El proyecto tiene como objetivo investigar arquitecturas de sensores basados en eventos para incorporar el análisis de estructuras visuales y, por tanto, percepción visual, en sistemas de visión infrarroja (IR) para defensa. La justificación de esta propuesta es que, para los sistemas de visión IR, la posibilidad de incorporar capacidad de procesamiento de imagen apenas ha sido explorada, a pesar del incremento sustancial de la demanda de sistemas IR inteligentes en muchos casos de aplicación relacionados con la defensa.
La demanda de los sensores de imagen infrarrojos (IR) ha crecido de forma significativa durante la última década. Durante este periodo, hemos presenciado una caída del precio de estos dispositivos motivada por la gran demanda de detectores de radiación infrarroja en múltiples escenarios. La reciente aparición de sensores IR no refrigerados construidos a partir del proceso Vapor Phase Deposition (VPD) de materiales como HgCdTe o PbSe ha mejorado sensiblemente la operación de estos sensores. Adicionalmente, la consolidación de las tecnologías de integración vertical ha abierto la puerta a una nueva generación de sensores IR con alta velocidad de operación construidos con matrices de píxeles con un pitch muy reducido.
En paralelo, durante la última década, el interés industrial en Sensores de Visión Dinámica (DVS en inglés) con inteligencia embebida dentro de los píxeles, ha experimentado un crecimiento sin precedentes. Reputadas multinacionales dedicadas al desarrollo de sistemas de visión como Sony, Samsung, Omnivision o Prophesee han incorporado sensores de visión de tipo DVS en sus extensos catálogos. A pesar de ello, la implementación de sensores DVS en el dominio infrarrojo es todavía incipiente. Los sensores IF comerciales no realizan ningún tipo de procesado a nivel de píxel.
Los sensores IR actuales se consideran bidimensionales (2D) porque se basan un único circuito de lectura (ROIC) y los bloques de procesamiento se posicionan en un plano (x,y). Sin embargo, desde hace unos años, los procesos de fabricación CMOS han evolucionado permitiendo la interconexión vertical de obleas. Este ensamblado vertical se conoce como integración vertical o 3D y puede conseguirse un proceso híbrido de fabricación mediante el bonding de los puntos de interconexión. Estos procesos facilitan una mayor funcionalidad de los píxeles y disminuir el tamaño de los píxeles para mejorar la resolución espacial de los sensores. Posibilita la transmisión de señales en los ejes (x,y,z). Presenta la tremenda ventaja de permitir una integración heterogénea, es decir, obleas de distintas tecnologías. Por tanto, el ensamblado 3D es muy atractivo para desarrollar nuevos ROICs en el futuro. Para explotar las ventajas de la integración vertical, los proveedores tecnológicos deben proporcionar mecanismos para interconectar verticalmente las obleas y acceso a la tecnología de hibridización.
Por las razones mencionadas, el contexto actual es propicio para el desarrollo de sensores de visión IR con operación basada en eventos y capacidad de procesamiento dentro del píxel en nodos tecnológicamente avanzados. La propuesta se cimenta en la sólida trayectoria del grupo de trabajo en el diseño de sensores de imagen basados en eventos en espectro visible a través de una producción científica significativa, patentes y transferencia de resultados a la industria.
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Proyecto PID2023-147244OB-I00 financiado por MICIU/AEI/10.13039/501100011033 y por FEDER, UE
