NVIDIA Jetson Nano 2GB 系列文章（9）：调节 CSI 图像质量

在本系列上一篇文章中，我们为大家展示了如何执行常见机器视觉应用。在本篇文章中，我们将带领大家调节 CSI 图像质量。

前面两篇文章在 Jetson Nano 2GB 上使用 CSI 摄像头做了几个实验，效果很不错，并且很容易上手。很快有用户反映，觉得摄像头拍到的图像质量似乎有点问题，包括可能有些噪点、色偏之类的问题，或者想处理白平衡、调整亮度/对比度/饱和度之类的问题，该如何解决？

本期重点就带着大家利用强大的 GStreamer 框架，调整一些设定值，来改变 CSI 摄像头截取图像的质量，主要包括 nvarguscamerasrc 与 videobalance 这两个元素，都提供可调整的参数，以下简单说明。

首先启动一个最基础的 CSI 摄像头调用代码，如下：

执行结果如下图：

接着在 Jetson Nano 2GB 上打开一个终端，利用 GStreamer 提供的 gst-inspect-1.0 指令去查询 CSI 摄像头可设定的参数有哪些。

指令后面的“nvarguscamerasrc”元素对应 CSI 设备，是 NVIDIA 提供 Argus 库的对应关键字。执行上述指令后会出现长达 146 行的列表，内容太多不一一说明，仅就以下部分进行测试：

wbmode  : 白平衡影响照片的色温，可设定[0:9]的整数

tnr-mode 与 tnr-strength ：调整时间降噪强度 

首先选择 tnr-mode 选项：设值为[0:2]的整数 

然后再选择 trn-strength 强调，从[-1:+1]之间的浮点数

ee-mode 与 ee-strength：调整边缘增强强度

首先选择 tnr-mode 选项：设值为[0:2]的整数

然后再选择 trn-strength 强调，从[-1:+1]之间的浮点数

saturation：饱和度，设值[0:2]之间的浮点数

以上是 nvarguscamerasrc 设定值的一部分，因此在 GStreamer 工作流里面，需要放在 nvarguscamerasrc 元素里。下面代码做以下的测试设定：

• 白平衡：wbmode=3（白炽灯）

• 时间降噪强度：tnr-mode=2（NoiseReduction_HighQuality）,tnr-strength=1

• 边缘强化强度：ee-mode=2（EdgeEnhancement_HighQuality）,ee-strength=1

• 饱和度：saturation=0.5

添加的代码在下方代码“粗体底线”的部分：

执行结果如下图：

这个输出结果与原图相比较，可以明显看到因为饱和度只取“0.5”，导致颜色明显变淡，边缘的部分则明显增强，至于噪点部分没有明显变化。

另外还有一个 videobalance 元素可以对图像质量进行调整，同样使用 gst-inspact-1.0 来检查 videobalance 里的参数，执行以下质量：

这部分设定值比较单纯，主要由 7 个设定值，其中与图像有关的以下部分：

下面代码做以下的测试设定，见于“粗体底线”部分：

• 对比度 constrast（预设值为 1）设为 1.5

• 亮度 brightness（预设值为 0）设为 0.2

• 饱和度 saturation（预设值为 1）设为 2.0

添加的代码在下方代码“粗体底线”的部分：

执行结果如下图：

这里的饱和度改变较大，可以看出明显的差异。

以上是简单地透过调整这两个元素的部分参数所作的实验，实际的优化过程还需根据实际状况进行优化调整，特别是光线模式的选择，最好根据当时的状况修改。