Postée il y a 8 heures
La mission consiste à finaliser le développement logiciel d’une caméra scientifique de type EMCCD, de rédiger la documentation et de la publier en interne au Laboratoire.
L’objectif de ce projet est d’atteindre un niveau TRL (Technology Readiness Level) 3-4, à savoir entre une preuve expérimentale du concept et une validation des fonctions en laboratoire et en environnement représentatif (i.e. sur un télescope, l’OHP en l’occurrence). Le niveau TRL 3 est atteint à 90-95%, il est nécessaire de le conduire au TRL 4, c’est l’objectif de ce recrutement.
Activités
o Développement d'applications embarquées, Linux embarqué, applications « bareboard ».
o Développement de plugins d’interfaçage d’une caméra pour suites logiciel de traitement d’image.
o Développement d’une interface Homme Machine pour une caméra en cours de développement, environnement Linux et Windows, Genicam.
o Documentation et rationalisation des softs existants.
Les activités pour finaliser ce développement sont :
o de finaliser la rationalisation des applications embarquées et de les tester,
o de développer les logiciels d’acquisition, les plugins d’interfaçage, les interfaces homme-machine et de les tester,
o de rédiger la documentation et de la publier en interne au Laboratoire.
Compétences
o Spécialité informatique
o Environnement Linux et Windows
o Langages C, C++ et C#
o Bibliothèques du type opencv, GIL, VTK
o Anglais opérationnel
Expérience : Si possible expérience dans le domaine ou similaire en environnement R&D ou/et industriel.
Contexte de travail
Le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM UMR7326 - CNRS-INSU, Université d’Aix-Marseille) constitue l’un des plus importants instituts de recherche publique en France dans le domaine de l’Astrophysique et associe la recherche fondamentale et le développement d’instrumentation pour les grands télescopes au sol et dans l’espace.
Dans un environnement de R&D dynamique et porteur de réelles opportunités, le LAM conçoit et réalise des caméras de pointe et ultra-innovante pour l’astrophysique et recherche un développeur logiciel.
Les capteurs à couplage de charge (CCD) constituent une technologie majeure utilisée en imagerie numérique. Les CCD sont largement utilisés dans différentes applications scientifiques, l’astronomie en premier lieu pour laquelle des données d'image de haute qualité sont requises. Le développement de technologies alternatives comme les capteurs CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) ou qCMOS (CMOS en mode comptage de photons) sont également en plein essor. Cependant, pour enregistrer, à haute fréquence, des images de faible flux, dans le domaine visible, les systèmes à comptage de photons sont plus performants que les CCD et que les CMOS : les CCD ont un bruit de lecture trop important ; les qCMOS, un niveau d’offset (biais) trop élevé et les comptages de photons de type plus ancien (e.g. AgGa), une efficacité quantique trop faible. La technologie CCD à multiplication d'électrons (EMCCD) représente encore aujourd’hui la meilleure alternative.
Le LAM possède une expertise incontestée dans la conception et l'utilisation de caméras rapides à très faible bruit de lecture, qui sont les caméras de comptage de photons les plus sensibles au monde. Pour la première fois, un bruit de lecture sous-électronique et un courant d'obscurité inférieurs à 0,01 e-/pixel/image ont été obtenus pour une caméra astronomique. Ce système, appelé OCam, fonctionne à une fréquence d'image de 1300 Hz et avec une taille d'image de 240X240 pixels. La dernière étape de ce développement a été entreprise avec le plus grand dispositif EMCCD produit à ce jour avec une architecture de transfert d'image rétroéclairée de 4kX8k pixels. Le capteur utilise 8 sorties amplifiées EM (Electron Multiplying) parallèles pour maximiser le débit et la charge induite par l'horloge (CIC) est d'un ordre de grandeur inférieur aux dispositifs précédents grâce à une conception spécifique optimisée pour le comptage de photons. L'objectif est d'atteindre une fréquence de lecture supérieure ou égale à 134 Mo/s, c'est-à-dire supérieure ou égale à 4 images 4k x 4k par seconde, ce qui est la fréquence de lecture la plus élevée jamais réalisée pour une telle taille de capteur. Le taux de transfert est d'environ 500 ms.
Une fois ce développement terminé, la caméra doit être testée sur l'instrument GHASP de l'OHP (Observatoire de Haute-Provence, France), nous avons déjà conçu les mécanismes d'adaptation de la caméra à l'instrument GHASP.
Le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM UMR7326 - CNRS-INSU, Université d’Aix-Marseille) constitue l’un des plus importants instituts de recherche publique en France dans le domaine de l’Astrophysique et associe la recherche fondamentale et le développement d’instrumentation pour les grands télescopes au sol et dans l’espace.
Dans un environnement de R&D dynamique et porteur de réelles opportunités, le LAM conçoit et réalise des caméras de pointe et ultra-innovante pour l’astrophysique et recherche un développeur logiciel.
Les capteurs à couplage de charge (CCD) constituent une technologie majeure utilisée en imagerie numérique. Les CCD sont largement utilisés dans différentes applications scientifiques, l’astronomie en premier lieu pour laquelle des données d'image de haute qualité sont requises. Le développement de technologies alternatives comme les capteurs CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) ou qCMOS (CMOS en mode comptage de photons) sont également en plein essor. Cependant, pour enregistrer, à haute fréquence, des images de faible flux, dans le domaine visible, les systèmes à comptage de photons sont plus performants que les CCD et que les CMOS : les CCD ont un bruit de lecture trop important ; les qCMOS, un niveau d’offset (biais) trop élevé et les comptages de photons de type plus ancien (e.g. AgGa), une efficacité quantique trop faible. La technologie CCD à multiplication d'électrons (EMCCD) représente encore aujourd’hui la meilleure alternative.
Le LAM possède une expertise incontestée dans la conception et l'utilisation de caméras rapides à très faible bruit de lecture, qui sont les caméras de comptage de photons les plus sensibles au monde. Pour la première fois, un bruit de lecture sous-électronique et un courant d'obscurité inférieurs à 0,01 e-/pixel/image ont été obtenus pour une caméra astronomique. Ce système, appelé OCam, fonctionne à une fréquence d'image de 1300 Hz et avec une taille d'image de 240X240 pixels. La dernière étape de ce développement a été entreprise avec le plus grand dispositif EMCCD produit à ce jour avec une architecture de transfert d'image rétroéclairée de 4kX8k pixels. Le capteur utilise 8 sorties amplifiées EM (Electron Multiplying) parallèles pour maximiser le débit et la charge induite par l'horloge (CIC) est d'un ordre de grandeur inférieur aux dispositifs précédents grâce à une conception spécifique optimisée pour le comptage de photons. L'objectif est d'atteindre une fréquence de lecture supérieure ou égale à 134 Mo/s, c'est-à-dire supérieure ou égale à 4 images 4k x 4k par seconde, ce qui est la fréquence de lecture la plus élevée jamais réalisée pour une telle taille de capteur. Le taux de transfert est d'environ 500 ms.
Une fois ce développement terminé, la caméra doit être testée sur l'instrument GHASP de l'OHP (Observatoire de Haute-Provence, France), nous avons déjà conçu les mécanismes d'adaptation de la caméra à l'instrument GHASP.