Una delle tecnologie più innovative e commercialmente promettenti è la visione basata su eventi, un metodo di acquisizione di dati visivi di ispirazione biologica che promette numerosi vantaggi, come la riduzione del trasferimento/elaborazione dei dati e l'aumento della gamma dinamica. Questi vantaggi sono talmente significativi che IDTechEx prevede che il mercato dei soli chip per sensori di visione basati su eventi crescerà dagli attuali livelli di fatturato praticamente nulli a 20 milioni di dollari all'anno entro i prossimi 10 anni. Inoltre, gran parte del valore sarà probabilmente generato dal software che abilita l'hardware per la visione basata su eventi, con conseguente ampliamento significativo del mercato complessivo.
Che cos'è la visualizzazione basata su eventi?
La visione basata sugli eventi, nota anche come rilevamento dinamico della visione (DVS), è un metodo di acquisizione di scene che riproduce il modo in cui la retina/il cervello umano elaborano le informazioni, registrando i cambiamenti man mano che si verificano anziché l'intera inquadratura a intervalli specifici. Questo metodo è interamente orientato alle applicazioni di visione artificiale e non intende sostituire le telecamere/i sensori di immagine convenzionali.
Nei video convenzionali, un'intera immagine viene registrata a intervalli predeterminati, noti come frame rate. Per le applicazioni di visione artificiale, ciò significa acquisire una grande quantità di dati non necessari, mentre la parte più dinamica dell'immagine viene spesso sottocampionata. I sensori di visione basati su eventi risolvono questo problema rilevando le variazioni di intensità relativa anziché acquisire fotogrammi. I pixel inviano report in modo asincrono, fornendo un timestamp ogni volta che l'intensità luminosa supera una determinata soglia. La Figura 1 illustra la differenza tra il rilevamento convenzionale basato su fotogrammi e il rilevamento basato su eventi per un singolo pixel.
Motivazione
La visione basata sugli eventi offre diversi vantaggi significativi rispetto all'imaging convenzionale basato su fotogrammi. Il più importante è che, rilevando solo i cambiamenti, l'elaborazione successiva dei dati può essere molto più semplice. Questo perché le aree statiche irrilevanti dell'immagine vengono ignorate, il che significa che è necessario trasmettere ed elaborare molti meno dati.
Inoltre, la visione basata sugli eventi offre una gamma dinamica più ampia, poiché i singoli pixel segnalano una variazione percentuale di intensità anziché una misurazione assoluta dell'intensità luminosa. Ciò riduce significativamente il rischio di saturazione. L'ultimo vantaggio è una maggiore risoluzione temporale, grazie ai segnali temporali provenienti da ciascun pixel.
Applicazioni degli obiettivi
La visione basata su eventi è estremamente utile per registrare situazioni in rapida evoluzione che richiedono un'elaborazione immediata dei dati (poiché il volume di dati prodotti è molto inferiore). Risulta particolarmente rilevante per le applicazioni che richiedono un'elevata risoluzione temporale o un'ampia gamma dinamica.
Pertanto, IDTechEx ritiene che le applicazioni più promettenti siano la prevenzione delle collisioni e la navigazione per veicoli autonomi/ADAS e veicoli aerei senza pilota (droni). Questi mercati hanno un enorme potenziale, ma richiederanno un significativo sviluppo software e una raccolta dati per interpretare appieno i dati di visione basati sugli eventi. Per questo motivo, IDTechEx ritiene che i mercati più piccoli con dati di input molto più prevedibili, come il tracciamento dell'iride per occhiali AR/VR e la profilatura del raggio laser, saranno i primi ad adottare la visione basata sugli eventi.
Una visione globale
Il nuovo report di IDTechEx, "Emerging Imaging Sensor Technologies 2021-2031: Applications and Markets", descrive lo stato attuale e le future applicazioni di un'ampia gamma di tecnologie emergenti per sensori di imaging. Tra queste, i sensori di visione basati su eventi descritti nel report, nonché le emergenti tecnologie di imaging a infrarossi a onde corte (SWIR) destinate a sostituire i sensori InGaAs, a punti quantici ibridi o a semiconduttore organico su silicio; i fotorivelatori a film sottile; i rivelatori a raggi X flessibili; e l'imaging iperspettrale, tra gli altri. Il report include anche previsioni di mercato dettagliate a 10 anni in termini di fatturato e volume (suddivise per tecnologia e applicazione), insieme a numerosi casi di studio applicativi e valutazioni della maturità tecnologica/di mercato.
