圖像傳感器行業(yè)分析

　　圖像傳感器的視訊比現(xiàn)在是給定的，使用高清（HD）分辨率1080p，攝像機設(shè)計正朝使用更小的光學(xué)格式發(fā)展，導(dǎo)致需要更小的像素結(jié)構(gòu)，以降低整體系統(tǒng)成本，同時不影響圖像性能或光靈敏度。

　　CCD圖像傳感器由于靈敏度高、噪聲低，逐步成為圖像傳感器的主流。但由于工藝上的原因，敏感元件和信號處理電路不能集成在同一芯片上，造成由CCD圖像 傳感器組裝的攝像機體積大、功耗大。CMOS圖像傳感器以其體積小、功耗低在圖像傳感器市場上獨樹一幟。但最初市場上的CMOS圖像傳感器，一直沒有擺脫 光照靈敏度低和圖像分辨率低的缺點，圖像質(zhì)量還無法與CCD圖像傳感器相比。

　　如果把CMOS圖像傳感器的光照靈敏度再提高5倍～10 倍，把噪聲進(jìn)一步降低，CMOS圖像傳感器的圖像質(zhì)量就可以達(dá)到或略微超過CCD圖像傳感器的水平，同時能保持體積小、重量輕、功耗低、集成度高、價位低 等優(yōu)點，如此，CMOS圖像傳感器就會取代CCD圖像傳感器，并且發(fā)展出更好的功效。

　　由于CMOS圖像傳感器的應(yīng)用，新一代圖像系統(tǒng)的開發(fā)研制得到了 極大的發(fā)展，并且隨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模的形成，其生產(chǎn)成本也得到降低。現(xiàn)在，CMOS圖像傳感器的畫面質(zhì)量也能與CCD圖像傳感器相媲美，這主要歸功于圖像傳感器 芯片設(shè)計的改進(jìn)，以及亞微米和深亞微米級設(shè)計增加了像素內(nèi)部的新功能。實際上，更確切地說，CMOS圖像傳感器應(yīng)當(dāng)是一個圖像系統(tǒng)。一 個典型的CMOS圖像傳感器通常包含：一個圖像傳感器核心（是將離散信號電平多路傳輸?shù)揭粋€單一的輸出，這與CCD圖像傳感器很相似），所有的時序邏輯、 單一時鐘及芯片內(nèi)的可編程功能，比如增益調(diào)節(jié)、積分時間、窗口和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。事實上，當(dāng)一位設(shè)計者購買了CMOS圖像傳感器后，他得到的是一個包括圖像陣 列邏輯寄存器、存儲器、定時脈沖發(fā)生器和轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的全部系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的CCD 圖像系統(tǒng)相比，把整個圖像系統(tǒng)集成在一塊芯片上不僅降低了功耗，而且具有重量較輕，占用空間減少以及總體價格更低的優(yōu)點。

　　作為基于半導(dǎo)體方案的領(lǐng)先供應(yīng)商，安森美半導(dǎo)體在圖像傳感器領(lǐng)域擁有超過40年的經(jīng)驗和世界上最多和最廣的相關(guān)傳感器專利超過2，000項，而我們的因特網(wǎng)協(xié)議（IP）安全攝像機在全球占第一位，而整體安防攝像機占第二，所以能為客戶提供全面的圖像傳感器產(chǎn)品陣容，以領(lǐng)先市場的器件提供高動態(tài)范圍和高幀率帶來性價比優(yōu)越的方案，同時利用公司開發(fā)的其它產(chǎn)品和技術(shù)以支持并增強圖像傳感器用于安防應(yīng)用。

　　安森美半導(dǎo)體專有的雙轉(zhuǎn)換增益3.0微米（μm） DR-Pix?像素技術(shù)用于增強低光照性能，及將動態(tài)范圍拓寬至最大105dB。DR-Pix?技術(shù)像素提供兩種模式：低轉(zhuǎn)換增益模式，優(yōu)化用于在明亮環(huán)境下提供更大的電荷處理能力;高轉(zhuǎn)換增益模式，在低光照環(huán)境下提供更高的靈敏度及更低的讀取噪聲。其它特性還包括全局復(fù)位釋放快門模式、先進(jìn)的板載統(tǒng)計引擎、高速可配置環(huán)境切換、自動黑電平校準(zhǔn)（BLC）、片上鎖相環(huán)（PLL）及溫度傳感器。

