WRAL TechWire：杜克大學研究人員發明了看穿牆壁的方法
發布日期：從 WRAL 技術線 經過 艾倫·毛雷爾 — 2017 年 12 月 19 日
達勒姆——杜克大學的研究人員設計了一種利用窄帶微波頻率看穿牆壁的方法。除了在安全領域有明顯的應用之外，該方法還可以帶來廉價的設備來幫助建築工人輕鬆定位導管、管道和電線。
杜克大學電機與電腦工程副研究教授丹尼爾·馬克斯 (Daniel Marks) 表示：“大多數能穿牆的技術都使用廣泛的頻率，這使得它們價格昂貴。” “他們也沒有很好的分辨率。因此，雖然它們可能很適合看到在牆的另一邊移動的人，但它們很難找到細的導管或電線。”
目前的方法通常還依賴在嘗試看穿牆壁之前了解牆壁是由什麼材料製成的。這使得軟體能夠預測牆壁將如何影響掃描波，從而能夠將迴聲和扭曲與正在尋找的固體物體分開。
在一篇新論文中，馬克斯和他的同事大衛·R·史密斯（James B. Duke 電氣與計算機工程教授David R. Smith）以及杜克大學電機與計算機工程博士後研究員奧坎·尤爾杜塞文（Okan Yurduseven）利用了牆的對稱性。
由於牆壁在各個方向上通常是平坦且均勻的，因此它們以對稱的方式扭曲波浪。新描述的技術利用了這種對稱性的優勢。
「我們編寫了一種演算法，將數據分成幾部分——一個顯示圓形對稱性，另一個不顯示圓形對稱性，」Yurduseven 解釋道。 “我們想要看到的是不對稱的數據。”
該技術僅使用單一頻率進行掃描，因為它減少了牆壁產生的干擾圖案的數量，並且單頻發射器比寬頻發射器便宜得多。堅持窄範圍也意味著未來的設備將更容易獲得聯邦通訊委員會 (FCC) 的批准，因為可以輕鬆避免干擾專用於其他技術（例如 Wifi、蜂窩電話服務和藍牙）的微波頻率。
研究人員建造了一個原型設備來看看它的工作效果如何。在他們的實驗室中，他們建造了幾種不同類型的牆壁，然後在牆壁後面放置了工人可能想要找到的物體，例如螺柱、電線管、電線和接線盒。
「我們設想將這項技術與機器視覺系統結合，這樣人們就可以翻過牆壁來查看裡面的東西，」馬克斯說。 “我們認為該技術具有對市場產生影響的價格點和敏感性。”
該研究發表在期刊上 光學 2017 年 12 月 5 日。