VERSO: Integración vertical de sensores de imagen con paralelismo embebido (P20-01206)

 

IP: Juan Antonio Leñero Bardallo

Fecha de inicio: 05/10/2021

Fecha de fin: 31/12/2022

Total concedido: 78.700,00 €

Programa: Ayudas a Proyectos de I+D+I Programa Operativo FEDER

Resumen del Proyecto

La demanda de sensores de imagen es imparable y su cuota de mercado ha crecido de forma exponencial durante la última década. En este entorno de continua demanda, las tecnologías de integración vertical se perfilan como el vehículo tecnológico a través del cual los sensores de imagen evolucionarán en el futuro. Las tecnologías de integración vertical permiten que dentro de un mismo píxel pueda incorporarse mayor capacidad de procesamiento y memoria, sin afectar su tamaño ni el ratio entre el área dedicada al sensado de la luz y el área total del píxel (‘fill factor’). Además, se prevé que varias tecnologías distintas o variantes de una misma tecnología puedan coexistir y aplicarse al diseño de los píxeles.
El proyecto comprende, en su fase inicial, un estudio de viabilidad de las tecnologías de integración vertical modernas con la empresa TELEDYNE-ANAFOCUS como socio preferente. En una fase posterior, se abordará el diseño de dos sensores de imagen que permitan acometer estos objetivos y demostrar la viabilidad de la tecnología mediante la búsqueda de arquitecturas de píxel novedosas que puedan explotar su potencial. La empresa, aportará un estudio detallado sobre las características eléctricas de una tecnología de integración vertical moderna, en base a su experiencia previa. En concreto, detallará las características eléctricas de las interconexiones verticales disponibles. En paralelo, la empresa proporcionará especificaciones de diseño para poder transferir los chips que se diseñen al mercado. Para el diseño de los sensores, se instalará el kit de diseño de la tecnología recomendada por la empresa. Los sensores a integrar tendrán dos arquitecturas distintas de sensores de imagen. El primero de ellos es un sensor basado en SPADs, con capacidad de medición del tiempo de vuelo. El segundo, es un sensor de alto rango dinámico que combina operación asíncrona basada en eventos con un formato de datos de salida idéntico al de los sensores APS.

Publicaciones del proyecto

1. Rafael de la Rosa-Vidal, Juan A. Leñero Bardallo, José-María Guerrero-Rodríguez, and Ángel Rodríguez-Vázquez, "A mobile platform for movement tracking based on a fast-execution-time optical-flow algorithm", IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, April 2022, vol. 69. No 4, pp. 1715-1727, ISSN: 1549-8328, DOI: 10.1109/TCSI.2021.3136656, JCR Impact Factor 2022: 3.605, Position WOS: Q2 80/273 (Electrical and Electronic Engineering).
   
   
2. Juan Antonio Leñero-Bardallo, Begoña Acha, Carmen Serrano, José Antonio Pérez-Carrasco, Juan Ortiz-Álvarez; José Bernabeu-Wittel, "Thermography as a method for bedside monitoring of infantile hemangiomas", Cancers, ISSN: 2072-6694, vol. 14. No 21, 5392, October 2022. DOI: 10.3390/cancers14215392. JCR Impact Factor 2021: 6.575, Position JCR: Q1 76/318 (Oncology).
   
   
3. R. Gomez-Merchan, J. A. Leñero-Bardallo, Á. Rodríguez-Vázquez, "A self-powered asynchronous image sensor with TFS operation". IEEE Sensors Journal. vol. 23, No. 7, pp: 6779 - 6790, April 2023, ISSN: 1530-437X. DOI: 10.1109/JSEN.2023.3248177
   
   
4. R. Gomez-Merchan, J. A. Leñero-Bardallo, M. López-Carmona, Á. Rodríguez-Vázquez, "A Low-Latency, Low-Power CMOS Sun Sensor for Attitude Calculation using Photo-Voltaic Regime and On-chip Centroid Computation". IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. vol. 22, pp: 1 - 12, April 2023, ISSN: 0018-9456. DOI: 10.1109/TIM.2023.3268478.
   
