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<span style="color:red"> Neue Kamera durchleuchtet Menschen sogar hinter Wänden
Das Gerät und seine Software vereinigen die Bilderfassung im sichtbaren Bereich des Lichts und im Bereich von Millimeterwellen
von Arno Nöldechen </span>
Bethlehem (Pennsylvania) - Haben die Gepäck- und Passagierkontrollschleusen an Flughäfen bald ausgedient? Die Entdeckung versteckter Waffen könnte durch eine neue Bildtechnik erheblich erleichtert werden, die ohne Röntgenstrahlen auskommt. Hinzu kommt: Die neue Methode der "Durchleuchtung" auf Waffen oder Sprengstoffe kommt auch zum Zuge, <span style="color:red"> ohne dass die kontrollierten Personen dies merken </span> . Eine Gefahr wäre so erheblich leichter zu erkennen und auszuschalten.
So könnten harmlos erscheinende Iraker an einem amerikanischen Kontrollposten, noch ehe sie zu ihren Waffen griffen, erkannt und festgenommen werden. Oder vor einem Presseempfang des amerikanischen Präsidenten würde es heißen: "Tut mir Leid, Sie können nicht teilnehmen." Warum? Ein neuartiges Überwachungssystem hatte eine Waffe im Jackett ausgemacht.
Es ist eine neuartige Kamera, die amerikanische und israelische Soldaten vor Selbstmordattentätern schützen und generell Sicherheitskontrollen an gefährdeten Stellen erleichtern soll. Das in Entwicklung befindliche Gerät macht gleichzeitig eine Aufnahme mit "normalem" sichtbarem Licht und zugleich mit Millimeterwellen, die allerdings nur sehr schwach sind und auch nur für Sekundenbruchteile ausgestrahlt werden. Potenzielle Attentäter merken nichts davon. In der Millimeterwellen-Aufnahme sieht man quasi ihre nackten Körper und alles, was sie anhaben, einschließlich versteckter Waffen oder metallischer Zünder für Sprengstoffe.
Noch arbeitet man mit zwei verschiedenen Kameras. Eine mit Millimeterwellen-Sensorchips und die andere mit einem lichtempfindlichen CCD-Chip. Eine Überwachungseinheit setzt dann aus beiden Aufnahmen ein einziges Bild zusammen, das die genaue Lage verdächtiger Gegenstände exakt anzeigt. Ehe ein Attentäter sie benutzt, ist er erkannt und kann unschädlich gemacht werden.
"Meine Bildfusionstechnik ist eine Softwarelösung", erklärt der Entwickler, Professor Rick Blum von der Lehigh-Universität in Bethlehem (Pennsylvania). "Sie stellte mich vor das Problem, Signalverarbeitung und Sensorik für Funkübertragungen passend zusammenzubringen."
Für den Nachweis der Einsatzfähigkeit experimentiert Blums Arbeitsgruppe noch mit zwei Kameras und einem Computer. Geplant ist jedoch, mit einer versteckten Doppelbildkamera ferngelenkt alle verdächtigen Personen blitzschnell zu überprüfen und die Ergebnisse an eine Überwachungsstation zu senden.
Millimeterwellen eignen sich besonders gut, weil sie Kleidung durchdringen und - wie frühere Untersuchungen belegen - selbst Mauern durchdringen können, um Verstecke trotz bestehender Barrieren schon früh zu kontrollieren. Während hochfrequente Millimeterwellen nur Bilder des Knochenskeletts ähnlich wie Röntgenaufnahmen samt versteckter Waffen zeigen, bleiben sie für moderne Digitalkameras unsichtbar. Um beide Bilder zusammenzufügen, müssen die Pixel beider Bilder, technisch also ihre unterschiedlichen Spannungssignale, so zusammengebracht werden, dass sie sich nicht gegenseitig stören, sondern noch deutlich sichtbar bleiben.
