CMOS圖像傳感器如何在智能汽車場景大放異彩？

嘉賓簡介：胡文閣（Mike Hu）先生，畢業(yè)于北京大學(xué)，后在美國科羅拉多大學(xué)獲得碩士學(xué)位，于1999年初開始CMOS圖像傳感器芯片的研發(fā)工作。2004年初他回國參與了BYD微電子公司的創(chuàng)建，時(shí)任總工程師并兼管CMOS圖像傳感器產(chǎn)品部，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后成功開發(fā)出多款圖像傳感器芯片，產(chǎn)品技術(shù)處于國內(nèi)前沿。2012年胡先生創(chuàng)立了深圳安芯微電子（Allchip），率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)了十多款車載CMOS單片成像傳感器，集光電傳感、圖像信號(hào)處理及視頻編碼和傳輸多功能于一體，在同軸模擬視頻格式（CVBS）的成像芯片領(lǐng)域都達(dá)到了國際先進(jìn)水平，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于車載后視攝像頭、電子門鈴和探傷窺鏡等小型監(jiān)控設(shè)備。2020年加入思特威，任技術(shù)副總裁，負(fù)責(zé)思特威研發(fā)團(tuán)隊(duì)的管理并兼管深圳研發(fā)中心的工作。

CMOS方向未來會(huì)有哪些新的趨勢和機(jī)會(huì)？

幻實(shí)（主播）：本期節(jié)目我們邀請到思特威的技術(shù)副總裁、創(chuàng)新技術(shù)研究院的院長胡文閣先生。胡總一直在做與芯片器件相關(guān)的工作，也是當(dāng)年比亞迪微電子創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)成員，您涉及攝像頭制造行業(yè)的時(shí)間也非常久。思特威上市后，在行業(yè)內(nèi)的影響力也是水漲船高。

胡文閣（嘉賓）：是的，思特威的研發(fā)速度很快、戰(zhàn)斗力很強(qiáng)、團(tuán)隊(duì)士氣很高，我們的CEO、CTO在技術(shù)上都很厲害。雖然我們?nèi)ツ甑那闆r不是很好，但是現(xiàn)在正在恢復(fù)中。未來我十分看好視頻行業(yè)，特別是在AI的加持下，這個(gè)行業(yè)會(huì)有不可估量的需求。

幻實(shí)（主播）：您在這個(gè)領(lǐng)域深耕多年，您認(rèn)為，CMOS方向未來會(huì)有哪些新的趨勢和機(jī)會(huì)？

胡文閣（嘉賓）：回顧過往10年，這個(gè)行業(yè)發(fā)展變化是極大的。10年前，適逢模擬高清的新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生，安防監(jiān)控開始從標(biāo)清過渡到高清，思特威抓住了這個(gè)機(jī)會(huì)，布局早且快。得益于這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)的普及，使得思特威在全球安防監(jiān)控行業(yè)都處于領(lǐng)先地位。

與以前的標(biāo)清攝像頭相同，“模擬高清”通過一根同軸電纜線就可以傳輸，反觀之前的高清圖像傳輸，它是以數(shù)字的形式傳輸，需要用到多芯線纜，以這樣的方式遠(yuǎn)距離傳輸，不僅麻煩，成本也很高。目前監(jiān)控行業(yè)已經(jīng)到了成熟的平臺(tái)期，所以發(fā)展沒有那么快。如果想要在監(jiān)控行業(yè)更進(jìn)一步，預(yù)計(jì)在視頻傳輸方面要提出更新的標(biāo)準(zhǔn)。

同樣的，視頻相關(guān)的應(yīng)用也將迎來創(chuàng)新發(fā)展。比如現(xiàn)在人工智能行業(yè)使用的視頻數(shù)量越來越多，分辨率越來越高，所以在數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣矫婢捅┞兜膯栴}會(huì)越來越大。因?yàn)閿?shù)據(jù)量越大，在算力各方面功耗都會(huì)增加，所以未來肯定要面臨一種視頻格式改革，使其變得更接近人腦。

我們知道，為了讓視頻展現(xiàn)更加流暢，很多視頻在不斷增加單位時(shí)間內(nèi)的幀數(shù)，隨著視頻分辨率的不斷提高，視頻數(shù)據(jù)大小將迎來爆炸式的增長。而人腦則不一樣，人眼在接收到圖像之后，會(huì)通過一層一層的分析后向大腦進(jìn)行呈現(xiàn)，它與視頻傳輸格式完全不同，所以我認(rèn)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面的研究勢在必行。

