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Computational Periscopy: Forscher sehen mit einfacher Digitalkamera um die Ecke

Eine handelsübliche Digitalkamera und ein spezieller Algorithmus reichen aus, um ein modernes Periskop zu bauen, das um die Ecke oder hinter Hindernisse schauen kann. Die Entwickler wollen das System nutzen, um autonome Autos sicherer zu machen.

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Autonomes Google-Auto: Kinder hinter einem geparkten Auto zu sehen, bedeutet ein höheres Maß an Sicherheit
Autonomes Google-Auto: Kinder hinter einem geparkten Auto zu sehen, bedeutet ein höheres Maß an Sicherheit (Bild: Elijah Nouvelage/Reuters)

Was passiert hinter der Ecke? Wer sich anschleicht, möchte das gern wissen. Drei Wissenschaftler der Universität von Boston haben ein Verfahren entwickelt, mit dem es möglich ist, um die Ecke zu schauen. Ihnen gehen es aber nicht ums Anschleichen, sondern um Verkehrssicherheit.

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Ein Spiegel ist normalerweise die beste Möglichkeit, um etwas zu sehen, das nicht direkt sichtbar ist: Er reflektiert das nicht Sichtbare. Dieses Prinzip nutzen die Forscher um Vivek Goyal ebenfalls - nur dass ihre Reflektionsfläche nicht glänzend, sondern matt ist, eine Wand zum Beispiel. "Unser Verfahren stellt die Position eines blickdichten Objekts und die Szenerie hinter dem Objekt (aber nicht vollständig davon verdeckt) wieder her, auch wenn Objekt und Szene außerhalb der Sichtlinie der Kamera liegen", schreiben die Forscher im Fachmagazin Nature.

Mit einer handelsüblichen Digitalkamera tasten die Forscher die Wand ab und erfassen darauf die Lichtstrahlen, die von einem der Kamera verborgenen Objekt kommen. Die Forscher haben einen Algorithmus entwickelt, der aus den Reflexionen an der Wand ein Bild rekonstruieren kann.

Dazu reicht es allerdings nicht, dass einfach die Lichtstrahlen auf die Wand fallen, die von einem Objekt - im Experiment war das ein Monitor, der Bilder anzeigte - ausgehen. Dann erfasst die Kamera nur eine matte Oberfläche, da das auftreffende Licht gleichmäßig gestreut wird. Im nächsten Schritt stellten die Forscher ein zweites, flaches Objekt zwischen Bildschirm und Wand.

Dieser Schirm verdeckte einen Teil der Szenerie mit dem Objekt und warf seinerseits Schatten an die Wand. Aus der Kombination von Licht und Schatten an der Wand konnte der Algorithmus rekonstruieren, was der Bildschirm um die Ecke anzeigte. Der Schirm hindert einen Teil des Lichts daran, die Wand zu erreichen. Der Effekt sei ähnlich wie bei einer partiellen Mondfinsternis, bei der die Erde das Sonnenlicht daran hindert, Teile des Mondes zu erreichen, schreibt das US-Wissenschaftsmagazin Scientific American.

Computational Periscopy nennen die Wissenschaftler ihr Verfahren. Derzeit ist es allerdings noch recht langsam: Knapp 50 Sekunden dauert es, eine Szenerie zu rekonstruieren. In Zukunft soll das schneller gehen und noch anwendungsfreundlicher werden: Es sei zwar nicht ganz einfach zu programmieren, aber die Algorithmen sollten sich auch in eine Smartphone-App integrieren lassen, sagte Goyal Scientific American.

Wird das System schneller und funktioniert in Echtzeit, gibt es viele mögliche Anwendungen, etwa für Retter. Auch das Militär dürfte sich über die Möglichkeit freuen, um die Ecke zu schauen. Goyal will das System aber vor allem für autonome Autos und Roboter einsetzen, die so mehr von ihrer Umwelt wahrnehmen können und damit sicherer werden sollen. "Ich bin nicht besonders erpicht auf Überwachung, und ich will keine gruseligen Dinge tun. Aber ein Kind hinter einem geparkten Auto sehen zu können oder ein wenig um die Ecke einer Kreuzung zu sehen, könnte einen erheblichen Einfluss auf die Sicherheit haben", sagte er der britischen Tageszeitung The Guardian.



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ChrisE 30. Jan 2019

Gibt es schon lange bei diversen Herstellern. Wurde teilweise sogar Werbung für im TV...

hackfin 30. Jan 2019

Um ein spielendes Kind hinter dem Auto zu erkennen, naja. Dafür sollte man dann doch...

Duke83 30. Jan 2019

..des Weiteren muss sich das Schattenobjekt auch noch definiert bewegen glaube ich...


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