安森美智能感知部工業(yè)及消費應用大中華區市場(chǎng)經(jīng)理 Annie Tao

高性能滿(mǎn)足特殊場(chǎng)景需求

Annie稱(chēng)，相較于傳統消費類(lèi)行業(yè)，工業(yè)和商業(yè)用相機會(huì )要求更高速、更高分辨率的性能來(lái)滿(mǎn)足日益增長(cháng)的工業(yè)生產(chǎn)效率，商業(yè)用相機則需要更低功耗、更緊湊的性能來(lái)滿(mǎn)足消費者對日常電子設備可隨身攜帶、可供電、續航更久的需求。

Hyperlux LP是安森美推出的一系列低功耗的高質(zhì)量圖像傳感器產(chǎn)品，應用場(chǎng)景覆蓋智能門(mén)禁、安防攝像頭、增強現實(shí)（AR）/虛擬現實(shí)（VR）/擴展現實(shí)（XR）頭戴裝置、工業(yè)檢測，物流，醫療和視頻會(huì )議等。該產(chǎn)品具備超低功耗技術(shù)，并內置運動(dòng)偵測喚醒功能，在增強了設備偵測能力的同時(shí)，更加有效可靠地降低了功耗。值得一提的是，與友商同類(lèi)型產(chǎn)品相比，功耗減少了近一半。低功耗，高性能，低成本的優(yōu)勢使其具有非常好的競爭力。并且產(chǎn)品有黑白、彩色以及RGBIR版本，給不同應用市場(chǎng)提供了多種選擇。

同時(shí)，Hyperlux LP系列具有非常優(yōu)秀的、高分辨率的圖像解析能力，客戶(hù)可以根據使用情況，選用不同分辨率的產(chǎn)品。另外，該產(chǎn)品系列采用堆疊式架構設計，能最大限度地減少產(chǎn)品體積，最小型號小如一粒米，成為受尺寸限制困擾的緊湊型設備的理想選擇，大大適應了相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品的發(fā)展需求。

目前，Hyperlux LP系列AR0830、AR2020、AR0544三款產(chǎn)品圖像分辨率有所差異，應用場(chǎng)景也有所不同。

AR0830，分辨率為 8.3 MP (3840 × 2160)，是使用最為廣泛的4K圖像傳感器，不僅在機器視覺(jué)中可以廣泛應用，更適合用來(lái)拍攝4K視頻，用在人眼視覺(jué)的一些應用上，不論是緊湊型的AR/VR相機、視頻會(huì )議相機，還是安防監控行業(yè)，醫療等行業(yè)都很適合。

AR2020，分辨率為 20 MP (5120 × 3840)，支持片上圖像縮放功能，智能開(kāi)窗，超級低功耗性能，并且支持運動(dòng)喚醒功能，特別適合視頻會(huì )議相機和工業(yè)檢測，以及AR相機和生物識別等應用。

AR0544，分辨率為 5 MP (2592 × 1944)，元件的整體功耗更小，用在穿戴式應用中非常合適。

專(zhuān)有技術(shù)，幫助實(shí)現超低功耗

工業(yè)和商業(yè)用相機通常會(huì )被放置在難以更換電池或充電的位置，因此低功耗成為一個(gè)關(guān)鍵需求。Annie表示，安森美采用專(zhuān)有技術(shù)，在所有工作條件下都能提供卓越的圖像質(zhì)量，并以超級低的功耗實(shí)現高性能。當產(chǎn)品功耗極低的情況下，使用電池供電的設備續航能力大幅提高；低功耗減少了熱量的產(chǎn)生，因此并不需要散熱器，成本也會(huì )更低；產(chǎn)品圖像的熱噪聲也能得到很好的控制，從而達到更高性能的圖像效果。而這在越來(lái)越普及的緊湊型及便攜電池供電的設備中是非常需要的一個(gè)功能，也是評估一個(gè)圖像傳感器的重要指標參數。

先進(jìn)架構設計，克服常見(jiàn)圖像質(zhì)量問(wèn)題

圖像傳感器從pixel設計分為全局快門(mén)和卷簾快門(mén)，Hyperlux LP圖像傳感器系列屬于卷簾快門(mén)，圖像一致性和圖像噪聲性能更加優(yōu)秀。從pixel工藝的角度分為前照式、背照式、堆棧式，Hyperlux LP 系列采用了1.4um 背照式pixel，并采取了堆棧式工藝，可疊加更多的數字電路，將更多的功能集成在芯片內部，同時(shí)又不需要增加傳感器的面積，最大限度擴展了感光區域及響應性能。安森美先進(jìn)的架構設計，克服了常見(jiàn)的一些圖像質(zhì)量問(wèn)題，不論是噪聲還是設計產(chǎn)生的偽影現象都有很好的控制。

