Investigadores españoles crean un sensor neuromórfico que ve en profundidad con una sola lente

IKERLAN, un centro tecnológico español, ha desarrollado un prototipo de sistema de visión por máquina neuromórfico llamado BEGI que puede determinar simultáneamente la profundidad espacial y seguir el movimiento utilizando solo una lente y un sensor. El dispositivo imita el ojo compuesto de un insecto y está destinado a la llamada inteligencia artificial física, incluidos robots, drones y otras máquinas autónomas que necesitan percibir rápidamente e interactuar con el mundo circundante. A diferencia de los lidars y las cámaras de profundidad, el sistema opera de forma pasiva, es decir, no emite pulsos de láser o infrarrojos. El prototipo se basa en un sensor de visión dinámica, el Sony-Prophesee IMX636, sobre el que se coloca una matriz de microlentes. Cada píxel de dicho sensor transmite datos no a intervalos regulares sino solo cuando detecta un cambio de brillo, formando un flujo de eventos individuales. Las microlentes permiten determinar la dirección de la luz entrante, y un algoritmo de reconstrucción estéreo directa calcula las formas de los objetos, la profundidad y el flujo óptico sin una segunda cámara. El IMX636 tiene una resolución de 1280 x 720 píxeles, una latencia de menos de 100 microsegundos con una iluminación de 1000 lux, un rango dinámico superior a 120 dB y un consumo máximo de energía de aproximadamente 205 mW. La principal limitación de la muestra actual es su resolución: para determinar la profundidad, el mismo punto debe ser registrado por múltiples píxeles en diferentes ángulos. Por lo tanto, el alcance de la versión práctica de BEGI es actualmente inferior a un metro, y su campo de visión es aproximadamente de 20 a 40 grados. Esto limita la aplicación de la plataforma de sensores a tareas de corto alcance, incluidos manipuladores en líneas industriales, monitoreo de mecanismos en movimiento y la etapa final de acoplamiento de naves espaciales, donde el sensor debe detectar casi instantáneamente pequeños desplazamientos bajo estrictas restricciones de energía y disipación de calor. Actualmente, la parte computacional de BEGI se implementa en una matriz FPGA programable y produce tramas de eventos filtrados, dinámica, mapas de flujo óptico y mapas de profundidad. El siguiente paso es desarrollar un chip ASIC especializado y un sensor de gran formato con significativamente más píxeles. Según las estimaciones de los desarrolladores, dicha versión podría aumentar el alcance de detección a aproximadamente 16 metros y ampliar el campo de visión a 120 grados, manteniendo una respuesta a nivel de microsegundos y un diseño de lente única. Esto permitiría que la tecnología se use ampliamente en robots móviles, sistemas de navegación, drones y vehículos autónomos. ¿Pero sucederá? Los desarrolladores esperan poder recorrer este camino.