Smartphone macht Objekte hinter Milchglas sichtbar

Ein neuer Algorithmus, der auf aktuellen Forschungen im Imaging-Bereich aufbaut, ermöglicht es, mit einer Smartphone-Kamera Objekte erkennbar zu machen, die sich hinter einer Milchglas-Scheibe verbergen. Das Verfahren basiert auf dem so genannten One-Pixel-Imaging. Dabei hatte man zuerst begonnen, komplette Aufnahmen mit nur einem Pixel anzufertigen. Hierzu werden schlicht zahlreiche aufeinanderfolgende Einzelbilder herangezogen und die leichten Veränderungen des einfallenden Lichts von einem leistungsfähigen Rechner zu einer Abbildung der originalen Szene berechnet.

Diese Methode ermöglicht für sich genommen natürlich noch keine sinnvolle Praxisanwendung. Sie bildet aber beispielsweise die Grundlage für die Berechnung von 3D-Videos aus herkömmlichem Material, das mit nur einer Linse aufgezeichnet wurde.

Die Grundprinzipien nutzten Physiker nun auch, um einen Algorithmus zu entwickeln, der durch matte Glasscheiben hindurch ein Objekt recht gut in seiner eigentlichen Erscheinungsform sichtbar macht. Auch hier werden mehrere aufeinanderfolgende Bilder genutzt, um aus den sich ergebenden leichten Veränderungen im ankommenden Licht den Verwaschungseffekt herauszurechnen. Ergenisse der Bildberechnung Optimierungen des Algorithmus ermöglichten es, die Wirkung des Milchglases durch immer weniger Einzelaufnahmen verblassen zu lassen. Inzwischen arbeitet das Verfahren so gut, dass sogar ein einzelnes Bild ausreichen soll, um bei Aufarbeitung des Bildmaterials sehr dicht an das Original heranzukommen. Dafür werden nicht mehr vor allem die leichten Veränderungen zwischen einzelnen Aufnahmen herangezogen, sondern der unterschiedliche Lichteinfall auf den nebeneinanderliegenden Pixeln.

Der Algorithmus arbeitet dabei effizient genug, dass die Leistung eines Smartphone-Prozessors ausreicht, um zu guten Ergebnissen zu kommen. Die Forscher demonstrierten dies mit einem Nokia Lumia 1020-Handy, das mit einem 41-Megapixel-Sensor ausgestattet ist. Dabei konnten verschiedene Objekte, die sich 20 Zentimeter hinter einem Milchglas befanden, wieder nahezu originalgetreu wiedergegeben werden.