思特威全新高速面陣CMOS圖像傳感器性能分析

近年來(lái)，智能化轉(zhuǎn)型作為工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)重要抓手，推動(dòng)新一代CMOS圖像傳感器(CIS)技術(shù)與工業(yè)深度融合，工業(yè)CIS市場(chǎng)的滲透率和市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。據(jù)知名半導(dǎo)體分析機(jī)構(gòu)Yole最新數(shù)據(jù)顯示，2021年工業(yè)CIS市場(chǎng)市場(chǎng)規(guī)模為6.98億美元，較2020年實(shí)現(xiàn)同比增長(zhǎng)16.3%，為增速最快的市場(chǎng)之一，發(fā)展空間廣闊。

近日，技術(shù)先進(jìn)的CMOS圖像傳感器供應(yīng)商思特威（SmartSens），重磅推出兩顆2.3MP和1.3MP高幀率工業(yè)面陣CMOS圖像傳感器新品——SC233HGS和SC133HGS。這兩款背照式全局快門圖像傳感器搭載全新的SmartGS-2 Plus技術(shù)，依托思特威先進(jìn)的單幀拐點(diǎn)HDR技術(shù)和ISP算法，能夠?qū)崿F(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍和ISP二合一功能，集高感度、高快門效率、高幀率、低噪聲四大性能優(yōu)勢(shì)于一身，可應(yīng)用于工業(yè)讀碼器、AGV導(dǎo)航系統(tǒng)、3D掃描儀等工業(yè)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用，還適用于無(wú)人機(jī)等主流消費(fèi)級(jí)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用場(chǎng)景，確保無(wú)失真的成像和高速的圖像采集性能。

全新SmartGS-2 Plus技術(shù)打造

成就精準(zhǔn)可靠的高速成像性能

憑借著高識(shí)別精度和無(wú)延時(shí)成像的圖像信息數(shù)據(jù)采集能力，全局快門傳感器被廣泛用于檢測(cè)、掃描條碼、定位等多種自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景，成為了提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐的關(guān)鍵。對(duì)于智能化工廠而言，如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)跟蹤、如何維持生產(chǎn)設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)是重中之重。因此，相較于消費(fèi)類機(jī)器視覺(jué)傳感器，應(yīng)用于智能制造的全局快門傳感器在效率、準(zhǔn)確率、可靠性等方面都提出了更為嚴(yán)苛的要求。 基于全新的SmartGS-2 Plus技術(shù)開(kāi)發(fā)，全局快門圖像傳感器SC233HGS和SC133HGS采用創(chuàng)新的High Density MIM(HD MIM)工藝，有助于降低隨機(jī)噪聲。并結(jié)合先進(jìn)的背照式BSI技術(shù)，得以實(shí)現(xiàn)更高的量子效率(QE)和感光度，幫助兩款新品全面提高性能表現(xiàn)，從而具備高感光度、高快門效率、高幀率、低噪聲四大優(yōu)勢(shì)，賦能工業(yè)讀碼類應(yīng)用。還可幫助消費(fèi)類無(wú)人機(jī)系統(tǒng)快速獲取高質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)更精確的避障功能。

?□? 高感度

在暗光環(huán)境下，依托思特威獨(dú)特的SFCPixel專利技術(shù)，兩顆芯片感光度均高達(dá)9606mV/lux*s，即使置身在光線較暗或微光工廠場(chǎng)景中，也能捕獲明亮而清晰的圖像，提高物體識(shí)別和跟蹤的準(zhǔn)確性。

?□? 高快門效率與高幀率

在SmartGS-2 Plus先進(jìn)技術(shù)加持下，SC233HGS和SC133HGS的PLS分別提升至>40000和>50000，出色的快門效率能夠更好地實(shí)現(xiàn)高速、精準(zhǔn)抓拍，并避免捕捉流水線上高速運(yùn)動(dòng)物體時(shí)易產(chǎn)生的模糊與失真問(wèn)題。

同時(shí)兩款新品均擁有匹配工業(yè)應(yīng)用的高幀率性能，幀率高達(dá)120fps，賦能工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用。