Das ist softwaremäßig schwierig, weil sich beide Signale in Frequenzen und Wellenlängen um mehrere Größenordnungen unterscheiden. "Wir haben dafür in meinem Labor eine ganz spezielle Software entwickelt", erläutert Computer- und Software-Ingenieur Blum. "Sie kann die Unterschiede beider Datenarten ausgleichen und in Sekundenschnelle Bilder liefern.
Der dafür aufgestellte Rechenprozess berücksichtigt, dass ein Bildpixel etwas zeigt, welches das andere, entsprechende Pixel aber nicht zeigt. Mathematisch bedient sich Blum dazu der so genannten inversen Wavelet-Transformation, ein erprobtes mathematisches Verfahren, das überlagerte Schwingungen wieder voneinander trennt und besonders schwächere Signale wieder sichtbar macht.
Die Umsetzung in einsatzfähige Systeme wird derzeit noch durch zu hohe Kosten für Millimeterwellen-Sensoren behindert. Sie wurden zwar schon vor längerer Zeit für militärische Zwecke entwickelt, hatten aber bisher noch keine geeignete Verwendung gefunden. Blum setzt nun auf ihre Weiterentwicklung und eine anstehende Massenproduktion, wenn sich weitere Anwendungsfelder erschließen lassen.
So bleibt die Bildfusionstechnik nicht allein auf Antiterror- und Personenschutzanwendungen beschränkt. Besonders in der medizinischen Diagnostik oder im Umweltschutz finden sich weitere nützliche Einsatzmöglichkeiten. Dazu zählen schnelle Krebsdiagnosen, Lokalisierung von komplizierten Splitterbrüchen oder Emissionsmessungen samt einer Lokalisierung von Staub- oder Schadstoffquellen. Es spielt im Prinzip nämlich keine Rolle, welcher Art die zu fusionierenden Signale sind, Infrarot- oder sogar Mikrometerwellen, weil der Algorithmus darauf abgestimmt werden kann. Die nächste Folge der Serie lesen Sie am kommenden Freitag
Artikel erschienen am 28. Okt 2003
quelle: welt.de
Das Gerät und seine Software vereinigen die Bilderfassung im sichtbaren Bereich des Lichts und im Bereich von Millimeterwellen
von Arno Nöldechen </span>
Bethlehem (Pennsylvania) - Haben die Gepäck- und Passagierkontrollschleusen an Flughäfen bald ausgedient? Die Entdeckung versteckter Waffen könnte durch eine neue Bildtechnik erheblich erleichtert werden, die ohne Röntgenstrahlen auskommt. Hinzu kommt: Die neue Methode der "Durchleuchtung" auf Waffen oder Sprengstoffe kommt auch zum Zuge, <span style="color:red"> ohne dass die kontrollierten Personen dies merken </span> . Eine Gefahr wäre so erheblich leichter zu erkennen und auszuschalten.
So könnten harmlos erscheinende Iraker an einem amerikanischen Kontrollposten, noch ehe sie zu ihren Waffen griffen, erkannt und festgenommen werden. Oder vor einem Presseempfang des amerikanischen Präsidenten würde es heißen: "Tut mir Leid, Sie können nicht teilnehmen." Warum? Ein neuartiges Überwachungssystem hatte eine Waffe im Jackett ausgemacht.
Es ist eine neuartige Kamera, die amerikanische und israelische Soldaten vor Selbstmordattentätern schützen und generell Sicherheitskontrollen an gefährdeten Stellen erleichtern soll. Das in Entwicklung befindliche Gerät macht gleichzeitig eine Aufnahme mit "normalem" sichtbarem Licht und zugleich mit Millimeterwellen, die allerdings nur sehr schwach sind und auch nur für Sekundenbruchteile ausgestrahlt werden. Potenzielle Attentäter merken nichts davon. In der Millimeterwellen-Aufnahme sieht man quasi ihre nackten Körper und alles, was sie anhaben, einschließlich versteckter Waffen oder metallischer Zünder für Sprengstoffe.
