Haben Sie sich jemals gefragt, warum Ihr Auto oder Ihr Handy-Akku bei unseren kurzen, nebligen Wintertagen in Deutschland so schnell versagt? Wir vertrauen modernen Sensoren, aber die Nacht war bisher immer ein blinder Fleck. Das ändert sich rasant: Wissenschaftler haben eine neue Technologie entwickelt, die Maschinen befähigt, in absoluter Dunkelheit Details zu erkennen, die selbst das menschliche Auge überfordern.
Nicht nur Ihr Smartphone, sondern auch die Zukunft der autonomen Fahrzeuge hängt davon ab, dass Maschinen bei jedem Wetter und jeder Tageszeit sehen können. Ignorieren Sie das nicht – denn diese Technologie löst das größte Wahrnehmungsproblem der Robotik. Hier kommt HADAR ins Spiel.
Hadar: Warum herkömmliche Nachtsicht plötzlich wie ein alter Farbfernseher wirkt
Bisher verließen sich Roboter, Drohnen und autonome Autos auf eine Mischung aus Kamera, Radar und LiDAR (Laserentfernungsmessung). Das Problem: Wenn alle gleichzeitig senden, stören sich die Signale. Außerdem sind aktive Scanner oft durch strenge Sicherheitsprotokolle limitiert.
Passive Wärmebildkameras sind besser, weil sie nur die Wärme der Objekte aufnehmen. Aber hier der Knackpunkt, den viele übersehen: Die Bilder sind meist nur verwischte, kontrastarme Flecken. Dieses „Ghosting“ macht feine Strukturen wie Baumrinde oder die Textur eines Ziegelsteins unlesbar.
Der Mythos vom „verschwommenen“ Hitzebild
Forscher der Purdue University und Michigan State University erkannten, dass der Detailverlust nicht nur an der Linse liegt, sondern in der Physik der Wärmestrahlung selbst. Was haben sie gemacht?
- Sie modellierten, wie die Wärme die geometrischen Merkmale „wegwäscht“.
- Sie entwickelten neue Algorithmen, die dieses physikalische Problem aktiv korrigieren.
Dieser Ansatz ist der Schlüssel. Anstatt das Bild nachträglich zu filtern, analysiert das HADAR-System (Heat Assisted Detection and Ranging) viele verschiedene Wellenlängen des thermischen Infrarotlichts gleichzeitig.
Die „TeX“-Offenbarung: Was Maschinen jetzt wirklich sehen
HADAR geht über bloße Helligkeitswerte hinaus. Das System liest drei wichtige Dinge aus dem Wärmesignal heraus – die Forscher nennen es TeX:
- Temperatur
- Emissivität (wie effizient eine Oberfläche Wärme abgibt)
- Textur (die feine Oberflächenstruktur)
Stellen Sie sich vor, es ist stockdunkel, wie in unserer Wohnung, wenn der Strom spontan ausfällt. Herkömmliche Wärmebilder zeigen nur einen großen, warmen Blob. HADAR hingegen kann auf diesem Blob Rillen, Kanten und feine Muster erkennen – genau wie bei Tageslicht.
In ersten Außentests war die Leistung verblüffend. Wo Standard-Wärmebilder nur helle Kleckse lieferten, enthüllte HADAR Rillen im Baumstamm, Wellen auf Wasserflächen und die Konturen eines Gullydeckels. Zubin Jacob, Leiter des Projekts, brachte es auf den Punkt: „Die Pechschwarze Nacht enthält dieselbe Informationsmenge wie Tageslicht.“
Praktischer Nutzen: Nie wieder Verwechslung von Mensch und Statue
Für uns in Deutschland, wo Nebel und Starkregen oft die Sicht blockieren, ist das eine enorme Sicherheitssteigerung für selbstfahrende Autos. LIDAR kann durch schlechtes Wetter verblendet werden, Kameras sehen nichts.
Aber HADAR bietet einen unschätzbaren Vorteil: Durch das Lesen von Temperatur und Textur kann das System **einen spielenden Hund von einer dunklen Statue unterscheiden,** selbst wenn beide im sichtbaren Licht identisch aussehen. Das ist die Zukunft der Entscheidungsfindung für Maschinen.
Der Hack, den die Industrie gesucht hat: Weil HADAR passiv ist, sendet es keine Signale aus. Das bedeutet, wenn morgen tausende autonome Lieferdrohnen über unseren Städten schwirren, gibt es keine Signal-Interferenzen. Das System sieht, ohne hineinzuleuchten.
Die Hürde: Warum Sie das Ding noch nicht im neuen E-Golf sehen
Momentan sieht der HADAR-Prototyp aus wie ein klobiger Kasten. Das liegt an der komplexen Datenverarbeitung. Aktuell schafft der Sensor nur ein Bild pro Sekunde. Ein modernes selbstfahrendes Auto braucht aber 30 bis 60 Bilder pro Sekunde.
Die Ingenieure arbeiten jetzt daran, die Signalverarbeitung zu beschleunigen und die Optik zu verkleinern. Aber die grundlegende Physik funktioniert. Dunkelheit ist kein Hindernis mehr, sondern nur eine weitere Informationsquelle.
Was denken Sie? Welche alltägliche Technologie (Landwirtschaft, Feuerwehr, private Sicherheit) wird sich am meisten verändern, wenn Roboter wirklich 24/7 mit Tagessicht arbeiten können?
