抱上ADAS和无人车的大腿，智能传感器将迎来爆发？

。两者都执行相同的步骤：光电转换--电荷累积--输出--转换--放大。

CCD成像仪主要由两部分构成：滤色器和像素阵列，微透镜将光线漏光到每个像素的光敏部分上，当光子通过滤色器阵列时，像素传感器开始捕获通过的光的强度，然后对光信号进行组合，统一输送到外部线路进行A/D处理。与CCD相比，CMOS是具有像素传感器阵列的集成电路，其每个像素传感器都有自己的光感传感器、信号放大器和像素选择开关。

智能传感器的实现结构主要有三种：非集成化实现、混合形式、集成化实现。按照智能化的程度，分别对应：初级、中级和高级形式。MEMS传感器是指采用微机械加工和半导体工艺制造而成的新型传感器。与传统的机械传感器相比，MEMS传感器具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化等特点。从集成化的角度来说，MEMS传感器是智能传感器的未来。

目前最常见的智能图像传感器组件便是摄像头，已普遍应用于手机和可穿戴设备等消费电子，目前手机、平板电脑市场趋于饱和，未来无人驾驶、车联网、AR、VR、无人机等新兴智能领域将会成为智能图像传感器的新增需求点。在这些领域的主流传感器组件分别是：摄像头、毫米波雷达、激光雷达。其中激光雷达在探测距离、探测精准度、天气适应性和夜视功能方面具有极大的优势，将会成为未来高端成像设备的主流。

激光雷达的成像原理可简单概括为：激光雷达的发射模块发射出一束具有一定功率的激光束或者是光脉冲，然后经散射镜将光线散射出去，打到待探测目标面上；反射回来的信号由激光雷达的接收模块接收，经过内部的信号处理，结合强度像和距离像的融合，经显示设备输出待测目标的三维图像。

与相机图像不同，激光雷达可通过测量光线的飞行时间，测量物体距离。除此之外，相机的数据源单一，不可靠，虽具有完全360°的覆盖范围，但很容易被迎面而来的光线、黄昏或阴影中看不到东西所遮挡，无法区分远处的重要场景。以车用传感器为例，分别对比摄像头、毫米波雷达、激光雷达，三者之间的区别如下图所示：

二、智能图像传感器主要应用领域及市场空间

20世纪90年代末期，随着CMOS图像传感器工艺和设计技术的进步，市场份额不断扩大，近年来市场占有率已经超过90%，取代CCD成为主流。2016年CMOS的市场规模为103亿美元，三大巨头索尼（Sony）、三星（Samsung）和豪威（Omnivision）分别占比全球市场份额35%、19%和8%，合计占比62%，市场格局相对比较集中。

从区域市场的分布来看，根据Globle image sensor的预测，2012-2018年全球全球图像传感器市场规模同比增长率为4.35%，到2018年，市场规模可达106.6亿美元，增长主要集中在亚洲，中国将会成为最大的受益国。2012年北美、亚洲和欧洲和其他区域的市场份额分别为35%、34%、22%和9%，而到了2018年四大区域的市场份额分别为：27%、40%、18%和15%。

从下游应用领域分布来看，当前CMOS图像传感器主要应用于智能手机和平板电脑，占比下游应用70%左右。随着嵌入式数字成像技术迅速扩展，未来用于智能手机和平板电脑的CMOS的比例将会逐渐降低，汽车系统将成为CMOS图像传感器增长最快的应用，到2020年汽车行业传感器市场规模可增长至22亿美元，约占市场总额152亿美元的14％。2015年-2020年，汽车用CMOS全球销售额复合年增长率可达55％。

在汽车行业之外，未来2015-2020年间，安全监控领域可保持36％的年均复合增速，增长至9.12亿美元；医疗/科学应用领域可保持34％的年均复合增速，增长至8.67亿美元；玩具/电子游戏可保持32％的年均复合增速，增长至2.74亿美元；工业系统可保持18％的年均复合增速，增长至8.97亿美元。

从应用形式来看，CMOS传感器的主要应用为摄像头模组（CCD）， 2014年全球CCD市场规模为201亿美元，其中封装、AF（自动对焦系统）& OIS（图像稳定系统）供应商规模合计占比市场份额的72%，分别为72亿美元和72.5亿美元。根据Yole Développement预计，2020年CCD全球市场规模可增长至510亿美元，6年间的年均复合增速为16.8%，其中封装领域市场规模达225亿美元，年均复合增速20%；AF & OIS市场规模达155亿美元，年均复合增速13%。

目前手机、电脑用摄像头是摄像头模组下游应用的最广泛领域之一，未来随着无人驾驶技术的逐步推进，融合了图像传感器的车载摄像头以及激光雷达，作为ADAS的解决方案将会面临新一轮的增长，除了车感摄像头之外，无人机和机器人领域、以及增强现实（AR）和虚拟现实（VR）领域