　　CMOS圖像傳感器

　　近年來，隨著CMOS工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)，CMOS傳感器的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，包括數(shù)碼相機、電腦攝像頭、視頻電話、手機、視頻會議、智能型安保系 統(tǒng)、汽車倒車視像雷達(dá)、玩具，以及工業(yè)、醫(yī)療等應(yīng)有盡有。實際上，CMOS圖像傳感器最初應(yīng)用于工業(yè)圖像處理;在那些旨在提高生產(chǎn)率、質(zhì)量和生產(chǎn)工藝經(jīng)濟(jì) 性的全新自動化解決方案中，它至今仍然是至關(guān)重要的圖像解決方案。

　　應(yīng)用要求的不斷提升，CMOS傳感器的成像質(zhì)量也在不斷提高，安森美半導(dǎo)體利用其在這一領(lǐng)域的專利技術(shù)和豐富的經(jīng)驗，以創(chuàng)新的設(shè)計，采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝技術(shù)開發(fā)出了高性能CMOS有源像素傳感器等多種產(chǎn)品。

　　安森美半導(dǎo)體最新的一款圖像傳感器AR0230CS是1/2.7英寸光學(xué)制式器件，帶105 dB動態(tài)范圍，結(jié)合業(yè)界領(lǐng)先的低光照功能及優(yōu)異的近紅外線（NIR）性能。

　　對于尋求升級現(xiàn)有720p因特網(wǎng)協(xié)議（IP）攝像機設(shè)計的安防攝像機制造商而言，AR0230CS以集成高動態(tài)范圍（HDR）支持的1/2.7英寸210萬像素CMOS傳感器，提供高品質(zhì)1080p（1920x1088分辨率）視頻。這圖像傳感器能夠以每秒60幀 （fps）的速率捕獲高清（HD）1080p視頻數(shù)據(jù)。它包含集成的HDR視頻支持，帶優(yōu)化的運動補償、高級局部色調(diào)映射（ALTM）及數(shù)字側(cè)向溢流（digital lateral overflow， DLO），以將運動偽像減至最少，及優(yōu)化HDR色彩再現(xiàn)。這完整的HDR功能確保新的HDR1080p相機設(shè)計加快上市進(jìn)程。此外，AR0230CS提供交錯式T1/T2輸出，用于使用第三方網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商（ISP） HDR支援的客戶。

　　安森美半導(dǎo)體最近獲全球視頻監(jiān)控市場領(lǐng)袖海康威視“最佳戰(zhàn)略合作伙伴”獎的表彰，這是該企業(yè)連續(xù)第3年獲這一殊榮。過去六年，安森美半導(dǎo)體向海康威視提供了高品質(zhì)的圖像傳感器，用于安防攝像機，包括新的210萬像素的圖像傳感器，它結(jié)合了業(yè)界領(lǐng)先的微光能力和出色的近紅外性能，并提供1080p的高動態(tài)范圍的視頻數(shù)據(jù)。安森美半導(dǎo)體提供對多重終端市場的完整的一維和二維CMOS圖像傳感器產(chǎn)品，其中既有系列標(biāo)準(zhǔn)圖像傳感器，也有定制及專用產(chǎn)品。今后，安森美將繼續(xù)推動高品質(zhì)的圖像傳感器用于全球安防監(jiān)控領(lǐng)域。

　　結(jié)束語

　　圖像傳感器在安防領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢在很多方面來看，整體市場正邁向更低成本的方案，同時不能犧牲圖像性能。而高清（HD）分辨率的使用（當(dāng)前是1080p，未來可能更高），視訊比現(xiàn)在是給定的，需要不斷降低整體系統(tǒng)成本推動著攝像機設(shè)計邁向使用更小的光學(xué)格式，這導(dǎo)致需要更小的像素結(jié)構(gòu)，以成本有效的方式來達(dá)到這些分辨率，而不影響圖像性能或光靈敏度。這一整體趨勢也適用于圖像壓縮協(xié)處理器的發(fā)展，因而也需要開發(fā)和使用較小的設(shè)計和制造節(jié)點。