安防CMOS图像传感器龙头企业思特威,积极拓展新兴机器视觉应用领域

原创 MEMS 2021-07-27 00:00

微访谈:思特威工业和新兴传感器部副总裁金方其


访谈背景:思特威(上海)电子科技股份有限公司(SmartSens Technology,以下简称“思特威”)是一家从事CMOS图像传感器(以下简称“CIS”)芯片产品研发、设计和销售的高新技术企业,总部设立于中国上海,在多个城市及国家设有研发中心。

自成立以来,思特威始终专注于高端成像技术的创新与研发,凭借性能优势在同质化竞争中脱颖而出,得到了更多客户的认可和青睐。公司产品已覆盖了安防监控、机器视觉、智能车载电子等多场景应用领域的全性能需求。思特威持续拓展产品的应用领域,以创新的图像传感器技术助推各产业智能化转型和发展,助力集成电路产业国产化替代。

自2017年起,思特威已连续多年在CIS产品安防领域全球市场占有率上保持领先,以2020年出货量口径计算,公司的产品在安防CIS领域位列全球第一,在新兴机器视觉领域全局快门CIS中亦取得行业前列的地位。今后还将在人工智能、手机影像、车载电子等新兴应用领域不断拓展创新。今年9月2日,思特威将在『第三十一届“微言大义”研讨会:3D视觉技术及应用』上发表主题演讲。接下来,让我们提前与这家创新的CIS龙头企业对话!


思特威工业和新兴传感器部副总裁金方其


麦姆斯咨询:非常感谢您接受麦姆斯咨询的采访。首先,您可以向我们的读者进行自我介绍吗?您在思特威的主要职责是什么?

金方其:大家好,我是思特威工业和新兴传感器部副总裁金方其,目前作为工业和新兴传感器部的负责人,专注思特威在工业与新兴传感器市场的业务发展推进,并主导产品线开拓规划以及营销等工作。

麦姆斯咨询:可以谈谈思特威的发展愿景是什么?

金方其:随着智慧城市、辅助/自动驾驶、物联网、智能教育、智能家居等新兴应用领域的崛起,CIS未来将朝着更加智能化和更高性能的方向发展。公司秉承“让人们更好地看到和认知世界”的美好愿景,持续深层次挖掘客户的新兴需求,洞察行业及技术的前沿发展趋势。公司持续拓展产品的应用领域,以创新的图像传感器技术助推各产业智能化转型和发展,助力集成电路产业国产化替代。

麦姆斯咨询:思特威的产品主要覆盖哪些机器视觉应用领域?目前这些应用领域在贵司整体业务的占比情况如何?有哪些典型客户?

金方其:随着人工智能(AI)和5G技术的商用落地,机器视觉不再局限于工业应用,新兴的下游应用市场不断涌现。新兴领域包括无人机、扫地机器人以及增强现实和虚拟现实(AR/VR)等,为机器视觉行业的发展注入了新活力,同时对CMOS图像传感器的技术水平也提出了更高的要求,目前该等新兴领域已经开始逐步加快全局快门图像传感器的使用。

思特威在2017年就以前瞻性的眼光开始布局机器视觉应用领域,目前公司产品已广泛运用于包括无人机、扫地机器人、工业相机、智慧交通、人脸识别等机器视觉领域;在机器视觉领域,公司凭借创新性的背照式(BSI)结构全局快门技术,在无人机、扫地机器人、智能翻译笔、人脸识别设备以及智能家居等领域取得领先的地位,并已进一步推出应用于智慧交通的高分辨率全局快门产品,打破了该细分市场份额长期由国外CIS企业垄断的格局并获得了各领域头部客户的认可。以2020年出货量口径计算,公司在新兴机器视觉领域全局快门CIS中取得了行业前列的地位。

麦姆斯咨询:思特威在安防领域积累了丰富的经验,也树立了领先的市场地位。当你们进军机器视觉、汽车和物联网等市场时,之前的技术沉淀和经验积累会带来哪些优势和帮助?

金方其:思特威的发展一直聚焦在CMOS图像传感器的技术革新、客户需求及前瞻性布局这三方面。首先我们在CIS技术革新方面的两大特点就是“高效”和“延展”,技术快速革新升级,同时将我们的优势技术延展至不同的垂直应用领域。

公司通过工艺研发、像素设计电路设计以及算法优化等方面的持续深耕,取得了诸多创新的研发成果,并针对机器视觉应用领域对高清晰度、高帧率、宽动态范围的需求,在2017年研发出基于BSI工艺的全局快门技术SmartGS®技术,目前已经发展至第三代。并在该技术的支持下发布了多款BSI工艺的全局快门图像传感器芯片,包括400万及800万像素的2颗高分辨率BSI全局快门图像传感器。此外,基于拐点自校准的宽动态技术则突破性地在全局快门芯片中加入宽动态支持,可实现单帧HDR并大幅降低了固定噪声。


思特威SmartGS®技术发展历程


思特威在图像传感器研发、设计方面的先进技术积累为我们面向机器视觉、汽车和物联网等应用领域的进一步发展打下了坚实的基础。

麦姆斯咨询:思特威的SmartGS®已经经过两次迭代,可以向读者分享下思特威在该技术性能提升方面的经验吗?下一代技术会给大家带来怎样的惊喜?

