Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hochauflösende 3D-Bilder aus einem Kilometer

08.04.2013
Infrarot-Lasersystem funktioniert bei Kleidung und durch Blattwerk

Forscher haben eine Kamera entwickelt, die mithilfe eines relativ schwachen Infrarot-Lasers hochauflösende 3D-Bilder aus einer Entfernung von bis zu einem Kilometer machen kann. Wie das Team um Physikprofessor Gerald Buller an der Heriot-Watt University in Optics Express berichtet, setzt das System dazu auf eine Laufzeitmessung reflektierten Laserlichts.


Genaue Tiefenerkennung: Laser macht es möglich (Foto: Optics Express)

Die Lösung verspricht gerade bei Kleidungsstücken besonders gute Ergebnisse und soll auch Dinge entdecken können, die sich beispielsweise hinter Blattwerk verbergen. Was dagegen nicht möglich ist, sind Aufnahmen des menschlichen Gesichts.

Laser-Reflektion

Das Grundprinzip des neuen Systems gleicht dem von LIDAR-Entfernungsmessern, bei denen gemessen wird, wie lange ein Laserlicht-Impuls braucht, um bis zum Objekt zu gelangen und zurück. Die 3D-Kamera macht aber keine Einzelmessung, sondern tastet ihr Ziel mit einem Niederenergie-Infrarotlaser ab und misst pixelweise den Abstand. Das System erreicht dank eines Detektors, der einzelne Photonen zählt, auch auf größere Entfernung eine Genauigkeit in der Größenordnung von Millimetern. Das macht es möglich, ein 3D-Bild zu rekonstruieren.

Zwar gibt es dem Heriot-Watt-Forscher Aongus McCarthy nach andere Ansätze, die eine genauere Tiefenwahrnehmung bieten. Die neue Lösung hat aber den Vorteil, dass sie bei Gegenständen wie beispielsweise Kleidung funktioniert, die Laserlicht eigentlich nicht gut reflektieren. Der genutzte Niederenergie-Laser mit einer Infrarot-Wellenlänge von 1.560 Nanometern hat zudem den Vorteil, dass er nicht so leicht durch Sonnenlicht überstrahlt wird und auch für die Augen ungefährlich ist. Bisherige Laufzeit-Messsysteme konnten diese Wellenlänge kaum erkennen, der neue Sensor dagegen ist darauf optimiert.

Kein Verstecken

Das System dürfte dem Team zufolge vor allem zum Einsatz kommen, um von Menschenhand gefertigte Objekte zu erfassen. Mit Modifikationen an der zugehörigen Bildverarbeitungssoftware sollte es es demnach auch möglich sein, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung beispielsweise von Fahrzeugen zu ermitteln. Außerdem soll der Scanner besonders gut darin sein, Objekte zu entdecken, die hinter einem Wirrwarr wie beispielsweise Blattwerk verborgen sind. Langfristig sollte es McCarthy auch möglich werden, Aufnahmen aus bis zu zehn Kilometern Entfernung zu machen.

Was vorerst nicht funktioniert, sind Aufnahmen von Gesichtern - das System zeigt hier nur einen dunklen Fleck. Das liegt daran, dass die menschliche Haut die genutzte Infrarot-Wellenlänge nicht gut genug reflektiert. Doch gibt es McCarthy zufolge Untersuchungen, die darauf hindeuten, dass bei in irgendeiner Form gestressten Menschen beispielsweise durch Schweiß das reflektierte Signal deutlich stärker wird. Jetzt soll das System jedenfalls schneller werden - denn obwohl der Scan selbst nur einige Sekunden dauert, braucht die Bildverarbeitung derzeit fünf bis sechs Minuten, ehe das 3D-Bild fertig ist.

Zum Optics-Express-Artikel:
http://opticsinfobase.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-21-7-8904

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://hw.ac.uk

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Placebo-Effekt hilft nach Herzoperationen
11.01.2017 | Philipps-Universität Marburg

nachricht Innovation: Optische Technologien verändern die Welt
01.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise