.深耕安防领域,技术复用开拓新兴领域 。
公司成立之初就专注于安防监控行业的 CMOS 图像传感器研发,安防 CMOS 图像传感器为思特威的核心产 品,产品广泛应用于网络摄像机、模拟闭路摄像机、家用看护摄像机、智能门铃等领域。2018 至 2021 年前三季 度,公司安防领域实现营收 3.20 亿元、6.29 亿元、12.54 亿元和 14.88 亿元,占总收入比重分别为 98.44%、92.62%、 82.13%和 72.82%。从全球市场来看,公司拥有较大的市场份额,据 Frost&Sullivan 数据,2020 年思特威安防 CMOS 图像传感器出货量为 1.46 亿颗,全球市占率为 34.80%,出货量位居全球第一,2020 年公司安防 CMOS 图像传 感器销售额为 1.93 亿美元,市场率为 22.20%,为全球第三位。
公司在 2020 年为全球出货量第一,但销售额却仅为第三位,主要系公司低端产品占比较高,高端产品市场 份额较低。公司通过技术积累和产品升级,不断优化升级产品结构,逐渐向高端产品拓展,2018-2021 年前三季 度,公司低端产品占比从 83.59%下滑至 28.22%,中端产品占比从 5.24%上升至 22.59%,高端产品从 11.17%提升 至 49.19%。公司积极挖掘中端市场的需求和机遇,快速提升高端市场份额,实现产品结构快速升级,未来高端 市场的产品占比将更加显著。
公司全面布局安防领域,产品覆盖安防领域低端、中端及高端的 100-800 万像素的全系列产品,能够满足安 防领域客户产品差异化、系列化的需求。在安防领域同类像素产品对比中,公司安防领域产品的像素尺寸、帧率、 最大信噪比以及动态范围等指标与同行业同类高端产品整体相当,且在光学尺寸、灵敏度等指标整体优于同行业。

在安防领域,针对低照度下成像清晰的需求,公司先后研发了 SFCPixel 专利技术、近红外感度 NIR+技术、 高温场景下暗电流优化技术、微光级/星光级夜视全彩技术和 HDR 像素设计技术等核心技术,显著提高了产品 性能,保证了安防监控摄像头全天候在复杂工作环境及光照条件下的出色成像性能。
公司自主研发了 SFCPixel 专利技术,即基于源追踪器中置架构的共享像素结构,通过将源追踪器居中放置 来实现共享像素结构,大幅提升转换增益、提升感光度。据公司检测结果统计,1x1、1x2、2x2 共享像素结构的 感光度提升可达 90%,同时,读取噪声较不使用该项技术时可降低 50%以上。该技术已广泛应用于公司的 FSIRS 和 BSI-RS 系列产品。
公司自 2017 年开始推出针对近红外补光场景的近红外感度增强技术即“近红外感度 NIR+技术”,目前已 优化至第二代。此技术可以大幅提高产品在 850nm-940nm 光线波长下的量子效率,量子效率越高,光转化为电 子的比率也越高,从而使成像的感光度和细节更出色。据公司检测,在 850nm 和 940nm 光线波长下,第二代近 红外感度增强技术的量子效率可较无红外增强分别提升 3 倍和 3.8 倍。在暗光场景下配合红外补光灯,可提供更 为出色的高信噪比、高感光度成像,画面细节清晰。同时,在同等信噪比需求下,该技术可显著降低所需的红外 补光强度,有效减少系统功耗和红外光污染。此技术已广泛应用于公司的 BSI-RS 系列高端产品,在安防监控高 端产品应用中已占有重要的市场地位。

