Onderzoekers hebben algoritmes ontwikkeld die een beeld reconstrueren uit de vervormde lichtgolven die van een muur weerkaatsen. Dat maakt het mogelijk om dingen om een hoek te zien.
Een gewone camera kan binnenkort foto’s maken van dingen die uit het zicht staan. Dat is mogelijk dankzij algoritmes die interpreteren hoe licht weerkaatst op een muur.
Muur verandert in spiegel
‘Normaal gesproken, wanneer licht weerkaatst op ruwe oppervlakken, zoals muren, vervormt dat het beeld tot een rommelige waas’, zegt natuurkundige Wenwen Li van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China, Hefei. ‘Ons doel was om die onscherpte te “ontcijferen” en het verborgen beeld terug te krijgen. Je kunt het zien als het veranderen van een ruwe muur in een spiegel.’
‘Laat websites en TikTok-filmpjes niet verloren gaan’
We moeten het internet zorgvuldiger archiveren, stelt mediahistoricus Sus ...
De methode bestaat uit het in kaart brengen van de geometrie en de reflectie van het muuroppervlak. Dat doen de onderzoekers door veel foto’s te nemen onder verschillende lichtomstandigheden. Zo kunnen ze voorspellen hoe elke hobbel en groef het gereflecteerde licht zal vervormen. Nadat ze een digitaal model van het oppervlak hadden gemaakt, bedacht het team wiskundige vergelijkingen om een verborgen beeld te reconstrueren uit het vervormde lichtpatroon.
Li en haar collega’s hebben met deze methode succesvol, real-time beeldvorming met 25 beelden per seconde gedemonstreerd met een gewone camera, zoals die in een smartphone.
‘Wat dit echt spannend maakt, is dat onze methode geen speciale camera-apparatuur vereist’, zegt Li. ‘De bestaande camera hardware van je telefoon is perfect in staat om alle informatie die we nodig hebben vast te leggen. Dit betekent dat de technologie gebruikt kan worden door smartphones, drones of andere mobiele apparaten zonder hardware-aanpassingen.’
Eigen licht
Beeldvormingsonderzoeker Claire Vallance van de Universiteit van Oxford zegt dat deze aanpak een verbetering is ten opzichte van eerdere pogingen om beelden van verborgen objecten te reconstrueren. ‘Door een kalibratiestap op te nemen in hun meting, waarin de eigenschappen van de muur worden gekarakteriseerd, kunnen ze de gedetailleerde eigenschappen van het muuroppervlak opnemen in de reconstructie. Dat verbetert de resolutie enorm’, zegt ze.
Een belangrijke beperking is dat de techniek tot nu toe alleen beelden kan reconstrueren van objecten die hun eigen licht uitstralen, zoals LCD-schermen en smartphoneschermen. Dat is handig als je wilt weten wat iemand om de hoek uitspookt op een computer. Maar de meeste dingen die je wilt waarnemen zijn geen schermen, maar objecten die alleen licht uit de omgeving reflecteren. Die leveren nu nog een verminderde beeldprecisie op, aldus Li. Het team hoopt dit aan te pakken door nieuwe algoritmes te ontwikkelen voor diverse oppervlakken.
Als de technologie eenmaal geavanceerder is, kan deze een breed scala aan toepassingen hebben, zegt Li. ‘Voor wetshandhaving zou het agenten de mogelijkheid kunnen bieden om gevaarlijke gebieden veilig te scannen voordat ze naar binnen gaan’, zegt ze. ‘En ook autonome voertuigen zouden er baat bij kunnen hebben. Zo zou het systeem kunnen helpen bij het detecteren van voetgangers die verstopt zitten in dode hoeken. Daardoor kunnen mogelijk ongelukken voorkomen worden.’
