Teknikken kan brukes til å studere biologisk materiale uten å skade vevet med for mye lys, eller som usynlige spionkameraer. (Bilde: Ahmed Kirmani)

MIT

Laser kan bli fremtidens spionkamera

Tar 3D-bilder nesten uten lys.

Forskere ved Massachusetts Institute of Technology har klart å lage høyoppløselige 3D-bilder av svært svakt belyste gjenstander.

Metoden går ut på å bruke matematiske modeller for å regne ut informasjon fra et lavt antall lyspartikler, skriver tidsskriftet Nature.

Dette kan potensielt brukes til mange ting, blant annet å studere biologisk materiale uten å skade vevet med for mye lys.

Man ser også for seg at teknologien kan brukes i et spionkamera, som kan studere et område i mørket, og dermed unngå å bli oppdaget, fordi det sendes ut et minimum av lys.

Les også: Laserskanning og 3D skal forenkle arbeid i bygg og anlegg

Fjerner lysstøy med matematikk

I forsøkene har man brukt lavintensitets-pulser av laserlys for å scanne gjenstander. Laseren lyser på en gitt del av gjenstanden helt til ett enkelt foton reflekteres tilbake, som blir til ett piksel i det ferdige bildet

Elektroingeniør Ahmed Kirmani og hans kollegaer på MIT bruker en algoritme som tar hensyn til korrelasjon mellom piksler som ligger inntil hverandre.

Slik kan man ved hjelp av matematiske modeller fjerne foton-støy, som gjør at bildet ellers ville blitt kornete i mørket. Denne typen statistisk beregning kalles Poisson-fordeling.

Siden laseren bare produserer lys med én bølgelengde, blir bildene i svart-hvitt.

Les også: Slik utføres en grå stær-operasjon

Ved hjelp av matematiske modeller fjerne foton-støy, som gjør at bildet ellers ville blitt kornete i mørket. Denne typen statistisk beregning kalles Poisson-fordeling. Ahmed Kirmani

Ikke gjort med 3D-bilder før

Å lage bilder med ett foton per piksel er ikke helt nytt, ifølge professor Johannes Skaar fra Institutt for elektronikk og telekommunikasjon ved NTNT.

– Det ingen fundamental ny fysikk bak dette. Her er de interessert i et 3D-bilde. I 2D-delen er det intensiteten til lyset i hvert punkt som registreres. Så måler man hvor lang tid lyset bruker frem og tilbake for å se den tredje dimensjonen. De bruker korrelasjonen i bildet for å ta bort støyen, og så vidt jeg vet er ikke dette gjort med 3D-bilder før, sier Skaar.

Teamleder Ahmed Kirmani forteller til Nature at algoritmen teamet har utviklet kan brukes sammen med en helt vanlig fotondetektor.

– Med denne teknikken klarer man å lage 3D-modeller ved hjelp av en million fotoner. Til sammen vil en bilde tatt med mobiltelefonen i vanlig kontorbelysning kreve flere hundre billioner fotoner, sier Kirman til Nature.

Les også:

Så enkelt lager du din egen mobil

Skal fly med nattbriller i Arktis

Disse julelysene går på rosenkål