Mit einem verblüffend einfachen Bauteil brachte Professor Rudolf Schwarte vom Institut für Nachrichtenverarbeitung der Universität Siegen einer Kamera das dreidimensionalen Sehen bei. Solche künstliche Augen mit dem Sinn für Tiefe könnten beispielsweise für mehr Sicherheit auf den Straßen sorgen, erklärt der Ingenieur: "Das Auto wird so einmal selbstständig räumliche Informationen erfassen und in Notfallsituationen darauf reagieren können." Um die Fahrt kontrollieren zu können, muss die 3D-Kamera wissen, wie weit die abgebildeten Objekte vom Fahrzeug entfernt sind. "Das Prinzip dieser Entfernungsmessung kann man am besten verstehen, wenn man etwa die Fledermaus betrachtet. Das Tier kann sich in einer dunklen Höhle orientieren, indem sie die Laufzeiten ihrer Ultraschallsignale und deren Echos bestimmt."
Diese Fähigkeit imitieren Wissenschaftler bislang mit den Lichtwellen ihrer so genannten "Laser-Radars", komplizierten Apparaten aus Dioden, Filtern und Mischeinheiten. Bis jetzt Rudolf Schwarte sein Geniestreich gelang: Dabei wird reflektiertes Infrarotlicht von einer Photodiode empfangen und dieses Signal quasi mit einer Wippe an zwei verschiedene Ausgänge übermittelt. Der Wechsel zwischen den beiden Ausgängen geschieht exakt mit der Frequenz des Lichts. So wandern beispielsweise Wellenberge nach rechts, während die Täler der Schwingung nach links sortiert werden. War dabei eine Lichtwelle einen Millimeter länger unterwegs, dann bemerkt dies die Diode anhand der Änderung im Empfangsrhythmus. Das Licht kommt später an, die Verteilerwippe steht dann jedoch anders anders und leitet dann einen Lichtwellenberg nach links und das Tal nach rechts.
"Von dem ganzen Empfänger ist bei dem so genannten PMD nur eine Photodiode mit zwei Ausgängen übrig geblieben", fasst Schwarte zusammen. Der PMD, der Photomischdetektor, ist mit den Dimensionen eines Streichholzkopfes rund eine Million mal kleiner als die bisherigen Entfernungsmesser und kostet nur wenige Cent. Tausende von PMDs können zu einer ganzen Kamera zusammengefügt werden, deren Bild nicht nur hell und dunkel, sondern auch nah und fern unterscheidet. Seit vergangenen Mai entwickelt in Siegen die neu gegründete Firma PMD-Technologies aus dem innovativen Sensor ein marktreifes Produkt. Schon 2004 soll die 3D-Kamera im Automobilbereich in die Serienproduktion gehen. Weitere Anwendungsmöglichkeiten bestehen in der Robotik: Mit dem künstlichen Auge könnten sich auch Roboter in ihrer dreidimensionalen Umgebung leichter zurechtfinden.
[Quelle: Sacha Ott]
Diese Fähigkeit imitieren Wissenschaftler bislang mit den Lichtwellen ihrer so genannten "Laser-Radars", komplizierten Apparaten aus Dioden, Filtern und Mischeinheiten. Bis jetzt Rudolf Schwarte sein Geniestreich gelang: Dabei wird reflektiertes Infrarotlicht von einer Photodiode empfangen und dieses Signal quasi mit einer Wippe an zwei verschiedene Ausgänge übermittelt. Der Wechsel zwischen den beiden Ausgängen geschieht exakt mit der Frequenz des Lichts. So wandern beispielsweise Wellenberge nach rechts, während die Täler der Schwingung nach links sortiert werden. War dabei eine Lichtwelle einen Millimeter länger unterwegs, dann bemerkt dies die Diode anhand der Änderung im Empfangsrhythmus. Das Licht kommt später an, die Verteilerwippe steht dann jedoch anders anders und leitet dann einen Lichtwellenberg nach links und das Tal nach rechts.
"Von dem ganzen Empfänger ist bei dem so genannten PMD nur eine Photodiode mit zwei Ausgängen übrig geblieben", fasst Schwarte zusammen. Der PMD, der Photomischdetektor, ist mit den Dimensionen eines Streichholzkopfes rund eine Million mal kleiner als die bisherigen Entfernungsmesser und kostet nur wenige Cent. Tausende von PMDs können zu einer ganzen Kamera zusammengefügt werden, deren Bild nicht nur hell und dunkel, sondern auch nah und fern unterscheidet. Seit vergangenen Mai entwickelt in Siegen die neu gegründete Firma PMD-Technologies aus dem innovativen Sensor ein marktreifes Produkt. Schon 2004 soll die 3D-Kamera im Automobilbereich in die Serienproduktion gehen. Weitere Anwendungsmöglichkeiten bestehen in der Robotik: Mit dem künstlichen Auge könnten sich auch Roboter in ihrer dreidimensionalen Umgebung leichter zurechtfinden.
[Quelle: Sacha Ott]