luniversit Columbia (tats-Unis), une quipe a mis au point une camra vido qui tire lnergie de son capteur dimages. Grce ce systme, elle peut fonctionner en totale autonomie et filmer indfiniment. Le procd demande tre amlior pour offrir une meilleure qualit, mais il est viable.

Ce prototype de camra vido fabriqu laide dune imprimante 3D et de composants lectroniques du march est autoaliment par son capteur dimages
Sous son aspect rudimentaire, la camra vido qua conue une quipe du dpartement dinformatique de luniversit de Columbia (New York, tats-Unis) cache une innovation assez spectaculaire. Elle est capable de sautoalimenter en utilisant son capteur dimages pour produire de llectricit. Concrtement, cela signifie quelle peut filmer indfiniment. Lorsquil nest pas en service, ce capteur pourrait mme alimenter un smartphone ou un objet connect. Ce projet, men par les professeurs Shree Nayar, T. C. Chang du Computer Vision Laboratory (CAVE), sera prsent la semaine prochaine luniversit Rice (Houston, tats-Unis) lors de lInternational Conference on Computational Photography.Dans leur article scientifique intitul Towards self-powered cameras, les chercheurs affirment que nous sommes laube dune seconde rvolution en matire dimagerie numrique. Selon eux, de grandes transformations vont se produire dans les domaines de lInternet des objets, des vtements intelligents, des capteurs environnementaux, de la mdecine ou encore de limagerie scientifique. Lun des dfis majeurs relever sera de dvelopper des systmes qui peuvent fonctionner pour une dure trs longue (idalement en permanence) sans alimentation externe , crivent-ils. Cest ce quoi ils se sont attels en crant cette camra alimente par son capteur. Pour cela, lquipe de luniversit du CAVE sest appuye sur un point commun technique que partagent les capteurs dimages et les cellules photovoltaques des panneaux solaires.
Voici le capteur dimages grce auquel la camra vido fonctionne sans alimentation externe. Il se compose dune range de 30 x 40 photodiodes. Ils sont relis deux transistors (readout transistors), un microcontrleur (microcontroller), un circuit de rcupration dnergie (harvestor), le tout alimentant un supercondensateur (supercap). Computer Vision Laboratory, Columbia Engineering

Fabriqu avec des composants du commerce

Dans un appareil photo ou une camra, le capteur se compose de millions de photodiodes qui produisent un courant lectrique lorsquelles sont exposes lalumire. Cest ce mcanisme qui permet chacune de mesurer lintensit lumineuse. Or, les panneaux solaires utilisent eux aussi des photodiodes pour convertir la lumire incidente en lectricit. La diffrence entre les deux procds tient seulement au mode de fonctionnement de la photodiode : photoconductrice pour la camra et photovoltaque pour le panneau solaire.Partant de ce constat, les chercheurs ont donc cr un capteur dimages laide de composants du commerce et fabriqu un botier de camra avec une imprimante 3D. Chaque photodiode travaille en mode photovoltaque. Le capteur est conu pour fonctionner de la manire suivante : durant la saisie de chaque image, les pixels commencent par enregistrer et lire limage puis ensuite ils rcuprent de lnergie pour alimenter le capteur. Les pixels sont rinitialiss entre ces deux tapes. Llectricit rcolte dessert un supercondensateur (un composant intermdiaire entre une batterie et un condensateur). Au dpart, celui-ci est prcharg afin de pouvoir allumer la camra. Mais ensuite, il est aliment uniquement par le capteur. Et le professeur Nayar prcise que le systme pourrait trs bien recharger une batterie.Actuellement, le prototype fonctionne avec une luminosit ambiante de 300 lux et peut produire une image par seconde sans jamais sinterrompre. Cette intensit lumineuse correspond ce que lon trouve dans des bureaux ou appartements bien clairs. Les chercheurs prcisent quils ont galement dvelopp un algorithme adaptatif grant les variations de luminosit. Pour cela, il ajuste la frquence dimages de la camra en fonction de la tension du supercondensateur et de la luminosit de la scne.Pour le moment, le capteur peut produire des images de 30 x 40 pixels, une dfinition mdiocre, comme en tmoigne cette vido de dmonstration. Mais lquipe de luniversit Columbia, arguant que ses travaux sappuient sur des composants existants et donc pas optimiss, il existe une marge de progression pour crer un capteur plus performant susceptible doffrir une meilleure dfinition. suivre donc