公司基于前照式(FSI)工艺自主研发了多项专利技术,全面提高产品在弱光条件下的成像效果,主要体现 在提升感光度和降低噪声,使画面更清晰。公司微光级夜视全彩技术通过自主优化的 FSI 设计架构,能够大幅提 升量子效率从而提升成像感光度,提升可达 50%;通过对器件和读出电路进行优化,降低噪声;同时通过芯片设 计版图优化,优化电信号放大比率,提升感光度,提升弱光环境下的信噪比。此技术已全面应用于公司的 BSI-RS 系列产品。
安防监控摄像头需要面对户外的高温工作环境,为使产品更好的适用于高温环境,公司研发出高温场景下暗 电流优化技术。芯片设计方面,通过优化像素布局和设计,显著减少光电二极管的暗电流与坏点,同时通过金属 结构优化,大幅提升画面内暗电流的均匀性;在算法优化方面,通过芯片内集成多种数字算法专利技术,有效校 准坏像素,去除暗电流影响,显著改善高温下的偏色问题。
在机器视觉领域,公司是国内最早从事 GS 系列产品研发的 CIS 厂商之一,公司独特的 BSI 技术产品,配合 3D 堆栈等技术,已具备单帧 HDR 功能和超高的快门效率和感光性能,公司产品广泛应用于无人机、扫地机器 人、工业相机、指挥交通、人脸识别等领域。2018-2021 年前三季度,公司机器视觉领域营收实现 506.68 万元、 4617.12 万元、1.74 亿元和 3.14 亿元,占总收入比重分别为 1.56%、6.80%、11.38%和 15.65%,发展态势迅猛。 从全球市场看,由于全局快门技术在经济和技术层面的瓶颈,直到 2018 年才实现大面积商用,2020 年,全球范 围内具有全局快门 CMOS 图像传感器量产能力的厂商仅有思特威、索尼、韦尔股份三家,能够达到千万级别的 年度出货量。2020 年思特威出货量超过 2500 万颗,居于行业前列。 公司产品均定位于高端及超高端水平,2018-2019 年公司产品均为高端产品,2020 年超高端产品开始有营收 贡献,占营收比重为 0.08%,2021 年超高端产品占比进一步提升,达到 1.75%
在机器视觉领域产品对比中,公司产品的光学尺寸、帧率、分辨率、最大信噪比等指标与同行业同类高端 产 品整体相当,且像素尺寸、动态范围、灵敏度等指标整体优于同行业。

针对机器视觉应用领域,为提高产品在高速运动且光线多变的场景下快速识别和响应的能力,公司基于全局 快门架构研发了多项针对性的 HDR 像素设计技术,实现单帧 HDR。目前,公司基于 BSI 工艺的全局快门技术已 演进至第二代,像素阵列扩展至 400 万和 900 万像素,产品性能进一步提升,使公司成为除索尼外全球少数能供 应用于指挥交通领域的高分辨全局快门产品的公司,在智慧交通等应用领域实现了国产化替代。该产品于 2021 年批量出货,进一步丰富了公司产品线。
公司于 2017 年推出第一代基于背照式(BSI)工艺的全局快门图像传感器芯片,大幅提升量子效率及感光 度。随后公司推出基于堆栈工艺的全局快门产品,并已广泛应用于机器视觉领域。公司后续推出第二代 BSI 全局 快门技术方案,读取噪声较前代产品再降低一倍,像素阵列拓展至 400 万和 900 万,打破索尼在该领域长期独家 供应的地位,在智慧交通领域实现国产化替代。目前公司在研的第三代全局快门技术,将快门效率提升一倍以上, 进一步拓展至更多的指挥交通、工业相机以及单反相机等应用领域。该技术已全面应用于公司的GS系列产品中。
在面向机器视觉、智能车载电子等诸多需要应对高速运动而光线多变的环境且需要进行快速识别和响应的场 景时,公司基于全局快门架构研发了支持基于拐点自校准的 HDR 技术和区域 HDR 技术,大幅降低固定噪点, 可显著提升无人机的极速避障相应性能和避免红绿灯过曝泛白的现象。该技术已被广泛应用于公司 GS 系列产品 中。
智能车载电子是公司重要的发展方向之一,投入大量研发、销售资源进行市场拓展。公司是少数拥有自主知 识产权、提供车规级芯片的国内厂商,公司可将在安防领域和机器视觉领域积累的技术复用到智能车载电子领域。 公司产品应用场景涵盖智能车载前装和后装的应用,产品覆盖倒车后视、360°环视、前视、ADAS、车内监控和 驾驶员疲劳检测,能够适应不同的应用场景和技术需求。同时,公司积极推动车载前装高端产品的研发和市场导 入,实现产品从中低端到高端全面布局。在前装车载市场,公司已与多家主流车厂的一级供货商开展合作,公司 已有两款产品通过车规级认证,并在多家主车厂开始量产验证和小批量出货;此外,公司于 2022 年上半年推出 250 万像素车规级图像传感器新品,充分满足车规安全标准,以五重优势更好地赋能 360°环视应用的性能升级。 2019-2021 年前三季度,公司智能车载电子营收实现 392.01 万元、9908.33 万元和 7041.49 万元,占公司总营 收比重为 0.58%、6.49%和 3.45%。公司通过低端产品进入市场,目前中高端产品处于研发、验证和市场导入阶 段,中高端智能车载电子于 2021 年实现销售。未来随着公司产品结构不断升级,高端产品占比将持续提升。
在汽车电子领域同类产品对比中,公司在像素水平、像素尺寸、光学尺寸、帧率、分辨率、最大噪声比、动 态范围等指标与同行业同类产品整体相当,且灵敏度等指标整体优于同行业。

