Pesquisadores espanhóis criam sensor neuromórfico que vê profundidade com uma única lente

O IKERLAN, um centro tecnológico espanhol, desenvolveu um protótipo de sistema de visão neuromórfica para máquinas chamado BEGI, que pode determinar simultaneamente a profundidade espacial e rastrear o movimento usando apenas uma única lente e sensor. O dispositivo imita o olho composto de um inseto e destina-se à chamada inteligência artificial física, incluindo robôs, drones e outras máquinas autônomas que precisam perceber e interagir rapidamente com o mundo ao redor. Ao contrário dos lidars e câmeras de profundidade, o sistema opera de forma passiva, ou seja, não emite pulsos de laser ou infravermelho. O protótipo é baseado em um sensor de visão dinâmica, o Sony-Prophesee IMX636, sobre o qual é colocada uma matriz de microlentes. Cada pixel desse sensor transmite dados não em intervalos regulares, mas apenas quando detecta uma mudança no brilho, formando um fluxo de eventos individuais. As microlentes permitem determinar a direção da luz incidente, e um algoritmo de reconstrução estéreo direta calcula as formas dos objetos, a profundidade e o fluxo óptico sem uma segunda câmera. O IMX636 tem uma resolução de 1280 x 720 pixels, uma latência inferior a 100 microssegundos com iluminação de 1000 lux, uma faixa dinâmica superior a 120 dB e um consumo máximo de energia de cerca de 205 mW. A principal limitação da amostra atual é a sua resolução: para determinar a profundidade, o mesmo ponto deve ser registrado por vários pixels em diferentes ângulos. Portanto, o alcance da versão prática do BEGI é atualmente inferior a um metro, e seu campo de visão é de aproximadamente 20 a 40 graus. Isso limita a aplicação da plataforma de sensor a tarefas de curto alcance, incluindo manipuladores em linhas industriais, monitoramento de mecanismos em movimento e o estágio final de acoplagem de naves espaciais, onde o sensor deve detectar quase instantaneamente pequenos deslocamentos sob restrições rigorosas de energia e dissipação de calor. Atualmente, a parte computacional do BEGI é implementada em uma matriz FPGA programável e produz quadros de eventos filtrados, dinâmica, mapas de fluxo óptico e mapas de profundidade. O próximo passo é desenvolver um chip ASIC especializado e um sensor de grande formato com significativamente mais pixels. De acordo com as estimativas dos desenvolvedores, essa versão poderia aumentar o alcance de detecção para aproximadamente 16 metros e expandir o campo de visão para 120 graus, mantendo uma resposta em nível de microssegundos e um design de lente única. Isso permitiria que a tecnologia fosse amplamente utilizada em robôs móveis, sistemas de navegação, drones e veículos autônomos. Mas isso vai acontecer? Os desenvolvedores esperam que consigam percorrer esse caminho.