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Eine Wobbelfolie macht aus jedem Bildchip eine 3D-Kamera

Und was für eine - dank Computerbildverarbeitung
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Am Department of Electrical Engineering & Computer Sciences der University of California wurden mithilfe einer wobbeligen Plastikfolie und eines konventionellen Bildchips erstaunlich hochauflösende 3D-Bilder aufgenommen. Ihre Forschungsergebnisse veröffentlicht die Forschergruppe in der neusten Ausgabe von Optica.

"Wir zeigen eine kompakte, einfach zu bauende rechnergestützte Kamera für dreidimensionale Einzelaufnahmen. Unser linsenloses System besteht lediglich aus einem Diffusor, der vor dem Bildsensor platziert wurde."

Die Funktionsweise ist schnell erklärt, aber umständlich errechnet. Jeder Punkt im volumetrischen Blickfeld wirft ein einzigartiges pseudozufälliges kaustisches Muster auf den Bildsensor. "Mithilfe einer physikalischen Annäherung und einer einfachen Kalibrierung lösen wir das riesige inverse Problem in einer rechnerisch effizienten Weise."

Technisch sei der Ansatz eine Verwandte der Lichtfeldfotografie, bei der auch durch optische Tricks mit einem 2D-Sensor die 3D-Szenen rechnerisch rekonstruiert werden können. Das funktioniere richtig gut: Von einem einzigen Bild mit 1,3 Megapixeln konnten so 100 Millionen Voxel (3D-Pixel) berechnet werden. Das entspricht einem 3D-Würfen mit 4640 Pixeln Seitenlänge. Das reicht aus, um kleine Objekte zu erfassen (Video) - so soll der Ansatz zum Beispiel bei der Ferndiagnose, in der mobilen Fotografie und bei der In-Vivo-Mikroskopie eingesetzt werden.

Weil das Team aber von der DARPA, dem wissenschaftlichen Arm des amerikanischen Militärs Geld für ihre Forschung kassieren, ist unklar, auf welche Weisen ihre Forschungsergebnisse noch genutzt werden könnten, zum Beispiel gegen Menschen.

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