Kolibri-Kamera - 3D-Kamera ermöglicht haargenauen Gesichts-Scan

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Jenaer Wissenschaftler entwickeln mobile 3D-Kamera

Forscher aus Jena haben eine erstaunlich präzise 3D-Kamera für den mobilen Einsatz entwickeln: Sie soll in der Medizin, in der Kriminalistik oder in der Autoindustrie perfekte Abbildungen ermöglichen.

Ingo Schmidt fährt mit seiner Kamera langsam an der Schiller-Büste entlang. Lichtstreifen legen sich wie eine zweite Haut auf jede noch so kleine Erhebung des Kopfes. Nur einen Augenblick später zeigt der Techniker auf dem Laptop ein dreidimensionales Abbild der Büste.

Die Genauigkeit der Messung ist verblüffend: Auf die Dicke eines menschlichen Haares präzise kann das handliche Gerät das Original abbilden. Die sogenannte Kolibri-Kamera ist eine der vielversprechensten, neuesten Entwicklungen des Jenaer Fraunhofer Institutes für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF).

Ein großer Vorteil des neuen 3D-Messsystems ist seine Flexibilität. Vergleichbare Messungen seien bislang nur in stationären Geräten, ähnlich einer großen Mikrowelle, möglich gewesen, in die das kleine Messobjekt hineingegeben werden müsse, sagt Gunther Notni, Abteilungsleiter Optische Systeme.

„Innerhalb von drei Jahren haben wir eine messtechnische Feuerwehr erfunden”, sagt der Wissenschaftler stolz. Das 1,6 Kilogramm schwere und in der Standardversion rund 22.000 Euro teure Gerät kann mobil an den verschiedensten Orten eingesetzt werden – sei es bei Ausgrabungen, auf Leitern, in engen Werkhallen oder an kriminalistischen Tatorten.

Noch wiegt die Basisstation zehn Kilogramm

Für die autonome Energieversorgung ist eine mehrere Kilogramm schwere Basisstation notwendig, die über der Schulter getragen wird. Noch wiegt sie zehn Kilogramm. Die Wissenschaftler arbeiten daran, das Gewicht um die Hälfte zu reduzieren.

Gesteuert wird das Gerät kabellos per WLAN-Datenübertragung über iPod oder iPad. Die Arbeitsweise der Kolibri-Kamera ist genial: Das Objekt wird per hochfrequenter Streifenprojektion gescannt. Aus der Krümmung der Streifen wird blitzschnell die 3D-Form berechnet und abgebildet. Das Ganze dauert nach den Worten der Experten weniger als eine Sekunde.

Mit der Kamera können in der Autoindustrie sämtliche Bauteile – angefangen beim Motorblock über den Pkw-Innenraum bis hin zu optischen Elementen – genauestens auf ihre Qualität kontrolliert werden.

In der Medizin bietet sich die Gesichtsvermessung zum perfekten Anpassen von Atemmasken an. Ebenso könnten Operationswunden besser vermessen werden, um die Therapie zu optimieren, sagt Schmidt.

In der Kriminalistik können Schuhabdrücke vom Tatort schneller analysiert werden. „Ein Gipsabdruck ist nicht mehr nötig und der Tatort wird nicht kontaminiert”, sagt Notni.

Die Kamera sieht Auffälligkeiten am Abdruck, die dem menschlichen Auge verborgen bleiben. Auf den Computer übertragen, kann der Kriminalist diese innerhalb weniger Minuten mit Datenbanken abgleichen. „Die Landeskriminalämter von Hessen und Bayern arbeiten bereits mit dem neuen Gerät”, sagt Notni.

Bewegungsvermessung als Ziel

Doch die Wissenschaftler um Gunther Notni denken schon weiter. Bis Mitte nächsten Jahres wollen sie die Kolibri-Kamera für das noch schnellere Vermessen von Bewegungen einsetzen.

Die Bildfrequenz soll dann bei 180 Hertz liegen, sagt Mitarbeiter Schmidt. Das ist dreimal höher als bei dem jetzt entwickelten Gerät. „Mit Methoden, die gemeinsam mit Kollegen der Friedrich-Schiller-Universität Jena erarbeitet werden, sind zukünftig bis zu 1.000 Bilder in der Sekunde möglich”, sagt Notni. „Wir wollen fünf bis zehn Mal so schnell werden wie herkömmliche Kameras.”

Genutzt werden könnte die neue Technik zur Bewegungsanalyse im Sport oder in der Medizin. Darüber hinaus könnten in der Industrie Fertigungsarbeiten am Fließband kontinuierlich vermessen werden. Erste Produkte liegen voraussichtlich Mitte 2013 vor. Die Markteinführung ist nach den Worten Notnis in drei bis fünf Jahren geplant. (Quelle welt.de)

Fotografische Anwendungen 07 / 2012

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