【RKAIQ ISP21】RK3568 平台 BAYERNR_V2 Bayer 域降噪模块详解(GC2053 实战)

关键词RK3568 RKAIQ ISP21 BayerNR RawNR RAW降噪 Bayer 域降噪 时域降噪 空域降噪 GC2053
适用平台 :RK3568 / RV1126 / RK3588(ISP21 架构通用)
作者笔记 :本文基于 gc2053_default_JX8006.json 实战调试过程整理


📑 文章目录

  • 前言
  • 一、BayerNR_V2 是什么
  • 二、为什么必须在 Bayer 域降噪
  • 三、BayerNR_V2 整体结构
  • 四、CalibPara 噪声模型标定
  • 五、Bayernr2D 空域降噪
  • 六、Bayernr3D 时域降噪
  • 七、时域降噪工作原理
  • 八、BayerNR_V2 完整流程
  • 九、当前 IQ 文件状态分析
  • 十、实战调试经验
  • 十一、filter_strength 与 edgesofts 关系
  • 十二、SNR_Mode 与 Sensor_Mode
  • 十三、与其他模块联调
  • 十四、一图速查
  • 十五、BayerNR 调试铁律
  • 总结
  • 参考资料

前言

bayernr_v2 是 RKAIQ ISP21 中的:

Bayer 域 RAW 降噪模块

也叫:

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RawNR

它位于:

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Demosaic 之前

因此:

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是整条 ISP 降噪链路里
效果最好的一环

一、BayerNR_V2 是什么

一句话理解:

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在 RAW Bayer 数据阶段
直接做降噪

BayerNR 的核心目标

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降噪
同时保细节

ISP 降噪链路

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BayerNR
   ↓
YNR
   ↓
CNR
   ↓
Sharp

二、为什么必须在 Bayer 域降噪

原因 1:噪声还是白噪声

此时:

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噪声统计独立

因此:

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最容易建模

原因 2:还没 Demosaic

还没:

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RGB 插值串扰

因此:

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不会放大噪声

原因 3:后面模块会增强噪声

例如:

  • CCM

  • Gamma

  • Sharp

  • 3DLUT
    都会:

    增强噪声


三、BayerNR_V2 整体结构

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bayernr_v2
├── CalibPara
├── Bayernr2D
└── Bayernr3D

四、CalibPara 噪声模型标定

⭐⭐⭐ 整个降噪的地基


4.1 当前结构

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"Calib_ISO": [{
    "iso": 50,
    "lumapoint": [...],
    "sigma": [...]
}]

4.2 lumapoint

当前配置

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[256,512,768,...,4095]

含义

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16 个亮度采样点

覆盖:

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12bit RAW 全范围

4.3 sigma

⭐⭐⭐ 最关键参数


当前配置

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[768,768,768,...,384]

含义

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噪声标准差 σ

4.4 噪声数学模型

RAW 噪声:

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Shot Noise + Read Noise

理论:

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σ² = αY + β

含义

来源
αY 光子噪声
β 电路噪声

4.5 当前配置问题

⚠️ 当前:

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所有 ISO 共用一组 sigma

这是最大问题

因为:

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高 ISO 噪声远大于低 ISO

正确规律

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ISO 越高
sigma 越大

4.6 正确标定方法

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灰板
→ 统计 σ
→ 拟合曲线

五、Bayernr2D 空域降噪

⭐ 单帧降噪


5.1 当前结构

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{
    "filter_strength": 0.55,
    "edgesofts": 2
}

5.2 filter_strength

范围

效果
0 不降噪
0.3 很弱
0.5 平衡
0.7
1.0 涂抹

当前策略

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最大只到 0.7

原因

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避免塑料感

5.3 edgesofts

含义

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边缘软化强度

当前值

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2

规律

效果
保细节
更平滑

5.4 gauss_guide

模式
0 双边滤波
1 高斯引导

当前策略

ISO 模式
≤800 双边
≥1600 高斯

原因

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高 ISO 噪声更随机

5.5 ratio

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0.01

含义

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细节保留比例

六、Bayernr3D 时域降噪

⭐⭐ 多帧融合


6.1 当前结构

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{
    "filter_strength": 0.2,
    "softwgt": 0
}

