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Repérer des objets dans l’espace est devenu un enjeu majeur pour l’industrie automobile, particulièrement pour le développement des véhicules autonomes. Cela pourrait devenir réalité avec la technologie révolutionnaire conçue par la jeune entreprise montréalaise, Airy3D. Celle-ci permet de reconstruire des images 3D à partir des captures de caméra modifiées, et ce, sans l’aide de système additionnel de lentilles ou de multiples caméras, sans nouveau matériel informatique et sans altération de la qualité d’image. Toutefois, la modification de caméras commerciales représentait un défi technique majeur que seul le Laboratoire de micro et nanofabrication (LMN) de l’INRS a accepté de relever, et cela, avec succès : de nombreux laboratoires estimaient cela impossible alors que d’autres s’étonnent encore de cette réussite.
Le dispositif de caméra 3D passive utilisée pour les tests de capture d’images (concept de Airy3D, modification CMOS du LMN et encapsulage par Celestica). Crédit : Sébastien Delprat
« La modification des caméras CCD demandait de réaliser un dépôt optique structuré sur des puces extrêmement fragiles de 4.5mm x 6mm. La structuration devait suivre des motifs très précis et être parfaitement alignée au-dessus d’une surface vallonnée avec une période de l’ordre du micron et un contrôle de quelques nanomètres sur l’espacement et la profondeur des motifs réalisés », explique Sébastien Delprat, associé de recherche au LMN et auteur de cette prouesse technologique.
Pour y arriver, il a mis au point et entièrement réalisé une série de procédés ingénieux et novateurs qui lui ont permis de fabriquer avec succès une première série de caméras CCD noir et blanc en mars 2016, exploit répété sur des caméras couleur en juin 2016. Sébastien a ainsi réalisé une première mondiale qui mérite d’être saluée et qui fait la fierté non seulement du LMN mais de tout l’INRS.
« Nous, chez Airy3D, avons visité différents laboratoires québécois et nous pouvons dire que l’équipe du LMN était non seulement la plus experte pour démarrer nos activités de R et D, mais qu’elle a aussi été capable de réaliser et de produire nos prototypes malgré l’extrême difficulté de la tâche. Au final, le LMN a été en mesure de nous fournir le masque transparent texturé avec résolution et alignement micrométriques au-dessus d’un capteur CCD de 4.5mm x 6mm, qui est au cœur de notre technologie. Cela nous a permis de tester et d’améliorer notre technologie innovante de caméra 3D et d’obtenir le financement nécessaire pour aller vers une production à grande échelle et la commercialisation de notre produit. Nous n’existerions tout simplement sans eux », affirme sans ambages monsieur Jonathan Saari, directeur de la technologie chez cette entreprise émergente.
Les caméras 3D développées par Airy3D peuvent trouver des applications dans de nombreux domaines, allant des applications 3D pour téléphones cellulaires à la reconnaissance faciale, en passant par les jeux avec réalité augmentée et la robotique. ♦
L’interface logicielle développée par Airy3D pour le traitement d’image provenant d’un capteur photographique CMOS modifié par le LMN. Crédit : Airy3D
À propos du LMN
Dirigé par le professeur Mohamed Chaker, le Laboratoire de micro et nanofabrication (LMN) est une infrastructure majeure du Centre Énergie Matériaux Télécommunications de l’INRS à Varennes. Opéré par quatre professionnels de recherche, le laboratoire offre un service de fonderie à la communauté scientifique des secteurs universitaire et privé. Financé par la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI), le LMN, qui traite chaque année des dizaines de demandes de services en micro et nanofabrication, est un partenaire crucial pour de nombreuses compagnies cherchant à réaliser des prototypes de dispositifs et à faire la preuve de concept de leur produit.
À propos de Airy3D
Jeune entreprise fondée à Montréal en 2015, la compagnie Airy3D se spécialise dans le traitement de l’image. Elle a développé un concept révolutionnaire de caméra 3D passive. La technologie transforme n’importe quelle caméra CMOS ou CCD, couramment utilisée dans les téléphones intelligents, en scanner 3D. Démontré pour la première fois à l’Université Cornell, ce concept n’avait encore jamais été implémenté sur une caméra haute résolution commerciale. Les travaux réalisés au LMN ont apporté une preuve concluante contribuant ainsi de manière déterminante à l’essor de la compagnie.