摘要：  随着视频监控行业对图像的要求朝着高品质、高帧率、高动态、低照度的方向迈进，以CCD传感器为载体的高清摄像机在成本、分辨率等压力下很难突破以上的技术瓶颈，使得CMOS传感器技术的发展得以填补这一空间，从而越来越成为安防行业高清视频图像、高成像速度应用的主流图像传感器技术。

关键字：  传感器，图像传感器，监控

随着视频监控行业对图像的要求朝着高品质、高帧率、高动态、低照度的方向迈进，以CCD传感器为载体的高清摄像机在成本、分辨率等压力下很难突破以上的技术瓶颈，使得CMOS传感器技术的发展得以填补这一空间，从而越来越成为安防行业高清视频图像、高成像速度应用的主流图像传感器技术。近来，图像传感器市场再现增长，传感器应用再次凸显监控领域。

图像传感器市场再现增长

10年以前拍照手机盛行，加上便携笔记本电脑和个人电脑监视器配置嵌入式数码相机，促使CMOS图像传感器销售获得巨大增长，2006年登顶，达45亿美元。但随后产品市场走向成熟，制造商激增，图像传感器特别是用于拍照手机的产品供过于求而陷入困境，增速不稳，起伏不定，直至2011年才重新走上增长的道路。

当年即比2010年(45亿美元)大幅增长了29%而达58亿美元，市调公司ICInsights最近预测，2012年将续增8%，达63亿美元，并在配置照相机的移动设备，诸如触摸屏智能手机、平板电脑以及汽车、医疗设备和安全网络设备等的嵌入式数字图像应用的新一波牵引下，预期到2016年CMOS图像传感器市场将年年增长，届时将达108.8亿美元，2011～2016年5年间的年均增长率高达13.4%，相比于2006～2011年间的5%不可同日而语。

到2016年以前，拍照手机尽管增速放缓，但仍是图像传感器的最大应用产品，届时将独占半壁江山，占全体市场的50%，其间增速最快的则是汽车用图像传感器，2016年销售值可达18亿美元，占全体市场的17%，独立数码相机和摄像机应用的CMOS传感器因其不断取代耦合器件图像传感器而特具增长潜力，相反，改进后的拍照手机的市场规模却将相应减少。

5年前当传感器市场成长停滞时，若干制造商曾决定关门或出售他们的业务，但在新应用驱动新的增长后，竞争加剧，供应厂商又一次出现增多。现在世界最大的厂商依次是Omnivision，三星，Sony，ST，东芝，Aptina等，不管是自生产还是请人代工，大多已在应用300mm晶圆。

图像传感器渐成监控主流技术

在目前的监控用高清摄像机产品中，以130万和200万像素为主，且200万及以下像素的产品在传感器方面以CCD、CMOS平分秋色，200万像素以上的产品则主要以CMOS为主，但总体而言，高清摄像机在低照度、宽动态方面的表现仍有待提高。

CMOS传感器技术的主要优势是：价格低廉，制造工艺简单，功耗低。同时，经过近几年的发展，CMOS传感器在成像晶元技术以及成像工艺上取得了长足的进步。其中，成像晶元技术从早期3T技术，经历4T、5T、6T、7T，一直到最新的8T技术，使得CMOS的成像技术逐步走向成熟应用，这一技术的应用在很大程度上规避了CMOS的缺点，而优点也得到了很大的增强。此外，CMOS Sensor技术在行业应用方面也取得了很好的适应性(如ITS/安防的高速抓拍、Anti-Blooming、Anti-Smear等等)。而CMOS Sensor的半导体工艺使低成本、高清晰度、大画面的成像效果成为可能。

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目前，市场上专业供应安防监控用CMOS传感器芯片的供应厂商包括：索尼、Aptina，以及台湾凌云光电子等。今年四月，CMOS成像解决方案提供商Aptina宣布推出AR0130CS图像传感器，这款1/3英寸的光学格式高清(720p/60fps)传感器可通过其3.75微米的近红外(NIR)探测像素提供主流监控摄像机一流的弱光(0Lux)性能。在此之前，Aptina还推出了宽动态范围(WDR)COMS解决方案，如AR0331SR(1080p/60fps)和MT9M034(720p/60fps)，以及标准动态范围的AR0330CS(1080p/60fps)。

另外，值得注意的是，松下最近也推出了面向便携式数码相机和网络摄像机产品的1/3.06“1340万像素SmartFSI图像传感器MN34130PL，该传感器预计于今年12月开始量产。这款新型MOS图像传感器成功地在小尺寸像素(1.12×1.12m)上使用了大而深的高感光度光电二极管形成技术，像素面积缩小了71%，信噪比比现有产品提高了3.2倍，即使在暗处也可明亮如实地再现拍摄物体颜色。

关键技术不容忽视

高清网络摄像机通常区分规格根据决议，如常见的百万像素高清网络摄像机，即1280x720高清分辨率，1.3像素(1280x960)，2百万像素(1920×1080全高清)，3.2(2048x1536像素)和即使是5百万像素，8像素和10像素摄像头。此外，在实际应用中，根据不同环境的需求，对产品特性的要求也相差很多，所以除了分类与分辨率，人们也把他们的主要特点的基础上，如WDR摄像机，低照度摄像机，智能视频分析摄像机等。

作为一种相机，高清网络摄像机必须的关键技术，如传感器。传感器，光信号转换成电信号的前端，是关键技术，将图像质量的影响。该传感器在高清网络摄像机，应用的具体要求，例如，为了满足数据处理能力的高清图像，满足高清大幅面图像需要大靶面需要量大，带来的成本压力和技术的高清摄像头传感器技术的挑战。

有两种类型：传感器CCD和CMOS。一般出现在模拟摄像机，CCD，但在高清时代，很难。对于1080p的产品，他们几乎都使用CMOS。因为大多数高清摄像机采用CMOS是非常简单的CMOS已经在大量数据处理的绝对优势，与CCD实现高清增加很多成本，而且，CMOS技术的提高，近几年的跨越式发展。早期的有限的问题如低照度和WDR已经解决了。CMOS固有的成本优势使其占据高清网络摄像机领域的主流地位。