CMOS图像传感器在安防摄像机中的应用 - 安防知识网

随着各式消费性电子的兴起，图像传感器已成为半导体业中最耀眼的明星产品之一，而在图像传感器中，CCD传感器与新兴成长的 CMOS Sensor也逐渐找到自己的应用市场，希望成为市场上的主流技术。CMOS 图像传感器与CCD 传感器相比具有感光度低、信噪比高的缺点，但是其仍具有低功耗、低成本等优点。

　　CMOS图像传感器在安防摄像机中的应用

　　1. CMOS和CCD图像传感器概述

　　随着各式消费性电子的兴起，图像传感器已成为半导体业中最耀眼的明星产品之一，而在图像传感器中，CCD传感器与新兴成长的 CMOS Sensor也逐渐找到自己的应用市场，希望成为市场上的主流技术。CMOS 图像传感器与CCD 传感器相比具有感光度低、信噪比高的缺点，但是其仍具有低功耗、低成本等优点。

　　针对全球Image Sensor (影像传感器) IC元件市场分析，2010年全球Image Sensor 组件应用市场规模为 7.1亿美元，在经过金融风暴的影响后，仍持续呈现正成长趋势。TRI 预估在 2012年mage Sensor 市场之规模将近 8.5 亿美元;Image Sensor 市场占比尤以CMOS Sensor 之比重极高，平均占比约在 9成左右;

　　CMOS Sensor 为相机模块应用市场最重要的影像传感器应用组件，其中应用占比最高的为通讯电子商品，占整体 CMOS Sensor 市场的70%，而CMOS Sensor 市场的主要应用包括安全系统、车用系统、PC相关周边应用、数码相机等。IPad带动的平板电脑市场是CMOS Sensor成长最快的应用市场。

　　安防摄像机的应用市场占图像传感器市场值1成之间，过去多使用 CCD 作为影像传感器，近年來 CMOS Sensor 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;

　　CCD 与 CMOS 的技术特点

　　CCD 与 CMOS 的技术特点主要在于成像过程，集成度，功耗，性能指标等方面。

　　1、成像过程

　　CCD 和 CMOS 使用相同的光敏材料，因而受光后产生电子的基本原理相同，但是读取过程不同：CCD 是在同步信号和时钟信号的配合下以帧或行的方式转移，整个电路非常复杂，读出速率慢;CMOS 则以类似 DRAM 的方式读出信号，电路简单，读出速率高。

　　2、集成度

　　采用特殊制造工艺的CCD读出电路比较复杂，很难将A/D转换、信号处理、自动增益控制、精密放大和存储功能集成到一块芯片上，一般需要多个芯片组合实现，同时还需要一个多通道非标准供电电压。借助于大规模集成制造工艺，CMOS 图像传感器能非常容易地把上述功能集成到单一芯片上，多数CMOS图像传感器同时具有模拟和数字输出信号。

　　3、电源、功耗和体积

　　CCD 需多种电源供电，功耗较大，体积也比较大。CMOS 只需一个单电源(3V~5 V)供电，其功耗相当于 CCD 的 1/10，高度集成CMOS 芯片可以做的相当小。

　　4、性能指标

　　CCD 技术已经相当成熟，而 CMOS 正处于蓬勃发展时期，虽然目前高端 CMOS图像质量暂时不如CCD，但有些指标(如传输速率等方面)已超过CCD。由于CMOS具有诸多优点，国内外许多机构已经应用CMOS图像传感器开发出众多产品。

　　富瀚微电子在2011年推出的FH8510是一款针对CIS(CMOS Image Sensor)的图像信号处理芯片，具有强大图像处理功能，支持多种图像传感器，集成了智能去噪、图像增强、色彩校正、自动曝光及白平衡等图像引擎。它具有功耗低、分辨率高、配置灵活、定制化程度高等特点。提供NTSC/PAL视频输出。FH8510的OSD采用硬件图像数据解压缩技术，全部的OSD数据可放置在EEPROM内。FH8510提供了一个IR LED的同步接口，保证在低光环境下IR LED的开启与摄像机彩色、黑白转换同步。基于这些强大的功能，FH8510提供了高性能的CMOS图像信号处理平台。

　　随着CMOS传感器和ISP芯片技术的快速进步，广大摄像机厂家将会有更多的功能丰富的方案选择，CMOS传感器在安防摄像机中将会得到越来越多的应用。