图像信号处理器和视觉处理器的发展趋势

以人工智能为变革动力的新进入者正促使成像产业重新洗牌

据麦姆斯咨询介绍，本报告重点阐述与图像处理所需硬件相关的市场情况。在摄像头背后，根据使用目的，也许有多种方法（方案）来处理原始图像数据。这些方法通常分为“查看”或“分析”图像以理解摄像头及其系统周围的环境。不过，这些方法可能需要不同类型的硬件。

视觉处理器和视觉处理单元示例

对于可视化，将原始数据转换为人眼可见图像的算法已经存在很长时间，并在性能和质量方面进行了优化。硬件也在并行发展，体现在图像信号处理器（ISP）方面，允许从图像像素级别进行处理。然而，为了图像分析，新的算法需要计算能力以实现理解周围环境所需的精度，尤其是深度学习等人工智能算法。这就是视觉处理器（VP）的用武之地，其目标是分析完整的一帧图像，而不仅仅是像素级。

处理和计算硬件类型

本报告根据与图像信号处理器和视觉处理器的关联性，对处理和计算硬件类型进行分类。在业务层面，分类比较简单，一些公司为芯片设计提供许可证（license），这被称为知识产权（IP）业务；其它公司直接出售芯片，这被称为硅（Silicon）业务。

知识产权（IP）厂商和硅（Silicon）厂商

人工智能促使视觉系统中的硬件发生变化，并且已对一些细分市场产生了重要影响，例如，Mobileye在汽车领域的掀起的变革。图像分析增加了很多价值，因此，图像传感器厂商越来越多地将软件功能集成到其系统中。如今，图像传感器必须超越“拍摄图像”——能够“分析图像”。

从图像信号处理器到视觉处理器

但是，如果要运行图像分析软件，则需高功率计算和内存，这导致了视觉处理器的研发和应用。根据Yole市场统计，视觉处理器市场正在爆发性增长，2018年至2024年期间的复合年增长率（CAGR）高达18%，预计2024年将达到145亿美元规模。同时，图像信号处理器保持低速稳定增长态势，2018年至2024年期间的复合年增长率仅为3%，预计2024年将达到42亿美元规模。

图像处理和计算相关硬件出货量和市场营收（2018~2024年）

应用于成像市场的处理和计算硬件已经分为两种不同的商业模式。知识产权公司没有实体产品，但芯片公司出售物理实体——处理器。每种类别的领导厂商都很容易从市场上发现，ARM和Synopsys是知识产权领域的领导者；豪威科技（OmniVision）、Mobileye和安森美半导体（ON Semiconductor）是芯片领域的领导者。

图像处理和计算硬件领域的竞争格局

本报告让读者了解人工智能的出现对成像市场的影响。目前，人工智能已经进入一些视觉系统，为移动设备、汽车、计算和监控行业开辟了新的“视角”，主要应用包括生物识别、自动驾驶、行为识别、人体识别和跟踪等。

人工智能在智能手机中的应用

视觉处理器在汽车领域应用

值得注意的是，历史厂商一直在努力应对人工智能的到来。这使其它公司能够进入该行业，包括像苹果（Apple）和华为（Huawei）这些的智能手机公司，像Mobileye这样的创业公司，以及其它领域的公司（如NVIDIA进入汽车应用领域）。然而，由于趋势是朝“低功耗、永远在线的计算硬件”方向发展，因此，历史厂商将重新回归到游戏之中。人工智能技术在许多领域保证了光明的未来——软件和硬件的快速发展。这对于整个视觉系统领域来说，是非常令人兴奋的！本报告将解释人工智能技术的重要性。