Science
29.11.2013

Neuer Algorithmus erlaubt 3D-Scan bei schlechtem Licht

Clevere Software, die von US-Forschern entwickelt wurde, ermöglicht die Erstellung von 3D-Modellen per Laser-Scan bei extrem schwachem Licht.

Die Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology schaffen es, mit schwachem Laser-Licht detailierte 3D-Scans von Objekten in praktisch völliger Dunkelheit anzufertigen. Dabei verwenden sie keine speziellen Geräte. Sie haben stattdessen einen Algorithmus entwickelt, der Störsignale sehr zuverlässig aus den gemachten Aufnahmen filtert, wie Nature berichtet.

Die Software erlaubt es, das absolute Minimum an Photonen zum Abtasten von Objekten zu verwenden. Ein Detektor misst die einzelnen Licht-Teilchen, das 3D-Modell wird aus den unterschiedlichen Reflektionszeiten der vom Laser ausgesendeten Photonen errechnet. Laut den Forschern könnten mit der Technologie Untersuchungen von lichtempfindlichen biologischen Systemen wie Augen durchgeführt werden.

Punkt für Punkt

Auch das Militär hat Interesse an der Möglichkeit, 3D-Bilder bei minimaler Beleuchtung zu erstellen. Für jedes Pixel im späteren Bild werden kurze Laser-Pulse im sichtbaren Spektrum auf einen Punkt des abzutastenden Objekts gefeuert, so lange, bis der Detektor ein einzelnes reflektiertes Photon auffängt. So wird aus der Flugzeit die exakte Entfernung des betreffenden Punktes ermittelt.

Ist das gesamte Objekt Punkt für Punkt abgetastet, entsteht ein einfärbiges 3D-Bild. Die Anzahl der Pulse, die im Schnitt nötig ist, um ein reflektiertes Photon zu bekommen, lässt aber Rückschlüsse auf die Farbe der abgetasteten Oberfläche zu, wodurch das Bild in helle und dunkle Bereiche unterteilt werden kann.