Aus 325 Metern Entfernung kann man mit bloßem Auge kaum eine menschliche Silhouette erkennen. Aber für das neue 3D-Gesichtsscan-Gerät, das von Forschern entwickelt wurde bei Heriot-Watt Universitätreicht dieser Abstand aus, um ein detailliertes dreidimensionales Modell eines Gesichts zu erstellen, das selbst kleinste Variationen der Hautoberfläche erfasst. Ein Ergebnis, das überraschende Szenarien für zukünftige Anwendungen dieser Technologie eröffnet.
Die Technologie hinter dem System
Das Gerät basiert auf der Technologie LIDAR: sendet Laserimpulse aus, die auf Objekte treffen und reflektiert werden. Durch die Analyse der Zeit, die jeder Impuls benötigt, um zum Gerät zurückzukehren, kann das System die Form des gescannten Objekts genau bestimmen.
Aongus McCarthy Um dieses Detailniveau zu erreichen, standen sein Team und er vor mehreren technischen Herausforderungen, darunter der präzisen Kalibrierung der miniaturisierten Komponenten, die die Laserimpulse im Gerät lenken.
Entscheidende technische Neuerungen
Eine der innovativsten Eigenschaften des Systems ist die Verwendung eines Lichtsensors basierend auf ein ultradünner supraleitender Draht, eine Komponente, die in herkömmlichen Lidar-Systemen selten verwendet wird. Dadurch ist das Gerät in der Lage, einzelne Lichtteilchen zu unterscheiden.
Die Forscher führten strenge Tests ihres Lidar-Systems unter realen Bedingungen durch. Sie haben durchgeführt detaillierte 3D-Gesichtsscans eines Teammitglieds aus Entfernungen von 45 und 325 Metern. Um die Vielseitigkeit des Systems zu demonstrieren, nahmen sie auch dreidimensionale Bilder von Legofiguren aus 32 Metern Entfernung auf. Noch beeindruckender, Es gelang ihnen, ein Segment eines Kommunikationsturms aus einem Kilometer Entfernung zu scannen, trotz der schwierigen Umgebungslichtbedingungen.
Das war ein sehr anspruchsvoller Test: Wir hatten keine Kontrolle darüber, was wir in die Szene einbauen konnten, die wir fotografierten.
sagte McCarthy.
Neuer Scanner scannt 3D-Gesichter aus Hunderten von Metern Entfernung
3D-Gesichtsscans erreichen neue Höhen: Innovatives Lidar-System kann dank supraleitender Sensoren millimetergenaue Gesichtsdetails aus Hunderten von Metern Entfernung erkennen
Aus 325 Metern Entfernung kann man mit bloßem Auge kaum eine menschliche Silhouette erkennen. Aber für das neue 3D-Gesichtsscan-Gerät, das von Forschern entwickelt wurde bei Heriot-Watt Universitätreicht dieser Abstand aus, um ein detailliertes dreidimensionales Modell eines Gesichts zu erstellen, das selbst kleinste Variationen der Hautoberfläche erfasst. Ein Ergebnis, das überraschende Szenarien für zukünftige Anwendungen dieser Technologie eröffnet.
Die Technologie hinter dem System
Das Gerät basiert auf der Technologie Deal, das Laserlichtimpulse aussendet, die auf Objekte treffen und zurückreflektiert werden. Durch die Analyse der Zeit, die jeder Impuls benötigt, um zum Gerät zurückzukehren, kann das System die Form des gescannten Objekts genau bestimmen. Aongus McCarthy Um dieses Detailniveau zu erreichen, standen sein Team und er vor mehreren technischen Herausforderungen, darunter der präzisen Kalibrierung der miniaturisierten Komponenten, die die Laserimpulse im Gerät lenken.
Entscheidende technische Neuerungen
Eines der innovativsten Merkmale des Systems ist die Verwendung eines Lichterkennungssensors auf Basis eines ultradünnen supraleitenden Drahtes, einer Komponente, die in herkömmlichen Lidar-Systemen selten verwendet wird. Dadurch ist das Gerät in der Lage, einzelne Lichtteilchen zu unterscheiden. Eine weitere große Herausforderung bestand darin, Sonnenlicht herauszufiltern, das in den Detektor eindringen und die Bildqualität beeinträchtigen könnte.
3D-Gesichtsscan, Feldtests und Ergebnisse
Die Forscher führten strenge Tests ihres Lidar-Systems unter realen Bedingungen durch. Sie machten detaillierte 3D-Gesichtsscans eines Teammitglieds aus Entfernungen von 45 und 325 Metern. Um die Vielseitigkeit des Systems zu demonstrieren, nahmen sie auch dreidimensionale Bilder von Legofiguren aus 32 Metern Entfernung auf. Noch beeindruckender ist, dass es ihnen gelang, ein Segment eines Kommunikationsturms aus einem Kilometer Entfernung zu scannen, trotz schwieriger Umgebungslichtbedingungen.
Das war ein sehr anspruchsvoller Test – aufgrund des hellen Hintergrunds hatten wir keine Kontrolle darüber, was wir in die Szene einbringen konnten, die wir fotografierten.
sagte McCarthy.
Zukunftsaussichten
Feihu Xu dell 'Universität für Wissenschaft und Technologie von China, dessen Team zuvor LIDAR für Bilder aus 200 Kilometern Entfernung verwendet hatte, bezeichnete die Ergebnisse im Hinblick auf die Tiefenauflösung als „bemerkenswert“.
Vivek Gojal des Boston University unterstreicht die wachsende Bedeutung der Lidar-Technologie für moderne Anwendungen, insbesondere autonome Fahrzeuge und Robotik. Bevor das Gerät jedoch in diesen Anwendungen eingesetzt werden kann, muss es miniaturisiert und kompakter gestaltet werden.
3D-Gesichtsscan aus großer Entfernung. Okay. Was soll ich damit machen?
Die potenziellen Anwendungsmöglichkeiten dieser Technologie sind ebenso vielversprechend wie ethisch heikel.
Auf dem Gebiet der öffentliche Sicherheit, 3D-Gesichtsscans dieser Art könnten Fernüberwachungs- und Identifikationssysteme erheblich verbessern.
In der medizinischer Sektor, könnte ein nicht-invasives Gesichtsscreening auf bestimmte Krankheitszustände ermöglichen.
Allerdings mache ich mir auch Sorgen über den möglichen Missbrauch zur unbefugten Massenüberwachung oder zur Verletzung der Privatsphäre. Die Möglichkeit, aus großer Entfernung detaillierte 3D-Gesichtsscans durchzuführen, wirft wichtige Fragen hinsichtlich der Notwendigkeit entsprechender Regulierung und der Balance zwischen technologischer Innovation und individuellen Rechten auf.
Kurzum: wie immer. Eine Medaille hat immer zwei Seiten und eine davon ist wirklich hässlich.
Hier finden Sie die Studie, für weitere Informationen: https://opg.optica.org/optica/abstract.cfm?doi=10.1364/OPTICA.544877
