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 Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt
25.05.2018 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

nachricht Nanopartikel aus Kläranlagen - vorläufige Entwarnung
02.05.2018 | Universität Siegen

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: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

Meteoriteneinschläge und Spektralfarben: HITS bei Explore Science 2018

11.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

EMAG auf der AMB: Hochproduktive Lösungen für die vernetzte Automotive-Produktion

15.06.2018 | Messenachrichten

AchemAsia 2019 in Shanghai

15.06.2018 | Messenachrichten

Dem Fettfinger zu Leibe rücken: Neuer Nanolack soll Antifingerprint-Oberflächen schaffen

15.06.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics