3D-Scanner: Mini-Bildsensor erzeugt 3D-Bilder mit Lidar

Einen 3D-Scanner im Miniaturformat haben Forscher in den USA entwickelt. Der Sensor erfasst nicht nur das Aussehen, sondern auch die räumlichen Daten eines Objekts. Er könnte künftig sogar in Smartphones integriert werden.

Artikel veröffentlicht am ,
3D-Bild einer Münze: Ein Objekt wird in 4 x 4 Pixel große Sektionen unterteilt und nacheinander abgetastet.
3D-Bild einer Münze: Ein Objekt wird in 4 x 4 Pixel große Sektionen unterteilt und nacheinander abgetastet. (Bild: Ali Hajimiri/Caltech)

3D-Scans mal eben mit dem Smartphone machen - das ermöglicht ein Chip, den Wissenschaftler am California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena entwickelt haben. Die 3D-Datei kann beispielsweise auf einem 3D-Drucker ausgegeben werden.

Stellenmarkt
  1. Ingenieur FH / Bachelor (m/w/d) der Fachrichtung Elektrotechnik, Nachrichtentechnik, Hochfrequenztechnik ... (m/w/d)
    Bayerisches Landeskriminalamt, Königsbrunn
  2. Serviceexperte (m/w/d) IT Identity Management (IDM) & AD
    Dürr IT Service GmbH, Bietigheim-Bissingen
Detailsuche

Die Forscher um Ali Hajimiri nutzen dafür einen Nanophotonic Coherent Imager (NCI). Das ist ein Bildsensor, der nicht nur das Aussehen eines Objekts erfasst, sondern auch die Entfernung zu diesem.

Ein Laser tastet ab

Der NCI nutzt für die 3D-Abtastung eine laserbasierte Entfernungsmessung, das Light Detection and Ranging (Lidar). Dabei wird ein Objekt mit einem Laser abgetastet. Das Licht wird auf den Chip reflektiert und dort analysiert. Daraus wird dann ein 3D-Bild des Objekts erzeugt. Lidar wird unter anderem von Robotern oder autonom fahrenden Autos zur Entfernungsmessung eingesetzt.

Golem Akademie
  1. IT-Fachseminare der Golem Akademie
    Live-Workshops zu Schlüsselqualifikationen
  2. 1:1-Videocoaching mit Golem Shifoo
    Berufliche Herausforderungen meistern
  3. Online-Sprachkurse mit Golem & Gymglish
    Kurze Lektionen, die funktionieren
Weitere IT-Trainings

Der Chip könne Merkmale mit einer Höhe von 15 Mikrometern und einer seitlichen Ausdehnung von 50 Mikrometern erfassen. Die Reichweite betrage etwa einen halben Meter, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Optics Express.

Scannen, ohne den Scanner zu bewegen

Da das Aufnahmesystem über mehrere kleine Lidars verfüge, müsse es nicht bewegt werden, um die verschiedenen Teile eines Objekts oder einer Szenerie abzutasten, sagt Hajimiri. Das ist vor allem beim Prototyp praktisch.

Der Chip, der kleiner als ein Quadratmillimeter ist, besteht nur aus einer Anordnung von 4 x 4 Lidar-Sensoren. Die Auflösung eines Bildes beträgt demnach 16 Pixel. Um ein größeres Objekt abzubilden, wird dieses in mehrere, jeweils 4 x 4 Pixel große Sektionen unterteilt, die nacheinander abgetastet werden.

Die Methode eignet sich aber nur für kleinere Objekte: Die Caltech-Forscher haben eine kleine Münze gescannt. Künftige NCIs könnten aber deutlich mehr Lidar-Sensoren und eine Auflösung im Megapixel-Bereich haben, sagt Hajimiri.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Truth Social
Trumps soziales Netz bekommt Probleme mit Hackern und Lizenz

Hacker starten in Trumps-Netzwerk einen "Online-Krieg gegen Hass" mit Memes. Der Code scheint illegal von Mastodon übernommen worden zu sein.

Truth Social: Trumps soziales Netz bekommt Probleme mit Hackern und Lizenz
Artikel
  1. Infiltration bei Apple TV+: Die Außerirdischen sind da!
    Infiltration bei Apple TV+
    Die Außerirdischen sind da!

    Nach Foundation wartet Apple innerhalb kürzester Zeit gleich mit der nächsten Science-Fiction-Großproduktion auf. Diesmal landen die Aliens auf der Erde.
    Eine Rezension von Peter Osteried

  2. Krypto: NRW versteigert beschlagnahmte Bitcoin
    Krypto
    NRW versteigert beschlagnahmte Bitcoin

    Nordrhein-Westfalen hat Bitcoin im achtstelligen Eurobereich beschlagnahmt und will diese jetzt loswerden - im Rahmen einer Auktion.

  3. Rust, Deepfake, Sony, Microsoft: Konsolen-Termin für Among Us, mehr Speicher für die Xbox
    Rust, Deepfake, Sony, Microsoft
    Konsolen-Termin für Among Us, mehr Speicher für die Xbox

    Sonst noch was? Was am 22. Oktober 2021 neben den großen Meldungen sonst noch passiert ist, in aller Kürze.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • Seagate SSDs & HDD günstiger (u. a. ext. HDD 14TB 326,99) • Dualsense PS5-Controller Weiß 57,99€ • MacBook Pro 2021 jetzt vorbestellbar • World of Tanks jetzt mit Einsteigerparket • Docking-Station für Nintendo Switch 9,99€ • Alternate-Deals (u. a. iPhone 12 Pro 512GB 1.269€) [Werbung]
    •  /