Un nouveau capteur d'imagerie compact offre aux robots une vision en 4D

Les systèmes actuels de vision tridimensionnelle utilisés dans les robots et les drones sont souvent encombrants et coûteux, et peinent à traiter les mouvements rapides et imprévisibles du monde réel. Pour résoudre ce problème, des chercheurs ont mis au point un capteur d'imagerie 4D très perfectionné, consolidé sur une seule puce de silicium. Cette technologie compacte, décrite dans la revue Nature, crée des cartes numériques très précises de son environnement tout en suivant simultanément la vitesse exacte des objets en mouvement.

Contrairement aux capteurs traditionnels qui reposent sur des impulsions lumineuses rapides et nécessitent des composants distincts pour l'envoi et la réception des signaux, la nouvelle puce fonctionne à l'aide d'un faisceau laser continu. La lumière laser est acheminée à travers une grille physique de près de 62 000 pixels microscopiques stationnaires. Chaque pixel de cette grille agit à la fois comme un émetteur et un récepteur, ce qui permet à l'ensemble du dispositif d'être exceptionnellement compact. En analysant les minuscules changements de fréquence des ondes lumineuses renvoyées, le système calcule instantanément la distance à laquelle se trouve un objet et la vitesse à laquelle il se déplace.

L'équipe de recherche a testé avec succès le capteur dans différents scénarios, notamment la cartographie de pièces intérieures et la mesure instantanée de la vitesse d'un disque en rotation. Lors de tests à longue distance en extérieur, la puce a capturé avec succès des détails précis, tels que les fenêtres et les balcons d'un bâtiment situé à 65 mètres de distance.

La conception intègre tous les composants électroniques et optiques nécessaires directement sur une seule puce, ce qui la rend compacte et évolutive. Bien qu'il faille encore améliorer sa résolution et sa portée, cette technologie 4D pourrait un jour améliorer les capacités de vision des machines autonomes, des drones et, à terme, des appareils photo numériques et des smartphones de tous les jours.