图像信号处理器中的 LA 与 CA 统计
在图像信号处理器(ISP)中,LA(Luminance Average)和 CA(Chrominance Average)是两个常见的统计指标。它们分别代表亮度平均值和色度平均值,用于图像的色彩和亮度调节。
1. LA(Luminance Average)
亮度平均值(Luminance Average),简称 LA,是指图像中所有像素点亮度值的平均值。亮度是图像中反映光线强度的属性,通常用 Y 表示。LA 的计算公式为:
L A = 1 N ∑ i = 1 N Y i LA = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} Y_i LA=N1i=1∑NYi
其中, N N N 是图像的像素总数, Y i Y_i Yi 是第 i i i 个像素的亮度值。
作用
- 自动曝光控制(AE):用于调整图像的整体亮度,使其在不同光照条件下都能获得良好的曝光效果。
- 亮度平衡:在后期处理过程中,LA 用于调整图像的亮度,使其更符合人眼的视觉感受。
2. CA(Chrominance Average)
色度平均值(Chrominance Average),简称 CA,是指图像中所有像素点色度值的平均值。色度表示颜色信息,通常用 U 和 V 或者 Cb 和 Cr 表示。CA 的计算公式为:
C A U = 1 N ∑ i = 1 N U i CA_U = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} U_i CAU=N1i=1∑NUi
C A V = 1 N ∑ i = 1 N V i CA_V = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} V_i CAV=N1i=1∑NVi
其中, N N N 是图像的像素总数, U i U_i Ui 和 V i V_i Vi 分别是第 i i i 个像素的色度分量。
作用
- 自动白平衡(AWB):用于调整图像的色彩,使其在不同光源下都能获得自然的颜色。
- 色彩校正:在后期处理中,根据 CA 调整图像的色彩饱和度和色调,使其更符合实际场景或用户的期望。
统计实现
1. 亮度平均值(LA)统计
输入:图像的 Y 分量。
过程:遍历所有像素,累加每个像素的亮度值,然后除以像素总数。
输出:亮度平均值。
def calculate_LA(image):height, width = image.shapetotal_luminance = 0for y in range(height):for x in range(width):total_luminance += image[y, x]LA = total_luminance / (height * width)return LA
2. 色度平均值(CA)统计
输入:图像的 U 和 V 分量。
过程:分别遍历所有像素,累加每个像素的 U 和 V 分量值,然后分别除以像素总数。
输出:色度 U 和 V 的平均值。
def calculate_CA(image_U, image_V):height, width = image_U.shapetotal_U = 0total_V = 0for y in range(height):for x in range(width):total_U += image_U[y, x]total_V += image_V[y, x]CA_U = total_U / (height * width)CA_V = total_V / (height * width)return CA_U, CA_V