   
5. Jorge J. Saenz Noval, Ruben Gomez-Merchan, Juan A. Leñero-Bardallo, Lionel C. Gontard, "TEMAS: A Flexible non-AI Algorithm for Metrology of Single-core and Core-shell Nanoparticles from TEM images", Particle and Particle Systems Characterization,  ISSN: 1521-4117, vol. 40, issue: 2, February 2023. JCR Impact Factor 2021: 3.467. DOI: https://doi.org/10.1002/ppsc.202200170 Position JCR: Q3 (189/345) Materials Science, Multidisciplinary. Q3 (94/165) Chemistry, Physical.
   
   
6. Roberto J. Méndez-Romero, Juan Antonio Leñero-Bardallo, and Ángel Rodríguez-Vázquez, "On the application of Quanta Imaging acquisition to spiking luminance sensors", 2022 IEEE International Symposium on Circuits and Systems, Austin, USA, May 28th-June 1st, 2022.
   
   
7. R. Gomez-Merchan, R. de la Rosa-Vidal, J. A. Leñero-Bardallo, Á. Rodríguez-Vázquez, "On the implementation of in-pixel controlled diodes with sensing and energy harvesting capabilities", 17th International Conference on PhD Research in Microelectronics and Electronics IEEE PRIME 2022, pp: 105-108, DOI: 10.1109/PRIME55000.2022.9816768, 12-15 June 2022 - Villasimius, Sardinia, Italy.
   
   
8. R. de la Rosa-Vidal, R. Gomez-Merchan, J. A. Leñero-Bardallo, Á. Rodríguez-Vázquez, "PixiStamp: A tool to acquire, process, and sequence AER data from event-driven systems", 17th International Conference on PhD Research in Microelectronics and Electronics IEEE PRIME 2022, pp: 93-96, DOI: 10.1109/PRIME55000.2022.9816799, 12-15 June 2022 - Villasimius, Sardinia, Italy.
   
   
9. Łukasz Farian, Pablo Fernández-Peramo, Philipp Häfliger, Juan A. Leñero-Bardallo, "Centroid estimation method with sub-pixel resolution for event-based sun sensors", 17th International Conference on PhD Research in Microelectronics and Electronics IEEE PRIME 2022, pp: 117-120, DOI: 10.1109/PRIME55000.2022.9816751, 12-15 June 2022 - Villasimius, Sardinia, Italy.
   
   
10. R. Gomez-Merchan, J. A. Leñero-Bardallo, Á. Rodríguez-Vázquez, "Making Event-driven and SPAD-based Imagers Converge: A 64x64 110nm CMOS Multi-mode Vision Sensor", 3rd International SPAD Sensor Workshop, June 13-15, 2022.
    
    
11. Jorge J. Sáenz-Noval, Juan A. Leñero-Bardallo, Lionel C. Gontard, "Sensor de imagen con resolución energética para microscopía electrónica", JIPII 2022 (II Jornadas de Investigación Predoctoral en Ingeniería informática), ISBN 978-84-89867-48-2. [Online]. Available: https://rodin.uca.es/handle/10498/27607, June 21 2022, Puerto Real, Cádiz, Spain.
    
    
12. R. Gomez-Merchan, J. A. Leñero-Bardallo, Á. Rodríguez-Vázquez, "A self-powered asynchronous image sensor with independent in-pixel harvesting and sensing operations", Electronic Imaging 2023, 15-19 January, 2023. San Francisco (USA). Arnaud Darmont Award for Best Paper.
    

    Propiedad Intelectual

1. Pablo Fernández Peramo, Juan Antonio Leñero Bardallo. Solicitud de patente nacional  202230929. Pixel para sensores de visión DVS con uno o más fotodiodos operando en régimen fotovoltaico, 2022.
   

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