IMWU-nlDet här är framtida osynliga kameror
NyheterDolda kameror blir allt svårare att upptäcka: Gamla, snygga spion-gadgets du var tvungna att gömma under en tjock rock har ersatts små enheter i spetsarna på pennor som live stream HD-video. Snart, tack vare ny teknik, kunde spycamer vara helt osynliga.
Men låt oss gå tillbaka i tiden en liten bit, till den tid där spionprogrammen var synonymt med Bond och U.N.C.L.E. Tidiga dolda kameror var en av de coolaste och mest geniala, i sig själv. Stasi-portföljenskameran, som användes på 1970-talet, prydde infraröd film och en blixt som inte kunde upptäckas för det mänskliga ögat, men det var så stort att du var tvungen att luta den runt i - du gissade det - en portfölj. Om någon såg inuti, blev du busted.
Dagens dolda kameror (tyvärr mindre kitsch, men exponentiellt mer awesome) är mer sofistikerade - mindre, mindre uppenbara och producerar bilder av hög kvalitet. De flesta är dolda i vanlig syn, dolda inom vardagliga föremål, såsom den ovannämnda penna kameran från Hammacher Schlemmer. Det finns många exempel: du kan köpa kameror dolda inuti allt från vattenflaskor till kappkrokar.
Men med alla dessa kameror kan du fånga dem om du tittar noggrant.
Tekniken håller på att förändra det. Forskare över hela världen hittar nya sätt att göra kamerorna mindre från linslösa kameror som är mindre än pennpunkten, till kameror som kan se runt väggarna (ja, verkligen), det här är spionkamerateknologin som jobbar på när vi abseil oss igenom det 21: a århundradet - och vi Jag kommer att ta reda på hur sannolikt det är att skrämma oss genom sin närvaro (eller brist på det) inom en snar framtid.
Går miniatyr
Forskare börjar ta bort linserna från kameror i ett försök att gå riktigt litet. Amerikanska forskningsbolaget Rambus Labs utvecklar små linslösa bildsensorer som bara är 200 mikrometer tjocka - det är mindre än en pennapunkt.
Sättet är möjligt genom att ta bilder lite annorlunda. Normala digitalkameror fokuserar ljus på en sensor som bryter bilden i miljoner pixlar och återskapar dem digitalt.
Rambus-sensorn har ett mikroskopiskt galler framför det, vilket gör att ljuset spiraler i olika mönster och slår av sensorn från alla vinklar. Bilden är inte igenkännlig vid denna tidpunkt - det ser ut som en jätte oskärpa - men programvaran kan avkoda den till något synligt.
Implikationerna av en sådan liten lins är uppenbara för spycamer - sensorn är nästan odetekterbar för det mänskliga ögat - och Rambus sa att det potentiellt kunde användas för video i framtiden. Företaget fortsätter att utveckla sensorerna och meddelade nyligen att de nu har möjlighet att mäta temperaturen också. Titta på detta utrymme - eller försök ändå.
Fallande platt
Rambus är inte den enda gruppen som går miniatyr genom att ta bort kameralinser. Rice University i Houston, Texas, har utvecklat FlatCam, en kamera som kan producera 512 × 512 bilder - imponerande, med tanke på att den bara är en halv millimeter tjock.
Det är en enkel enhet: en bildsensor under ett rutnät som omfattas av hål. Varje hål tillåter olika ljus att slå sensorn, och den informationen behandlas sedan - med en stationär dator för tillfället - till en bild.
Forskarna insåg omedelbart konsekvenserna för säkerheten och kommenterade i sitt papper om arbetet i november 2015: "Den tunna formfaktorn och låga kostnader för linsfria kameror gör dem idealiska för många tillämpningar under övervakning".
Kör ut i luften
Dolda kameror behöver ström - och det klarar ofta dem. Batterier tar upp utrymme, och strömsladdarna är knappast obetydliga. Forskare från University of Washington har kommit med en lösning: Förra året utvecklade de PoWiFi, ett system som drivs av en batterilös kamera med bara en Wi-Fi-router i riktiga hem (Asus RT-AC68U).
De gjorde en "skördare", som förvandlar en vanlig 2,4 GHz Wi-Fi-kanalsignal till ström. Den innehåller en likriktare som omvandlar WiFi till likström, och sedan en DC-DC-omvandlare som ökar spänningen, skapar användbar effekt.
För att se till att skördaren får en kontinuerlig Wi-Fi-signal (och därmed ström) skapade laget en sändare som skickade ut extra "power traffic" från routern på varje Wi-Fi-kanal, så att skördaren upptäcker kontinuerlig trafik - därför alltid producerande kraft.
Det var tillräckligt högt att kamerans sensor kunde ta bilder regelbundet var 35: e minut. Det finns några fångster - kameran fungerade bara om den var inom 17 meter av routern och bilderna var svartvita, 176 × 144. Men det är en bra start och laget hävdar att det "kunde integrera vår kamera med rörelse- detektionssensorer ".
Det är lovande för dolda kameror i hem: flera små kameror som aldrig behöver byta batterier, aktiveras av rörelse.
Flyger istället för spioner
Har du någonsin hört talas om MAV? Mikroluftfordon (till dig och jag) är små dronor som används i militären som spikamer - den brittiska armén använder Black Hornet för att scouta framåt på fältet utan att ses. Att utveckla denna typ av odetekterbar teknik är stor verksamhet.
