我太难了！我怎么这么难呀！！！
好不容易学会了图像传感器的两种缩放模式，现在怎么又遇到工频干扰问题？？？
稳住，老铁！来小鱼儿学堂，跟着小鱼干一起来探索，在进行 Sensor & ISP 的调试过程中，我们经常遇到图像传感器的工频干扰问题究竟是什么原因导致的，遇到这样的问题，我们又该如何解决。话不多说，跟着小鱼干的步伐，我们一起来探索吧。
一、产生原因
首先，Sensor 在日光灯作为光源下获取图像数据时会产生 flicker （闪烁），其根本原因是照在不同 pixel 上光能量不同产生的，所接受的光能量的不同也就是图像的亮度的不同。
我们也知道，CMOS sensor 的曝光方式是以行曝光的方式进行的，并且每一行的曝光时间相同。这样任何一个 pixel 的曝光时间是一样的，也就是同一行上的每个 pixel 的曝光开始点和曝光的时间都是一模一样的，所以同一行的所有点接收到的能量是一样的。
而由于室内日光灯照明都是存在能量周期的，国内的市电频率为 50hz ，其能量频率如图 1 所示。
图 1
如图 2 所示，当每一行曝光时间都相等时（假设为 7.9ms ），但是每一行的能量积分却是不相等的，所以不同行之间所接受到的能量是不一定相同的，这样就会导致每一行的亮度不一致。每一行的亮度不一致，就会出现明暗交替的 banding 现象（如图 3 ）。
图 2
图 3
二、解决方法
想要避免出现 banding 现象，就要让不同行之间所接受的能量相同。即必须找一个特定的条件，使得每一行即使曝光开始点不同，但是所接受的光能量是相同的。这个特定的条件就是曝光时间必须是光能量周期的整数倍时间。
以国内的市电频率为 50hz 为例，能量积累的周期频率就是 100hz ，周期为 T = 1/100hz = 10ms 。所以在任意起始时间点，同样的 N （为整数）个周期时间，sensor 接收到光能量一样。如果 N 不是整数，sensor 接收到光能量不一定一致，就会出现 banding 现象。若是 60Hz 的交流电则需要控制曝光时间为 8.33ms （ 1/120hz ）的整数倍。
而在实际问题中，调整曝光为整数倍变化，会浪费一部分的曝光时间，导致曝光无法用满，在室内就会损失性能。例如帧率设置为 15fps ，若每帧曝光时间是 66.66ms ，如果强制曝光为 10ms 整数倍，最大即 60ms ，则有 6.66ms 无法参与曝光，损失性能。
所以，我们可以通过修改帧率，使每帧图像分到的时间是 10ms 的整数倍，则可以用满每帧曝光时间，室内效果也会更好。修改帧率可以通过插入Dummy Line 或者 Dummy Pixel 。这需要一点点计算，具体计算需要看 sensor输出时序。
那么，我们就可以知道只有在室内光源的能量周期性变化的时候会出现 banding ，在室外阳光下不会出现这种现象。这是 CMOS sensor 的曝光特性决定的，我们可以尽量避免。
跟着小鱼干走，工频干扰的原因和解决方式这就给揪出来了。缺水的小鱼干，终于可以喘口气喝点水，滋润一下了，大家如果有问题需要交流，可以在博文的下方评论，小鱼干看到会尽快回复的。下一期小鱼干将给大家分享《图像传感器的触发模式》。
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【参考文献】
- 《强光下Banding的说明》
https://wenku.baidu.com/view/8902b55a54270722192e453610661ed9ad515505.html
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