Fenster sollen zu linsenlosen Kameras werden

Forscher an der University of Utah haben eine Möglichkeit gefunden, eine Kamera ohne spezielle Optik zu bauen. Im Prinzip reicht dazu jedes durchsichtige Glas. [...]

Universitätsprofessor Rajesh Menon mit seiner flachen und dünnen Kameralinse. (c) University of Utah
Universitätsprofessor Rajesh Menon mit seiner flachen und dünnen Kameralinse. (c) University of Utah

Damit könnte die Windschutzscheibe eines Autos oder ein normales Fenster zur Kamera werden. Die Bildqualität wäre zwar nicht überragend, könnte aber beispielsweise ermöglichen, als Teil eines Warnsystems Hindernisse auf der Fahrbahn zu erkennen.

Kamera für Computer

Kameras sind im Allgemeinen darauf ausgelegt, Bilder zu machen, die für Menschen schön oder zumindest informativ sind. „Warum denken wir nicht von Grund auf über Kameras nach, die für Maschinen optimiert sind statt für Menschen?“, fragt Rajesh Menon, Professor für Computertechnik. Eben diesen Gedanken hat sein Team in der nun in „Optics Express“ vorgestellten Arbeit aufgegriffen. Ein normaler Bildsensor liefert ohne Linse oder andere Kamera-Optik nur einen pixeligen Fleck – doch für einen passenden Algorithmus enthält dieser immer noch Information.

In Experimenten haben die Wissenschaftler Aufnahmen des „U“-Logos der University of Utah sowie eines Strickmännchens auf einer LED-Tafel gemacht. Dabei war ein handelsüblicher Bildsensor mit der Seite einer Plexiglasscheibe verbunden. Die Scheibe stand parallel zur LED-Tafel, der Sensor im rechten Winkel dazu. Doch dank eines von den Forschern entwickelten Algorithmus liefert der Bildsensor eine zwar unscharfe, aber eindeutig erkennbare Aufnahme. Das funktioniert auch in Farbe sowie als Video, so Menon.

Ein wenig Spiegelung

Abgesehen vom Bildsensor ist die Seitenkante der Plexiglasscheibe mit einem spiegelnden Klebeband umwickelt. Während der Großteil des einfallenden Lichts zwar durch das Glas durchgeht, wird rund ein Prozent so gestreut, dass es auch dank Klebeband letztlich im Bildsensor landet.

Schon jetzt liefert das System Menon zufolge Bilder, die für Hindernisvermeidungs-Systeme in Autos reichen sollten. Zudem glaubt er, dass bessere Sensoren noch bessere Bilder liefern werden. Er hält es daher für denkbar, dass Fenster in Gebäuden somit als Sicherheitskameras dienen könnten oder die Technologie in der Biometrie zum Einsatz kommt. „Das ist keine Allzweck-Lösung, aber es eröffnet eine interessante neue Art, über bildgebende Systeme nachzudenken“, so der Computertechniker.

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