车载产品在成像色彩、动态范围、夜视低照性能方面的要求与安防应用产品具有一定相似性,公司可以充分 发挥在安防领域的技术优势和经验,将技术优势赋能到车载应用产品。公司凭借在安防监控领域积累的夜视全彩、 HDR 等多项核心技术,有效地提升了车载 CIS 芯片在夜间的成像性能和动态范围。而针对 LED 交通信号灯频 闪,公司开发了 LED 闪烁抑制技术,有效消除 LED 闪烁造成图像传感器对交通信号的捕捉失效,解决了车载应 用的关键痛点,实现在智能车载电子应用领域的快速增长。
公司推出车载 LED 闪烁抑制(LFS)专利技术,通过多次曝光、片内多帧合成同时借助四元像素技术的加 持,可有效抑制 LED 闪烁抑制功能,减小视频影像因 LED 信号灯频闪造成的错误判断,实现日间车内场景和车 外场景两种剧烈光线反差下的明暗细节呈现,用以满足不断变化的复杂光线的适应性需求,有效提升智能车载摄 像头、智慧交通摄像头等后端识别 LED 交通信号的准确度和识别率。
智能手机领域为公司新开拓的领域,公司在前期并没有涉及智能手机领域。智能手机是 CIS 最大的应用市 场,叠加智能手机的多摄化和高像素趋势,带动 CIS 需求量进一步提升。公司可将在安防领域积累的暗光性能和 HDR 等可跨细分应用领域的技术叠加于智能手机领域,提供差异化产品。公司在 2020 年启动智能手机 CIS 研发 后,在一年时间内快速推出多个系列的智能手机 CIS 产品,目前公司产品覆盖 200-1300 万像素,已经形成较为 丰富和全面的产品线,覆盖手机产品的主摄、长焦、广角、微距和景深等,客户主要包括小米、三星、联想、荣 耀等国内外品牌客户。

公司于 2022 年上半年推出首颗 50M 超高分辨率 1.0μm 像素尺寸图像传感器,采用先进的 22nm HKMG 堆 叠工艺制成,搭载超低照度下基于 BSI 工艺的星光级夜视全彩技术、SFCPixel 及 PixGain HDR 专利技术与相位 检测自动对焦技术 AllPix ADAF,拥有出色的成像性能,在夜视全彩成像、高动态范围以及低功耗性能上均可满 足旗舰级智能手机主摄的需求,公司并于 2022 年下半年推出 50M 0.7μm 像素尺寸图像传感器,产品性能更进 一步。公司规划于 2023 年推出一颗 5000 万像素产品,用以完善公司在 5000 万像素的产品布局,并且对 1600 和 3200 万像素产品研发形成降维打击。主流智能手机 CIS 开始定焦 50M 像素产品,公司第三颗 50M 产品主打性 价比,产品不断下沉,有望切入千元机型市场。公司同时推出高端定制产品和性价比产品,充分覆盖客户需求。 公司智能手机 CIS 产品于 2020 年实现营收贡献,达到 1.04 万元,2021 年前三季度智能手机领域营收实现 16510.82 万元,占总营收比重达到 8.08%。公司复制在安防领域的成功经验,首先切入低端市场,通过高效的产 品技术创新和研发,产品结构从中低端向中高端方向转变,以技术优势为客户提供有差异化特色的产品。
公司拥有的主要专利中有 21 项可用于智能手机领域,公司独有的 SFCPixel 专利技术,就能够让 CMOS 图 像传感器在很小的像素尺寸的情况下拥有出色的感光度,从而提升手机摄像头的夜拍性能,大幅减少夜摄影像的 噪声;公司量产的产品中包含具有 PDAF(自动对焦技术)的 1300 万像素手机 CMOS 图像传感器产品,PDAF 技术相较于传统的 CDAF 技术(对比度检测对焦技术),可使图像传感器得以更迅速、更精准的实现自动对焦。