近几年,随着智能手机、汽车自动驾驶、人脸识别监控以及工业自动化、无人机、机器人等行业市场的快速发展,CIS(CMOS Image Sensor,CMOS图像传感器)市场规模近年来也迎来了持续稳定的增长。
CMOS图像传感器
作为机器视觉的核心视觉元件,图像传感器一直以来都凭借着广阔的视觉应用市场拥有可观且稳定增长的出货量。图像传感器可分为CCD和CMOS,这几年来,随着CMOS图像传感器在体积、功耗及成本等多方面优于CCD的表现,使得CMOS图像传感器逐渐取代CCD而成为市场的主流。尤其随着近年来CMOS图像传感器的背照式和堆栈式技术的进一步推进,让CMOS图像传感器从智能手机逐渐朝汽车、安防监控、医疗、VR以及工业等诸多细分市场覆盖。
据系,台湾研究院发布的全球图像传感器的产业报告对这一趋势进行了详细的数据说明,该报告指出:2017年,智能手机应用占CMOS图像传感器销售额的62%,达 77.5 亿美元,但手机市场逐渐进入到相对饱和期,未来三五年,市场份额预计将在2022年降至45%。而在未来几年,汽车、安防监控、医疗、玩具/电玩与工业等将成为带动 CMOS 传感器高速发展的主要动力。
研究报告中,在“各领域CMOS传感器市场规模年平均复合增长率”这一项分析显示,汽车和安防领域的CMOS传感器市场将分别达到55%以及36%的复合增长率,自动驾驶以及AI监控将成为这些市场增长的主要推力。随着这几大市场近年来的持续高增长,CMOS图像传感器也将迎来新一轮的产业成长高峰。
作为CMOS传感器复合增长率最快的两大行业领域,汽车和安防视频监控正进入到人工智能技术应用阶段,为了能够让机器更加快速、精准地理解图像中的“语义”,需要图像传感器能够尽可能真实地还原所拍摄图像中的每一处细节。正因如此,机器视觉/人工智能对于图像传感器的性能要求也在不断攀升,这使得近些年快速发展的CMOS图像传感器技术逐渐成为了机器视觉/人工智能最为基础的核心。
尤其是在安防监控市场,CMOS图像传感器的发展至关重要。随着智慧城市、雪亮工程建设的大力推进,城市视频监控被赋予了“城市视觉感知系统”的新含义,为了让视频监控看得清、看得懂,我们一边在不断强化视频监控AI智能应用,另一边也在同步提升监控系统本身的硬件系统整体性能。这其中,视频监控的像素水平、超低照夜视功能是辅助AI更好发挥效能的前提和基础。在以视觉为核心的安防监控系统中,CMOS图像传感器无疑扮演着相当核心的角色。
为了更好的顺应安防监控的应用需求,CMOS图像传感器从成像设计上需要做针对性的改善,从这几年来成像技术厂商推出的安防专用CMOS传感器产品来看,由于需要考虑到场景环境、光照、气温等各种因素的影响,监控用CMOS图像传感器的设计也开始进入到“场景定制化”阶段,不同的应用场景所适用的产品不一而同。当前监控行业普遍存在的四大问题,分别为夜晚摄像头工作困难、摄像头红曝刺眼、摄像头功耗大或体积大、AI对摄像头的人脸识别要求高等,为此,这也成为监控专用CMOS图像传感器不断突破的几大方向。
其中,提升摄像头像素水平是首要的基础,各家企业都在为此努力,满足市场的需求,如客户对于监控的像素升级需求比较强烈,以前安防监控以200万像素为主,现在随着高清化的趋势加快,500万像素、4K产品开始逐渐上量。