# isp

**Repository Path**: GalaxyTD_3/isp

## Basic Information

- **Project Name**: isp
- **Description**: ISPController是一个基于 Qt 的 ISP（Image Signal Processing）调参工具，采用四层架构设计，实现了界面交互、图像显示、参数管理和管道控制等功能。
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 3
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-03-07
- **Last Updated**: 2025-07-28

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: Qt

## README

# ISPController

ISPController 是一个基于 Qt 的 ISP（Image Signal Processing）调试工具，专为 FPGA+MCU 的 SoC 板子设计，用于图像调试和参数配置。它集成了 ISP 调试功能和串口通信功能，支持图像加载、参数配置、效果预览以及与嵌入式端的通信。通过模块化设计和自定义通信协议，ISPController 实现了高效的调试和参数配置流程。

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## 项目背景

本项目主要用于实验室的 ISP 算法调试。硬件部分基于 FPGA+MCU 的 SoC 板子，硬件算法通过 Verilog 实现并烧录固定。软件通过与嵌入式端通信，配置硬件算法的参数。ISPController 作为上位机软件，集成了图像调试和串口通信功能，支持单张图像调试和参数配置，并通过自定义协议与 FPGA 进行数据交互。

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## 项目结构

### 1. **TuningTab（界面交互层）**
   - 负责用户界面的交互逻辑。
   - 提供参数输入、文件选择、图像显示等功能。
   - 与 `ImageViewer` 和 `ParamManager` 交互，传递用户输入和显示结果。

### 2. **ImageViewer（图像显示层）**
   - 负责图像的显示和处理。
   - 支持 RAW 图像的加载、转换和显示。
   - 与 `TuningTab` 交互，接收用户选择的图像并显示处理结果。

### 3. **ParamManager（参数管理层）**
   - 负责管理 ISP 调参所需的参数。
   - 提供参数的设置、获取和更新功能。
   - 与 `TuningTab` 和 `PipelineController` 交互，传递参数信息。

### 4. **PipelineController（管道控制层）**
   - 负责控制 ISP 处理管道。
   - 调用底层算法处理图像，并返回处理结果。
   - 与 `ParamManager` 和 `ImageViewer` 交互，接收参数并返回处理后的图像。

### 5. **SerialPort（串口通信层）**
   - 实现与嵌入式端的串口通信功能。
   - 支持 FPGA 与上位机的数据传输。
   - 设计并实现自定义通信协议，支持 FPGA 与上位机的联调。

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## 功能特性

### **ISP 集成部分**
- **图像调试工具**：
  - 支持 RAW 图像的加载、处理和显示。
  - 提供参数配置界面，支持动态调整 ISP 算法参数。
  - 实时预览参数调整后的图像效果。
- **模块化设计**：
  - 支持动态加载和替换算法模块，便于扩展和维护。

### **串口通信部分**
- **串口通信功能**：
  - 实现与嵌入式端的串口通信，支持 FPGA 与上位机的数据传输。
  - 提供串口配置界面，支持波特率、数据位、校验位等参数设置。
- **自定义通信协议**：
  - 设计并实现了一套轻量级的通信协议，用于 FPGA 与上位机的数据交互。
  - 通过 UI 界面选择算法或手动输入参数，自动生成 FPGA 可解析的数据并发送。

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## 快速开始

### 1. 克隆仓库
```bash
git clone https://gitee.com/GalaxyTD_3/isp.git
```

### 2. 编译项目
- 使用 Qt Creator 打开项目。
- 配置 Qt 环境并编译项目。

### 3. 运行项目
- 连接 FPGA+MCU 的 SoC 板子，并确保串口通信正常。
- 运行 ISPController，加载图像并配置参数，通过串口将参数发送至嵌入式端。

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## 通信协议

### 协议概述
- 协议用于上位机与 FPGA 之间的数据交互。
- 通过 UI 界面选择算法或手动输入参数，生成 FPGA 可解析的数据格式。
- 数据包结构包括：
  - **Header**：标识数据包的开始。
  - **Command**：指定操作类型（如参数配置、图像调试等）。
  - **Data**：包含具体的参数或配置信息。
  - **Checksum**：用于数据校验。

### 示例
以下是一个简单的数据包示例：
```
[Header][Command][Data][Checksum]
```

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## 未来计划

- **ISP 算法的动态加载和配置**：
  - 分阶段集成多个 ISP 算法，初期逐个实现并测试。
  - 在集成 3-4 个算法后，抽象出一个通用的算法基类，统一管理算法的加载、配置和执行。
  - 提供插件化支持，便于后续算法的动态扩展。

- **线程池优化**：
  - 引入线程池机制，用于管理 UI 线程和算法线程的并发执行，避免 UI 卡顿。
  - 将耗时的算法任务（如图像处理、参数计算）分配到独立的线程中执行，确保主线程（UI 线程）的流畅性。
  - 提供线程任务的优先级管理，确保关键任务（如实时图像显示）能够优先执行。

- **串口通信协议**：
  - 设计并实现一套轻量级的通信协议，用于 FPGA 与上位机之间的数据交互。
  - 协议支持一键发送功能，通过 UI 界面选择算法或配置参数后，自动封装数据并发送至 FPGA。
  - 数据包结构包括：
    - **Header**：标识数据包的开始。
    - **Command**：指定操作类型（如参数配置、图像调试等）。
    - **Data**：包含具体的参数或配置信息。
    - **Checksum**：用于数据校验，确保传输的可靠性。
  - 提供协议调试工具，便于测试和验证数据包的正确性。

- **性能优化**：
  - 优化通信协议，提高数据传输效率，减少延迟。
  - 改进图像处理算法，提升处理速度和效果。

- **日志功能**：
  - 增加日志功能，记录关键操作和通信数据，便于调试和问题排查。


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## 贡献者
- 胡菁文

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