La puce de silicium fournit une solution à faible coût pour aider les machines à voir le monde clairement
Des chercheurs de Southampton et de San Francisco ont développé le premier système d’imagerie LiDAR 3D compact qui peut égaler et dépasser les performances et la précision des systèmes mécaniques les plus avancés actuellement utilisés.
Le LiDAR 3D peut fournir une imagerie et une cartographie précises pour de nombreuses applications; il s’agit des «yeux» des voitures autonomes et est utilisé dans les logiciels de reconnaissance faciale et par les robots et drones autonomes. Une imagerie précise est essentielle pour que les machines cartographient et interagissent avec le monde physique, mais la taille et les coûts de la technologie actuellement nécessaire ont limité l’utilisation de LIDAR dans les applications commerciales.
Une équipe de chercheurs de Pointcloud Inc à San Francisco et du Centre de recherche optoélectronique (ORC) de l’Université de Southampton ont développé un nouveau système intégré, qui utilise des composants photoniques en silicium et des circuits électroniques CMOS dans la même micropuce. Le prototype qu’ils ont développé serait une solution à faible coût et pourrait ouvrir la voie à la production en grand volume de caméras d’imagerie 3D à faible coût, compactes et hautes performances pour une utilisation en robotique, systèmes de navigation autonomes, cartographie des chantiers pour augmenter la sécurité et dans les soins de santé.
Graham Reed, professeur de photonique sur silicium au sein de l’ORC a déclaré: «LIDAR a été très prometteur mais n’a pas toujours livré son potentiel ces dernières années car, bien que les experts aient reconnu que les versions intégrées peuvent réduire les coûts, les performances nécessaires n’ont pas été Là. Jusqu’à maintenant.
«Le système photonique au silicium que nous avons développé offre une précision à distance bien supérieure par rapport aux autres systèmes LIDAR à puce à ce jour et à la plupart des versions mécaniques, ce qui montre que le système intégré très recherché pour LIDAR est viable.
Remus Nicolaescu, PDG de Pointcloud Inc a ajouté: «La combinaison de hautes performances et de fabrication à faible coût accélérera les applications existantes en autonomie et en réalité augmentée, ainsi que d’ouvrir de nouvelles directions, telles que les applications jumelles numériques industrielles et grand public nécessitant une précision de profondeur élevée. , ou des soins de santé préventifs grâce à la surveillance à distance du comportement et des signes vitaux nécessitant une précision à grande vitesse.
«La collaboration avec l’équipe de classe mondiale de l’ORC a été déterminante et a considérablement accéléré le développement technologique.»
Les derniers tests du prototype, publiés dans la revue Nature, montrent qu’il a une précision de 3,1 millimètres à une distance de 75 mètres.
Parmi les problèmes rencontrés par les systèmes intégrés précédents, il y a les difficultés à fournir un réseau dense de pixels qui peut être facilement résolu; cela les a restreints à moins de 20 pixels alors que ce nouveau système est le premier réseau de détecteurs 2D cohérent à grande échelle composé de 512 pixels. Les équipes de recherche travaillent maintenant à étendre les réseaux de pixels et la technologie de guidage du faisceau pour rendre le système encore mieux adapté aux applications du monde réel et améliorer encore les performances.