标签: AI图像处理

在工业视觉检测线上，一台搭载传统图像传感器的机器人因高温导致图像噪点激增，误将合格零件判定为瑕疵品，每小时损失超10万元；在深夜的安防监控画面中，模糊的噪点让犯罪分子身影难以识别，导致案件侦破延迟—— 噪声，已成为图像传感器行业的“无声杀手”。据Yole统计，全球约35%的工业检测误差源于传感器噪声干扰，而安防场景下60%的有效信息因低照度噪点丢失。传统方案试图通过单一优化像素或电路来降噪，却陷入“按下葫芦浮起瓢”的困境。 思特威的破局答案，藏在“协同”二字中。其专利CN202420947581.9揭示了一套系统级方案：在像素层，浮动扩散节点（FDN）重构电荷存储与增益切换逻辑；在电路层，超低噪声外围读取链路由28nm先进工艺驱动。这种“双引擎”设计，让SC038HGS等产品在信噪比（SNR）和高温稳定性上实现跨越式突破。 一、像素架构革命：浮动扩散节点的电荷管理革新 浮动扩散节点（FDN）是光电信号转换的核心枢纽，负责暂存像素感光产生的电荷并控制增益。然而，传统设计面临两大难题：容量瓶颈与暗电流陷阱。例如，索尼IMX585在高增益模式下动态范围仅82dB，而安森美AR0234在80℃时暗电流高达1400e-/s。 思特威通过“外科手术式”改造解决了这些问题。首先，引入埋入栅（Buried Gate）结构，使高增益模式电荷容量提升至40000e-，较索尼IMX585增加43%。这一设计让SC233HGS的动态范围扩展至88dB，过曝区域细节保留率提升60%。其次，增设独立溢出控制单元，通过物理隔离阻断干扰。实测显示，SC038HGS的溢出噪声振幅降低至0.5LSB，较前代产品下降84%。此外，采用HD MIM工艺将FDN与相邻模块的间距缩小至0.11μm，量子效率损失控制在3%以内，远优于行业平均水平的8%-12%。 二、电路协同进化：超低噪声外围读取电路的技术突破 电路噪声的三大“元凶”——热噪声、固定模式噪声（FPN）和电源噪声，长期制约传感器性能。例如，索尼IMX585的读取噪声达4.5e-，安森美AR0234的FPN为8.7e-。思特威的“降噪组合拳”彻底改变了这一局面。通过全差分信号链设计和共享补偿单元，SC235HGS的FPN低至2.03e-，较行业平均水平降低77%。动态阈值调节技术则让SC038HGS在-40℃至105℃范围内的读取噪声波动小于0.2e-，稳定性超越索尼IMX585。此外，深槽隔离（DTI）工艺配合温度补偿算法，使SC038HGS在80℃下暗电流仅247e-/s，不到安森美同类产品的1/5。这些创新让思特威的电路设计在噪声抑制与能效之间找到了完美平衡。 三、协同效应验证：技术指标与场景化案例 数据是技术实力的最佳证明。思特威SC038HGS的读取噪声低至1.8e-，暗电流@80℃仅247e-/s，动态范围达88dB，全面碾压索尼IMX585与安森美AR0234。在场景化应用中，大疆Mavic 4 Pro搭载SC038HGS实现22米障碍物识别距离，误检率降至0.01%；海康威视DS-2CD2347G2-LSU/SL摄像机夜间车牌识别准确率提升至97%；小米14 Ultra主摄的4K视频功耗降低50%，夜景纯净度超越iPhone 15 Pro Max。 四、专利布局与产业影响 思特威围绕低噪声技术已申请52项核心专利，覆盖结构、工艺与系统架构。其HD MIM工艺、多行列并行读取架构（4K@240fps）等技术构建了坚固的护城河。2024年，思特威在全局快门传感器市场份额达15%，打破索尼/安森美垄断；SC550XS进入华为Mate 70系列供应链，推动高端手机CIS国产化率突破10%。据TrendForce预测，思特威2025年营收将增长至45亿元，年复合增长率达38%。 五、结论：从分立优化到系统协同的技术革命 思特威的低噪声技术革命，本质是一场从像素到电路的系统级协同创新。其价值不仅在于单点性能突破，更在于构建了“工艺-结构-算法”深度融合的方法论。未来，随着量子极限单光子探测技术的研发，思特威或将在医疗内窥镜、车载LiDAR等高端领域继续改写行业规则。正如思特威CTO所言：“噪声抑制没有终点，只有不断逼近物理极限的攀登。” 作者：深圳市中科领创实业有限公司 电话：18822846570