国产超亿像素图像传感器 追光者威派视半导体

南京威派视半导体技术有限公司迎来成立第五个年头。这家源自南京大学实验室的高科技企业，凭借自主研发的垂直电荷转移成像器件（VPS）技术，成功将CMOS图像传感器的像素尺寸缩小至纳米级，并推出业界最小像素、最大规模的超亿像素成像芯片，在医疗成像、专业影像和机器视觉领域开辟了全新应用边界。

全球及国内CMOS成像芯片市场高速增长

依据最新数据显示，全球CMOS成像芯片市场规模由2017年的139.05亿美元增长至2022年的233.66亿美元，复合年均增长率达66.0%，预计2023年将达253.13亿美元。在国内市场，CMOS成像芯片同样处于高速发展阶段，预计到2024年国内市场规模将达到516.5亿元。

VPS技术：从实验室发明到产业化突破

2009年，威派视团队在南京大学期间发明了首个垂直电荷转移成像器件（Vertically-charge-transferring Pixel Sensor, 简称“VPS”）。团队十年磨一剑，成功将成像芯片的像元尺寸缩小至纳米级。2021年，威派视推出首款6亿像素超大规模成像芯片，这是业界已报道的像素尺寸最小、像素规模最大的成像芯片，并获A轮亿元融资。此后，威派视持续推出多款自主研发的超亿像素成像芯片，主要面向医疗成像、专业影像（含广域监控）、机器视觉等领域，拓展了现有CMOS图像传感器的应用边界。

三大核心应用领域

医疗成像：独有的无透镜显微成像方案获准应用

在医疗成像领域，威派视拥有独特的无透镜显微成像方案，显微成像分辨率达到500纳米，兼具高分辨与大视野。无需光学镜头，一次成像，秒级获得全视野显微图像，是传统显微镜视野的500倍，可大大提升检测通量。该方案的核心部件超大规模成像芯片被称为“可以直接看清细胞”的芯片，已在体外诊断(IVD)及基因检测等领域应用取得重大进展。

基于VPS超大规模成像芯片研发的数字显微仪已取得医疗器械注册证（苏械注准 20232221373），陆续在各医疗机构展开验证和应用。

专业影像：VPS超大规模成像方案扩展广域监控新边界

VPS超大规模成像方案可提供远距离更大范围的高清拍摄，支持16个ROI，实现全域高速读取，可从任意区域读取图像，在目标快速定位和多目标观测上有明显优势，拓展了现有广域监控方案的新边界。

针对大靶面、高分辨的方案场景，要求成像传感器“小”而“轻”，VPS超大规模成像芯片单芯片超6亿，像素尺寸0.7微米，更符合现有微纳卫星和无人机吊装的场景需求，在城市安防、交通监测、森林防护、桥梁检修、电力巡检等方面应用优势明显。

机器视觉：VPS大面阵成像方案让工业检测更高效精准

在机器视觉领域，基于VPS技术的大面阵成像方案具备大靶面和小像素，让机器视觉更加高效精准。单芯片像素规模超4亿，凭借高精度的图像采集功能，精准捕捉样品表面的细微缺陷和异常情况，实现全面而高效的缺陷检测。

2023年9月，在第24届中国国际光电博览会上，威派视联合客户展示了基于VPS芯片的大面阵工业相机，可解决现有大面阵相机系统复杂、体积大、功耗高的问题，在获得长焦距和大视场的同时减小体积、重量、功耗和成本，让你在看清更大范围的同时获得更多微细节。

未来展望：VPS技术推动智能化视觉

VPS技术作为新型的图像传感器技术，其特点是能够在持续缩小像素尺寸的同时保持更优异的信噪比。随着VPS技术的不断精进，未来可作为感存算一体化图像传感器的技术基础，实现真正的智能化视觉技术，让感知更加智能，为自动驾驶、敏捷机器人、智能无人机等前沿领域提供新思路。

“我们坚信协同合作、持续创新才能走得更远。我们与高校产学研深度融合，构建VPS技术全链条一体化创新平台，为客户提供集芯片、模组、算法、软件于一体的视觉芯片解决方案，持续在医疗、大健康、科学研究、商业卫星、工业检测等领域，助力客户突破视觉界限，拓展应用新边界。”威派视董事长兼总经理马浩文博士表示。

五年一大计，前一个五年威派视在团队建设、工艺技术稳定性迭代，多行业应用等方面实现了0-1的突破。下一个五年，威派视团队将继续努力，加速在医疗成像、专业影像、机器视觉等行业的产品迭代，为客户提供更多更优质稳定的图像传感芯片产品，做一个坚定执着的追光者。

小提示：VPS技术的核心优势在于其垂直电荷转移结构，使得像素尺寸可以缩小到0.7微米以下，同时保持更高的信噪比。这一特性使其在需要高分辨率和大视野的场景中具有独特价值，尤其在无透镜显微成像领域，碘伏了传统显微镜对光学镜头的依赖。

常见问题

• 问：VPS技术与传统CMOS图像传感器的主要区别是什么？
  答：传统CMOS传感器像素尺寸缩小时会面临信噪比下降的问题，而VPS采用垂直电荷转移结构，在缩小像素的同时能保持更优异的信噪比，从而实现更小的像素尺寸（0.7微米）和更大的像素规模（单芯片可达6亿像素以上）。
• 问：威派视的无透镜显微成像方案如何实现500纳米分辨率？
  答：该方案利用VPS超大规模成像芯片的高密度像素阵列，通过计算成像算法直接对样品进行超分辨率重建，无需传统光学镜头，从而一次性获得全视野显微图像，分辨率可达500纳米。