No futuro, O para-brisa do seu carro pode se tornar uma câmera gigante detectando objetos na estrada. Ou cada janela de uma casa pode ser transformada em uma câmera de segurança.

Os engenheiros elétricos e de computação da Universidade de Utah descobriram uma maneira de criar uma câmera sem ótica na qual um painel de vidro normal ou qualquer janela transparente pode se tornar a lente.

Sua inovação foi detalhada em um artigo de pesquisa, "A imagem computacional permite uma câmera sem lente 'transparente', "publicado na mais recente edição da Optics Express . Uma cópia do jornal, que foi coautor do graduado em engenharia elétrica e da computação da Universidade de Utah Ganghun Kim, pode ser baixado aqui.

O professor associado de engenharia elétrica e de computação da Universidade de Utah, Rajesh Menon, argumenta que todas as câmeras foram desenvolvidas com a ideia de que os humanos olham e decifram as fotos. Mas e se, ele perguntou, você poderia desenvolver uma câmera que pode ser interpretada por um computador executando um algoritmo?

"Por que não pensamos desde o início para projetar câmeras otimizadas para máquinas e não para humanos. Esse é o meu ponto de vista filosófico, " ele diz.

Se um sensor normal de câmera digital, como um para um telefone celular ou uma câmera SLR, é apontado para um objeto sem uma lente, isso resulta em uma imagem que se parece com uma bolha pixelada. Mas dentro dessa bolha ainda há informações digitais suficientes para detectar o objeto, se um programa de computador for devidamente treinado para identificá-lo. Você simplesmente cria um algoritmo para decodificar a imagem.

Por meio de uma série de experimentos, Menon e sua equipe de pesquisadores tiraram uma foto do logotipo "U" da Universidade de Utah, bem como um vídeo de uma figura de palito animada, ambos exibidos em uma placa de luz LED. Barato, sensor de câmera pronto para uso foi conectado ao lado de uma janela de acrílico, mas apontou para a janela enquanto o painel de luz estava posicionado na frente do painel em um ângulo de 90 graus da frente do sensor. A imagem resultante do sensor da câmera, com a ajuda de um processador de computador executando o algoritmo, é uma imagem de baixa resolução, mas definitivamente reconhecível. O método também pode produzir vídeo full-motion, bem como imagens coloridas, Menon diz.

O processo envolve enrolar uma fita reflexiva ao redor da borda da janela. A maior parte da luz proveniente do objeto na imagem passa pelo vidro, mas apenas o suficiente - cerca de 1 por cento - se espalha pela janela e no sensor da câmera para que o algoritmo do computador decodifique a imagem.

Embora a foto resultante não seja suficiente para ganhar o Prêmio Pulitzer, seria bom o suficiente para aplicações como sensores de prevenção de obstáculos para carros autônomos. Mas Menon diz que sensores de câmera mais poderosos podem produzir imagens de alta resolução.

As aplicações para uma câmera sem lente podem ser quase ilimitadas. As câmeras de segurança podem ser instaladas em uma casa durante a construção usando as janelas como lentes. Pode ser usado em óculos de realidade aumentada para reduzir seu volume. Com os óculos AR atuais, as câmeras devem ser apontadas para os olhos do usuário para rastrear suas posições, mas com essa tecnologia eles podem ser posicionados nas laterais da lente para reduzir o tamanho. O para-brisa de um carro pode ter várias câmeras nas bordas para capturar mais informações. E a tecnologia também pode ser usada em retina ou outros scanners biométricos, que normalmente têm câmeras apontadas para o olho.

"Não é uma solução única para todos, mas abre uma maneira interessante de pensar sobre sistemas de imagem, "Menon diz.

Daqui, Menon e sua equipe desenvolverão ainda mais o sistema, incluindo imagens 3-D, resolução de cor mais alta e fotografar objetos com luz doméstica regular. Seus experimentos atuais envolviam tirar fotos de imagens autoiluminadas do quadro de luz.