关于flicker问题的调试总结

1、问题背景

最近在调试ov的一款sensor，客户反馈在他们那边的场景下会有明显的flicker现象，

确认了现象是工频干扰导致，后面在处理此问题的过程中遇到了不少问题，这里总结整理一下。

2、问题分析

怎么处理工频干扰导致的flicker问题呢？

一般有两种方式，一种调整曝光时间到工频的整数倍，这里工频是50Hz，那也就是调整曝光时间到10ms的整数倍。

另外一种就是通过将帧率调整到25fps（或者其他帧间隔时间是10ms整数倍的帧率），保证帧与帧之间的亮度变化相同，规避在视频模式下不停跳动的flicker现象。

关于flicker产生的具体原因请查看这篇内容：关于 Sensor flicker/banding 现象的解释

在调试过程当中，有遇到如下几个问题；

1）开启auto anti-flicker功能后还是存在flicker

2）强制将曝光时间调整至10ms的整数倍，还是存在flicker

3）将帧率调整至25fps，还是存在flicker

1）开启auto anti-flicker（自动抗闪烁）功能后还是存在flicker

这个是开始自测就发现了，auto anti-flicker是基于算法可以检测当前光源是否是带工频的光源，是50Hz还是60Hz工频，以 sensor输出帧率30fps为例；

当检测到是不带工频的光源时，sensor的曝光时间是 1-33ms范围内的任意时间（最小值要具体看sensor的最小曝光时间限制，这里以1举例），此时没有flicker；

当检测到是50Hz的工频光源时， 会自动补偿曝光时间到10ms的整数倍，避免闪烁；

当检测到是60Hz的工频光源时，会自动补偿曝光时间到8.333ms的整理倍，避免闪烁；

当时问题其实是开启了auto anti-flicker功能，但实际检测不到50Hz的工频，如何能更快、更准确的检测到对应光源的工频；

这个具体要看算法的性能和判断逻辑，以及对于开放的一些阈值参数的调试的是否有问题；

我当时是复用的另一套sensor的参数，调试anti-flicker参数后可以检测到50Hz工频了，因为硬件的差异（包括sensor、光圈、镜头）是需要重新调整参数适配的。

2）强制将曝光时间调整至10ms的整数倍，还是存在flicker

一般除了auto anti-flicker模式，另外也会有50Hz、60Hz的模式，就是直接选择调整曝光时间到10ms的整数倍还是8.333ms的整数倍。

以 sensor输出帧率30fps为例，不同场景下，曝光时间支持 ≤10ms、20ms、30ms 可调节；

客户那边是国内50Hz的光源场景，但为什么开启50Hz模式强制将曝光时间调整到10ms的整数倍都无法消除flikcer呢？

后续让客户在有flicker的场景下，保存了下串口里的打印，里面包含有sensor驱动中加的曝光行的log，通过曝光行计算得出曝光时间：

相对曝光时间：0x201 (513)行

一行时间：hts/plck = 0x42e/(0x42e * 3140 * 30fps)

绝对曝光时间：513 * (hts/plck) = 5.446ms

注：另外也可以不用那么麻烦，大部分平台的tuning工具可以直接读出曝光时间，可以直接连上tuning工具读取，这里是客户操作没成功，读取不到参数。

如上曝光时间是小于10ms的，所以50Hz及anti-flicker模式都是不生效的。因为对于曝光时间小于10ms的场景，

类似室外高亮场景，强制调整曝光时间到10ms，图像肯定就过曝严重，所以为了避免影响正常场景的使用，anti-flicker算法无法消除曝光时间小于10ms场景下的flicker。

此时可以通过修改帧率为25fps，来规避50Hz工频下的flicker，修改帧率为30fps，来规避在60Hz工频下的flicker。

3）将帧率调整至25fps，还是存在flicker

后面通过修改vts，将帧率调整到25fps，但客户反馈还是存在类似水波纹的flicker现象，那这时就要怀疑此时的配置是不是真的就是25fps了；

首先要确认sensor厂给的setting 帧率是否是真实的30fps, 还是说是30.1，30.2类似有比较大误差的帧率，那以此为准计算出的25fps的帧率肯定也是存在误差的。

另外确认下自己计算帧率的方式是否存在问题。

我就是按上文中的方式去计算的，里面公式列的是对的，但要注意的地方是不该把数值带进去，直接去计算结果。这会造成计算误差，应该是要将式子化简到最简为止后，再带入数值去计算。

如下是我参照上图中的公式计算25fps存在误差的结果（setting中默认的 vts=3148，hts=1070）：

pclk = frame_length ∗ line_length * fps = 3148 *1070 * 30 = 101050800；

line_time = line_length/pclk = 1070/101050800 = 0.011 ms；

frame_length = pclk /( line_length * fps))=pclk /(line_time * pclk * fps)= 1 / ( line_time * fps ) =1 /(0.000011 x 25) = 3636 ；

正确计算方式如下：

先求出一行时间 line_time:

= line_length/pclk

= line_length /(frame_length ∗ line_length * fps)

= 1/(frame_length ∗ fps)

不管25fps还是30fps，默认的pclk、line_length是不变的，则一行时间是不变的，得出如下公式：

1/(3148 ∗ 30) =1/(vts * 25)；

vts = (3148*30)/ 25 = 3778 ；

如上两种计算过程都是一样的，都是以pclk、line_length不变的情况下去计算VTS的，从结果来看，VTS相差了141，所以肯定导致帧率会不满足25fps，无法规避flicker。

3、问题总结

1）在曝光时间大于10ms/8.333ms的场景下，可通过补偿曝光时间到10ms/8.333ms的整数倍去解决flicker的问题。

2）曝光时间小于10ms/8.333ms的场景下，通过修改帧率为25fps，来规避50Hz工频下的flicker，修改帧率为30fps，来规避在60Hz工频下的flicker。

3）修改sensor VTS调整帧率时，要注意避免计算误差；及确认默认的setting真实帧率是多少。

作者：木东，微信：mudong_771
来源：ISP Tuning