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Les caméras asynchrones, une vision en pixels

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Les caméras asynchrones, une vision en pixels

Une vision robotique presque aussi vraie que nature

Les prothèses rétiniennes actuellement en vente sur le marché utilisent des images de caméras classiques acquises à intervalles réguliers (une trentaine de millisecondes). Le résultat, un trop-plein d’informations le plus souvent inexploitées. Plutôt que de prendre le temps comme référentiel, Ryad Benosman, maître de conférences UPMC et Christoph Posch, directeur de recherche Inserm à l’institut de la vision (IDV, CNRS/UPMC/Inserm) ont choisi l’intensité lumineuse. Quoi de mieux que des pixels pour reconstituer une image dans son ensemble ? C’est le principe d’une caméra dite asynchrone. De l’oeil humain à la société Chronocam, il n’y avait qu’un pas… Présentation.

 

Si l’oeil est un organe sensoriel qui ne sert exclusivement qu’à la vision, c’est le cerveau qui interprète les images extérieures envoyées par la rétine via le nerf optique. Dès lors que la transmission des informations est perturbée voire ne se fait plus, les ophtalmologistes peuvent avoir recours à des implants rétiniens. Ces dispositifs comprennent une caméra miniature fixée sur une paire de lunettes, un réseau d'électrodes destiné à injecter des signaux électriques dans les cellules ganglionnaires de la rétine et un boîtier permettant le traitement des images captées.

 

Ainsi décrit, le système est simple à mettre en oeuvre, mais le rendu n’est pas toujours satisfaisant : en effet, les prototypes de rétine artificielle de première génération n’autorisent pas la perception d’images complexes pour la reconnaissance des visages ou la mobilité autonome.

 

Le modèle proposé à l’institut de la vision s'appuie sur un réseau de neurones artificiels (réalisé par logiciel) pour simuler le comportement d'une dizaine de types de neurones ganglionnaires spécialisés dans la détection d’un événement local (orientation, mouvement). Les signaux issus de leur dispositif sont d'une grande précision temporelle comparable à celle de la rétine biologique. Les caméras asynchrones mises au point à partir de ce modèle et fabriquées par Chronocam permettent de reproduire certaines caractéristiques des cellules rétiniennes dont la précision temporelle, grâce à un ajustement de l’encodage des informations visuelles.

D. R.

 

Chaque pixel est indépendant de son voisin immédiat et fonctionne de façon asynchrone. Il transfère une information dès qu’il perçoit un changement d’intensité lumineuse dans la scène et ce, dans un laps de temps très court, de l’ordre de la microseconde. Le capteur n’enregistrant plus les événements redondants, le nombre de données générées s’en trouve considérablement réduit. Il en va de même pour le débit nécessaire à la transmission du contenu et la consommation d’énergie. Avec la vision neuromorphique fondée sur la captation d’événements, l’ère du contenu pertinent a vraiment commencé !

Pour en savoir plus :

Institut de la vision (IDV, CNRS/UPMC/Inserm)Nouvelle fenêtre

Équipe « Vision and natural computation »Nouvelle fenêtre

Société ChronocamNouvelle fenêtre

Institut Carnot « Voir et entendre » à l’institut de la visionNouvelle fenêtre



25/05/16