校准平场阴影，但不掩盖坏数据

本测试要回答的问题

只有在固定好照明和光学系统之后，才去除稳定的阴影。校正图既无法还原饱和像素，也无法修复不断变化的阴影。

这是一份与厂商无关的现场调试方法。更改任何设置之前，请先查阅所用具体型号的相机、镜头、传感器或控制器手册。文中的数值示例表为假设数据，既不是 Deyi Vision 的测量结果，也不是产品规格。

首先判断这一不需要的图案相对于传感器是否固定。在不改变成像组件的前提下，移动或旋转参考物，比较图案出现的位置。跟着靶标走的痕迹属于参考物本身；变化的阴影则需要排查照明或几何布置。校正图针对的是可重复的响应，而不是为了让每个表面都看起来均匀。

前置条件

使用线性原始数据，以及充满视野的未饱和均匀靶标。不同相机的校正实现各不相同；使用任何相机内校准功能之前，应先核实其所用的校正模型。

先确定校正放在软件、相机还是采集卡中进行，并记录这一选择。示例表是一个说明性的软件计算，不是某厂商设备的系数文件。需要硬件校准时，请采用该型号所支持的专用流程。不要在不知情的情况下启用相互重叠的校正环节：偏移量已经被扣除之后再次减去，会改变被检测的数据。

测试台与记录

准备镜头盖或暗环境、漫反射参考面、原始数据采集方式，以及校正图的版本管理。系统预热后，锁定曝光、增益、光圈、ROI 和照明。

记录校准帧之前，先标明参考面，并检查其上有无纹理、划痕和脏污。镜头的阴影特性和光源照明，要保持与检测时相同的布置。记录温度状态和采集时的图像处理方式。带有自动显示归一化的预览可能掩盖渐变，所以在判定参考面合适之前，要先查看原始数据的灰度剖面线和饱和像素。

执行测试

1. 在量产设置下，分别平均 32 帧暗帧和 32 帧均匀亮帧。
2. 生成校正图之前，检查参考面是否有脏污、渐变和饱和。
3. 仅对分母有效的像素应用偏移/增益校正；保留坏点掩膜和原始数据。
4. 另用一块独立的均匀靶标，并用实际缺陷做测试；更换镜头或改变照明后重复。

平均之前，先逐帧检查每一张暗帧和亮帧。画面移动、间歇性照明或不稳定的背景，不是把这些图像简单合并就能修复的。被剔除的帧及剔除原因，要与已采用的校准集分开保存。确保暗帧采集时确实挡住了光线，并且亮参考在整个视野内都处在传感器的有效范围之内。

假设示例表

在这份假设的软件示例表中，暗值为 10 DN，平场值为 130 DN，原始值为 100 DN，参考电平为 160 DN；校正后的输出为 120 DN。接近零的分母必须判为无效，不能无限制地放大。

corrected = (raw - dark) * reference_level / (flat - dark)
Example: (100 - 10) * 160 / (130 - 10) = 120
Do not divide where flat - dark is near zero; flag invalid pixels.

分母必须代表高于暗电平的可用响应。响应不足的地方，应把该像素标为无效，而不是凭空设定一个很大的补偿系数。无效掩膜要贯穿后续检测，以免被掩膜屏蔽的区域悄悄变成合格结果。比较原始值与校正值时，不要做显示缩放，并确认由哪个环节执行偏移扣除。

测试流程

把流程图当作一条带版本的数据路径来读。暗参考、亮参考、校正图和掩膜要关联到同一条配置记录。未经校正的原始采集数据与结果一并存放，这样校正过程既可以复现，也可以去除。如果不知道某个文件对应的镜头、曝光或光源配置，仅仅给文件改名并不算版本控制。

解读证据

校正图要用另一次独立的参考采集来评估，而不是用生成它的那些帧。检查中心和角落的残余图案，同时也要检查增益校正幅度很大的区域中的噪声。让有代表性的合格品和缺陷品，分别走原始处理和校正后处理两条路径。背景变平坦，只有在所要求的缺陷仍可区分、检测判定仍然可靠时才有意义。

故障排查

• 如果校正后的图像中出现了靶标的纹理，说明参考面并不均匀。
• 暗角处噪声明显升高，提示增益校正过度；应改善光源，而不是把校正图用到超出其有效范围的区域。

如果重复采集的参考图像随预热过程而变化，先比对所记录的工作状态，再决定是否重新生成系数。如果缺陷在校正后消失了，要检查校准靶标上是否存在类似的纹理。如果某张校正图对一种设置有帮助、对另一种设置却有害，应检查配置的选择和配准。不要仅仅因为校正后的显示比原始图像更平滑，就保留旧的校正图。

验收与交接

要求残余均匀性和缺陷测试在独立图像上满足预先规定的限值。保存校正图、掩膜、设置和校准日期；任何相关配置变更之后，该校正图即作废。

将原始文件、设置、样品标识和判定限值一并归档。请参照下方相关的产品指南与准备指南，与 Deyi Vision 讨论已有书面记载的需求。

发布校正图时，必须同时给出明确的有效范围：所保存的光学布置、采集设置和已测试的工作条件。确认重启应用程序后加载的是预期的校正图和掩膜，并且缺少校准数据时会出现可识别的状态。针对相关的设置变更，规定重新校准的触发条件。交接材料必须包含独立的验证图像和原始失败数据，而不能只有校准文件和它最好看的预览图。