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pte20211118001 Forschung/Entwicklung, Produkte/Innovationen

Neuartige Kamera zeigt versteckte Objekte

Auflösung im Submillimeterbereich lässt sich für viele Bereiche in Medizin und Technik verwenden


Test der holografischen Kamera (Foto: Florian Willomitzer, northwestern.edu)
Test der holografischen Kamera (Foto: Florian Willomitzer, northwestern.edu)

Evanston (pte001/18.11.2021/06:00) - Forscher der Northwestern University http://northwestern.edu haben eine neue holografische Kamera entwickelt, die verdeckte Gegenstände sichtbar macht - etwa durch die menschliche Haut, Nebel und vielleicht sogar den Schädelknochen. Sie kann auch um die Ecke sehen, heißt es. Dabei wird kohärente Strahlung auf die Stelle geworfen, an der sich das Objekt versteckt. Diese durchdringt das jeweilige Hindernis und wird vom Objekt reflektiert.

Bewegte Objekte filmen

Die ausgesendeten Strahlen werden aufgefangen und mithilfe eines Computerprogramms zu einem Bild zusammengesetzt. Aufgrund seiner hohen zeitlichen Auflösung hat die neue Methode auch das Potenzial, sich schnell bewegende Objekte wie das schlagende Herz oder Autos abzubilden, die von Hindernissen verdeckt sind.

Die Auflösung ist sehr hoch, liegt im Submillimeterbereich. Daher hoffen die Forscher, sogar die kleinsten Blutgefäße nahezu in Echtzeit durch die Haut hindurch zu beobachten. Auch andere medizinische Einsatzmöglichkeiten sind denkbar oder Frühwarnsysteme in Autos oder Inspektionen von technischen Systemen auf kleinstem Raum.

Alle Wellenlängen geeignet

"Unsere Prototypen verwenden sichtbares oder infrarotes Licht, aber das Prinzip ist universell und könnte auf andere Wellenlängen ausgedehnt werden. Man kann auch Radiowellen für die Weltraumforschung einsetzen oder Schall für die Unterwasserbildgebung", sagt Florian Willomitzer, Assistenzprofessor für Elektrotechnik und Computertechnik. Das Verfahren könne in vielen Bereichen eingesetzt werden. Man habe bisher nur an der Oberfläche gekratzt.

Objekte, die sich hinter Gebäuden befinden oder menschliche Organe sichtbar machen, scheinen zwei völlig verschiedene Herausforderungen zu sein. Tatsächlich seien sie eng miteinander verwandt. Beide beschäftigen sich mit Streumedien, bei denen Licht auf ein Objekt trifft und es so streut, dass es direkt nicht zu sehen ist.

Willomitzer vergleicht es mit dem Versuch, die Knochen der Hand sichtbar zu machen, indem man das Licht einer Taschenlampe hindurchschickt. "Statt der Knochen sieht man nur einen hellen Fleck", so der Forscher. Das liege an der Lichtstreuung. Erst die Auswertung des Streulichts mithilfe eines Algorithmus mache das versteckte Objekt sichtbar.

(Ende)
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Ansprechpartner: Wolfgang Kempkens
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