思特威全新高速面阵CMOS图像传感器性能分析

近年来，智能化转型作为工业产业升级重要抓手，推动新一代CMOS图像传感器(CIS)技术与工业深度融合，工业CIS市场的渗透率和市场规模不断扩大。据知名半导体分析机构Yole最新数据显示，2021年工业CIS市场市场规模为6.98亿美元，较2020年实现同比增长16.3%，为增速最快的市场之一，发展空间广阔。

近日，技术先进的CMOS图像传感器供应商思特威（SmartSens），重磅推出两颗2.3MP和1.3MP高帧率工业面阵CMOS图像传感器新品——SC233HGS和SC133HGS。这两款背照式全局快门图像传感器搭载全新的SmartGS-2 Plus技术，依托思特威先进的单帧拐点HDR技术和ISP算法，能够实现高动态范围和ISP二合一功能，集高感度、高快门效率、高帧率、低噪声四大性能优势于一身，可应用于工业读码器、AGV导航系统、3D扫描仪等工业机器视觉应用，还适用于无人机等主流消费级机器视觉应用场景，确保无失真的成像和高速的图像采集性能。

全新SmartGS-2 Plus技术打造

成就精准可靠的高速成像性能

凭借着高识别精度和无延时成像的图像信息数据采集能力，全局快门传感器被广泛用于检测、扫描条码、定位等多种自动化技术应用场景，成为了提供基础数据支撑的关键。对于智能化工厂而言，如何实现生产数据的实时跟踪、如何维持生产设备的长期稳定运转是重中之重。因此，相较于消费类机器视觉传感器，应用于智能制造的全局快门传感器在效率、准确率、可靠性等方面都提出了更为严苛的要求。 基于全新的SmartGS-2 Plus技术开发，全局快门图像传感器SC233HGS和SC133HGS采用创新的High Density MIM(HD MIM)工艺，有助于降低随机噪声。并结合先进的背照式BSI技术，得以实现更高的量子效率(QE)和感光度，帮助两款新品全面提高性能表现，从而具备高感光度、高快门效率、高帧率、低噪声四大优势，赋能工业读码类应用。还可帮助消费类无人机系统快速获取高质量的图像数据，从而实现更精确的避障功能。

 □  高感度

在暗光环境下，依托思特威独特的SFCPixel专利技术，两颗芯片感光度均高达9606mV/lux*s，即使置身在光线较暗或微光工厂场景中，也能捕获明亮而清晰的图像，提高物体识别和跟踪的准确性。

 □  高快门效率与高帧率

在SmartGS-2 Plus先进技术加持下，SC233HGS和SC133HGS的PLS分别提升至>40000和>50000，出色的快门效率能够更好地实现高速、精准抓拍，并避免捕捉流水线上高速运动物体时易产生的模糊与失真问题。

同时两款新品均拥有匹配工业应用的高帧率性能，帧率高达120fps，赋能工业自动化应用。

 □  低噪声

借助思特威创新的超低噪声外围读取电路技术，两颗芯片实现了更佳的噪声抑制，并进一步优化了产品在高温下的成像性能。SC233HGS和SC133HGS的读取噪声分别低至 3.24e-与3.20e-，带来画面干净、低噪点、细节明晰的成像效果。此外， SC233HGS和SC133HGS的暗电流(DC)在80°C环境下分别低至260e-/s及210e-/s，与前代技术产品相比，分别降低了75%及80%以上,保障两款新品在高温下的出色成像性能。

全局快门架构下单帧拐点HDR技术

实现高动态范围

与传统HDR合成方式不同，思特威SC233HGS和SC133HGS采用了独特的单帧拐点HDR技术，通过特殊的像素时序控制方法，拓展传感器本身的动态范围，实现非线性光响应，从而在全局快门架构下实现无运动伪影的HDR成像（动态范围可达91.5dB），帮助工业机器视觉应用在复杂的工业环境下捕捉到明暗细节丰富、信息完整的图像，为工业智能化应用提供可靠的影像信息支持。

Sensor+ISP二合一 

优化提升影像品质

集成ISP功能的SC233HGS和SC133HGS图像传感器，能够进一步凸显重要细节、增强图像品质。通过搭载先进的片上ISP算法运用自动增益控制(AGC)、自动曝光控制(AEC)、降噪、边缘增强、镜头校正等先进功能全面提升图像质量，有效避免受到条码模糊、脏污、低对比度或高反光等情况影响，稳定帮助读码类应用获取各类条码信息。此外，工业机器视觉应用长期暴露在电磁噪声、电涌、电压骤降、高温和其他干扰环境下，随着年限的推移，容易出现对外界光照失效而呈现出亮或极暗的像素点，思特威先进的ISP算法能够进行坏点校正，从而保障长期的成像清晰度和完整性。

章佩玲女士

思特威首席市场官(CMO)

伴随人工智能技术在工业领域深入落地，工业机器视觉的发展愈发受到人们关注。能检测缺陷、扫描识别、测量形状、定位位置…机器视觉应用百花齐放，加速推进生产过程“机器换人”的数字化升级改造，成为经济高质量发展的重要抓手。 在机器视觉领域，早在2018 年思特威就立足工业场景推出全球首颗 BSI 全局快门 CMOS 图像传感器，并于2020 年在新兴机器视觉领域实现了全局快门图像传感器出货量全球第一（据Frost& Sullivan数据），助力更多行业客户共享机器视觉技术的落地红利。多年来，思特威始终坚持技术创新与产品升级，针对人工智能和工业自动化领域中复杂各异的应用场景，为客户打造更为全面的产品和视觉解决方案，将图像数据转换为更智能、高效的产业价值，从而在智能化变革中赢得先机和未来，也让前沿的机器视觉技术更好地赋能千行百业。

目前思特威已发布了6颗专业级机器视觉应用CIS产品。未来思特威还会进一步全方位地布局高速工业芯片产品，以高性能成像品质为客户应用赋能。目前SC233HGS和SC133HGS均已接受送样，预计将在2023年Q2实现量产。想了解更多关于SC233HGS&SC133HGS的信息，请与思特威销售人员联系。

编辑：黄飞