?□? 低噪聲

借助思特威創(chuàng)新的超低噪聲外圍讀取電路技術(shù)，兩顆芯片實(shí)現(xiàn)了更佳的噪聲抑制，并進(jìn)一步優(yōu)化了產(chǎn)品在高溫下的成像性能。SC233HGS和SC133HGS的讀取噪聲分別低至 3.24e-與3.20e-，帶來(lái)畫面干凈、低噪點(diǎn)、細(xì)節(jié)明晰的成像效果。此外， SC233HGS和SC133HGS的暗電流(DC)在80°C環(huán)境下分別低至260e-/s及210e-/s，與前代技術(shù)產(chǎn)品相比，分別降低了75%及80%以上,保障兩款新品在高溫下的出色成像性能。

全局快門架構(gòu)下單幀拐點(diǎn)HDR技術(shù)

實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍

與傳統(tǒng)HDR合成方式不同，思特威SC233HGS和SC133HGS采用了獨(dú)特的單幀拐點(diǎn)HDR技術(shù)，通過(guò)特殊的像素時(shí)序控制方法，拓展傳感器本身的動(dòng)態(tài)范圍，實(shí)現(xiàn)非線性光響應(yīng)，從而在全局快門架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)無(wú)運(yùn)動(dòng)偽影的HDR成像（動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)91.5dB），幫助工業(yè)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境下捕捉到明暗細(xì)節(jié)豐富、信息完整的圖像，為工業(yè)智能化應(yīng)用提供可靠的影像信息支持。

Sensor+ISP二合一?

優(yōu)化提升影像品質(zhì)

集成ISP功能的SC233HGS和SC133HGS圖像傳感器，能夠進(jìn)一步凸顯重要細(xì)節(jié)、增強(qiáng)圖像品質(zhì)。通過(guò)搭載先進(jìn)的片上ISP算法運(yùn)用自動(dòng)增益控制(AGC)、自動(dòng)曝光控制(AEC)、降噪、邊緣增強(qiáng)、鏡頭校正等先進(jìn)功能全面提升圖像質(zhì)量，有效避免受到條碼模糊、臟污、低對(duì)比度或高反光等情況影響，穩(wěn)定幫助讀碼類應(yīng)用獲取各類條碼信息。此外，工業(yè)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用長(zhǎng)期暴露在電磁噪聲、電涌、電壓驟降、高溫和其他干擾環(huán)境下，隨著年限的推移，容易出現(xiàn)對(duì)外界光照失效而呈現(xiàn)出亮或極暗的像素點(diǎn)，思特威先進(jìn)的ISP算法能夠進(jìn)行壞點(diǎn)校正，從而保障長(zhǎng)期的成像清晰度和完整性。

章佩玲女士

思特威首席市場(chǎng)官(CMO)

伴隨人工智能技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域深入落地，工業(yè)機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展愈發(fā)受到人們關(guān)注。能檢測(cè)缺陷、掃描識(shí)別、測(cè)量形狀、定位位置…機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用百花齊放，加速推進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程“機(jī)器換人”的數(shù)字化升級(jí)改造，成為經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手。 在機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域，早在2018 年思特威就立足工業(yè)場(chǎng)景推出全球首顆 BSI 全局快門 CMOS 圖像傳感器，并于2020 年在新興機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了全局快門圖像傳感器出貨量全球第一（據(jù)Frost& Sullivan數(shù)據(jù)），助力更多行業(yè)客戶共享機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的落地紅利。多年來(lái)，思特威始終堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品升級(jí)，針對(duì)人工智能和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中復(fù)雜各異的應(yīng)用場(chǎng)景，為客戶打造更為全面的產(chǎn)品和視覺(jué)解決方案，將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為更智能、高效的產(chǎn)業(yè)價(jià)值，從而在智能化變革中贏得先機(jī)和未來(lái)，也讓前沿的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)更好地賦能千行百業(yè)。

目前思特威已發(fā)布了6顆專業(yè)級(jí)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用CIS產(chǎn)品。未來(lái)思特威還會(huì)進(jìn)一步全方位地布局高速工業(yè)芯片產(chǎn)品，以高性能成像品質(zhì)為客戶應(yīng)用賦能。目前SC233HGS和SC133HGS均已接受送樣，預(yù)計(jì)將在2023年Q2實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。想了解更多關(guān)于SC233HGS&SC133HGS的信息，請(qǐng)與思特威銷售人員聯(lián)系。

編輯：黃飛

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