Descripció del projecte
En l’actualitat, els sistemes d’imatge lidar 3D es troben en un moment d’expansió espectacular, impulsats per les necessitats de sensat de la infinitat d’alternatives de vehicles autònoms. Els sensors lidar 3D aporten avantatges significatius davant els sensors actualment disponibles, que inclouen els sensors de radar i els d’imatge. Mentre que els sensors de radar es troben limitats pel que fa a la resolució espacial en detecció pel footprint del feix de microones o ràdio emès, amb les seves implicacions pel que fa a difracció del feix, els sensors d’imatge són incapaços de realitzar detecció 3D, o si la realitzen a partir Depares d’imatges (estereoscòpia) presenten problemes a causa de la reducció de la disparitat a llargues distàncies, o al temps de càlcul implicat que impossibilita una execució a temps real. Aquesta expansió del mercat és de tal nivell que, segons diversos estudis internacionals (Statista 2017, EPIC 2017) s’esperen increments anuals del mercat entre el 15% i el 20% fins 2022, arribant per llavors un volum de prop de 1B , essencialment en els mercats de vehicles autònoms i robòtica.
Els sensors lidar 3D tenen, actualment, les seves pròpies dificultats depenent del principi de mesura (costos, rang, resolució espacial), però resulten completament complementaris amb els esmentats, de manera que han passat a ser considerats necessaris per al desenvolupament adequat de tot tipus de vehicle autònom, per raons essencialment relacionades amb la complementarietat de la informació obtinguda i la necessitat, en el possible, de redundància en la informació de l’entorn del vehicle. En aquest sentit, els sensors lidar 3D tenen grans avantatges: si s’usen làsers polsats és possible operar en exteriors, reconstrueixen entorns 3D sense càlculs addicionals (només compten el temps entre l’emissió i recepció d’un pols), permeten sensat a temps real, i resolucions espacials significatives.
En Beamagine SL, l’onzena spin-off del Centre de Desenvolupament de Sensors de la Universitat Politècnica de Catalunya, hem desenvolupat una tecnologia, actualment protegida per set patents internacionals, que permet el desenvolupament de sensors lidar de baix cost i amb unes prestacions significatives en ambients diürns, mitjançant un procediment específic de filtrat de la llum solar ambiental. Les prestacions del sistema han permès subllicenciar les patents a un TIER1 del mercat de l’automoció, amb el qual s’estan desenvolupant actualment programes de desenvolupament finançats orientats al desenvolupament de producte per al mercat d’automoció. Aquesta relació amb les problemàtica actual del vehicle autònom ens permet detectar diferents oportunitats a solucionar en el desenvolupament d’aplicacions en diferents entorns.
En aquells entorns en què els sistemes lidar 3D són funcionals en exteriors (sempre amb trade-offs- associats, en general vinculats a cost i resolució espacial), però, aquests han d’operar conjuntament amb sensors radar i d’imatge. En particular, la fusió de les dades entre els sensors d’imatge i els sensors 3D presenta sempre dificultats computacionals significatives que compliquen la seva implementació a temps real. Habitualment, aquest tipus de fusions (el “registre” dels dos tipus d’imatges per fer que coincideixin) és depenent de la distància dóna la qual es troba el camp d’observació, ja que es tracta de dos sistemes òptics independents, que es comporten de manera diferent en funció de diferents variables, en particular del camp de visió (FOV) i del rang d’ús.
En particular, la patent original que ha donat origen a la companyia (validada a USA, Israel, Japó i Xina, i pendent d’examen a Europa) permet una variant (registrada a la patent EP17181446.0) en què és possible registrar, combinant imatge activa i passiva, imatges lidar 3D amb imatges convencionals d’intensitat captades sobre un sensor CMOS (siguin RGB convencionals, polarimètriques o multiespectrals) a través d’un sistema òptic comú, el que permet el registre de les imatges mitjançant un ajust inicial, i les fa independents de diferents efectes de paral, distància a l’objectiu, etc.
