Laserkamera für Bilder um die Ecke

Aufnahmen von Objekten, die nicht im direkten Blickfeld liegen, lassen sich in Zukunft mit Lasertechnik realisieren.

Bilder von Objekten, die nicht im direkten Blickfeld liegen, kann man auch ohne Röntgenstrahlen oder Periskop machen. Das behaupten Forscher des Media Lab am Massachusetts Institute of Technology. Im Experiment testeten sie das Prinzip einer Kamera, die über einen Femtosekunden-Laser ultrakurze Lichtimpulse ausstößt. Diese prallen von den Objekten, auf die sie treffen, mehrmals ab und gelangen zu einem geringen Teil wieder zurück in eine Fotodiode der Kamera. Diese versucht mit komplexen Computeralgorithmen, Objekte auch um die Ecke Pixel für Pixel zu rekonstruieren.
Nach Angaben von Andreas Voß, dem Leiter des Geschäftsbereiches Laserentwicklung und Laseroptik am Institut für Strahlwerkzeuge der Universität Stuttgart, ähnelt die Idee der Funktionsweise eines Echolots, das etwa Wale oder Fledermäuse verwenden. Als wesentliches Schlüsselelement für eine leistungsfähige Realisierung der Idee sei eine Kameratechnik nötig, die etwa durch eine Kerr-Zelle bestimmte Zeitfenster aufnehmen und die Zeitverzögerung analysieren könne.
Ahmed Kirmani, einer der beteiligten Forscher, erklärt das Prinzip am Beispiel einer Kamera, die man auf die offene Tür eines Raumes mit einer versteckten Person richtet. Über ihren Blitz schickt sie extrem kurze, genau gerichtete Lichtpulse aus, die von der Tür abprallen und von dort aus in alle Richtungen verstreut werden. Teils gelangen die Photonen direkt zur Kamera zurück, teils dringen sie auch in den Raum ein und erfassen unter anderem die Person. Ein Bruchteil dieser Teilchen erreicht wieder die Tür, die der Kamera ja bereits bekannt ist, wiederum nur ein Teil davon gelangt zurück in die Linse und wird von einem Computer analysiert.
Theoretisch sei das Prinzip hochinteressant, praktisch seien jedoch noch einige große Probleme zu lösen, meint Voß. Für eine Umsetzung unter realistischen Bedingungen werde ein leistungsfähiger Ultrakurzpuls-Laser benötigt, was für mobile Geräte zurzeit ein Problem darstelle. Zudem brauche man eine extrem leistungsstarke, zeitauflösende Kamera, die es so im Moment noch nicht gäbe. Die größte Hürde sieht der Laserspezialist jedoch in der Auswertung der rückkehrenden Signale, die eine enorme Rechenleistung erfordere.
Überschätzen sollte man die Technik, die auf jeden Fall noch viele Entwicklungsjahre benötigt, nicht, betont der Stuttgarter Laserexperte. Zumindest in den nächsten Jahrzehnten werde man damit nicht in jedes Privathaus hineinsehen können. Dass man mit einem derartigen Gerät eines Tages erkennen könne, ob sich eine Person in einem Raum befindet oder nicht, scheine jedoch zumindest denkbar ? und wäre, etwa aus militärischer Sicht, sicher interessant. Die MIT-Forscher sehen die Anwendungen daneben auch im Bereich des maschinellen Sehens oder in der Suche nach Überlebenden bei Gebäudeeinstürzen.
Details zu dieser Enwicklung finden Sie hier.
Quelle: pressetext.austria, Johannes Pernsteiner