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Arriva la terza dimensione dell’immagine

Piccola come un pacchetto di sigarette: la telecamera 3D

Con un rivoluzionario occhio elettronico, una ditta svizzera conquista il maggiore premio europeo della tecnologia dell’informazione.

La telecamera intelligente è il risultato della collaborazione fra l’Università di Neuchâtel e l’economia privata.

Dopo vent’anni di ricerca, un team di ricercatori svizzeri ha realizzato la prima telecamera intelligente. L’apparecchio, chiamato ESPROS/TOF, è grande come un pacchetto di sigarette e fornisce immagini tridimensionali. Con l’applicazione industriale, si appresta a rivoluzionare tutti i campi dove oggi si impiegano le fotocellule.

La sua affidabilità, ma soprattutto le applicazioni che si delineano per il futuro, ne hanno fatto una delle più importanti innovazioni dell’anno. Ai realizzatori è infatti andato il più prestigioso dei riconoscimenti europei, l’«IT-Prize», dotato di 200'000 euro.

Il capoprogetto, Peter Seitz, professore associato all’Università di Neuchâtel è visibilmente soddisfatto del traguardo raggiunto: «È il Nobel per l’innovazione nel campo della tecnologia dell’informazione».

L’essenza dell’innovazione

Qual è dunque la qualità principale della nuova telecamera? «Malgrado le dimensioni siano minime, riesce a offrire tutta una serie di informazioni supplementari sullo spazio osservato», spiega a swissinfo l’ingegnere Beat De Coi.

La porta di un ascensore riconosce così chi vi si avvicina, aprendo e chiudendo la porta con precisione millimetrica. Nel prossimo futuro si pensa già a costruire airbag intelligenti, che si gonfiano solo al momento giusto e con la pressione necessaria a non creare danni ai passeggeri, oggi ancora inevitabili.

E c’è ancora altro: «Controllando il movimento della cassa toracica, la telecamera potrebbe evitare in futuro la morte bianca dei neonati. Se il respiro del neonato dovesse fermarsi, scatta l’allarme».

La tecnologia della luce

La scatoletta imbottita di tecnologia applica un principio nuovissimo. Una comune immagine digitale registra infatti la luce riflessa dagli oggetti sparsi nell’ambiente su pixel. Questo lo sa fare anche la ESPROS/TOF. Ma poi c’è l’elemento in più: attorno all’obbiettivo sono applicate delle fonti di raggi infrarossi, non visibili dall’occhio umano.

Il microprocessore che si nasconde dietro all’obbiettivo è capace di registrare anche gli infrarossi e di calcolare il tempo impiegato dal fascio luminoso per percorrere la distanza telecamera-oggetto-telecamera.

Si tratta di un sistema molto simile al radar convenzionale, che controlla la velocità delle automobili e localizza gli oggetti nello spazio. Ma per la prima volta si sfrutta la luce, dunque un’onda con una velocità di 300'000 chilometri al secondo.

La distanza è registrata su ogni singolo pixel e permette di calcolare la posizione esatta di ogni oggetto nello spazio osservato. Nella sequenza di immagini prodotte dalla registrazione digitale è possibile controllare qualsiasi movimento in un ambiente.

Una marcia in più

A metà degli anni Ottanta la tecnologia delle immagini digitali era in fasce e, come gran parte della ricerca di base, era ancora rinchiusa nelle università. Fra gli entusiasti della prima ora, c’erano il professor Seitz e l’allora studente Beat De Coi. I due, incontratisi a inizio anni Novanta, covavano già l’idea della telecamera intelligente, volevano dare alle immagini sintetiche una marcia in più.

Da quasi vent’anni, Beat De Coi è direttore delegato della CEDES, un’azienda con sede nei Grigioni, leader mondiale nella produzione di fotocellule. Vi sono impiegate 130 persone.

Ma una posizione sicura sul mercato non basta: «Una piccola impresa non può permettersi un laboratorio di ricerca completo, che segue per anni progetti senza un sicuro esito commerciale», spiega il professor Peter Seitz, illustrando il percorso dell’avventura industriale.

Il modello del successo

La soluzione in questo caso si chiama CSEM SA, una ditta a partecipazione mista fra pubblico e privato che si vuole anello di congiunzione fra mondo accademico e realtà economica.

Con il sostegno pratico e finanziario della CEDES, la ricerca si trasforma lì in prodotto. L’occhio con la terza dimensione è uscito definitivamente dal mondo accademico e si appresta a conquistare nuovi mercati.

swissinfo, Daniele Papacella

Fatti e cifre

Partecipano all'«IST-Prize» 33 paesi europei
Una commissione ha scelto 70 progetti su 420 candidati
Assegnati 20 premi dotati di 5'000 euro
Tre grandi premi dotati di 200'000 euro

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In breve

La tecnologia dell’informazione europea ha un suo premio prestigioso, l’«IST-Prize». Ad assegnarlo è l’Unione europea delle Accademie nazionali delle scienze tecniche e la Commissione europea per la società e la tecnologia.

Nel 2003, la distinzione è andata ad un consorzio elvetico che ha realizzato un’applicazione commerciale per una telecamera che rileva immagini in tre dimensioni.

Le ricerche di base sono state effettuate negli anni Novanta presso l’istituto di microtecnica dell’Università di Neuchâtel.

Una ditta grigionese ha sostenuto la ricerca dall’inizio e applicherà per la prima volta in serie la microtelecamera. In una prima fase la nuova tecnica troverà applicazione, sostituendo le fotocellule degli ascensori.

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