цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Новая технология SWIR может стать катализатором развития машинного зрения


Новая технология SWIR может стать катализатором развития машинного зрения

Автор: Mike(admin) от 20-12-2020, 05:15

Хотя инновации в области компьютерного зрения в основном происходят из областей компьютерных наук, этому исследованию также в значительной степени способствовали усовершенствования аппаратного обеспечения. Инженеры постоянно придумывают новые методы визуализации и зондирования, предоставляя алгоритмам компьютерного зрения более полезные исходные данные.


Новая технология SWIR может стать катализатором развития машинного зрения

Одной из развивающихся технологий, нашедших широкое применение в научных и промышленных приложениях компьютерного зрения, является формирование изображений в коротковолновой инфракрасной области (SWIR). Недавно исследовательское учреждение Imec заявило, что его недавно разработанный фотодетектор достиг наименьшего на сегодняшний день шага пикселя благодаря технологиям SWIR.


Чтобы лучше понять значение этого объявления, может быть полезно сначала оценить, как работает визуализация SWIR, особенно с учетом того, что эта технология становится все более полезной в будущих приложениях машинного обучения.


Визуализация SWIR использует диапазон длин волн 1-2,7 мкм инфракрасного спектра. Датчики на основе SWIR работают по тому же принципу, что и датчики на основе КМОП, преобразовывая фотоны в электроны. В отличие от датчиков CMOS, которые основаны на кремнии, технология SWIR должна использовать арсенид индия-галлия (InGaAs) или теллурид кадмия ртути (MCT или HgCdTe), которые оба чувствительны к инфракрасному свету. Чувствительность этих датчиков к разным длинам волн зависит от их химической структуры.


Новая технология SWIR может стать катализатором развития машинного зрения

Оба материала требуют сильного охлаждения для достижения надлежащего отношения сигнал / шум (SNR), но MCT часто требует криогенного охлаждения. В результате этого чаще используется InGaAs, поскольку он более практичен и доступен. Эти типы датчиков работают с гибридной архитектурой, которая сочетает в себе кремниевую схему считывания КМОП и светочувствительную матрицу InGaAs.


Новая технология SWIR может стать катализатором развития машинного зрения

SWIR открывает двери для улучшения существующих систем машинного зрения за счет изображений за пределами видимого спектра. Благодаря своей отражающей природе свет SWIR содержит тени и контраст на своем изображении. Создавая бесцветные изображения, визуализация на основе SWIR делает объекты легко узнаваемыми, что значительно расширяет возможности приложений компьютерного зрения. SWIR также позволяет камерам видеть сквозь поверхности, непрозрачные для человеческого глаза.


Одним из классических примеров использования SWIR является обнаружение влажности. Хотя вода прозрачна для видимого света, она поглощает SWIR, что делает ее идентифицируемой черной на конечном изображении. Другие приложения включают неинвазивный машинный контроль и спектроскопический анализ. Даже такие задачи, как сортировка пластика для вторичной переработки, возможны благодаря преимуществам SWIR.


Продолжая развивать технологии SWIR, компания Imec объявила о прототипе монолитного фотодатчика SWIR, который обеспечивает рекордное разрешение. Обычные датчики изображения SWIR обычно производятся по гибридной технологии, которая соединяет фотодетектор на основе InGaAs с кремниевой считывающей схемой с помощью перевернутого кристалла. Несмотря на достижение высокой чувствительности, такая установка может быть дорогостоящей в производстве и имеет ограниченный размер и плотность пикселей, что затрудняет внедрение этой технологии.


Новая технология SWIR может стать катализатором развития машинного зрения

Вместо этого новый прототип схемы Imec основан на монолитно интегрированном тонкопленочном фотоприемнике Si-CMOS. Imec заявляет, что эта схема "потрясающе совместима" для высокопроизводительного производства полупроводниковых пластин. Основанный на 130-нм КМОП-технологии, прототип работает с использованием тонкого слоя поглотителя, такого как 5,5-нм квантовые точки PbS, что соответствует пику поглощения на длине волны 1400 нм. Однако это пиковое поглощение может быть настроено на длину волны даже более 2000 нм. С этим новым подходом фотодетектор, как утверждается, достигает шага 1,82 мкм – подвиг Imec утверждает, что это рекордно наименьший шаг пикселя, достигнутый с помощью технологий SWIR на сегодняшний день.




© digitrode.ru


Теги: машинное зрение




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий