《新兴图像传感器技术及市场-2023版》
2023-01-11 20:02:59   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

Emerging Image Sensor Technologies 2023-2033

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据麦姆斯咨询介绍，英国知名研究公司IDTechEx在这份最新发布的报告中全面探讨一系列能够实现远超当前分辨率和波长检测范围的新兴图像传感器技术及市场。这些新兴的技术有望在医疗保健、生物识别、自动驾驶、农业、化学传感和食品检验等众多领域找到关键应用。IDTechEx预计，随着自动驾驶和智能机器人等自主技术的日益重要，将助推新兴图像传感器市场增长。

新兴图像传感器的10年期市场预测

本报告提供了25家新兴图像传感器重点厂商的简介，包括对它们（从老牌成熟厂商到创新初创企业）的访谈，以及对技术和商业模式的探讨和SWOT分析。此外，该报告还提供了按技术和应用细分的技术成熟度和商业准备水平评估。报告还讨论了开发和采用每种新兴图像传感技术的商业动机，并评估了进入壁垒。

报告回答的关键问题：
- 这些新兴图像传感器的技术成熟度如何？
- 哪些颠覆性技术即将出现？
- 哪些公司正在探索新兴的图像传感技术？
- 哪些应用受益最大？
- 图像传感器将如何提高智能系统的自主能力？
- 这些新兴图像传感器技术的商业化面临哪些困难？
- 重点厂商在做哪些努力来提高可持续性？

本报告覆盖的新兴图像传感器技术

本报告研究了以下新兴图像传感器：
- 新兴SWIR图像传感器
- 混合图像传感器
- 薄膜光电探测器
- 基于事件的视觉传感
- 高光谱成像
- 微型光谱仪
- 柔性X射线图像传感器
- 波前成像
- 量子图像传感器

目前用于可见光的传统CMOS图像传感器已经商品化且很成熟。不过，对于能够捕捉超越红、绿、蓝（RGB）光强度的更复杂图像传感器来说，仍然存在着广泛的市场机遇。因此，业界正积极致力于开发新兴的图像传感器技术，以检测超出人类视觉范围的光（电磁波），包括更宽的光谱范围、更大的成像区域，以及在每个像素上捕捉光谱数据，同时提高时间分辨率和动态范围。

这些机遇很大部分源于机器视觉的日益普及，其图像分析由计算算法来完成。而机器学习算法需要尽可能多的输入数据来构建有助于目标识别和分类的相关性，因此捕捉不同波长范围或光谱分辨率的信息非常重要。

新兴SWIR图像传感器

当然，新兴图像传感器技术还可以提供许多其它优势。根据不同的技术，可以包括更低的成本、提高的动态范围、更高的时间分辨率、空间可变的灵敏度、高分辨率的全局快门、降低散射影响以及柔性/共形性等。一个特别重要的趋势是，为短波红外（SWIR）光谱成像开发更经济实用的传感器，以替代成本高昂的铟镓砷（InGaAs）探测器，从而赋能SWIR传感更广泛的应用。例如，对于自动驾驶，SWIR成像能够帮助区分可见光成像难以分辨的相似物体/材料，同时降低雨雾、扬尘散射的影响。

新兴SWIR图像传感器的应用准备水平（样刊模糊化）

目前市场上出现了许多具有竞争力的新兴SWIR技术。例如，混合图像传感器，在CMOS读出电路顶部增加额外的光吸收层，利用有机半导体或量子点来增强传感器在SWIR区域的光谱灵敏度。另一种是扩展光谱范围的硅基成像技术，其中硅的特性被修改以将吸收范围扩展到超过其带隙限制。新兴的技术方案有望大幅降低价格，以替代目前占主导地位的高成本InGaAs传感器，从而推动SWIR成像在自动驾驶汽车等新领域的应用。

高光谱成像

对于物体识别等应用，由于分类算法需要处理更多的数据，因而需要从入射光中获取尽可能多的信息。高光谱成像是一种相对成熟的技术，在精密农业和工业过程检测中已经吸引了关注。

然而，目前大多数高光谱相机采用线扫描原理，而SWIR高光谱成像由于InGaAs传感器的高成本而仅限于非常小众的应用。使用硅或薄膜材料的新兴技术有望打开局面，快照成像可以替代线扫描，而新兴的SWIR传感技术可以大幅降低成本，从而推动高光谱成像技术的更广泛应用。

高光谱成像应用需求

基于事件的视觉传感器

另一种新兴的图像传感技术是基于事件的视觉传感，也称为动态视觉传感（DVS）。自动驾驶汽车、无人机和高速工业应用需要具有高时间分辨率的图像传感。然而，对于传统的基于帧的成像，高时间分辨率会产生大量需要密集计算处理的数据。

基于事件的方案便是为了解决这一挑战而开发的新兴技术。这是一种获取光学信息的全新思路，其中每个传感器像素都会报告与强度变化相对应的时间戳。因此，基于事件的视觉传感器可以为快速变化的运动场景提供更高的时间分辨率，同时大大降低数据传输以及后续的处理要求。

微型光谱仪

本报告还探讨了微型光谱仪的新兴市场。在智能电子和物联网设备高速增长的推动下，低成本微型光谱仪在各行各业的应用越来越广泛。通过集成能够检测从可见光到SWIR波段的微型光谱仪，可以显著提高标准可见光传感器的复杂性和功能性。

例如，德国弗劳恩霍夫研究人员就设想了一种重量仅1克、成本仅1美元的光谱仪。微型光谱仪有望提供廉价的解决方案，以提高自主效率，特别是在工业成像检测以及消费电子领域。

IDTechEx在图像传感器、薄膜材料和半导体领域拥有20年的专业积累。IDTechEx的分析师密切关注相关市场的最新发展，保持与业内主要厂商的交流互动，连续多年主办并出席业界主要的行业会议。本报告探讨了新兴图像传感器技术的性能、供应链、制造专有技术以及应用开发中的现状和最新趋势。报告还提供了新兴图像传感器市场的关键挑战、竞争环境和创新机遇。

本报告提供了以下信息：

- 多种新兴图像传感器技术的详细分析。

- 按技术和应用细分的10年期市场预测，包括40多个单独的预测类别。

- 按技术和应用细分的技术成熟度/商业化水平评估。

- 开发并应用每种新兴图像传感器技术的商业动机。

- 每种新兴图像传感器技术的应用案例研究。

- 每种新兴图像传感器技术的SWOT分析。

- 各技术类别中关键厂商的介绍。

- 超过25家厂商简介，其中大部分基于近期的交流，包括对其现状、技术、潜在市场和商业模式的讨论，以及公司的财务信息（如披露）和SWOT分析。

- 与新兴图像传感器技术相关的学术研究热点。

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