工业图像传感器势头正盛，全局快门需求水涨船高

电子发烧友网报道（文/周凯扬）在过去的一年里，消费级图像传感器市场可以说并不好过。除了消费电子需求受到了较强冲击，表现低迷外，一英寸底的CMOS也给手机CMOS带来了更大的竞争。除了索尼这样的厂商仍保持着可观的增长外，其余的消费图像传感器厂商都有所影响，而且索尼靠的主要也是传感器阵容的改进，但整体出货量依然是有所下滑的。
 
反倒是工业和汽车市场，在转向自动化和电动化的进程中，进一步为图像传感器注入了新的增长。尤其是在工业领域，随着工业AR/VR、5G智慧工厂和数字孪生等应用的出现，工业视觉技术的普及需要读取速度更快的全局快门传感器，这也是各大厂商正在发力的主要方向。
 
安森美
 
安森美作为在工业和汽车图像传感器领先的厂商，其ISG智能传感器部门在去年的营收实现了42%的增长，足见这两大领域CMOS有多吃香了。作为一家在工业领域耕耘已久的公司，安森美自然也推出了对应的全局快门图像传感器，XGS系列。该系列目前已经覆盖了多种分辨率区间，比如初级的XGS 5000（530万像素）到旗舰的XGS 45000（4470万像素）。
 
以XGS 45000为例，其传感器大小选择了Super 35，支持以12bit 48FPS的全像素输出，在8192x4320的8K视频分辨率下最高可达60fps的帧率。这样的性能可以用于先进的机器视觉相机中，再加上超高的分辨率，对于精度的提升姑且不说，拥有对多种分辨率的支持也能加快工业相机产品的上市时间。
 
长光辰芯
 
另一家在工业图像传感器领域颇有建树的企业，是已经于近日开启IPO进程的长光辰芯。长光辰芯已经拥有了丰富的产品阵容，除了拥有超高灵敏度用于科学成像领域的GSENSE系列，也有用于工业检测、机器视觉领域的全局快门、高分辨率GMAX系列。

GMAX4002 / 长光辰芯
 

长光辰芯于去年发布了全新的全局快门CMOS，GMAX4002。该传感器一改过去高像素大尺寸的方案，而是选择了1/1.7英寸小尺寸240万像素的性价比方案。这是因为长光辰芯凭借其Red Fox技术，加强了该CMOS在近红外波段的响应。
 
GMAX4002在850nm处的量子效率可达37%。再加上更紧凑的物理设计，可以大规模部署在小型工业面阵相机中。如果要追求更大的帧频，GMAX4002还支持10bit ADC输出，这样最大输出可达229fps，再加上2x2的像素合并，帧频可以进一步提升。
 
艾迈斯欧司朗
 
同样选择了走小尺寸近红外CMOS的还有艾迈斯欧司朗，其MIRA系列就是专注于在近红外波段实现超高量子效率的全局快门传感器平台。MIRA系列都专注于小尺寸，而不是追求高分辨率。根据艾迈斯欧司朗的说法，模块尺寸越小，对系统设计人员也就越有利。
 
而且MIRA传感器通过读出架构的创新，在功耗上做到了一个平衡，如果降低所需视频参数，比如帧率降为一半时，传感器功耗也会大幅减少。所以也更适合用于工业手持扫描设备、工业AR/VR头戴设备以及机器人的物体检测中。

Mira050 / 艾迈斯欧司朗

今年开年，艾迈斯欧司朗又发布了Mira050新品，虽然分辨率最大只有50万像素，但其不仅能做到全分辨率120fps的输出，其功耗更是低至47mW，待机功耗甚至只有60µW。所以艾迈斯欧司朗给其定位也是用于AR/VR头显中的眼动跟踪、手势跟踪等，提高这类设备的续航。
 
小结
 
在工业视觉领域，从小到扫码、解锁，大到高速流水线上的机器视觉应用、AR/VR催生的数字孪生，全局快门在工业领域的重要性都不可小觑。工业图像传感器的追求方向与手机的卷帘电子快门传感器不同，高速运动物体造成的形变可能产生的误差在工业场景下会被无限放大。