Laser knipst ums Eck

© Foto | Gernot Walter

Mit einer Spezialkamera schaut ein MIT-Team um die Ecke – möglich macht’s der Femtosekundenlaser.

Die Ergebnisse sind beeindruckend: Mit einer Spezialkamera nimmt ein Forschungsteam des Massachusetts Institute of Technology (MIT) 3D-Aufnahmen von Objekten auf, die außerhalb des Sichtbereichs der Kamera liegen – sogar wenn sich diese in einem anderen Raum befinden.

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Funktionsprinzip

Die Spezialkamera des MIT wertet Lichtimpulse aus, die aus uneinsehbaren Bereichen zurückgeworfen werden. Ein Computeralgorithmus errechnet daraus ein Foto. Mehr Details zur Funktionsweise bietet die Seite zur Kamera auf der MIT-Website  

 

Anwendungsmöglichkeiten

Überlebende bei Rettungseinsätzen ausfindig machen


Vermeidung von Kollisionen, die durch tote Winkel ausgelöst werden


Verschiedene Endoskopieverfahren wie Kardioskopie, Koloskopie und Bronchoskopie

So funktioniert‘s

Das Gerät nutzt dazu einen Femtosekundenlaser, der ultrakurze Lichtimpulse in den Raum schießt, die von allen Objekten und Wänden abprallen. Auf diese Weise reflektieren die Impulse auch in nicht einsehbaren Bereichen, um dort wieder zurückgeworfen zu werden. Ein Detektor in der Kamera fängt sie nach ihrem Rückweg wieder ein. Dieser Vorgang wiederholt sich in kürzester Zeit so oft, bis ein spezieller Bildrekonstruktions-Algorithmus ein differenziertes Bild errechnet. Die Systematik dafür ist aus der Computertomographie entlehnt.

Neuer Job für den Femtosekundenlaser

Für den Femtosekundenlaser ist das ein völlig neues Einsatzgebiet. Bislang nutzen ihn Forscher vor allem, um Bilder von biochemischen Prozessen im Labor mit extrem hoher Geschwindigkeit aufzunehmen. Dort richteten sich die Lichtimpulse allerdings noch auf einen kleinen Bereich. „Als ich vor Jahren zum ersten Mal darüber sprach, den Femtosekundenlaser für raumerfassende Aufnahmen zu nutzen, hielt man das noch für lächerlich“, sagt Ramesh Raskar, Professor am MIT Media Lab, der das Projekt leitet.

Einsatzgebiete für die Um-die-Ecke-Kamera

Raskar kann sich vorstellen, dass weiterentwickelte Versionen des Geräts besonders für Einsatzkräfte zur Menschenrettung interessant werden. Feuerwehrleute wären etwa im Stande die Position von Personen in einem brennenden Haus zu bestimmen, Polizisten könnten Räume für sicher erklären. Doch auch im Alltag gibt es potenzielle Einsatzgebiete wie Kollisionswarnungen beim Abbiegen im Auto. Besonders interessant könnte es wiederum für die Medizin werden, um detaillierte Aufnahmen von verborgenen Bereichen des menschlichen Körpers zu erzeugen.

Wie geht’s weiter?

Bis zur Marktreife dauert es allerdings noch. Hauptsorgenkind von Raskar ist die Bildqualität, an deren Verbesserung sein Team zurzeit arbeitet. Außerdem forscht er parallel an neuartigen Festkörper-Femtosekundenlasern, um das Gerät einerseits erschwinglich, andererseits kleiner zu machen – bislang ist die Um-die-Ecke-Kamera noch ein recht unhandlicher Kasten.

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