Дата публикации:

Стартап представляет линейку датчиков изображения на базе SPAD

Singular Photonics вышла из режима скрытности, выпустив новое поколение датчиков изображения на основе SPAD. Singular, ответвление лаборатории пионера цифровой обработки изображений профессора Роберта Хендерсона из Эдинбургского университета, является одной из первых компаний, которая привнесла передовые вычисления в считывание изображений на основе SPAD, обеспечивая внутрипиксельное и межпиксельное хранение и вычисления при самых низких уровнях освещенности для выявления ранее невидимых деталей материального мира и его фотонных событий.

SPAD используют эффект «лавины» в полупроводниках для прямого преобразования света в электрический ток без охлаждения или усиления. В то время как большинство коммерческих датчиков изображений на базе SPAD были ограничены подсчетом фотонов с временным разрешением, основная инновация компании заключается в сложных уровнях вычислений под 3D-стекированными датчиками SPAD, сопоставимых с тем, как FPGA и GPU произвели революцию в параллельных вычислениях, проводя высокоскоростную локализованную обработку.

Профессор Хендерсон возглавляет группу датчиков и систем КМОП Эдинбургского университета. В 2005 году он разработал один из первых датчиков изображения SPAD в нанометровых технологиях КМОП, что привело к появлению первых датчиков времени пролета в 2013 году, которые сегодня выполняют функцию помощи при автофокусировке в более чем миллиарде смартфонов по всему миру.

«Не может быть никаких сомнений в том, что датчики SPAD — это будущее цифровой визуализации, но их использование в коммерческих устройствах до сих пор не вышло за рамки подсчета фотонов с временным разрешением», — сказал профессор Хендерсон. «Вычислительная ловкость может стать решающим фактором. Мы создаем датчики визуализации следующего поколения, где вычисления производятся в цифровом виде на уровне пикселей — именно там, где появляются фотоны».

Одновременно захватывая глубину и временные измерения для создания 4D-изображений, которые предоставляют глубокие, насыщенные данными сведения, бесшумные датчики компании позволяют извлекать больше информации из света, поддерживая приложения, варьирующиеся от бытовой и автомобильной электроники до научных и медицинских областей. Подход компании преобразует датчики SPAD в 3D-стекированные вычислительные машины, способные выполнять широкий спектр сложных задач, таких как подсчет фотонов в реальном времени, синхронизация и передовые методы обработки, включая внутрипиксельные гистограммы, статистический анализ и автокорреляцию.

Компания выпускает два датчика, оба из которых уже доступны:

Andarta, разработанный совместно с технологическим гигантом Meta, имеет миниатюрный форм-фактор в сочетании с высокой чувствительностью и оптимизирован для использования в нескольких медицинских методах визуализации. Датчик поддерживает несколько режимов работы, включая измерения автокорреляции в пикселях, и является значительным шагом вперед к интеграции SPAD в сфере носимых устройств. Например, Andarta позволяет контролировать скорость мозгового кровотока, отслеживая быстрые колебания света при его прохождении через ткани на глубинах, которые в настоящее время невозможны с помощью существующих датчиков.

Sirona, первый продукт компании, представляет собой 512-пиксельный линейный датчик на основе SPAD, способный к подсчету отдельных фотонов с временной корреляцией (TCSPC) и позволяющий использовать спектроскопию Рамана, микроскопию визуализации времени жизни флуоресценции (FLIM), времяпролетные и квантовые приложения. Благодаря встроенным в чип гистограммам и возможностям временного биннинга датчик может произвести революцию в спектроскопических приложениях.

«Мы находимся в уникальном положении, когда у нас уже есть коммерчески доступные продукты, и мы получаем доход в первый год нашей регистрации», — сказала Шахида Имани, генеральный директор Singular Photonics. «С появлением на рынке новых, еще более совершенных датчиков в 2025 году мы находимся в выгодном положении, чтобы возглавить революцию в области визуализации, основанную на SPAD».