Mi, 18. Oktober 2017

Hochauflösend

08.04.2013 13:55

Neuartige Kamera fertigt 3D-Bilder aus 1 km Entfernung an

Wissenschaftler der Heriot Watt University im schottischen Edinburgh haben eine Kamera entwickelt, die mithilfe eines Infrarotlasers hochauflösende 3D-Bilder aus bis zu einem Kilometer Entfernung anfertigt. Im Gegensatz zu bisherigen Lösungen sollen sich damit auch schwach reflektierende Objekte wie Kleidungsstücke oder etwa hinter Laub verborgene Gegenstände erfassen lassen.

Wie die Wissenschaftler rund um Professor Gerald Buller von der School of Engineering and Physical Sciences in einer Mitteilung der Universität erläutern, gleicht ihr System jenem der sogenannten LIDAR-Entfernungsmessung. Anhand der Reflektionen kurzer Laserimpulse wird dabei gemessen, wie lange das Licht zu einem Objekt hin und wieder zurück braucht, um dessen Entfernung zu berechnen. Oftmals funktionierten diese Systeme jedoch nur auf kurze Distanz und hätten Schwierigkeiten bei der Abbildung bestimmter Objekte, so Buller.

Anders die nun entwickelte 3D-Kamera: Statt einen einzigen Laserstrahl auszusenden, taste sie Objekte mit einem Niedrigenergie-Infrarotlaser ab und messe dann Pixel für Pixel die Laufzeit. Dank eines Detektors, der einzelne Lichtteilchen zähle, ließen sich mit einer Genauigkeit von Millimetern auch auf größere Entfernungen hochauflösende 3D-Bilder rekonstruieren.

Der verwendete Niedrigenergie-Laser mit einer Infrarotwellenlänge von 1.560 Nanometern funktioniere dabei selbst mit Gegenständen wie etwa Kleidung, die Laserlicht normalerweise nur schwer reflektierten. Weitere Vorteile seien, dass der Laser nicht durch Sonnenlicht überstrahlt werde und für die Augen ungefährlich sei.

Das menschliche Gesicht, wohl zur Beruhigung vieler Datenschützer, kann die neue Kamera jedoch nicht erfassen. Dafür reflektiere die menschliche Haut die genutzte Wellenlänge zu schwach, so Buller. Gesichter bleiben daher auf den Aufnahmen schwarz. Sehr gut erkennen lassen sollen sich hingegen hinter Blättern versteckte Objekte.

Verwendung finden könnte das System neben der Identifizierung von Objekten aus großer Entfernung auch in der Wissenschaft, beispielsweise bei der Messung der Bewegung von Felswänden. Zunächst müsse das System jedoch verkleinert und robuster gemacht werden. In weniger als fünf Jahren, so die Schätzung der Wissenschaftler, könnte es dann in Form einer leichten, tragbaren Version marktreif sein. Langfristig soll die Kamera sogar Aufnahmen aus bis zu zehn Kilometern Entfernung machen können.

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