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COMPONENTS
IMAGE SENSORS
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- ELETTRONICA OGGI 467 - GENNAIO/FEBBRAIO 2018
il costo del sistema di visione. Nell’approccio neuro-
morfico concepito da Benosman e Posch ogni pixel è
protagonista perché diventa parte attiva del processo
di acquisizione dato che può meritarsi una velocità di
campionamento più alta quando si accorge che il se-
gnale luminoso da lui catturato cambia rapidamente
intensità o colore o, al contrario, si può addormentare
quando il suo contenuto permane immutato. In altre pa-
role, nelle aree dell’immagine dove
ci sono oggetti in movimento i se-
gnali luminosi ricevuti cambiano
continuamente e i pixel che se ne
accorgono decidono di acquisire
più immagini per ogni ciclo del
processo di visione mentre nelle
aree statiche dove i segnali lumi-
nosi non cambiano i pixel posso-
no rallentare l’acquisizione fino a
fermarla, rimanendo in attesa di
ricominciare ad acquisire quando
l’immagine torna a cambiare. È in
realtà lo stesso che fa il nostro cer-
vello perché riceve dagli occhi im-
magini ampie e dense di particolari
ma focalizza la nostra attenzione sulle zone dove ci inte-
ressa guardare. Di conseguenza, abbiamo la sensazione
che l’immagine sia più nitida nei punti dove guardiamo
con più attenzione e non siamo ugualmente ricettivi sul-
le parti dell’immagine che non c’interessano. È proprio
studiando questo meccanismo neuronale che Beno-
sman e Posch hanno realizzato i loro chip che mostrano
un’efficienza straordinariamente superiore agli attuali
sistemi di visione. Li hanno pensati soprattutto per le
automobili a guida autonoma e per i droni, ma le loro ri-
cerche sono servite per fondare insieme ad altri scien-
ziati francesi più esperti nelle applicazioni medicali la
Pixium Vision allo scopo di produrre a Parigi occhiali
capaci di correggere le anomalie della vista e dare a
chi ne ha bisogno una “visione bionica”. In pratica, su
due camere Smart Bioinspired Neuromorphic montate
negli occhiali viene implementata la medesima tecnica
di cattura delle immagini focalizzata sull’attenzione agli
oggetti in movimento. I segnali catturati dai due senso-
ri di visione IRIS (dal nome della membrana oculare e
della divinità greca dell’arcobaleno) sono quindi elabo-
rati dal Bionic Vision Restoration System e inviati a un
impianto epi-retinico di 150 elettrodi che stimolano di
conseguenza altrettanti nervi della retina permettendo
al cervello di ricevere quanto basta per far recuperare
un po’ di vista a chi ha problemi di distrofia retinica o al-
tri inconvenienti simili. In alternativa, la società propone
anche l’invio wireless dei segnali catturati all’impianto
sub-retinico PRIMA che è più efficace nella stimolazio-
ne della retina ma anche più delicato da installare e ge-
stire. Alla nuova versione dei sensori IRIS II è stato as-
segnato il marchio CE ed è stata aggiunta la possibilità
di espianto per eventuale aggiornamento e reimpianto.
Grazie a ciò, gli occhiali bionici Pixium Vision sono oggi
in produzione e in commercio, ovviamente previa pre-
scrizione medica.
Chip di visione
Il chip brevettato da Chronocam si
chiama “Asynchronous Time-ba-
sed Image Sensor”, ATIS, ed è for-
nito insieme al software che serve
per l’elaborazione delle immagini.
L’attuale versione 1.1 è montata in
package Qvga da 304x240 contatti
che misura 9,9x8,2 mm e si può ali-
mentare a 3,3V e a 1,8V nelle parti
analogiche e digitali con un consu-
mo massimo inferiore a 10 mW. La
velocità di acquisizione garantita è
di 100 kfps con un range dinamico
superiore a 140 dB e una compres-
sione dinamica che può variare da 10x fino a 1000x in
funzione della necessità di minore o maggiore risolu-
zione che viene richiesta a ogni immagine da parte dei
pixel. Oltre che alle automobili e ai droni può servire per
realizzare sistemi di riconoscimento gestuale, robot con
capacità di visione, videogiochi ancor più coinvolgenti
o sistemi di sorveglianza più intelligenti.
Fig. 3 – Gli occhiali bionici di Pixium Vision sfruttano la tecnologia
concepita da Benosman e Posch per restituire un po’ di vista a chi ha
problemi a livello della retina
Fig. 4 – Il chip ATIS di Chronocam misura 9,9x8,2
mm, consuma meno di 10 mW per acquisire 100
kfps con range dinamico di 140 dB e compressione
variabile da 10x a 1000x