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高速CMOS图像传感器

2018-08-09   

项目成熟阶段:□孵化期      生长期      □成熟期

概况:

高速摄像系统用于记录高速运动物体的运动细节以及瞬态发生的物理现象,广泛应用于航天、工业、交通、体育等领域,可解决科学研究和日常生产生活中的很多重大难题。高速CMOS图像传感器是实现低功耗、低成本、体积小高速摄像系统的关键技术,其性能决定了高速摄像系统的成像速度和成像质量。半导体所与芯片制造厂深度合作,定制开发了高速图像传感器芯片的专用工艺流程,掌握了速度超过1000/秒的高速CMOS图像传感器的设计方法并开发出原型芯片。目前芯片性能已通过中国电子标准化技术研究院的检测认定,中国科学院长春光机所已使用该芯片开发出了高速相机。这是国内首款具有完全自主知识产权、全国产超高速图像传感芯片。

技术特点:

主要技术指标:图像分辨率800×600;量化位宽12bit;图像帧率1000fps;动态范围70dB;工作温度范围在-2585;芯片功耗0.67W;同时定制的图像传感器工艺和设计流程,具有更佳的高速图像获取能力。

目前由美国Cypress公司研制的LUPA-1300是当前主流高速图像传感器芯片。该芯片的分辨率为1280×1024,但量子效率仅为40%@600nm,动态范围为57.8dB,图像帧率仅为500帧。相比于该芯片,虽然我们的图像传感器分辨率稍小,但图像传感器的分辨率可以根据用户的需要进行定制设计,且我们的图像传感器在量子效率,动态范围和图像帧率方面具有明显优势。

专利情况:

已申请17项发明专利,授权6项。

市场分析:

高速图像传感器可应用于工业生产、农业生产、智能交通、虚拟现实、科学研究、其他民用领域。具体来说,高速图像传感器可应用于汽车碰撞试验、火箭发射、弹道测试、体育赛事、目标追踪、微表情研究和高速车牌识别等领域。

目前,进口的高速图像传感器芯片价格极其昂贵,高端芯片受禁运限制,无法获得,面临一芯难求的局面。半导体所成功研发的高速图像传感器是国内首款具有完全自主知识产权、全国产超高速图像传感芯片。据统计,2014年度市场规模可达2亿美元,且每年以6%速度增长。其应用范围包括了机器视觉、交通监控、科学试验、运动捕获以及撞击测试等领域。仅机器视觉领域,据调查,2015年全球机器视觉系统及部件市场预计将超过153亿美元,复合年均增长率将达到11%

合作方式:

该项目处于成长期,已实现一定销售,因此希望有意向合作的企业提供较为典型的产品应用环境进行产品开发。

产业化所需条件:

预计产业化需持续时间2年,总计需200平米的研发环境,用于建设实验室和办公场所,此外还需购买一系列用于高速图像传感器测试的专用设备,以及需要购买芯片开发所需的EDA软件,支出芯片流片费和人员劳务费以及实验室运行费。

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