圖片來源：思特威電子科技公司官網(wǎng)——智能圖像傳感技術(shù)亮點(diǎn)

幻實(shí)（主播）：現(xiàn)在計(jì)算機(jī)對視頻信息的處理屬于高能耗的處理方式，而人腦對視頻信息的處理則是一個(gè)非常低能耗的處理方式。

胡文閣（嘉賓）：現(xiàn)在人工智能對視頻的處理方式肯定不如人腦。我們從小到大的學(xué)習(xí)經(jīng)歷使得大腦能夠一眼分析視頻內(nèi)容，但是現(xiàn)在人工智能還做不到那么成熟。我認(rèn)為，視頻處理在未來應(yīng)該向人眼仿生學(xué)去靠近，這樣就能降低數(shù)據(jù)量，節(jié)省算力，提高效率，未來10年這樣的變革會(huì)愈加明顯。

例如像手機(jī)拍照，自然是分辨率越高越好，現(xiàn)在靜止圖片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)一英寸2億像素的分辨率。電影的視頻格式方面可能變化不大，但是與人工智能相關(guān)的視頻編碼方面未來預(yù)計(jì)會(huì)有一些變革。

幻實(shí)（主播）：思特威一直在關(guān)注這個(gè)方向嗎？

胡文閣（嘉賓）：我們一直在持續(xù)關(guān)注這些方面，另外我們的算法團(tuán)隊(duì)未來肯定要去關(guān)注這些科技前沿的事情。不僅如此，我們還有對光譜方向的拓展。波長越長，它對物體的穿透能力越強(qiáng)。我們的紅外線方向目前發(fā)展到850nm、940nm，在短波長成像例如水果分揀、蔬菜分揀這些方面，我們預(yù)計(jì)往發(fā)展1μm、2μm發(fā)展。

幻實(shí)（主播）：目前CMOS產(chǎn)業(yè)賽道競爭激烈嗎？

胡文閣（嘉賓）：目前賽道競爭非常激烈。去年全球的CIS芯片銷售額整體下滑，在手機(jī)和平板電腦這方面下滑尤為明顯，但汽車等市場卻取得了一定的增長。此外在數(shù)碼相機(jī)這方面的銷售額有小幅度增長。但數(shù)碼相機(jī)市場極小，所以我們關(guān)注的重點(diǎn)在車載方向。

車載的哪些地方會(huì)用到CIS技術(shù)？

幻實(shí)（主播）：車載的哪些地方會(huì)用到CIS的技術(shù)？

胡文閣（嘉賓）：之前汽車倒車時(shí)只用到一個(gè)單攝像頭，現(xiàn)在很多品牌會(huì)用360度的技術(shù)來做全景倒車。此外還有側(cè)視的盲區(qū)檢測等，這都會(huì)用到我們車規(guī)級(jí)的CIS技術(shù)。

自動(dòng)駕駛時(shí)，前視這里就需要用到800萬像素?cái)z像頭，我們現(xiàn)在擁有的800萬像素圖像傳感器，是目前量產(chǎn)在車載CMOS傳感器方向的頭部產(chǎn)品，能探知250米左右距離的物體，我們也在規(guī)劃發(fā)展更高像素的攝像頭。其他方面大致分為幾類，一是輔助駕駛員倒車及周邊監(jiān)測；二是ADAS自動(dòng)判斷物體及其距離；三是駕駛員監(jiān)控與乘客監(jiān)控，這三方面都要用到我們CIS技術(shù)。

圖片來源：思特威電子科技公司官網(wǎng)——AT系列車載系列

幻實(shí)（主播）：目前思特威的算法團(tuán)隊(duì)發(fā)展如何？

胡文閣（嘉賓）：我們芯片上都有自己的算法，比如車載上的300萬像素以下配備的全套圖像處理功能、自動(dòng)曝光、自動(dòng)白平衡、圖像的顏色處理、對比度、去噪聲這些方面等。此外還有一些正在研究的未來方向，比如手勢識(shí)別等，不過這些方向目前還沒有形成產(chǎn)品。

