背照式CMOS传感器性能及IPC产品开发

　　2012年CMOS图像传感器受到市场青睐重要原因在于过去大大低于CCD的灵敏度问题由于使用了新的传感器技术，如背照式CMOS，逐步得到解决。和CCD传感器相比，CMOS传感器具有更好的量产性，而且容易实现包含其他逻辑电路在内的SoC(System on Chip)产品，而这在CCD芯片中却很难实现。尤其是CMOS传感器不像CCD芯片那样需要特殊的制造工艺，因此可直接使用面向DRAM等大批量产品的生产设备。这样一来，CMOS图像传感器就有可能形成完全不同于CCD图像传感器的成本结构，同时也为CMOS传感器高度集成化开辟了新的发展方向。早期市场上就曾经推出过CMOS传感器自带ISP处理器，内含2A（AE、AWB）控制算法。而发展至今，这样的产品极受市场的欢迎和青睐。众多不具备ISP图像处理器/ISP算法研发能力的小企业可以使用自带2A处理的CMOS传感器来制造高清摄像机。传统的高清摄像机架构中，从前端到后端一般分为几个组成部分：图像传感器SENSOR，ISP图像传感器，压缩/信号转换处理；而如果使用集成ISP的CMOS传感器，中间部分使用FPGA芯片实现的ISP单元就可以省去，这样既有效的降低设备整体BOM成本，又绕过了ISP算法的研发门槛。目前市场上价格较为低廉的720P高清网络摄像机大多都使用此类方案。

　　近期又有厂家推出了集成Real帧级宽动态的超宽动态高清背照式CMOS传感器，与之前的集成2A功能的CMOS SENSOR不同，这款产品使用了传感器厂家拿手的帧级宽动态技术。我们知道，对于高清摄像机的图像处理，尤其是ISP部分依靠的不仅仅是研发实力，也依靠对于图像处理调试的丰富经验积累。那么一款自带帧级宽动态功能的背照式CMOS传感器产品，不仅将传感器的动态范围提升至120dB以上，也为摄像机生产厂家节省了研发投入。

　　除了上述这种集成ISP图像处理的图像传感器，未来市场推出集成压缩处理的图像传感器也是方向之一。将摄像机的核心部件高度集成化是未来的发展趋势，这些都得益于CMOS传感器具有更好的量产性，而且容易实现包含其他逻辑电路的架构特性。

　　天地伟业最新推出的S3系列高清网络摄像机和S3系列高清球机产品就使用了集成行为分析处理引擎的SoC处理器和内置ISP的CMOS传感器。SOC处理器内置行为分析硬件加速引擎，智能分析和视频压缩业务均在摄像机主控芯片中完成，不再依靠外置设备辅助。并且，行为分析技术结合高清视频监控将为整个监控系统带来革命性的质变。

　　【作者单位：天津天地伟业数码科技有限公司】

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