Des photos dans le noir: lancement du nouveau projet MISPIA
Un nouveau projet de l'UE sur l'imagerie à bas niveau de lumière a été lancé à Milan, en Italie. Le projet MISPIA («Microelectronic single-photon 3D imaging arrays for low-light high-speed safety and security applications») a été financé à hauteur de 2,6 millions d'euros au titre du thème Technologies de l'information et de la communication (TIC) du septième programme-cadre (7e PC) de l'UE. Il rassemble l'expertise de scientifiques et d'ingénieurs de 20 pays en vue de concevoir des appareils d'imagerie aux nombreuses utilisations, dont la prévention d'accidents de la route. En effet, il existe une demande importante pour des systèmes capables de produire des images nettes avec un éclairement très faible, mais qui restent précises à très longue distance. Aujourd'hui, une large gamme d'appareils haut de gamme offre une haute résolution mais aucun n'associe la rapidité et une sensibilité très élevée. Ceux qui sont proches de la détection d'un photon unique doivent être refroidis et n'assurent qu'une cadence de prise de vue relativement lente. Les partenaires du projet MISPIA développent de nouveaux appareils utilisant des puces capables de détecter jusqu'à un seul photon (une particule de lumière) et d'envoyer un signal de quelques picosecondes lorsqu'un photon est reçu. La technologie SPAD (single-photon avalanche diode ou photodiode à avalanche de photons uniques) permet aux chercheurs de compter des photons uniques et d'horodater leur arrivée. Cette technologie apporte également une cadence d'images bien plus élevée (jusqu'à des milliers d'images par seconde) et le traitement sophistiqué des pixels pour évaluer la profondeur et l'intensité, permettant aux nouveaux appareils de générer des images en 2 et 3 dimensions (2D et 3D) de scènes changeant rapidement et sous un très faible éclairage. MISPIA exploitera la technologie standard CMOS (semi-conducteur complémentaire à l'oxyde de métal), qui est utilisée pour fabriquer les circuits intégrée de capteurs d'images, relativement peu gourmands en énergie et libérant très peu de chaleur. Les chercheurs utiliseront également le traitement ultra-sophistiqué CMOS silicium sur isolant, une technique de fabrication de semi-conducteur qui améliore les performances en réduisant les fuites de courant électrique vers les autres parties du circuit. Les progrès réalisés dans la technologie CMOS devraient également réduire les coûts de fabrication. L'équipe a prévu de concevoir deux utilisations principales d'imagerie 3D. La première peut être utilisée dans les systèmes de sécurité avant tout accident. Elle étudiera ce qui se passe entre 10 et 50 mètres devant et derrière le véhicule, et demandera au conducteur de réagir en cas de besoin. Elle sera particulièrement utile la nuit, lorsque les feux du véhicule risquent d'être insuffisants pour éclairer un danger imminent. Le second dispositif d'imagerie 3D sera plus complexe: il couvrira un spectre plus large et des distances allant jusqu'à un kilomètre, et servira principalement dans le contexte de la surveillance pour la sécurité. Les partenaires de MISPIA pensent que leur nouvelle technologie pour les ensembles SPAD de puces d'imagerie 2D et 3D ouvrira une nouvelle ère de l'imagerie microélectronique et de la photonique de silicium. Ils espèrent que leurs travaux soutiendront à la compétitivité de l'Europe dans ces domaines par rapport aux Canada, Japon et aux États-Unis, pour le développement et l'utilisation de puces et de systèmes de capteurs rapides et très sensibles. Lors de la rencontre de lancement du projet, les membres de MISPIA ont discuté des exigences, des spécifications et des contraintes des appareils envisagés. Le consortium sera coordonné par le professeur Franco Zappa de Politecnico di Milano, en Italie et comprend sept organismes de recherche européens, dont le Fraunhofer-Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung en Allemagne, l'Heriot-Watt University au Royaume-Uni, Micro Photon Devices et le Centro Ricerche Fiat en Italie, ainsi que l'EMZA Visual Sense en Israël.
Pays
Italie