Itse ajavat autot ja jopa kaista-apua tai muita lisälaitteita käyttävät autot luottavat suuresti tietokoneen näkemykseen ja LIDAR-ohjelmaan lukeakseen ja ymmärtääkseen heidän ympärillään olevaa. He ovat jo paremmin siinä kuin ihmiset, mutta pian on toinen askel, joka voi tehdä heistä vieläkin turvallisempia: Entä jos nämä autot näkisivät kulmien takana?
"Sanonta, että autosi ei vain näe sen edessä, vaan voi myös nähdä nurkan takana olevan aseman ja on siten luonnostaan turvallisempi kuin mikään ihmisen ajama auto, voi olla erittäin tärkeää", sanoo Daniele Faccio, professori fysiikka Heriot-Watt-yliopistossa Edinburghissa, Skotlannissa.
Wisconsinin yliopistosta, MIT: stä ja Heriot-Wattista tuleva erillinen, mutta täydentävä tutkimus käsittelee tätä ongelmaa ja tekee suuria edistysaskeleita. Se on keskittynyt suurelta osin supernopeisiin, yliherkkiin kameroihin, jotka lukevat sironneen laservalon palautumiset ja rekonstruoivat sen kuvan tyyppiseksi tapaksi, jolla LIDAR, tutka ja luotain toimivat.
Tämä tekniikka on hyödyllinen sovelluksissa, jotka ovat kaukana autonomisista ajoneuvoista. Se ei ollut edes ensisijainen motivaatio, kun Andreas Velten aloitti femtosekunnin (neljännesosa toisen sekunnin) lasereiden tutkimisesta New Mexico Universityssä ja sitten niiden soveltamisen kuvantamiseen MIT: ssä. Nyt professori ja apulaistutkija Wisconsinin yliopistossa, Velten ja hänen laboratorionsa ovat kehittäneet ja patentoineet kameran, joka pystyy rekonstruoimaan 3D-kuvan esineestä, joka sijaitsee nurkan takana.
Tutkimus keskittyy suurelta osin supernopeisiin, yliherkkiin kameroihin, jotka lukevat sironneen laservalon palautumiset ja rekonstruoivat ne kuvaksi. 
Näitä kameroita voitaisiin käyttää etäntutkimukseen, etenkin vaarallisilta alueilta - esimerkiksi nähdä matkustajia rakennuksen sisällä talon tulipalon aikana. (Morgridge Institute for Research) 
Mahdollisuudesta arvioida rakennuksen sisustus ennen sisäänpääsyä on selviä etuja. (Morgridge Institute for Research) 
Veltenin laboratorio pyrkii soveltamaan tekniikkaa ihon läpäisemiseen (joka myös sirottelee) ei-invasiivisena lääketieteellisenä diagnostiikkatyökaluna. (Morgridge Institute for Research) 
Kamera, joka näkee kulmien ympärillä, on myös teollisuussovelluksia. (Morgridge Institute for Research) Objektin ymmärtäminen ja sen näkeminen edellyttää kameraa, joka voi seurata valon kulkua. Kamerassa tai sen lähellä sijaitseva laser laukaisee lyhyitä valopursseja. Aina kun nämä paketit osuvat johonkin - esimerkiksi seinään nurkan toisella puolella -, fotonit, jotka muodostavat valonsironnan joka suuntaan. Jos tarpeeksi heistä pomppii tarpeeksi eri suuntiin, jotkut tekevät sen takaisin kameraan, kun pomppivat vähintään kolme kertaa.
”Se on hyvin samankaltainen kuin LIDAR: n keräämä tieto, paitsi että LIDAR kertoisi ensimmäisen suoran pinnan tulevan poistumisen ja tekisi siitä 3D-kuvan. Välitämme korkeamman asteen pomppimisesta, joka tulee sen jälkeen ”, Velten sanoo. Jokaisen pomppiessa fotonit jakautuvat. Jokainen fotoni sisältää ainutlaatuisen vähän tietoa kohtauksesta. ”
Koska valo poistuu eri pinnoista eri aikoina, kamera on varustettava erottamaan toisistaan. Se tekee niin kirjaamalla tarkan ajan, jolloin fotoni osuu reseptoriin, ja laskemalla polut, jotka fotoni olisi voinut viedä. Tee tämä monille fotoneille ja useille laserin eri kulmille, niin saat kuvan.
Tekniikka vaatii myös anturin, jota kutsutaan yhden fotonin lumivyörydiodiksi, joka on rakennettu piisirulle. SPAD, kuten sitä kutsutaan, voi rekisteröidä pieniä määriä valoa (yksittäisiä fotoneja) biljoonaan kehykseen sekunnissa - se on tarpeeksi nopea näkemään valon liikkumisen.
"Ne toimivat kuten Geigerin fotoneja laskurit", Velten sanoo. ”Aina kun fotoni osuu pikseliin ilmaisimessa, se lähettää impulssin ja tietokone rekisteröi sen. Niiden on oltava riittävän nopeita, jotta he voivat laskea jokaisen fotonin erikseen. "
Faccion laboratorio suhtautuu hiukan erilaiseen lähestymistapaan käyttämällä samaa tekniikkaa. Kun Veltenin viimeisin on pystynyt näyttämään 3D-kuvan resoluutiolla noin 10 senttimetriä (ja koon ja kustannusten pieneneminen edellisiin sukupolviin verrattuna), Faccio on keskittynyt liikkeen seuraamiseen. Myös hän käyttää SPAD-anturia, mutta pitää laserin paikallaan ja tallentaa vähemmän dataa, joten hän voi tehdä sen nopeammin. Hän liikkuu, mutta ei osaa kertoa paljoa muodosta.
”Ihanteellinen olisi, jos molemmat olisivat yhdessä, se olisi upeaa. En ole varma, miten se tehdään nyt ”, Faccio sanoo. Molempien on myös työskenneltävä vähempitehoisten, silmille turvallisten laserien käyttämisessä. ”Todellinen tavoite on, voitko nähdä oikeita ihmisiä 50 metrin päässä. Silloin asia alkaa tulla hyödylliseksi. ”
Muihin mahdollisiin käyttötarkoituksiin sisältyy etäntutkimus, etenkin vaarallisten alueiden kohdalla - esimerkiksi matkustajien näkemiseksi rakennuksen sisällä talon tulipalon aikana. Myös sotilaallinen kiinnostus on, sanoo Faccio; kyvyllä arvioida rakennuksen sisustus ennen sisäänpääsyä on selviä etuja. Veltenin laboratorio työskentelee tekniikan soveltamisessa sumun (joka myös hajottaa fotonit) tai ihon (joka myös hajoaa) läpi noninvasiiviseksi lääketieteelliseksi diagnostiikkatyökaluksi. Hän puhuu jopa NASA: n kanssa kuun luolien kuvantamisesta.
Yhdessä NASA: n Jet Propulsion Lab -yrityksen kanssa Velten-laboratorio kehittää ehdotusta sijoittaa satelliitti, joka sisältää laitteen suuritehoisen version, kiertoradalla kuun ympärille. Kun se ohittaa tietyt kraatterit, se voi kertoa, ulottuvatko ne sivusuunnassa kuuhun; tällaiset luolat voisivat tarjota yhtenä päivänä hyvän suojan kuunpohjille, sanoo Velten.
