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cmos信号是什么意思 cmos是什么( 二 )

生活百科


CMOS图像传感器研发模式
研发过程包括：项目商业论证、项目启动和指定项目计划、项目研发、项目流片、项目验证&改版、项目量产等 。
CMOS图像传感器工艺流程图
CMOS行业的技术水平和特点
CMOS 图像传感器是模拟电路和数字电路的集成 。主要由四个组件构成：微透镜、彩色滤光片（CF）、感光二极管（PD）、电路层 。
光通过具有球形表面的微透镜后聚拢穿过彩色滤光片，拆分成为红、蓝、绿色光进入感光二极管内并转化为电子，再经由像素电路转化为电压信号，最后通过逻辑电路输出成为图像数字信号 。
CMOS图像传感器的发展和市场规模
在摄像头模组中，图像传感器是灵魂部件，决定着摄像头的成像品质和其他组件的规格和结构，CMOS和CCD是目前主流的年中高图像传感器，其中CCD电荷耦合器件集成在单晶硅材料上，像素信号逐行逐列依次移动并在边缘出口位置依次放大，而 CMOS 图像传感器则被集成在金属氧化物半导体材料上，每个像素点均带有信号放大器，像素信号可以直接扫描导出，即电信号是从 CMOS 晶体管开关阵列中直接读取的，而不需要像 CCD 那样逐行读取 。
从上世纪 90 年代开始，CMOS 图像传感技术在业内得到重视并获得大量研发资源，CMOS 图像传感器开始逐渐取代 CCD 图像传感器 。如今，CMOS 图像传感器已占据了市场的绝对主导地位，基本实现对 CCD 图像传感器的取代，而CCD 仅在卫星、医疗等专业领域继续使用 。CMOS 图像传感器芯片主要优势可归纳为以下三个层面：1）成本层面上，CMOS 图像传感器芯片一般采用适合大规模生产的标准流程工艺，在批量生产时单位成本远低于 CCD；2）尺寸层面上，CMOS 传感器能够将图像采集单元和信号处理单元集成到同一块基板上，体积得到大幅缩减，使之非常适用于移动设备和各类小型化设备；3）功耗层面上，CMOS传感器相比于 CCD 还保持着低功耗和低发热的优势 。
得益于多摄手机的广泛普及和安防监控、智能车载摄像头和机器视觉的快速发展，CMOS 图像传感器的整体出货量及销售额随之不断扩大 。根据Frost&Sullivan 统计，自 2016 年至 2020 年，全球 CMOS 图像传感器出货量从 41.4亿颗快速增长至 77.2 亿颗，期间年复合增长率达到 16.9% 。预计 2021 年至 2025年，全球 CMOS 图像传感器的出货量将继续保持 8.5%的年复合增长率，2025 年预计可达 116.4 亿颗 。
CMOS 图像传感器细分领域的概况和增长趋势
智能手机
智能手机一直以来都是 CMOS 图像传感器在全球及国内的最大应用市场，近年来基于双摄手机向多摄手机过渡发展的趋势，单台手机上摄像头数量的增长抵消了智能手机自身出货量放缓的影响 。同时，智能手机的多摄趋势也同步催生了“广角”、“长焦”、“微距”和“人像模式”虚实焦融合等一机多类型摄像头的需求，使智能手机领域 CMOS 图像传感器市场规模依然维持着增长态势 。
根据 Frost&Sullivan 统计，2020 年智能手机领域 CMOS 图像传感器全球出货量和销售额分别为 60.6 亿颗和 124.1 亿美元，占比分别达到 78.5%和 69.3% 。预计至 2025 年，智能手机领域的 CMOS 图像传感器出货量和销售额预计将分别达到 85.0 亿颗和 204.0 亿美元，保持持续增长的趋势，但是受限于手机消费市场销量增长放缓，以及安防监控、智能车载摄像头、机器视觉等新兴应用领域的快速发展，占比分别降至 73.0%和 61.8% 。
安防监控
安防监控离不开视觉信息的获取，对图像传感器依赖较深，也是 CMOS 图像传感器市场增长较快的新兴行业领域之一 。近五年来，安防视频监控在全球范围内的应用也逐步由发达国家向发展中国家延伸，整体规模保持着高速发展 。国内市场，各级政府近年来对安防建设的重视已经让我国成为全球最大的安防视频监控产品制造地和全球最重要的安防监控市场之一，国内安防市场对包括 CMOS图像传感器在内的安防监控产品的需求也由一线城市延伸至二、三线城市及农村地区 。
从技术角度看，闭路电视监控系统过去经历了录像带录像机（VCR）和数字视频录像机（DVR）等时代，最终迈入到如今的网络视频录像机（NVR）阶段 。在此过程中，视频监控系统的复杂度逐步提高，对 CMOS 图像传感器性能的要求也在不断升级，对于 CMOS 图像传感器在低照度光线环境成像、HDR、高清/超高清成像、智能识别等成像性能方面提出了更高的要求 。
根据 Frost&Sullivan 统计，2020 年，安防监控领域 CMOS 图像传感器的出货量和销售额分别为4.2 亿颗和 8.7 亿美元，分别占比 5.4%和 4.9%；随着未来安防监控行业整体规模的不断扩大，预计 2025 年出货量和销售额将分别达到 8.0亿颗和 20.1 亿美元，市场份额占比将分别上升至 6.9%和 6.1%，预期年复合增长率将达到 13.75%和 18.23% 。

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