安防对CMOS传感器需求出现爆发式增长 年增长超30%
- 2021/10/26 15:04:45 13266
- 来源：帮尼资讯
【仪表网 仪表上游】导读：据法国半导体市场调查公司Yole Développement近日发布的报告表示，预计CIS市场到2026年将达到315亿美元 ，2020年CMOS图像传感器行业同比增长 7.3%，达到207亿美元。报告还提到，在2019年之前，手机相机是CIS市场的主要增长贡献者。但是，到2020年，情况不再如此。计算、汽车和安全市场应用现在已经超过了移动设备的增长。
CIS是CMOS图像传感器英文名称CMOS Image Sensor的缩写，具有尺寸小、敏感度高、高度集成、功耗较低、成像速度快、成本较低等优点，在3C电子、安防监控、汽车摄像头、机器视觉、智能交通、医疗器械等领域应用广泛。随着下游行业快速发展壮大，全球CIS市场需求持续增长，CIS行业发展势头强劲。
2020年全球共生产了70.8亿个CIS，几乎是为地球上每个人都生产了一个。这是由于手机数量惊人，已经达到17亿部，并且每部手机上的摄像头数量不断增加，同时汽车车载摄像头、安防摄像头和工业摄像头数量也在激增。
索尼仍是CIS产业中最大玩家
Yole Développement成像领域首席分析师Pierre Cambou表示：“CIS行业的产值全年都接近其结构性极限，尤其是在 2020 年，整个行业的收入同比增长 7.3%。索尼没有增长，但三星增长了 13%，豪威科技、Smartsens 和 SK 海力士增长了约 30%，而 Galaxycore 同比增长了 52%”。
截至2020年，虽然索尼的市场份额较2019年有所下降，但索尼仍是CIS产业中最大的玩家，其市场份额为40%。韩国三星、豪威科技和欧洲意法半导体分别占CIS市场份额的22%、12%和6%。这些顶级CIS玩家都专注于手机领域，涉及成像、传感等应用。
安防爆炸式增长，年增长超30%
Pierre Cambou说：“直到2019年，手机摄像头是CIS市场的主要增长的贡献者，但2020年情况不同了，计算、汽车和安防市场领域的增长速度已经超过了手机。”
2020年这三个领域在CIS产业中的市场份额都已经增长到了类似的水平，均占全部CIS产业营收的8%左右，合计达到23%，而这三个领域CIS在2019年合计占比为21%。
在汽车和安防领域，智能汽车、智能家居和智能建筑的发展让相关厂商对摄像头的需求增多。消费品中，包括家庭和物联网产品在内的新应用给CIS产业发展提供了新动力，因为这些产品中往往包括更多用于成像或传感的摄像头。
CIS最重要的应用还是在手机上，手机CIS占2020年市场营收的68%，安防应用出现了爆炸式增长，年增长率超30%。
▲2019年和2020年不同应用领域CIS占比情况(来自Yole Développement报告)
安防，这是一个快速增长的市场，CMOS图像传感器的需求飙升也是顺利成章。据数据显示，2019年全球安防产业总产值达到3600亿美元(约合25400亿人民币)。2019年，我国安防行业的收入规模达7562亿元，同比增长9.6%;预计到2020年，安防企业总收入达到8000亿元左右，年增长率达到10%以上。遥遥领先全球其他国家和地区，年增长率保持两位数的高位增长。近年来随着AI的发展，安防市场又迎来了一波新的成长动力。从安防巨头的出货量我们就可以印证了这个观点。
安防摄像机的应用市场占图像传感器市场值由过去的1%提升到现在的8%，过去多使用CCD作为影像传感器，近些年来CMOSSensor的性能不断提升，开始打入长久为CCD Sensor独占的市场，主要偏向较低价的安防摄像机。
安防图像现状
全球CMOS图像传感器销售量迅速增加，在多个领域向传统的CCD发起冲击。
这是因为CMOS图像传感器件具有两大优点：一是价格比CCD器件低15%~25%；二是其芯片的结构可方便地与其它硅基元器件集成，从而可有效地降低整个系统的成本。尽管过去CMOS图像传感器的图像质量比CCD差且分辨率低，然而通过后期改进，不断逼近CCD的技术水平，CMOS图像传感器件已广泛应用于手机、无人机、相机和安防系统的摄像结构中。
现在安防新项目或者旧改项目更多的是采用网络高清摄像机、智能摄像机，他们造价低，这也是得利于CMOS的普及。在获得相同像素的情况下，CMOS比CCD价格更低，性价比更高。
CMOS传感器的技术发展跟随摩尔定律快速发展，尤其是几年来在市场需求的推动下，关键技术不断取得突破。对于用户关注的CMOS的照度和噪点等问题，实际上可见光下CMOS的信噪比远高于CCD。一方面，随着国际CMOS大厂的不断改进，CMOS还继续在成像的通透性、对实物的色彩还原能力等方面迎头赶上。研发了感光度增强技术，进而通过使用大尺寸传感器提高开口率，这正是提高CMOS感光能力的直接办法。即便是在噪音控制方面，有公司将专门的噪声检测算法直接整合于CMOS图像传感器的控制逻辑中。通过这项技术，固定噪声就可以成功剔除了。更何况CMOS的价格远低于CCD设备。另一方面，在ISP中采用多种技术革新，如去噪技术来提升CMOS的噪点问题。
过去几年，经过几轮的价格厮杀，前端监控产品的价格已经很低，各厂家需要提高摄像机分辨率的同时，还要考虑宽动态、自动白平衡、图像的锐利度、以及数字降噪、色彩调整、光线补偿等多方面技术协作。只有在这些综合性能都能够得到很好体现，并且彼此能够相互协调情况下，才可以说是高清的真正实现。CMOS与其他图像处理技术的结合要远远超过CCD，动态范围更高，响应速度也更快，更适合高清监控的大数据量特点。
此外，从工艺上来讲，CCD每提升100万像素就需要对其生产线进行改造，研发生产的成本比较高。如果CCD尺寸仍然维持在2/3英寸的话，单位电极的间隙就被限制在0.4微米以内，进而导致制造中产生的损品率与生产成本大幅度攀升。
在各主力厂商的不断努力下，新的CMOS器件不断推陈出新，高动态范围CMOS器件已经出现，这一技术消除了对快门、光圈、自动增益控制及伽玛校正的需要。另外由于CMOS先天的可塑性，可以做出高分辨率像素的大型CMOS感光器而成本却不上升多少。相对于CCD的停滞不前相比，CMOS作为新生事物而展示出了蓬勃的活力。CMOS图像传感器正在向高分辨率、高动态范围、高灵敏度、数字化、多功能化的多元化的细分市场发展。随着CMOS图像传感器技术的不断进度，CMOS传感器在安防摄像机的应用会不断增大。
结语
人工智能、机器视觉到目前的产业数字化主题，依托视觉感知系统的产品未来将越来越多，这也意味着图像传感器市场空间也将越来越大。从手机到、PC到智能安防和自动驾驶汽车领域，新的应用市场在迅速扩大。而随着行业市场的不断壮大，由于细分领域不同，产业格局也将进行重新分配，留给CIS企业的机会很多，只看企业之间谁能更好的把握。
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