金方其:为了能够迅速做出识别响应,应用场景对于图像传感器快速精准捕捉关键信息的性能要求越来越高。面向此类应用,思特威于2017年便创新性地推出了第一代基于BSI工艺的全局快门图像传感器芯片SmartGS®系列产品,相比传统的前照式(FSI)工艺+全局快门架构,大幅提升全局快门芯片的量子效率及感光度,同时保障了极高的快门效率,具有出色的性能指标。随后又再度创新性地推出基于堆栈工艺的全局快门产品。基于该项技术的相关论文已作为国际固态电路峰会图像传感技术领域报告会开场论文(ISSCC 2019期刊)发表,并已广泛应用于机器视觉领域。


在持续创新精神的推动下,公司后续推出了第二代BSI全局快门技术方案,读取噪声较前代产品再降低一倍,像素阵列亦扩展至400万与900万,打破了此前国外厂商在该领域几乎长期独家供应的地位,在智慧交通领域实现国产化替代。公司目前预研的第三代全局快门技术,致力于进一步将读取噪声降低至小于2个电子,同时将快门效率提升一倍以上,进一步拓展至更多的智慧交通、工业相机以及单反相机等应用场景中。

此外,公司基于多行列并行移位读出架构,在降低画面固定噪声的同时,提升读取效率,提高快门效率,实现高帧率视频输出:目前在该项技术应用的加持下,相较于主流4K仅60帧/秒的输出速度,公司产品最高可支持4K像素分辨率下120帧/秒的高帧率读出;理论上,在同架构下还可进一步将帧率提升至4K分辨率240帧/秒、8K分辨率120帧/秒读出,可应用于高速运动场景的慢速回放视频应用。在5G应用逐渐普及的大环境下,为“高帧率+高清晰度”的高端智能应用视频拍摄提供了充足的保障。该技术已全面应用于公司的GS系列产品中。

SmartGS系列:SC410GS


麦姆斯咨询:请大胆预测下机器视觉领域CIS技术的发展方向吧!

金方其:随着AI和5G技术的商用落地,机器视觉不再局限于工业中的应用,新兴的下游应用市场不断涌现。新兴领域包括无人机、扫地机器人、AR/VR等,为机器视觉行业的发展注入了新活力,根据Frost & Sullivan统计,2020年全球新兴领域全局快门CIS的出货量为0.60亿颗,占比为0.78%;预计全球新兴领域全局快门CIS的出货量将在2025年达到3.92亿颗,市场份额占比将分别升至3.37%,预期年复合增长率将达到45.55%,增长态势迅速。

全球新兴领域全局快门CMOS图像传感器细分市场规模按出货量口径预测
(来源:Frost & Sullivan)


机器视觉应用场景比较丰富,对性能参数要求的维度差异也比较大。近年来,伴随着运算能力的提升,以及3D算法、深度学习能力的不断完善,机器视觉硬件方案的不断成熟,而该应用领域对图像传感器的技术水平也提出了更高的要求。目前已经有逐步加快全局快门图像传感器的应用趋势。同时各类软件应用解决方案的相继提出,使其在电子制造产业应用的广度和深度都在提高,并且随着智能化消费品的技术进步和随之带来的生活习惯和消费行为的变化,包括无人机、扫地机器人、智能门禁系统、智能翻译笔在内的新兴消费电子产品在人们日常生活中的渗透率也大幅提升,消费级的应用或将成为新的高速增长方向。

麦姆斯咨询:2021年9月2日,思特威将参加『第三十一届“微言大义”研讨会:3D视觉技术及应用』。首次亮相“微言大义”研讨会,你们将为观众带来哪些方面的内容分享?

金方其:作为机器视觉应用智能化转型核心部件之一的全局CIS未来将迎来更大的发展空间,思特威一贯秉持以客户需求为导向的方针,以期更好地满足客户及市场日新月异的发展需求,此次思特威主要向观众分享关于CIS在机器视觉中的应用,包括思特威自研的能快速精准捕捉关键信息的SmartGS®技术,可为机器视觉应用客户提供兼具高分辨率、高帧率、精准捕捉、无形变、尾影的更佳成像性能,同时也将在研讨会上向各位观众介绍SmartGS®全系列的图像传感器产品。这些产品目前已被广泛应用于包括无人机、扫地机器人、智能交通系统、人脸支付、智能门禁、智能教育设备、AR/VR以及商用服务型机器人等机器视觉细分应用领域中。


推荐会议:

2021年9月1日~2日,麦姆斯咨询携手CIOE将于第23届中国国际光电博览会(2021 CIOE)同期举办『第三十一届“微言大义”研讨会:3D视觉技术及应用』。研讨会邀请了长光华芯、芯视界、微视传感、艾迈斯欧司朗、远方信息、3M、纵慧芯光、老鹰半导体、灵明光子、思特威、炬佑智能、奕目科技、的卢深视、炬光科技、探维科技、螳螂慧视、Opsys等3D视觉产业链上下游企业演讲。

现已开放免费听会报名通道:

https://www.MEMSeminar.com/31/


MEMS 中国首家MEMS咨询服务平台——麦姆斯咨询(MEMS Consulting)
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