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Bio-inspired sensors technology


Bio-inspired sensors technology è la nuova challenge di Leonardo indirizzata alla ricerca di soluzioni innovative nel campo della Detection e Tracking (D&T).

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BRIEF E CHALLENGE

New prospectives for Imaging

L'intento di questa challenge è sviluppare una comprensione fondamentale delle caratteristiche dei sensori neuromorfici (a partire dai sensori commerciali in banda visibile attualmente disponibili) e applicare tale conoscenza allo sviluppo di algoritmi di D&T che sfruttino appieno il le loro caratteristiche.

La sfida include anche la capacità di generare algoritmi capaci di elaborare rapidamente e tracciare relazioni tra un gran numero di eventi separati e di correlare rilevamenti temporalmente e spazialmente separati.

I sensori neuromorfici sono ancora una tecnologia immatura e come tale hanno ancora una bassa risoluzione e una significativa vulnerabilità al rumore. Sebbene la qualità dei sensori sia destinata a migliorare nel tempo, obiettivo della challenge è anche strutturare algoritmi robusti anche rispetto a al rumore tipico dei sensori e alla loro risoluzione relativamente bassa. Grazie a questi algoritmi le caratteristiche peculiari dei sensori neuromorfici potranno essere sfruttate al massimo delle loro potenzialità, abilitando lo sviluppo di sistemi di D&T ad alta velocità, bassa potenza e alta gamma dinamica.

La soluzione si dovrebbe basare sulle più recenti tecnologie sviluppate in ambito del BCI che sfruttino, a loro volta, lo stato dell’arte di funzionalità di data analysis basate sull’Intelligenza Artificiale.

Per poter partecipare alla Challenge viene richiesta una proposta di sviluppo e test di un sistema di Brain Computer Interface che in 12 mesi possa essere validato in laboratorio con TRL pari almeno a 4.


16 OTTOBRE 2023

Apertura

Verrà aperta la possibilità di candidarsi alla Challenge


01 DICEMBRE 2023

Chiusura

Chiusura della Challenge, tutte le candidature dovranno essere completate entro questa data


11 DICEMBRE 2023

Selezione

Verranno comunicati I tre progetti selezionati che presenteranno al Pitch Day


DICEMBRE 2023

Pitch Day

Evento conclusivo in cui I progetti selezionati avranno la possibilità di essere esposti davanti ai manager di Leonardo.

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Challenge

L'intento di questa challenge è sviluppare una comprensione fondamentale delle caratteristiche dei sensori neuromorfici (a partire dai sensori commerciali in banda visibile attualmente disponibili) e applicare tale conoscenza allo sviluppo di algoritmi di D&T che sfruttino appieno il le loro caratteristiche.

La sfida include anche la capacità di generare algoritmi capaci di elaborare rapidamente e tracciare relazioni tra un gran numero di eventi separati e di correlare rilevamenti temporalmente e spazialmente separati.

I sensori neuromorfici sono ancora una tecnologia immatura e come tale hanno ancora una bassa risoluzione e una significativa vulnerabilità al rumore. Sebbene la qualità dei sensori sia destinata a migliorare nel tempo, obiettivo della challenge è anche strutturare algoritmi robusti anche rispetto a al rumore tipico dei sensori e alla loro risoluzione relativamente bassa. Grazie a questi algoritmi le caratteristiche peculiari dei sensori neuromorfici potranno essere sfruttate al massimo delle loro potenzialità, abilitando lo sviluppo di sistemi di D&T ad alta velocità, bassa potenza e alta gamma dinamica.

Scenario

Il problema della Detection e Tracking (D&T) di oggetti in movimento nello spazio è stato oggetto di ricerca negli ultimi decenni, tanto che ad oggi sono disponibili numerosi algoritmi in grado di fornire soluzioni molto efficaci in un'ampia gamma di condizioni. Esistono tuttavia scenari in cui gli algoritmi di rilevamento e tracciamento tradizionali non funzionano in maniera soddisfacente. Tra questi vale la pena citare la D&T di oggetti molto veloci rispetto ai tempi di acquisizione dei normali sensori o in scenari che richiedono la gestione di gamme dinamiche molto elevate (ad esempio in condizioni di abbagliamento): in queste situazioni le prestazioni dei sistemi tradizionali risultano insoddisfacenti a causa della modalità con cui i sensori normalmente acquisiscono le immagini.

I sensori tradizionali acquisiscono infatti le immagini in frame regolari; questo metodo di funzionamento impone una serie di limitazioni, tra le quali la gamma dinamica ridotta e soprattutto la velocità di risposta relativamente bassa. Oltretutto, la necessità di acquisire ed analizzare frames molto grandi su base regolare comporta l’introduzione di artefatti nell’immagine (motion blur), oltre alla necessità di elaborare file di dati di grandi dimensioni spesso pieni di informazioni ridondanti.

Accanto ai sensori frame based esiste però una nuova tipologia di sensori (chiamati neuromorfici) che sta suscitando interesse per la D&T in ambito industriale. I sensori neuromorfici sono sensori ottici che funzionano in modo fondamentalmente diverso dai tradizionali sensori basati su frame e si candidano come potenziale soluzione ai problemi appena citati. Ispirati alla funzionalità della retina, questi sensori reagiscono ai cambiamenti nell'intensità della luce piuttosto che a frame rate e segnali di controllo artificiali. All'interno di questi sensori ogni pixel si comporta sia in modo asincrono che indipendente, consentendo la generazione di eventi con una risoluzione di microsecondi in risposta a cambiamenti ottici nel momento in cui si verificano.

La natura asincrona dei singoli pixel all'interno di un sensore neuromorfico implica che non esista un frame rate fisso, eliminando il motion blur e consentendo una gamma dinamica diversi ordini di grandezza più grande di quella dei sensori basati su frame. Inoltre, poiché sono solo gli eventi a generare informazioni, è possibile elaborare le immagini acquisite tramite questi sensori mediante capacità di elaborazione limitate.

DOCUMENTI

Scarica il materiale della challenge

COME PARTECIPARE

Domande frequenti

Possono partecipare alla challange e presentare proposte di Soluzioni Innovative le imprese e/o enti di ricerca già costituite che rientrano nelle categorie di seguito elencate:

  • Startup e PMI Innovative registrate alle apposite sezioni speciali del Registro delle imprese;
  • Spin off universitari
  • Università e Enti di ricerca.

Ai fini della partecipazione è necessario:

  • Visionare il Regolamento della Challenge, nonché i relativi allegati che ne costituiscono parte integrante, ed accettarne i termini e le condizioni;
  • Visionare l'Informativa Privacy
  • Inviare la propria domanda di partecipazione, completa di tutte le informazioni richieste:
    • modulo di presa visione e accettazione del regolamento (Modulo Accettazione Partecipante)
    • modulo di partecipazione disponibile sul sito
  • Visionare il Codice etico e il Codice Anticorruzione del Gruppo Leonardo, reperibile al sito, ed accettarne i contenuti.

Le candidature che non siano complete di tutte le informazioni richieste dal presente Regolamento saranno automaticamente escluse dalla selezione.


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