光时间

根据 sensor datasheet 配置好最大最小积分时间，然后将 AE 计算出的曝光行，写入到相应控制曝光时间的寄存器就可以了。这里说的是逐行曝光的 sensor，它是按行进行曝光的，积分时间是相对时间，exposure_time = integration_time * line_time（一行时间）。

2>、配置sensor 模拟增益、数字增益

一般我们只需配置 sensor 模拟增益就可以了，不用数字增益，但会用到isp 数字增益，它是 AE 算法控制的，不用在 sensor 驱动中去配置。总结一下，关于sensor 模拟增益的控制，一般分为3种形式。

一种是写入 sensor again 寄存器的值有具体要求，会有一个 again_table，配置好平台与 Sensor 的匹配精度（对应好几倍增益，应该写什么值），通过查 again_table 写入。一般思特威和格科微的 again 配置，都是要查表写入，如下是 sc230ai datasheet 中的 again_table 。

另一种是，写入 sensor again 寄存器的值是连续的，配置好平台与 Sensor 的匹配精度，将平台 AE 计算的 again 值写入sensor 即可。如下是ov08a10的again 配置，0x3503[2]=0 ，real_gain=Gain[12:0]/128，精度是128，[0-7]是配置小数位，[8-12] 是配置整数位；0x3503[2]=1, Gain[12:0]，只有整数位1x，2x，4x，8x 。

后一种是如下imx335 所示，写入 sensor again 寄存器的值，是要求转换成dB写入，不是增益倍数的方式写入，它是非线性的，将平台 AE 计算的 gain 值转换成 dB 形式写入 sensor 寄存器；

3>、验证曝光及模拟增益的配置是否正确

最后要通过调试工具手动去控制积分时间、模拟增益的写入，然后通过读 sensor 相应的寄存器的值，来判断写入的数据是否正确，以此来检查驱动中的相关配置是否正确。

拉高增益和曝光，验证是否有电源噪声/FPN：如下图所示，有横条纹则一般和硬件相关，竖条纹是和 sensor 相关，要找硬件和 sensor 原厂的人去看。

确认镜头品质：拍摄 ISO22233 解析力卡的raw 图，若图卡对焦对不清晰，四周模糊，或者单独某一边模糊，则镜头品质有问题，需更换镜头。

可参考此篇文章： ISP调试流程概述