Insectenoog inspiratie voor beeldsensor

Het facetoog behoort tot de meest compacte visionsensoren. Dit oog is een samenvoeging van afzonderlijke lenzen met hun eigen fotoreceptoren. Het visuele systeem van insecten stelt hen in staat om te vliegen met een beperkte intelligentie en hersencapaciteit. Mukul Sarkar heeft tijdens zijn promotie-onderzoek aan de TU Delft  een beeldsensor ontworpen die de perceptie van het gezichtsvermogen bij insecten nabootst. De CMOS-beeldsensor is gericht op industriële (machine vision) en medische toepassingen.

Micro-polarisator

In de sensor is de CMOS metaallaag gebruikt om een geïntegreerde micro-polarisator te creëren die polarisatie-informatie kan detecteren. Deze polarisatie-informatie blijkt nuttig te zijn in toepassingen zoals real-time materiaalclassificatie en autonome robotnavigatie. Verder is de sensor uitgerust met in de pixel geintergeerd analoog en digitaal geheugen, wat flexibiliteit van het dynamisch bereik en in-pixel binarisering in real time mogelijk maakt. De binaire uitgang van de pixel probeert het flikkerende effect van het oog van de insecten te repliceren, dit om de kleinst mogelijke beweging te detecteren gebaseerd op de verandering van de toestand. Een ingebouwde teller telt de veranderingen van de toestanden voor elke rij om de richting van de beweging in te schatten.

De chip bestaat uit een matrix van 128 x 128 pixels, heeft een oppervlakte van 5 x 4 mm² en het is ontworpen en gefabriceerd in een 180-nm CMOS proces.