En el futuro, el parabrisas de su automóvil podría convertirse en una cámara gigante que detecta objetos en la carretera. O cada ventana de una casa podría convertirse en una cámara de seguridad.

Los ingenieros eléctricos e informáticos de la Universidad de Utah han descubierto una forma de crear una cámara sin óptica en la que un panel de vidrio normal o cualquier ventana transparente puede convertirse en la lente.

Su innovación se detalló en un artículo de investigación, "Las imágenes computacionales permiten una cámara sin lente 'transparente', "publicado en el número más reciente de Óptica Express . Una copia del papel que fue escrito en coautoría por Ganghun Kim, graduado en ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Utah, se puede descargar aquí.

El profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Utah, Rajesh Menon, sostiene que todas las cámaras se desarrollaron con la idea de que los humanos miran y descifran las imágenes. Pero que si, preguntó, ¿Podría desarrollar una cámara que pueda ser interpretada por una computadora que ejecute un algoritmo?

"¿Por qué no pensamos desde cero para diseñar cámaras optimizadas para máquinas y no para humanos? Ese es mi punto filosófico, " él dice.

Si un sensor de cámara digital normal, como el de un teléfono móvil o una cámara SLR, apunta a un objeto sin lente, da como resultado una imagen que parece una mancha pixelada. Pero dentro de esa mancha todavía hay suficiente información digital para detectar el objeto si un programa de computadora está entrenado adecuadamente para identificarlo. Simplemente crea un algoritmo para decodificar la imagen.

A través de una serie de experimentos, Menon y su equipo de investigadores tomaron una foto del logotipo de la "U" de la Universidad de Utah, así como un video de una figura de palo animada, ambos se muestran en un tablero de luz LED. Un económico El sensor de la cámara estándar se conectó al costado de una ventana de plexiglás, pero apuntaba hacia la ventana mientras que la placa de luz estaba colocada frente al panel en un ángulo de 90 grados desde la parte frontal del sensor. La imagen resultante del sensor de la cámara, con la ayuda de un procesador de computadora que ejecuta el algoritmo, es una imagen de baja resolución pero definitivamente reconocible. El método también puede producir videos de movimiento completo, así como imágenes en color, Dice Menon.

El proceso implica envolver cinta reflectante alrededor del borde de la ventana. La mayor parte de la luz procedente del objeto de la imagen atraviesa el cristal, pero lo suficiente (alrededor del 1 por ciento) se dispersa a través de la ventana y en el sensor de la cámara para que el algoritmo de la computadora decodifique la imagen.

Si bien la foto resultante no es suficiente para ganar un premio Pulitzer, sería lo suficientemente bueno para aplicaciones como sensores para evitar obstáculos para automóviles autónomos. Pero Menon dice que los sensores de cámara más potentes pueden producir imágenes de mayor resolución.

Las aplicaciones para una cámara sin lente pueden ser casi ilimitadas. Las cámaras de seguridad se pueden construir en una casa durante la construcción usando las ventanas como lentes. Podría usarse en gafas de realidad aumentada para reducir su volumen. Con las gafas AR actuales, las cámaras deben apuntar a los ojos del usuario para rastrear sus posiciones, pero con esta tecnología podrían colocarse a los lados de la lente para reducir el tamaño. El parabrisas de un automóvil podría tener varias cámaras a lo largo de los bordes para capturar más información. Y la tecnología también podría usarse en retina u otros escáneres biométricos, que suelen tener cámaras apuntando al ojo.

"No es una solución única para todos, pero abre una forma interesante de pensar sobre los sistemas de imágenes, "Dice Menon.

De aquí, Menon y su equipo seguirán desarrollando el sistema, incluyendo imágenes 3-D, resolución de color más alta y fotografía de objetos con luz doméstica normal. Sus experimentos actuales consistieron en tomar fotografías de imágenes autoiluminadas desde el tablero de luces.