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2016年CMOS传感器市场规模分析
2017-10-31 来源: 文字:[    ]

    智能图像传感器是能够捕捉和分析视觉信息,代替人眼做各种测量和判断的设备,由图像传感器和视觉软件组成,前者用于捕捉图像,后者用于分析“看到”的内容。典型的图像传感器可以分为:图像采集、图像处理和运动控制三个部分。它综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术,涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域。

   根据感光器件的不同,图像传感器可以分为CCD和CMOS两种。两者都执行相同的步骤:光电转换——电荷累积——输出——转换——放大。

   CCD成像仪主要由两部分构成:滤色器和像素阵列,微透镜将光线漏光到每个像素的光敏部分上,当光子通过滤色器阵列时,像素传感器开始捕获通过的光的强度,然后对光信号进行组合,统一输送到外部线路进行A/D处理。与CCD相比,CMOS是具有像素传感器阵列的集成电路,其每个像素传感器都有自己的光感传感器、信号放大器和像素选择开关。

    智能传感器的实现结构主要有三种:非集成化实现、混合形式、集成化实现。按照智能化的程度,分别对应:初级、中级和高级形式。MEMS传感器是指采用微机械加工和半导体工艺制造而成的新型传感器。与传统的机械传感器相比,MEMS传感器具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化等特点。从集成化的角度来说,MEMS传感器是智能传感器的未来。

   目前最常见的智能图像传感器组件便是摄像头,已普遍应用于手机和可穿戴设备等消费电子,目前手机、平板电脑市场趋于饱和,未来无人驾驶、车联网、AR、VR、无人机等新兴智能领域将会成为智能图像传感器的新增需求点。在这些领域的主流传感器组件分别是:摄像头、毫米波雷达、激光雷达。其中激光雷达在探测距离、探测精准度、天气适应性和夜视功能方面具有极大的优势,将会成为未来高端成像设备的主流。

    激光雷达的成像原理可简单概括为:激光雷达的发射模块发射出一束具有一定功率的激光束或者是光脉冲,然后经散射镜将光线散射出去,打到待探测目标面上;反射回来的信号由激光雷达的接收模块接收,经过内部的信号处理,结合强度像和距离像的融合,经显示设备输出待测目标的三维图像。

    20世纪90年代末期,随着CMOS图像传感器工艺和设计技术的进步,市场份额不断扩大,近年来市场占有率已经超过90%,取代CCD成为主流。2016年CMOS的市场规模为103亿美元,三大巨头索尼(Sony)、三星(Samsung)和豪威(Omnivision)分别占比全球市场份额35%、19%和8%,合计占比62%,市场格局相对比较集中。从应用形式来看,CMOS传感器的主要应用为摄像头模组(CCD), 2014年全球CCD市场规模为201亿美元,其中封装、AF(自动对焦系统)& OIS(图像稳定系统)供应商规模合计占比市场份额的72%,分别为72亿美元和72.5亿美元。 预计2020年CCD全球市场规模可增长至510亿美元,6年间的年均复合增速为16.8%,其中封装领域市场规模达225亿美元,年均复合增速20%;AF & OIS市场规模达155亿美元,年均复合增速13%。

图表   2015-2016年全球CMOS传感器市场规模

 

2015

2016

市场规模(亿元)

92

103

比重

5.57%

5.23%

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