Да, звучит как тревожный заголовок про очередной способ шпионить за пользователями интернета, теперь уже при помощи Wi-Fi, от которого даже в туалете не спрячешься. Однако речь пока идёт о перспективной технологии радиочастотного зрения. В чем перспектива и почему Wi-Fi пока не понятно. но сама по себе технология интересная.
Сие есть разработка учёных из лаборатории профессора электротехники и компьютерной инженерии Ясамина Мостофи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Это уже не первая работа группы, они продолжают впечатлять нас новыми разработками в области использования Wi-Fi сигналов. На этот раз они предложили новую основу, которая может обеспечить высококачественное изображение неподвижных объектов только с помощью сигналов Wi-Fi.
«Изображать неподвижные объекты с помощью Wi-Fi довольно сложно из-за отсутствия движения», — сказал Мостофи. «Но мы применили совершенно другой подход к решению этой сложной проблемы, сосредоточившись вместо этого на отслеживании краев объектов»
Их метод основан на геометрической теории дифракции и конусах Келлера, которые используются для отслеживания краев и рёбер объектов. Конусы Келлера - это математическое описание распространения дифракционных лучей, которые распространяются от каждого ребра тела.
«Когда данная волна падает на крайнюю точку, возникает конус исходящих лучей в соответствии с геометрической теорией дифракции Келлера (GTD), называемый конусом Келлера», — объяснил Мостофи.
Исследователи отмечают, что это взаимодействие не ограничивается видимыми острыми краями, а распространяется на более широкий набор поверхностей с достаточно малой кривизной.
Это означает, что теперь мы можем получать четкие изображения объектов, даже если они находятся за стеной. Более того, исследователи впервые смогли отображать английский алфавит через стены с помощью Wi-Fi. Раньше это считалось слишком сложной задачей из-за сложных деталей букв, но благодаря новой технологии это стало возможным.
Как уже упоминалось, работа основана на предыдущей работе лаборатории Мостофи, которая с 2009 года является пионером в использовании повседневных радиочастотных сигналов, таких как Wi-Fi, для различных приложений. Они уже применяли эти сигналы для анализа толпы, идентификации людей, интеллектуального здоровья и умных пространств.
Суть работы заключается в создании вычислительного ядра проекции изображений на основе конуса Келлера. Это ядро позволяет выводить информацию о существовании и ориентации краев объектов путем проверки гипотез на небольшом наборе возможных ориентаций. То есть, если мы определяем существование края для определенной точки, мы выбираем ориентацию края, которая наилучшим образом соответствует сигнатуре на основе конуса Келлера.
«В зависимости от ориентации края конус оставляет разные следы (т. е. конические секции) на заданной сетке приемника. Затем мы разрабатываем математическую основу, которая использует эти конические следы в качестве сигнатур для определения ориентации краев, таким образом создавая край карта места происшествия», — продолжил Мостофи.
Исследователи также провели тщательное исследование влияния различных параметров на систему визуализации на основе краев. Они изучили кривизну поверхности, ориентацию края, расстояние до сетки приемника и расположение передатчика на конусах Келлера. Это позволило им разработать основу для методического проектирования системы визуализации на основе этой технологии.
«Края реальных объектов имеют локальные зависимости», — сказал Анураг Паллапролу, доктор философии, участник проекта. «Таким образом, как только мы находим точки границ с высокой достоверностью с помощью предлагаемого ядра визуализации, мы затем распространяем их информацию на остальные точки, используя байесовское распространение информации. Этот шаг может дополнительно помочь улучшить изображение, поскольку некоторые из краев могут быть в слепой зоне или может быть подавлен другими краями, расположенными ближе к передатчикам».
В экспериментах команды использовались три передатчика Wi-Fi, которые посылали беспроводные волны в заданной области. Приемники Wi-Fi были установлены на беспилотном транспортном средстве (так написали в статье, по факту - машинка на радиоуправлении), которое имитировало сетку приемника Wi-Fi во время движения. Приемник измерял мощность принятого сигнала и использовал ее для формирования изображения с помощью предложенной методологии.
Эти новые разработки открывают двери для множества потенциальных приложений. Например, они могут быть использованы для обнаружения и отслеживания объектов внутри зданий, даже если они находятся за стенами. Это может быть полезно в области безопасности или в медицинских учреждениях для наблюдения за пациентами. Также возможно применение этой технологии в сфере робототехники и автономных систем.
Благодарю за чтение! Если понравилась статья, то предлагаю подписаться, будет ещё много таких. Есть мысли по предмету статьи и не только - приглашаю в комментарии. Кроме того, у меня есть страница на сервисе поддержки авторов Бусти, просто сообщаю, поддержка - дело добровольное.
