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CMOS图像传感器市场的发展及前景

AI监控推动CMOS图像传感器性能升级


  来源: 安防展览网 时间:2019-08-30 编辑:黄菊军
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近年来,CIS(CMOS Image Sensor,CMOS图像传感器)市场持续稳定增长。图像传感器作为机器视觉的核心视觉元件,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,CMOS图像传感器在体积、功耗及成本等多方面表现都优于CCD,已逐渐取代CCD成为市场的主流。

 汽车、安防监控、医疗CMOS图像传感器市场增长量攀升

近年来CMOS图像传感器背照式和堆栈式技术发展快速,使得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。

台湾Yuanta Research2019年年中发布的全球图像传感器的产业报告即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。

其中,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。这里我们重点探讨下安防监控市场的CMOS图像传感器的性能升级情况。

AI监控推动CMOS图像传感器性能升级

近年来,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。

提升摄像头像素水平是首要的基础,有业内人士表示,1080P成为主流,逐步向4K发展,人脸识别、物体识别等智能视频需求的兴起,H.265编码技术的普及,使得高分辨率成为发展趋势。现在人们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。

与此同时,随着摄像头像素越来越高,网络传输能力无法满足其需求,必须依靠边缘计算等方式,在图像采集端进行视频预处理之后再到云端进行更复杂的解析,为此,需要推出适配的CMOS图像传感器以此辅助监控系统在采集端即能进行AI处理。

对此,SmartSens 提出了传感器端计算的概念,利用目前发展中的半导体制程技术,可以在堆叠式CMOS传感器芯片的封装中增加搭载部分人工智能算法的逻辑运算层。通过将数据处理过程“前置”至传感器端,开发者能够实现更快的数据处理速度、更高的系统效率和更强的数据隐私保护,并降低数据传输延迟、节省系统功耗、减少物联网网络带宽需求,以及降低系统硬件实现成本。

关键词:图像传感器 传感器 人工智能 汽车 仪器    浏览量:3551

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