University of Southampton, t ex, testar MAVs som har membranösa, flapping vingar, baserade på fladderfysiologi. De är mer aerodynamiska, mer ekonomiska att springa och kan resa längre avstånd. Det är den typ av teknik som kan ta vägen till konsumentmarknaden sharpish.
Det finns ett försök att göra MAV: s mindre också: Harvard-forskare har skapat en flygrobot med en vinge på 3 cm. De har inte testats med kameror än, men det är inte svårt att föreställa sig att kombinera MAVs-droner med små kameror för att producera spycamer som du lätt skulle kunna misstas för en surrande fluga.
Vi ser redan drone-tillverkare som storlekar på sina produkter: Axis släppte nyligen en drone som passar i handflatan och spelar in video på 420p, eftersom trenden fortsätter nedåt i storlek fortsätter.
Går runt bögen
I avsaknad av spionglas som låter dig se igenom väggar har forskare vid Heriot-Watt University och Edinburghs universitet kommit fram till nästa bästa sak: en kamera som kan se runt väggarna.
Enheten skickar en laserpuls på golvet nära hörnet som det försöker "se" runt. Lasern sprider sig i alla riktningar, och en del av det studsar av ett föremål. I experimentet genomförde laget, en rörlig leksaksbil kraschar in i en liten figur som producerar ett "eko".
Det reflekterade ljuset hämtas sedan av en kamera, en enkel pixel lavin diod array (SPAD). Det är mycket känsligt - det kan upptäcka en enda foton av ljus och registrera det reflekterade ljuset som kommer tillbaka till 20 miljarder bilder per sekund i sitt synfält.
Varje objekt i ett rum producerar ett eko - väggarna, lasernsändaren osv. - men kameran kan skilja det specifika ekot av något rörligt föremål eftersom det alltid ändras, där de andra är statiska.
Genom att mäta den tid det tar mellan laserpulsen och ekot som når kameran, liksom ekoformen, kan laget spåra rörliga objekt i realtid.
Det är rudimentärt för nu - det rörliga objektet måste vara nära hörnet, och det finns inget sätt att rekonstruera bilden i 3D ännu. Men laget arbetar med det och uppenbarligen uppenbarar att tekniken skulle kunna spela en roll i övervakningen.
Använda små bildpunkter för att förbättra bildkvaliteten
Om vi vill ha små kameror antar vi att vi måste sätta upp lägre bildkvalitet, rätt?
Kanske inte. Med hjälp av en ny typ av pixel gör forskare på Dartmouth College små småkameror som skjuter skarpa bilder.
Eric Fossum, uppfinnaren av CMOS-sensorn, som används i praktiskt taget alla smartphones och kameror, bygger laget på Thayer School of Engineering en ny typ av bildsensor som kan fungera speciellt bra i svagt ljus, kallat Quanta Image Sensor (QIS).
De använder en ny typ av ultra-liten pixel, kallad en spruta. Jotar är så små att de kan känna en enda ljusfoton - och du kan ha 1 miljard av dem på QIS.
Så hur förbättras bildkvaliteten? Tja, när en foton träffar en bildsensor, genomgår den en kemisk reaktion och släpper ut en elektron. Jotsna på QIS är så känsliga att de kan känna av dessa enskilda elektroner - och det har stora konsekvenser för bildbehandling där det inte finns mycket ljus runt.
Medan denna undersökning inte kommer att göra kamerorna mindre, kommer det att göra små kameror bättre. Det är fortfarande ett "bevis på koncept", men enligt forskarna är målet att få denna teknik ut till konsumenterna, så vi behöver inte föreställa oss små spionkameror som kan få kvalitetsbilder i mörkret - de kommer att bli verkliga enheter om forskningen fortsätter.
Så är vi på kanten av en spycamrevolution?
Forskning som gör kameror mindre kommer att vara "evolutionär", snarare än revolutionär, enligt Dr Roelof van Silfhout, föreläsare i Embedded Vision Systems vid Manchester University.
Eric Fossums forskning på små bildpunkter är ett bra exempel på detta - det är konceptuellt (med stor potential) men det kommer inte att visas online för att köpa någon gång snart.
I en del liknande forskning ser en av Dr van Silfhouts kollegor på att göra pixlarna "mer intelligenta" genom att ge varje pixel sin egen processor. Det bidrar inte till storleken på en kamera, säger han, för att du kan stapla upp dem i ett galler som ligger direkt under en platt sensor.
Den andra typen av "dolda" kameror - när de är dunklade runt hörnet - är en mycket "märklig" sätt att göra saker, säger van Silfhout. Medan forskningen med laserkameror vid University of Edinburgh "lyfte ett ögonbryn" i den akademiska världen, kommer det inte att översättas till den verkliga världen under en bra stund.
"Jag förväntar mig inte att du snart kommer att få en kamera, som kommer att ta detaljerade bilder av vad som ligger runt hörnet i det sätt som forskningen hinkar. De signaler som de samlar är verkligen svaga", säger han.
Så hur långt är vi borta från ett doldt kamera genombrott? Dr van Silhout förväntar sig att linslösa kameror ska leda vägen. Vad som bestämmer deras framgång, säger han, är hur dessa kameror används: genombrott kommer genom metoden för avbildning, inte hårdvaran, förutspår han.
"Det är en kontinuerlig ansträngning. Jag tänker inte helt plötsligt [vi] har en kamera som är tio gånger mindre. Vad vi kommer att få är nya sätt att titta på saker, 3D, stereoskopisk bildbehandling och mycket av det kommer att drivas av applikationer ", säger han.