傳感器的未來(lái)離不開(kāi)堆棧式架構

Annie認為，堆棧架構一定是未來(lái)傳感器的趨勢，而要想實(shí)現越來(lái)越多計算功能的集成，一定離不開(kāi)堆棧這一工藝技術(shù)。伴隨著(zhù)圖像傳感器的用途不再是感知這么簡(jiǎn)單，如今不少處理與計算也要在傳感器內部完成，所以才需要用到多層堆疊的堆棧技術(shù)。以Hyperlux LP圖像傳感器系列為例，就采用了背照式堆棧技術(shù)，在其內部嵌入了單次曝光的HDR功能的合成算法，從而以更低的系統功耗、帶寬和成本實(shí)現更高動(dòng)態(tài)范圍。

堆棧式圖像傳感器的各個(gè)晶圓層不一定非得選擇同一個(gè)工藝打造，比如數字邏輯層可以選擇更加先進(jìn)的工藝，從而集成更多的處理單元和功能，將整個(gè)傳感器打造成一個(gè)高度智能化的器件。如此就能降低對后端處理器的性能需求，簡(jiǎn)化整個(gè)相機系統。工業(yè)智能化的發(fā)展離不開(kāi)堆棧式工藝加持的。

在幫助提高圖像質(zhì)量和傳感器性能方面，安森美更是在Hyperlux LP中集成了智能運動(dòng)偵測喚醒技術(shù)，采用了獨有的Motion-DCT 算法，結合圖像傳感器的scale或binning技術(shù)在獲取的較低分辨率圖像上快速實(shí)時(shí)準確地做出運動(dòng)偵測。另外運動(dòng)偵測技術(shù)支持感興趣區域選擇功能，可以進(jìn)一步降低系統功耗。即將整幅圖像分成若干區域，供用戶(hù)選擇是否使用該區域圖像做運動(dòng)偵測，以避免無(wú)效區域，從而降低算法的計算量，提升檢測速度及降低功耗。此外，該產(chǎn)品還有紅外波段相應的增強，可以廣泛應用在安防監控醫療等行業(yè)。

圖像傳感器可以集成AI功能？

Annie解釋道，如今，AI已用于60％以上的計算機視覺(jué)應用程序中，而AI在制造應用程序中的增長(cháng)已超過(guò)50％年復合增長(cháng)率。AI是我們需要的新工具，用于管理來(lái)自工業(yè)成像的不斷增長(cháng)的數據集，以實(shí)現工業(yè)4.0。用于成像的AI決策已從云過(guò)渡到邊緣-遷移到與成像系統本身相鄰或并入其中的計算機系統。例如把AI的訓練環(huán)節保留在GPU或云端，利用堆棧工藝可以將決策或甚至與之相關(guān)的一些預處理集成到圖像傳感器本身上，比如在傳感器上集成用于圖像識別的低層或者小算力的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )層。這些AI功能集成在圖像傳感器中或將成為可能。

未來(lái)將追求更高性能的產(chǎn)品

在談及安森美對于未來(lái)圖像傳感器產(chǎn)品規劃時(shí)，Annie稱(chēng)，從安森美近一年發(fā)布的新圖像傳感器產(chǎn)品可見(jiàn)，圖像行業(yè)都在追求著(zhù)，優(yōu)秀的超級低功耗性能，卓越的圖像質(zhì)量和更多的片內集成化功能，以及越來(lái)越高的動(dòng)態(tài)范圍，安森美也不例外，在圖像傳感器開(kāi)發(fā)方面持續以上技術(shù)路線(xiàn)的發(fā)展。除此之外，更高的分辨率來(lái)適應市場(chǎng)上更高端的應用需求，更快的幀率來(lái)適應高速發(fā)展的生產(chǎn)檢測需求。隨著(zhù)AI技術(shù)的發(fā)展和5G傳輸的實(shí)現，安森美在接口、計算、尺寸、功耗，工藝等都會(huì )做更好的規劃。