WRAL TechWire: デューク大学の研究者が壁を通して見る方法を発明
発行日:から WRAL TechWire による アラン・マウラー — 2017 年 12 月 19 日
ダーハム – デューク大学の研究者たちは、狭い帯域のマイクロ波周波数を使用して壁を透視する方法を考案しました。このアプローチは、セキュリティの分野で明らかな用途があることに加えて、建設作業員が導管、パイプ、ワイヤーの位置を簡単に見つけるのに役立つ安価なデバイスにつながる可能性があります。
「壁を透視できるほとんどの技術は広範囲の周波数を使用するため、高価になります」とデューク大学の電気工学およびコンピュータ工学准研究教授のダニエル・マークス氏は述べています。 「解像度もあまり良くありません。したがって、壁の向こう側で動いている人を見るのには適しているかもしれませんが、細い導管やワイヤーを見つけるのには適していません。」
現在のアプローチは通常、壁を透視する前に壁がどのような材質でできているかを知ることに依存しています。これにより、ソフトウェアは壁が走査波にどのような影響を与えるかを予測できるため、探索対象の固体物体からエコーや歪みを分離することができます。
新しい論文では、マークス氏と同僚のデイビッド・R・スミス氏（ジェームズ・B・デューク大学の電気・コンピュータ工学教授）と、デューク大学の電気・コンピュータ工学博士研究員オカン・ユルドゥセブン氏が代わりに壁の対称性を利用している。
壁は一般に平らで全方向に均一であるため、波は対称的に歪みます。新たに説明された技術は、この対称性を有利に利用しています。
「私たちはデータを部分に分けるアルゴリズムを書きました。1 つは円対称を示し、もう 1 つは円対称を示さないのです」とユルドゥセブン氏は説明しました。 「私たちが見ようとしているのは、対称性のないデータです。」
この技術では、壁によって生成される干渉パターンの数が削減され、単一周波数エミッタは広帯域エミッタよりもはるかに安価であるため、スキャンに単一周波数のみを使用します。狭い範囲に固執するということは、Wifi、携帯電話サービス、Bluetooth などの他のテクノロジー専用のマイクロ波周波数との干渉を避けるのが容易になるため、将来のデバイスが連邦通信委員会 (FCC) の認可を取得しやすくなるということも意味します。 。
研究者らはプロトタイプのデバイスを構築し、それがどの程度うまく機能するかを確認しました。研究室では、いくつかの異なる種類の壁を構築し、その後ろにスタッド、電線管、ワイヤー、接続箱など、作業員が見つけたいと思われる物体を配置しました。
「私たちは、この技術をマシン ビジョン システムと組み合わせて、誰かが壁を乗り越えて中にあるものを見ることができるようにすることを構想しています」とマークス氏は述べています。 「このテクノロジーには、市場に影響を与えるだけの価格と感度があると考えています。」
研究は雑誌に掲載されました オプティカ 2017 年 12 月 5 日。