本文系微信公众号《大话成像》，知乎专栏《all in camera》原创文章，转载请注明出处。 大话成像读者QQ 交流群2 ：833282006 大话成像技术论坛：ww.dahuachengxiang.com
本站系列教学视频《图像传感器技术与应用》《成像系统图像质量调试》《成像算法基础（python版）》 《成像系统镜头光学》《新版图像质量测试测量与国际标准》《新版cmos sensor测试测量与国际标准》《新版数字成像系统42讲》课程大话成像淘宝官方网店有售：
https://shop322456667.taobao.com/
2023年半导体领域的市场分析数据已经出炉了，总的来说图像传感器领域先于整体的半导体市场走出衰退，增长了3.2%。手机市场依然是最主要的，占到了整个图像传感器市场的62%。
从图像传感器的应用领域来看，手机和消费相机市场恢复了温和增长，但整体前景依然不乐观，到2029年的手机产量预期复合年增率只有0.5%.
从图像传感器来说，单台手机的多camera趋势也已经封顶了，基本上主摄不会超过3 camera，所以图像传感器领域在手机市场的增长也可以说不会有什么大的增长了。前天新闻报道Sony已经下调了未来几年的半导体设备投资30%，这一决策也与市场分析报告吻合。
所以从相机开发者而言，在手机这片红海里再卷也难赚到钱，寻找未来具有高增长率的产品进行投资成为重点；一种思路是开发没有过的产品满足需求，比如这几年热度很高的AR，VR，MR这类产品。另一种思路是老产品技术换代升级，这种产品也可以有很高的增长率，条码扫描相机就属于这类产品。2024年条码扫描相机的市场总值是79亿美元，市场预计在未来10年内会翻一番，达到14.88亿美元，复合年增率将近7%。
条码扫描设备不仅是我们平时购物看到那种一条线扫条码的设备，在不同的领域有着不同的条码扫描设备，它的应用领域非常广泛。
条码扫码器现在普遍应用在零售，生产时候的组件跟踪，医疗领域手术设备记录和准入以及物流管理等等。
条码产生于1949年的美国，从1970年代开始在美国零售行业逐渐广泛应用，开始的产品设计是基于激光扫描，经历了几十年的发展，现在已经完全过度到使用成像技术的设计。以前的产品都是用一个激光（或其他）发射器，还有一个条形接收器，现在已经过渡到用2D的图像传感器甚至多个camera的设计。
典型的条码扫描设备设计如下图所示：分为瞄准单元，成像单元，照明单元和出射窗口。
从手持式的条码扫码相机而言，有以下的技术需求：
*首先是低功耗，充一次电（3000mAh 电池）要可以工作8万次读取。图像传感器要global shutter， 颜色大部分的应用只需要黑白图像传感器就可以。
*读取的速度非常重要，从按触发键到decode 出来应该是几毫秒的时间，这叫要求sensor的读取速度快，帧率高。至于分辨率一般都是2M一下。
*这种大批量的产品必然是成本敏感的，所以要用尽量小的die，便宜的封装。
*大部分产品都是定焦成像，设备工作的距离一般是5cm到4m, 所以成像景深要求还是比较大，同时，对MTF，sensitivity都有比较高的要求。
*也有变焦的产品，工作范围要求5cm到20m，比如产品放到很高的货架上，需要远距离读取，这样就需要带自动对焦的功能，同时环境光线的影响也就更大。
*环境光线从0lux的纯黑场景到10万lux的超量场景都得覆盖。
工业生产用的扫码设备需求更为分化，集成的功能也更多。
*超高速扫描， 产线上零件在传送装置上一个个走过，同时就要进行扫码，光线条件也可能因为产品本身的原因（比如含有易感光的材料）要求低光照，这种应用就对传感器的低光性能有非常苛刻的需求。
*高读取识别的速度，有些包裹在传送带上的速度达到3.2m/s，这就要求非常高的读取速度。
*高可靠性，要求七天24小时不间断工作，且差错率高于99.7%。
*功能的灵活性，很多工业场景需要复合功能的扫描设备，比如在扫码的同时兼具识别文字，实时量尺寸，实时判断危险物品等等。如下图所示，传送带走过扫描相机的隧道，各种摆放，各种类型的产品都能试试被扫码并提取特定的信息，这个隧道装备了19个相机。
扫码相机是一个特定应用的机器视觉产品，其产生已经有半个世纪，但是最近这些年的市场需求快速增长，尤其对于图像传感器而言，一套设备最多可以装备将近20个sensor，这个市场是很值得投入的一个选项。
