Nova câmera digital ultrapassa olho humano

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/07/2003

Os consumidores ainda nem se acostumaram com os avanços nas máquinas fotográficas e filmadoras digitais, e já chega ao mercado um novo tipo de sensor de alto desempenho com rendimento 100.000 vezes superior aos atuais CCD ("Coupled-Charge Device"), o coração desses equipamentos. Chamada de HDRC ("High-Dynamic-Range CMOS"), a nova tecnologia ultrapassa a capacidade do olho humano e é capaz de "enxergar" qualquer coisa entre 0,001 e 500.000 Lux.

A descoberta foi feita pelo instituto alemão de pesquisas IMS (Institut fur Mikroelektronik Stuttgart), trabalhando em uma joint-venture com a empresa japonesa Omron. O instituto IMS já havia lançado câmeras HDRC. O novo dispositivo, porém, é dez vezes superior aos protótipos já apresentados. A Omron irá colocar o novo sensor no mercado para utilização como câmera para automóveis, permitindo uma visualização perfeita da estrada durante a noite.

Esta nova geração de sensores HDRC é construído com tecnologia CMOS de 0,25 m, oferecendo uma resoluçaõ de 768 x 496 pixels, 30% do que os modelos anteriores.

O sensor HDRC é do tipo pixel ativo, de faixa dinâmica, com transformação logarítmica, ou seja, ele funciona com o mesmo princípio do olho humano. Todos os sensores CCD atuais operam com transformação linear. É por isto que a comparação entre ambos dá ao HDRC uma vantagem 100.000 vezes superior.

A tecnologia CMOS permite a captura de uma imagem com um contraste muito alto, particularmente em situações onde há uma transição brusca entre a incidência direta de luz e a escuridão total, como acontece quando se cruza com um veículo à noite na estrada. Será justamente este o mercado alvo do novo sensor de imagens, que deverá equipar veículos com câmeras, dando ao motorista uma visão perfeita da estrada à noite. Mas outras aplicações devem tirar grande vantagem dos avanços da nova câmera, como as operações de soldagem, monitoramento de fornos de fundição, construção de túneis, mineração subterrânea e câmeras de segurança de alta resolução.

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Em conjunto com um sistema de processamento de visão artificial, ter um veículo equipado com uma câmera como esta significará ter à disposição elementos de segurança como acompanhamento automático das faixas horizontais das rodovias, detecção de obstáculos, detecção da iminência de colisões, sistemas anti-roubo etc.

Como a nova câmera ultrapassa a capacidade do olho humano, ela é capaz de "ver" também na faixa do espectro conhecido como infravermelho próximo, tornando-a adequada para equipamentos de visão noturna. Na verdade não é correto chamar o novo sensor de câmera, uma vez que seus algoritmos de detecção de pessoas e animais, além de objetos, incorporam ao equipamento funções comparáveis a conjuntos mais completos de visão artificial.

Até agora, as câmeras baseadas em tecnologia CMOS eram tidas como lentas, pela exigência de alta luminosidade, limitando sua utilização em sistemas de visão de máquina para controle de linhas de produção em indústrias. Com o novo sensor HDRC, o armazenamento das cargas resultantes da luz recebida da imagem não é ativado, sendo o sinal elétrico de cada pixel lido em uma fração de segundo. Isto permite que se possa capturar imagens de objetos com movimentação em alta velocidade, mesmo com baixíssima iluminação.