智能圖像傳感器是能夠捕捉和分析視覺信息，代替人眼做各種測量和判斷的設備，由圖像傳感器和視覺軟件組成，前者用于捕捉圖像，后者用于分析“看到”的內(nèi)容。典型的圖像傳感器可以分為：圖像采集、圖像處理和運動控制三個部分。它綜合了光學、機械、電子、計算機軟硬件等方面的技術(shù)，涉及到計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光機電一體化等多個領(lǐng)域。

   根據(jù)感光器件的不同，圖像傳感器可以分為CCD和CMOS兩種。兩者都執(zhí)行相同的步驟：光電轉(zhuǎn)換——電荷累積——輸出——轉(zhuǎn)換——放大。

   CCD成像儀主要由兩部分構(gòu)成：濾色器和像素陣列，微透鏡將光線漏光到每個像素的光敏部分上，當光子通過濾色器陣列時，像素傳感器開始捕獲通過的光的強度，然后對光信號進行組合，統(tǒng)一輸送到外部線路進行A/D處理。與CCD相比，CMOS是具有像素傳感器陣列的集成電路，其每個像素傳感器都有自己的光感傳感器、信號放大器和像素選擇開關(guān)。

    智能傳感器的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)主要有三種：非集成化實現(xiàn)、混合形式、集成化實現(xiàn)。按照智能化的程度，分別對應：初級、中級和高級形式。MEMS傳感器是指采用微機械加工和半導體工藝制造而成的新型傳感器。與傳統(tǒng)的機械傳感器相比，MEMS傳感器具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)、易于集成和實現(xiàn)智能化等特點。從集成化的角度來說，MEMS傳感器是智能傳感器的未來。

   目前最常見的智能圖像傳感器組件便是攝像頭，已普遍應用于手機和可穿戴設備等消費電子，目前手機、平板電腦市場趨于飽和，未來無人駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、AR、VR、無人機等新興智能領(lǐng)域?qū)�會成為智能圖像傳感器的新增需求點。在這些領(lǐng)域的主流傳感器組件分別是：攝像頭、毫米波雷達、激光雷達。其中激光雷達在探測距離、探測精準度、天氣適應性和夜視功能方面具有極大的優(yōu)勢，將會成為未來高端成像設備的主流。

    激光雷達的成像原理可簡單概括為：激光雷達的發(fā)射模塊發(fā)射出一束具有一定功率的激光束或者是光脈沖，然后經(jīng)散射鏡將光線散射出去，打到待探測目標面上；反射回來的信號由激光雷達的接收模塊接收，經(jīng)過內(nèi)部的信號處理，結(jié)合強度像和距離像的融合，經(jīng)顯示設備輸出待測目標的三維圖像。

    20世紀90年代末期，隨著CMOS圖像傳感器工藝和設計技術(shù)的進步，市場份額不斷擴大，近年來市場占有率已經(jīng)超過90%，取代CCD成為主流。2016年CMOS的市場規(guī)模為103億美元，三大巨頭索尼（Sony）、三星（Samsung）和豪威（Omnivision）分別占比全球市場份額35%、19%和8%，合計占比62%，市場格局相對比較集中。從應用形式來看，CMOS傳感器的主要應用為攝像頭模組（CCD）， 2014年全球CCD市場規(guī)模為201億美元，其中封裝、AF（自動對焦系統(tǒng)）& OIS（圖像穩(wěn)定系統(tǒng)）供應商規(guī)模合計占比市場份額的72%，分別為72億美元和72.5億美元。 預計2020年CCD全球市場規(guī)�？稍鲩L至510億美元，6年間的年均復合增速為16.8%，其中封裝領(lǐng)域市場規(guī)模達225億美元，年均復合增速20%；AF & OIS市場規(guī)模達155億美元，年均復合增速13%。

圖表   2015-2016年全球CMOS傳感器市場規(guī)模