Automobili koji se samostalno voze, pa čak i automobili koji koriste pomoćne trake ili druge dodatke, uvelike se oslanjaju na računalni vid i LIDAR za čitanje i smislenost onoga što je oko njih. Oni su u tome već bolji od ljudi, ali uskoro slijedi još jedan korak koji bi ih mogao još puno učiniti sigurnijima: što ako bi se ti automobili mogli vidjeti oko uglova?
"Kazati da vaš automobil ne može samo vidjeti ono što je ispred, već također može vidjeti što je iza ugla, i samim tim je intrinzično sigurniji od bilo kojeg automobila na motor, moglo bi biti izuzetno važno", kaže Daniele Faccio, profesorica fizike na Sveučilištu Heriot-Watt u Edinburghu u Škotskoj.
Odvojena, ali komplementarna istraživanja koja dolaze iz Sveučilišta Wisconsin, MIT i Heriot-Watt, rješavaju ovaj problem i stvaraju velike korake. Uglavnom je usmjerena na vrlo brze, preosjetljive fotoaparate koji čitaju nabujale raspršene laserske svjetlosti i rekonstruiraju je u sliku na neki način na koji LIDAR, radar i sonar rade.
Ova je tehnologija korisna u aplikacijama koje nadilaze autonomna vozila. To nije bila ni primarna motivacija kada je Andreas Velten počeo proučavati femtosekundne (jedan četverosedmični u sekundi) lasere na Sveučilištu u New Mexico-u, a zatim njihovu primjenu u slikanju na MIT-u. Sada profesor i asistent na Sveučilištu Wisconsin, Velten i njegov laboratorij razvili su i patentirali kameru koja može rekonstruirati 3D sliku objekta koji se nalazi iza ugla.
Istraživanje je u velikoj mjeri fokusirano na vrlo brze, preosjetljive kamere koje očitavaju skokove raspršene laserske svjetlosti i rekonstruiraju je u sliku. 
Te bi se kamere mogle koristiti za daljinsko istraživanje, posebno opasnih područja - na primjer, kako bi se vidjeli stanari unutar zgrade tijekom kućnog požara. (Ljubaznošću Instituta Morgridge za istraživanje) 
Biti u stanju procijeniti unutrašnjost zgrade prije ulaska ima očite prednosti. (Ljubaznošću Instituta Morgridge za istraživanje) 
Velten laboratorij radi na primjeni tehnologije da bi se kroz kožu (koja se također raspršuje) vidjela kao neinvazivni medicinski dijagnostički alat. (Ljubaznošću Instituta Morgridge za istraživanje) 
Kamera koja se može vidjeti oko uglova ima i industrijsku primjenu. (Ljubaznošću Instituta Morgridge za istraživanje) Da bi objekt imao smisla, da bi ga uopće vidio, potrebna je kamera koja može pratiti prolazak svjetlosti. Laser, smješten na kameri ili u blizini, ispaljuje kratke provale svjetla. Svaki put kada ti paketi pognu nešto - recimo, zid s druge strane ugla - fotoni koji čine svjetlost raspršuju se u svim smjerovima. Ako im dovoljno odskoči u dovoljno različitim smjerovima, neki će se vratiti natrag u kameru, odskočivši barem tri puta.
"Vrlo je sličan podacima koje bi LIDAR prikupio, osim što bi LIDAR ublažio prvi odboj koji dolazi s izravne površine i napravio 3D sliku toga. Brinemo se zbog odskoka višeg reda koji dolazi nakon toga ", kaže Velten. "Svakog odskakanja fotoni se razdvajaju. Svaki foton nosi jedinstven dio informacija o prizoru. "
Budući da svjetlo odskače od različitih površina u različitim vremenima, fotoaparat mora biti opremljen kako bi uočio razliku. To se događa tako što se bilježi točno vrijeme u kojem foton pogađa receptor i izračunava putanje koje je foton mogao proći. Učinite to za mnogo fotona i nekoliko različitih kutova lasera, i dobit ćete sliku.
Tehnika također zahtijeva senzor koji se zove jednofotonska lavina dioda, ugrađena na silikonski čip. SPAD, kako ga zovu, može registrirati sićušne količine svjetlosti (pojedinačne fotone) pri bilijunu sličica u sekundi - to je dovoljno brzo da se svjetlost kreće.
"Djeluju poput Gegerovih brojača za fotone", kaže Velten. "Kad god foton pogodi piksel na detektor, on će poslati impuls i to registrira računalo. Moraju biti dovoljno brzi da mogu svaki broj pojedinačno prebrojati. "
Faccio laboratorij zauzima malo drugačiji pristup, koristeći neku istu tehnologiju. Tamo gdje je Velten najnoviji uspio prikazati 3D sliku rezolucije oko 10 centimetara (i smanjenje veličine i troškova u odnosu na prethodne generacije), Faccio se fokusirao na praćenje kretanja. I on koristi SPAD senzor, ali laser drži u miru i bilježi manje podataka, tako da to može brže. Dobija pokret, ali ne može puno reći o obliku.
"Idealno bi bilo imati oboje zajedno, to bi bilo fantastično. Nisam siguran kako to učiniti trenutno ", kaže Faccio. Obojica također moraju raditi na korištenju lasera slabije snage, očnih. "Pravi je cilj, možete li vidjeti prave ljude na 50 metara udaljenosti. Tada stvar počinje postati korisna. "
Ostale moguće uporabe uključuju daljinsko istraživanje, posebno opasnih područja - na primjer, kako bi se vidjelo stanare unutar zgrade tijekom požara u kući. Postoji i vojno zanimanje, kaže Faccio; biti u mogućnosti procijeniti unutrašnjost zgrade prije ulaska ima očite prednosti. Veltenov laboratorij primjenjuje tehnologiju da bi se kroz maglu (koja također raspršuje fotone) ili kroz kožu (koja se također raspršuje) mogao vidjeti neinvazivno medicinsko dijagnostičko sredstvo. Čak je razgovarao s NASA-om o oslikavanju špilja na mjesecu.
Zajedno s NASA-inom laboratorijom za mlazni pogon, laboratorij Velten razvija prijedlog za postavljanje satelita koji sadrži jaku verziju uređaja u orbitu oko mjeseca. Dok prođe kroz određene kratere, moći će se prepoznati ako se protežu bočno, u unutrašnjost Mjeseca; takve su špilje mogle jednog dana pružiti dobro utočište lunarnim bazama, kaže Velten.