Noch arbeitet man mit zwei verschiedenen Kameras. Eine mit Millimeterwellen-Sensorchips und die andere mit einem lichtempfindlichen CCD-Chip. Eine Überwachungseinheit setzt dann aus beiden Aufnahmen ein einziges Bild zusammen, das die genaue Lage verdächtiger Gegenstände exakt anzeigt. Ehe ein Attentäter sie benutzt, ist er erkannt und kann unschädlich gemacht werden.
"Meine Bildfusionstechnik ist eine Softwarelösung", erklärt der Entwickler, Professor Rick Blum von der Lehigh-Universität in Bethlehem (Pennsylvania). "Sie stellte mich vor das Problem, Signalverarbeitung und Sensorik für Funkübertragungen passend zusammenzubringen."
Für den Nachweis der Einsatzfähigkeit experimentiert Blums Arbeitsgruppe noch mit zwei Kameras und einem Computer. Geplant ist jedoch, mit einer versteckten Doppelbildkamera ferngelenkt alle verdächtigen Personen blitzschnell zu überprüfen und die Ergebnisse an eine Überwachungsstation zu senden.
Millimeterwellen eignen sich besonders gut, weil sie Kleidung durchdringen und - wie frühere Untersuchungen belegen - selbst Mauern durchdringen können, um Verstecke trotz bestehender Barrieren schon früh zu kontrollieren. Während hochfrequente Millimeterwellen nur Bilder des Knochenskeletts ähnlich wie Röntgenaufnahmen samt versteckter Waffen zeigen, bleiben sie für moderne Digitalkameras unsichtbar. Um beide Bilder zusammenzufügen, müssen die Pixel beider Bilder, technisch also ihre unterschiedlichen Spannungssignale, so zusammengebracht werden, dass sie sich nicht gegenseitig stören, sondern noch deutlich sichtbar bleiben.
Das ist softwaremäßig schwierig, weil sich beide Signale in Frequenzen und Wellenlängen um mehrere Größenordnungen unterscheiden. "Wir haben dafür in meinem Labor eine ganz spezielle Software entwickelt", erläutert Computer- und Software-Ingenieur Blum. "Sie kann die Unterschiede beider Datenarten ausgleichen und in Sekundenschnelle Bilder liefern.
Der dafür aufgestellte Rechenprozess berücksichtigt, dass ein Bildpixel etwas zeigt, welches das andere, entsprechende Pixel aber nicht zeigt. Mathematisch bedient sich Blum dazu der so genannten inversen Wavelet-Transformation, ein erprobtes mathematisches Verfahren, das überlagerte Schwingungen wieder voneinander trennt und besonders schwächere Signale wieder sichtbar macht.
Die Umsetzung in einsatzfähige Systeme wird derzeit noch durch zu hohe Kosten für Millimeterwellen-Sensoren behindert. Sie wurden zwar schon vor längerer Zeit für militärische Zwecke entwickelt, hatten aber bisher noch keine geeignete Verwendung gefunden. Blum setzt nun auf ihre Weiterentwicklung und eine anstehende Massenproduktion, wenn sich weitere Anwendungsfelder erschließen lassen.
So bleibt die Bildfusionstechnik nicht allein auf Antiterror- und Personenschutzanwendungen beschränkt. Besonders in der medizinischen Diagnostik oder im Umweltschutz finden sich weitere nützliche Einsatzmöglichkeiten. Dazu zählen schnelle Krebsdiagnosen, Lokalisierung von komplizierten Splitterbrüchen oder Emissionsmessungen samt einer Lokalisierung von Staub- oder Schadstoffquellen. Es spielt im Prinzip nämlich keine Rolle, welcher Art die zu fusionierenden Signale sind, Infrarot- oder sogar Mikrometerwellen, weil der Algorithmus darauf abgestimmt werden kann. Die nächste Folge der Serie lesen Sie am kommenden Freitag
Artikel erschienen am 28. Okt 2003
quelle: welt.de