幻實(shí)（主播）：思特威在產(chǎn)品研發(fā)上十分敢于投入。

胡文閣（嘉賓）：我們有很多并行的項(xiàng)目，而且每個(gè)項(xiàng)目周期都很快。思特威這邊研發(fā)也非常的高效，速度非?？?。

幻實(shí)（主播）：對未來5~10年的趨勢做一個(gè)預(yù)判，您現(xiàn)在負(fù)責(zé)的這些技術(shù)方向趨勢如何？

胡文閣（嘉賓）：在監(jiān)控、安防與手機(jī)這些方向預(yù)計(jì)能做到比較穩(wěn)定的性能提升。在成像工藝方面，用 BSI等辦法將像素工藝節(jié)點(diǎn)提升到40nm以下的意義不大。但是與人工智能相關(guān)的地方，我預(yù)計(jì)會(huì)有一些新方向出現(xiàn)。

BSI:東芝2009年推出的CMOS成像技術(shù)，通過將透鏡排列在傳感器后方的硅襯底上，而非前方前方的配線會(huì)限制光的吸收。相比舊的技術(shù)，此技術(shù)下的感光度和光吸收量提高了40%,而且還能形成更細(xì)的像素。

ChatGPT對視頻監(jiān)控行業(yè)的規(guī)劃和布局有何影響？

幻實(shí)（主播）：現(xiàn)在ChatGPT全球爆火，對你們的規(guī)劃和布局有影響嗎？

胡文閣（嘉賓）：會(huì)有一定的影響，ChatGPT會(huì)助力未來發(fā)展的很多方面。我希望ChatGPT的普及可以幫助人們提高工作效率，降低一些工作強(qiáng)度。站在我們視頻監(jiān)控行業(yè)來講，人工智能的普及會(huì)使得市場對視頻的需求變得更大，因?yàn)橐曨l信號(hào)對人工智能采集信息而言是很重要的一個(gè)輸入手段。

圖片來源：思特威電子科技公司官網(wǎng)——人工智能家居系列

幻實(shí)（主播）：時(shí)代浪潮奔涌不息，每當(dāng)一個(gè)產(chǎn)業(yè)浪潮出現(xiàn)時(shí)，在浪潮里跟隨浪潮的人都能有新機(jī)遇?；谀陨淼男袠I(yè)資深、努力程度，以及在這種情況下仍能保持的對競爭的敬畏之心，這是在各方面對大家提了一個(gè)醒，做科技行業(yè)永遠(yuǎn)都是要保留危機(jī)感。

胡文閣（嘉賓）：要一如既往地保持危機(jī)感。

幻實(shí)（主播）：非常感謝胡總做客我們芯片揭秘，您有什么想要對外的呼吁或者號(hào)召？

胡文閣（嘉賓）：思特威的產(chǎn)品能夠深入人心，我感覺很幸運(yùn)。雖然CMOS行業(yè)的未來發(fā)展呈現(xiàn)出非?？捎^的趨勢，但是競爭確實(shí)非常激烈，需要大家不停的努力。

作為發(fā)展變化極大的半導(dǎo)體技術(shù)中最常見的制造工藝之一，當(dāng)今的CMOS圖像轉(zhuǎn)換技術(shù)不僅服務(wù)于“傳統(tǒng)的”工業(yè)圖像處理，而且還憑借其杰出的性能和靈活性而被日益廣泛的新穎消費(fèi)應(yīng)用所接納。此外，它還能確保汽車駕駛時(shí)的高安全性和舒適性。最初，CMOS圖像傳感器被應(yīng)用于工業(yè)圖像處理；如今在那些旨在提高生產(chǎn)率、質(zhì)量和生產(chǎn)工藝經(jīng)濟(jì)性的全新自動(dòng)化解決方案中，它至今仍然是至關(guān)重要的一環(huán)。

未來，CMOS行業(yè)將繼續(xù)推動(dòng)摩爾定律的發(fā)展，超越功耗和發(fā)熱問題，實(shí)現(xiàn)更加高集成度、更加低功耗、更加高性能的芯片制造?；诖?，面對激烈的競爭賽道。我們要為理想而行，務(wù)實(shí)地去做能改變世界的產(chǎn)品。創(chuàng)造更多的應(yīng)用，更多地改變?nèi)藗兊纳罘绞健?/p>

審核編輯 ：李倩