Eine objektivlose Kamera könnte in diesem seltsamen Design Fenster in Sensoren verwandeln

Dan Hixson/University of Utah College of Engineering

Forscher glauben objektivlose Kameras mag den Weg für winzige zukünftige Kameras ebnen, aber das neueste akademische Experiment mit einer objektivlosen Kamera verwendet stattdessen etwas, das bereits als „Linse“ existiert: ein Fenster. Forscher der University of Utah teilten dies kürzlich mit eine objektivlose Kamera, die mithilfe eines Fensters funktioniert – und tatsächlich in die „falsche“ Richtung zeigt.

Die objektivlose Kamera ist eine Computerkamera, die darauf ausgelegt ist, Daten zu entschlüsseln und das Bild zu rekonstruieren, im Gegensatz zu einer herkömmlichen Kamera, die die Szene so erfasst, wie sie ist. Anstatt das Licht mit physischem Glas zu fokussieren, wird ein Computer darauf trainiert, das unfokussierte Licht zu entschlüsseln. Der außerordentliche Professor und Forschungsleiter Rajesh Menon nennt es die Entwicklung von Kameras für Maschinen statt für Menschen.

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Und obwohl das Team der University of Utah keine Linse verwendete, verwendete es doch Glas. Die Kamera ist am Rand eines Plexiglasfensters angebracht, 90 Grad von der Stelle entfernt, an der Menschen durch das Fenster schauen würden. (Das Forschungsteam sagt, dass das Konzept auch mit einem Glasfenster funktionieren würde). Um die Kanten herum ist reflektierendes Klebeband gewickelt, um das Licht in die Kamera zu reflektieren.

Für eine normale Kamera sieht das von der Seite einer Glasscheibe aufgenommene Bild nach nichts aus, aber mithilfe von Algorithmen rekonstruiert der Computer das Bild auf der Grundlage der dort vorhandenen Informationen. Mithilfe dieser Algorithmen konnte die Kamera ein LED-Bild rekonstruieren, das das Forschungsteam durch das Fenster abspielte.

Objektivlose Kamera

Das Ergebnis würde niemand als gutes Foto bezeichnen, aber es reicht aus, um Objekte zu erkennen und anzudeuten Verwendung nicht in der künstlerischen Fotografie, sondern in Anwendungen, die Kameras als Sensoren für Autos, Drohnen oder Sicherheit verwenden Systeme.

Die meisten Untersuchungen zu objektivlosen Kameras konzentrieren sich auf die Idee, dass die Kamera ohne Objektiv viel kleiner wird. Die Kameras der University of Utah könnten eines Tages die Windschutzscheibe eines Autos in einen Sensor für selbstfahrende Autos verwandeln oder die Fenster eines Hauses in Überwachungskameras verwandeln, schlägt das Team vor. Die linsenlose Kamera könnte sogar dazu beitragen, Augmented-Reality-Brillen zu verschlanken, indem sie die Eye-Tracking-Kameras an der Seite platziert.

Bevor das Konzept Wirklichkeit wird, sind weitere Untersuchungen erforderlich. Das Team sagt beispielsweise, dass nur ein Prozent des durch das Fenster einfallenden Lichts tatsächlich auf den Kamerasensor trifft. Während dies zum Fotografieren eines LED-Panels gut funktioniert, ist unklar, wie sich die Kamera in Szenarien verhalten würde, in denen Fußgänger in der Dämmerung oder ein Einbrecher in der Nacht erkannt werden. Das Team plant, weitere Forschungsarbeiten durchzuführen, darunter das Fotografieren von Objekten unter normalen Lichtbedingungen sowie in 3D- und höheren Auflösungsvarianten.

„Es ist keine Einheitslösung, aber es eröffnet eine interessante Möglichkeit, über Bildgebungssysteme nachzudenken“, sagte Menon.

Die Forschung des Teams ist verfügbar in ein Artikel in Optics Express.

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