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Lichtmuster: Mit dem Smartphone um die Ecke spähen

Mit einer handelsüblichen Kamera ist es Forschern jetzt gelungen, um die Ecke zu blicken: Subtile Lichtveränderungen verraten, wo sich jemand aufhält.
Nur schemenhaft erkennbar

Tatsächlich kann man schon jetzt um Ecken, durch Wände oder in andere verborgene Winkel spähen – zumindest im Prinzip. Doch diese Ansätze benötigen im Allgemeinen recht komplexe Technik und/oder Software. Anders ein Verfahren, das ein Forscherteam um Katie Bouman vom Massachusetts Institute of Technology nun vorstellt: Ihnen genügt eine Smartphone-Kamera oder eine Webcam, um die Bewegung von Personen zu verfolgen, die sich hinter einer Ecke verbergen.

Bouman und Kollegen filmen dazu den winkelförmigen Halbschatten, der sich am Boden an der Ecke bemerkbar macht. Bewegt sich eine Person im Zimmer dahinter, ändert sich die Helligkeit dieses Schattens auf eine Weise, die Rückschlüsse auf Entfernung und Richtung der Person zulässt. Beobachtet das System den Halbschatten über längere Zeit, wird erkennbar, wie sich die Person durch den Raum bewegt. Dazu ist es nicht notwendig, dass die Person selbst einen Schatten wirft, der von außerhalb des Zimmers zu sehen ist. Entscheidend ist, wie sich die Gesamthelligkeit des Raums verändert.

© MITCSAIL
Der Blick ins Verborgene

Derzeit setzen Boumann und ihr Team jede Messung in eine eindimensionale Darstellung um; je breiter darin der dunkle Punkt, desto näher an der Ecke befindet sich die Person. Die Lage des Flecks gibt den Winkel zur Person wieder.

Stehen zwei Ecken zur Verfügung – zum Beispiel bei einem Durchgang oder einer offenen Tür –, können die Forscher durch Triangulation den Aufenthaltsort in zwei Dimensionen bestimmen. Ein nächster Schritt ist laut dem Magazin "IEEE Spectrum", mit Hilfe von Maschinenlernverfahren die Interpretation der Ergebnisse zu vereinfachen. So könnte ein entsprechend trainierter Computer aus den Messdaten ein virtuelles Bild des angrenzenden Raums erstellen, zumindest was sich bewegende Objekte darin angeht. Denn ein entscheidender Nachteil dieses Um-die-Ecke-Blickens ist, dass es nur Bewegungen erkennen kann. Ein Vorteil ist, neben den simplen technischen Anforderungen, dass es auch unter schlechten Lichtverhältnissen und bei einer Vielzahl von Untergründen funktioniert.

Als potenzielle Anwendungsfelder nennen die Forscher zum einen selbstfahrende Autos, die mit einer solchen Technik vielleicht Gefahren an schlecht einsehbaren Ecken erkennen können. Zum anderen ist eine solche Technik natürlich auch für Militär, Polizei und Geheimdienst interessant. Vielleicht bringt die Entwicklung der Algorithmen hinter diesem Verfahren aber auch ganz unerwarteten Nutzen: Bouman forscht ebenfalls daran, aus uneindeutigen und verrauschten Teleskopdaten die Umgebung Schwarzer Löcher abzubilden.

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