Die Time-Gated Single Pixel Camera (TGSPC): Innovatives Konzept zur Objekterkennung durch streuende Medien

Die Single Pixel Camera (SPC) nach Duarte et al. ist eines der bedeutendsten Grundkonzepte des Compressed Sensing (CS). Unsere Arbeit im Zusammenhang mit der Sicht durch streuende Medien führte zur Entwicklung der Time-Gated Single Pixel Camera (TGSPC). Sie führt die Bildrekonstruktion aus stark komprimierten Datensätzen der SPC mit der tiefenaufgelösten Abtastung von LiDAR-Systemen zusammen. Für die Datenauswertung stehen sowohl aus dem Bereich CS bekannte klassische Algorithmen, als auch moderne, deep-learning-gestützte Verfahren zur Verfügung, um verschiedene Einsatzbereiche zu erschließen. Dank der Fortschritte im Bereich schneller Lichtmodulatoren sowie extrem schneller Signalerfassung von Photodetektoren sind wir in der Lage, die erstmalige Implementierung der TGSPC in Form eines Demonstratorsystems vorzustellen. Im Vortrag werden konzeptuelle Vorzüge unter suboptimalen Sichtverhältnissen besprochen und Herausforderungen hinsichtlich der Implementierung in Hardware diskutiert. Die mit unserer ersten Version erreichten Detektionsergebnisse werden gezeigt. Außerdem werden mögliche Einsatz-Szenarien und zukünftige Erweiterungen erläutert.