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5月17日，以“驱动智能机器人创新”为主题的“第十四届松山湖中国IC创新高峰论坛”正式在广东东莞松山湖召开。国产CMOS图像传感器（CIS）厂商思特威销售总监宗翔在此次论坛上，介绍了思特威第二代全局快门技术的CIS产品。
6500万像素的全局快门CIS即将问世
不久前华为新发布的Pura 70系列相机的“高速摄影模式”能够清晰地抓拍高速物体的功能，引发了网友的关注。在该模式下，即便是高速运行的高铁也能快速抓拍，并且不会出现拖影、形变等问题。那么这是如何做到的呢？可能很多人认为，这只是提高了快门的抓拍速度而已，但实际上最为关键的还是基于全局快门技术，当然也有加入AI识别还原相关技术。
全局快门CMOS图像传感器在当今的机器视觉领域已十分常见，因为它拥有与CCD传感器和卷帘快门CIS相同的光学性能， 同时还具备众多优势。全局快门CIS目前主要是在较低分辨率的市场中大面积取代了CCD和卷帘快门CIS。但是，在高分辨率市场中，CCD传感器和卷帘快门CIS仍有很大的市场。不过，近年来，在高分辨率市场，全局快门CIS也正在快速取代卷帘快门CIS。
卷帘式快门与全局快门在工作原理上略有区别，卷帘式快门的工作原理是将画面分割成尺寸大小相同的条状，然后从上到下逐条曝光，逐条转为数字信号。由于是逐条曝光，所以可能会导致画面出现动态模糊的果冻效应（jello effect）。所以，卷帘式快门CIS很难满足高速、准确的识别要求。
相比之下，全局快门CIS的工作原理是将整个画面同时曝光，然后整个画面可以同时转换为数字信号，这种工作方式的好处是曝光时间快，所以很适合高速、准确抓拍等场景的需求。
所以，从安防监控市场入局的思特威在2017年公司成立之初就选择了全局快门CIS作为其发展的方向，并推出了多款基于其SmartGS技术的产品，而彼时该市场上很多还是CCD传感器和卷帘快门CIS，这也使得思特威凭借技术优势迅速在安防监控市场站稳了脚跟。
2019年，思特威又针对全局快门传感器存在感光度一般比卷帘式的图像传感器低，需要在曝光时补光的缺点，推出了第二代SmartGS技术，将全局曝光的CIS从前照式升级到背照式工艺，即BSI Global Shutter的CMOS图像传感器，进一步提高了感光度能，很好的了解决全局曝光的CIS曝光量不足的问题。
“基于第二代SmartGS技术的产品，把读出噪声（Read noise）从3-5个电子降低到2-4个电子，这个已经是国际的一流水平了。同步，我们的全局快门CIS支持的分辨率也从原本的VGA（130万像素）提高到了900万像素。”思特威销售总监宗翔进一步解释道。
值得一提的是，基于背照式全局快门CIS相关技术的首次亮相是在2019年的ISSCC旧金山国际电路峰会（俗称芯片界的“奥林匹克”）上，且正是由思特威推出并作为CIS领域的开场论文现场发表的。
此外，思特威还在研发第三代SmartGS技术产品，基于Stack BSI+HD MM芯片设计与工艺的双升级，将会推出更高分辨率的产品，12μm、25μm，甚至会有6500万像素的产品，同时全局快门的噪声水平也进一步控制到1-3个电子，非常适合机器视觉、AR/VR等应用。
除了自研的SmartGS技术的加持之外，思特威还拥有夜视全彩影像技术、多类型高动态范围技术、LFS技术（LED闪烁抑制技术）、多项快速对焦技术、SmartAEC（低功耗快速启动）、片上ISP二合一技术等创新技术。得益于诸多自研创新技术的加持，思特威在各大细分市场也取得了非常不错的成绩。
近20款全局快门CIS产品，全面覆盖各类机器视觉应用
截至目前，思特威的全局快门CIS已经有近20款产品，覆盖了各种不同的应用领域，有低成本的消费类应用的，有高成本的机器视觉类的应用，也有工业级的、车规级的，还有面向特种行业的都有。
在此次论坛上，宗翔还介绍了两款新产品，一款是面向机器人的新产品SC038HGS，一款是面向AR/VR设备的SC020HGS。
SC038HGS可以支持6DOF机器人、VR定位等，640*480分辨率下可以支持240帧，功耗仅为48.6mW。
SC020HGS则是一颗适用于AR/VR类智能穿戴设备的虹膜识别、眨眼检测、眼球追踪、动作识别等面捕功能需求，400×400分辨率下可达240帧。其芯片尺寸仅为1.75毫米x1.75毫米，充分适配微型摄像头模组，极限尺寸2毫米x2毫米，可直接放置在AR眼镜镜框上，功耗同样仅为48.4mW。
拿下多个细分市场全球第一
得益于全局快门技术的助力，思特威在机器视觉相关的多个细分应用市场均获得了出色的成绩。
根据相关权威研究机构的统计数据显示，在2022年的安防CIS市场，思特威以33.3%的市占率位居全球第一；在2022年车载CIS市场，思特威出货量位居国内市场第二；在2022年的无人机CIS市场，思特威则以81.4%的出货量市场份额位居全球第一；2021年才进军智能手机CIS市场的思特威，在2023年的智能手机市场，出货量已经位居全球第五。
当然，这个成绩也不完全依赖于全局快门CIS，在常规的卷帘式快门CIS方面，思特威也有非常多的产品覆盖。
综合来看，在安防监控领域，思特威的产品涵盖了超低照、红外高灵敏度、高通量范围、高信噪比范围，去年还推出了SC880SL/850SL的旗舰级明星产品。思特威在2017年到目前的6年时间，一直保持全球第一的位置。
在机器人相关领域，比如无人机、扫地机器人、ITS，扫码、人脸识别（3D结构光）等应用，思特威也有着很高的市场份额。特别是在无人机的避障应用方面，我们的市占率超过80%，很多双目避障类的产品都是用的我们的CIS；在扫地机器人方面，几乎所有的主流产品都是用我们的CIS，不管是国内的科沃斯、追觅、云鲸、石头，还是海外的IROBOT、Shark，都是用的思特威的CIS产品；在家用/商用机器人方面、人脸识别类的应用方面，思特威的CIS产品的市占率也是在70%以上。
在汽车市场方面，思特威的产品也覆盖了舱内、舱外、环视、ADAS，分辨率从100万像素到800万像素都有，目前和80%以上的车厂都有合作。
2021年，思特威也正式进入智能手机市场，并自去年年底以来还推出了多款舰级主流的产品（非全局快门产品），传感器尺寸有1/1.5英寸、1/1.3英寸等，分辨率也达到了5000万像素级别。据了解，思特威今年三季度会推出1英寸大底的5000万像素CIS产品。宗翔强调，这类产品不仅可以用于高端的手机，现在很多无人机和运动相机的主摄也已经达到这个规格。
另外，在目前比较火的直播相机市场，低端的主要是用手机来进行直播，占比约80%，而在剩下的20%的专业的直播方面，目前90%都是用的索尼、尼康、奥林巴斯、佳能这些单反或者微单的产品。
宗翔表示，目前整个直播相机市场，大概是3000-4000万台的量级，即便是20%的需要用到高性能的产品，也是一个比较可观的高端市场。“我们现在也有配合有些厂家推广1英寸大底的直播相机产品，能卖到4000块钱，介于微单和手机之间的高性能的产品，我觉得是很好的应用。”
编辑：芯智讯-浪客剑
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