▲CIS市场规模
1、车载领域
车载领域的CIS应用包括:后视摄像(RVC),全方位视图系统(SVS),摄像机监控系统(CMS),FV/MV,DMS/IMS系统 。
汽车图像传感器全球销量呈逐年增长趋势。 后视摄像(RVC)是销量主力军,呈稳定增长趋势,2016年全球销量为5100万台,2018年为6000万台,2019年预计达到6500万台。 FV/MV全球销量增长迅速,2016年为1000万台,2018年为3000万台,此后,预计FV/MV将依旧保持迅速增长趋势,预计2019年销量可达4000万台,2021可达7500万台,直逼RVC全球销量。
▲汽车图像传感器全球市场
HDR技术方法 。 HDR解决方案,即高动态范围成像,是用来实现比普通数位图像技术更大曝光动态范围。 时间复用。相同的像素阵列通过使用多个卷帘(交错HDR)来描绘多个边框。好处:HDR方案是与传统传感器兼容的最简单的像素技术。缺点:不同时间发生的捕获导致产生运动伪影 。
空间复用。单个像素阵列帧被分解为多个,通过不同的方法捕获:1.像素或行级别的独立曝光控制。优点:单帧中的运动伪影比交错的运动伪影少。缺点:分辨率损失,且运动伪影仍然存在边缘。2.每个像素共用同一微透镜的多个光电二极管。优点:在单个多捕获帧中没有运动伪影;缺点:从等效像素区域降低灵敏度。
非常大的全井产能。
闪变抑制技术 。 多个集成周期(时间多路传输)。在每个整合期内对光电二极管充电进行多次进行采样,样品光电二极管比LED源频率更高。
多个光电二极管(空间多路复用)。使用较大的光电二极管捕捉较低的轻松的场景;使用较小的不灵敏光电二极管在整个帧时间内集成(减轻LED闪烁)。
每个像素由两个光电二极管构成。其中包含一个大的灵敏光电二极管和一个小的不灵敏光电二极管,小型不灵敏光电二极管可在整帧中合并,从而减轻LED闪烁。优势在于有出色的闪变抑制、计算复杂度低;劣势在于更大更复杂的像素架构、更复杂的读数和电路定时、大型光电二极管和小型光电二极管和之间的光谱灵敏度不匹配。
▲闪变抑制技术成像效果
阵列摄像机 。 阵列摄像机是一种新兴的摄像机技术,是指红外灯的内核为LED IR Array的高效长寿的红外夜视设备,可能是可行的LED检测解决方案。
用于LED检测的低灵敏度摄像头可以实现图像融合的组合输出,并能够实现单独输出,或同时输出。主要优势在于亮度高、体积小、寿命长,效率高,光线匀。
2、手机领域
2000年,夏普首次推出可拍照的手机;随后智能手机时代到来,主摄像头素质不断提升;目前,双摄/多摄已成为主流 。 前置摄像头素质同步提升,目前越来越多厂商加入人脸识别功能。
▲摄像模组构成
随着技术的发展,越来越多的手机开始注重拍照的硬件升级。摄像头和CMOS成为了产品突出差异性的卖点之一。抛开镜头差异,成像质量与CMOS大小成正比,主摄像素提升推动CMOS迭代升级。
随着技术的发展,手机的CMOS也在日益增大,1/1.7英寸级的CMOS如今成为手机摄像头传感器的新选择。而更多手机也用上了1/2.3英寸级的传感器。
手机摄像头过去以像素升级为主;受CMOS尺寸限制,手机摄像开始注重变焦能力 。
变焦有光学变焦与数码变焦两种。光学变焦通过光学原理调整焦距,成像画质无损。数码变焦就是通过软件算法来放大/缩小,通过插值计算,成像有损,有较多噪点。
为了进一步提升手机成像素质,注重变焦能力;而传统专业相机的光学系统无法移植到手机上。手机变焦往往会采用“双摄变焦”,采用两个定焦镜头,利用其物理焦距的不同,实现变焦效果;显然,单摄已经无法满足对光学变焦的需求了。
目前主流的 3D 深度摄像主流有两种种方案:结构光、TOF。iPhone采用前者,华为采用后置。 结构光(Structured Light):结构光投射特定的光信息到物体表面后,由摄像头采集。根据物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息,进而复原整个三维空间。
结构光(Structured Light):结构光投射特定的光信息到物体表面后,由摄像头采集。根据物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息,进而复原整个三维空间。
根据Yole的统计显示,平均每部智能手机CMOS图像传感器数量在2024年将达到3.4个,年复合增长率达到6.2%。
手机摄像头数量增加,CIS出货量成倍增长。为了提高照相画质,手机引入了双摄、甚至三摄、四摄。
3、安防领域
闭路电视监控系统发展历程:录像带录像机(VCR)→数字视频录像机(DVR)→网络视频录像机(NVR)。视频监控系统越来越复杂,性能也不断升级。