6.2 filter_strength

含义

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多帧融合强度

当前策略

ISO 强度
50 0.2
800 0.15
3200+ 0.06

⚠️ 特点

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ISO 越高
时域反而越弱

原因

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防止拖影

6.3 sp_filter_strength

含义

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3D 内部空域辅助

6.4 lo_clipwgt

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0.03215

含义

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融合下限

6.5 hi_clipwgt

含义

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融合上限

作用

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防止过强融合拖影

6.6 softwgt

当前

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0

问题

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运动→静止硬切

推荐

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0.3~0.5

七、时域降噪工作原理

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当前帧
   ↓
历史帧
   ↓
运动检测
   ↓
静止区域强融合
运动区域弱融合

数学本质

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N 帧融合
噪声降低 √N

八、BayerNR_V2 完整流程

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RAW
 ↓
CalibPara
 ↓
Bayernr3D
 ↓
Bayernr2D
 ↓
Demosaic

⭐ 为什么先 3D 后 2D

因为:

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先时域
可以最大保细节

九、当前 IQ 文件状态分析

模块 状态 评价
CalibPara ⚠️ 未正确标定
Bayernr2D 合理
Bayernr3D 保守
gauss_guide 合理
softwgt 建议优化

当前风格

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宁可有噪声
也不拖影

十、实战调试经验

经验 1:最重要先标定 sigma

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sigma 不准
后面全错

经验 2:高 ISO 拖影

解决:

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降低 3D filter_strength

经验 3:细节涂抹

解决:

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降低 edgesofts

经验 4:暗部彩噪

解决:

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提高 sigma

经验 5:运动闪烁

解决:

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softwgt: 0.3

十一、filter_strength 与 edgesofts 关系

filter_strength edgesofts 效果
0.3 1 保细节
0.5 2 平衡
0.7 3 强降噪
0.9 5 塑料感

十二、SNR_Mode 与 Sensor_Mode

12.1 SNR_Mode

模式 含义
LSNR 普通
HSNR 高噪声模式

12.2 Sensor_Mode

模式 含义
lcg 低转换增益
hcg 高转换增益

GC2053 情况

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不是 DCG Sensor

因此:

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lcg/hcg 可相同

十三、与其他模块联调

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BayerNR
 ↓
Demosaic
 ↓
YNR
 ↓
CNR
 ↓
Sharp

⚠️ 联调原则

模块 职责
BayerNR 主降噪
YNR 补充亮度降噪
CNR 彩噪处理
Sharp 锐化恢复

十四、一图速查

现象 原因 解决
涂抹 filter_strength 大 降低
拖影 3D 太强 降低 3D
噪声大 sigma 太小 提高
闪烁 softwgt=0 调 0.3
锯齿 gauss_guide 错 高 ISO 用 1
塑料脸 edgesofts 大 降低

十五、BayerNR 调试铁律

铁律 1

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先标定 sigma
再调 filter_strength

铁律 2

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低 ISO 保细节
高 ISO 防彩噪

铁律 3

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监控场景
宁可有噪
不要拖影

铁律 4

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Sharp 永远在最后

总结

BayerNR_V2 的本质:

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RAW 域主降噪

它决定:

  • 夜景纯净度

  • 细节保留

  • 拖影控制

  • 彩噪水平
    真正项目里最重要的是:

    先建模
    再调强度

因此:

  • sigma 必须正确标定
  • 低 ISO 保细节
  • 高 ISO 控彩噪
  • 时域避免拖影
    才是正确的 BayerNR 调参方式。

参考资料

  1. Rockchip RKAIQ Framework Documentation
  2. RKAIQ ISP21 BayerNR Calibration Guide
  3. GC2053 Datasheet
  4. RKMedia Developer Guide
  5. RKAIQ Source Code
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