展望2023 | 安森美圖像傳感器在“成像”世界里的創新與突破

文章來源：中國機器視覺網

為了應對汽車與工業市場的新需求，安森美(onsemi)一直在圖像傳感器領域不斷探索和突破：提高圖像傳感器的感光性能、降低噪聲、提高幀率和分辨率、增大動態范圍，甚至直接使用圖像傳感器輸出3D信息和高光譜信息等，讓視覺系統更加精準。

▲安森美中國區汽車現場應用工程經理 William Chen

根據Yole Development 2021年數據顯示，安森美圖像傳感器在工業領域的CIS市場份額排名第一，其中在汽車圖像傳感器市場更是擁有超過50%的份額。

據安森美中國區汽車現場應用工程經理William Chen介紹：

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安森美專注于車載成像市場，擁有超過18年的車載專業經驗。除了符合車載成像要求的高圖像性能以外，安森美在車規可靠性、功能安全等技術領域也擁有深厚的積累。圖像和可靠性二者兼備是安森美的主要領先優勢。

▲安森美智能感知部工業成像產品線經理 Danny Scheffer

安森美的轉型之旅始于2020年底，實現可持續發展，并在細分市場上取得成功，是公司新的行動指南和最高標準。安森美智能感知部工業成像產品線經理Danny Scheffer表示：

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可持續發展是全球面臨的共同挑戰，也是所有市場的共同議題。安森美注重企業社會責任，致力于通過推動創新，支持可持續的生態系統，使客戶能實現他們自己的可持續發展目標，共同創造更美好的明日世界。

在某些情況下，攝像頭整體功率預算中，CMOS圖像傳感器可能占較大的比例，安森美一直注重低功耗設計。低功耗可以延長終端產品（如手持式條形碼掃描儀）的使用時間并提高能效，而且無需散熱或減少攝像頭中的冷卻機制就能提高整體圖像質量。電源會產生熱量，熱量會增加噪聲，所以傳感器甚至相機的溫度越低，產生的圖像質量就會越好。與此同時，安森美的傳感器靈敏度的提高減少了對額外照明的需求。例如，在智能交通解決方案應用(ITS)中，它無需再加閃光燈，還避免了對環境的光污染。近紅外(NIR)靈敏度的提高進一步改善了器件的整體靈敏度，有助于減少對額外光源的需求。

2021年11月，安森美在像素內電荷傳輸CMOS圖像傳感器的開創性設計和開發工作，因其卓越的工程創造力而獲得獲美國國家電視藝術與科學學院(NATAS)授予技術與工程艾美獎(Emmy Award for Technology and Engineering)。談及這項安森美開創性的技術，Danny Scheffer表示：

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這項像素技術支持調整傳輸特性，以提供像素內高動態范圍，同時最大限度地減少在高動態范圍場景中更高噪聲水平所帶來的不良影響。競爭性技術可能使用光學比率來獲得像素中更高的信號存儲能力，但這導致了最終高動態范圍圖像中更高的噪聲。這種噪聲在視覺上表現為圖像中本應平滑過渡的部分顏色不均勻（如天空的一部分應從淺藍色平滑過渡到深藍色，但最后是斑點狀的顏色）。如何處理減少這種不均勻是安森美專有技術的一部分。

面對當前機器視覺市場上在相機端引入分析算法的趨勢，Danny Scheffer也對此做出了區分，相機能夠處理更復雜的運算與在傳感器芯片中集成處理器兩者之間的區別是，集成算法只能執行一組有限的任務，所以它將成為一個相當專門的或優化的設計，用于特定的應用，而集成板載 (可編程的) 微處理器更靈活和通用。

此外，傳感器低光性能和動態范圍的挑戰也是安森美一直重點突破的方向。具體來說，傳感器的低光性能在任何需要夜間使用的應用中(如作為智能建筑或智能城市的一部分的安防/監控應用)發揮優勢。高動態范圍的優勢是為觀看者提供更詳細、更悅目的圖像，無論是汽車后裝市場的DVR、智能家居可視門鈴，還是其他應用。

▲安森美智能感知部高級市場營銷總監Geoff Ballew

圖像傳感器的發展趨勢依然會以追求高分辨率，高畫質，高性價比為主流。安森美將不斷推陳出新，以3D成像、高光譜和多光譜成像為未來的方向，賦能機器超越人眼的視覺。安森美智能感知部高級市場營銷總監Geoff Ballew透露：

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未來2到3年，安森美仍將持續關注各種應用的不同趨勢，從小器件縮小像素尺寸結合全局快門，到針對平板顯示器市場、工廠自動化等的超高分辨率。重點將放在進一步提高全局快門性能、低功耗設計以及增加動態范圍上。