WRAL TechWire：杜克大学研究人员发明了看穿墙壁的方法
发布日期：从 WRAL 技术线 经过 艾伦·毛雷尔 — 2017 年 12 月 19 日
达勒姆——杜克大学的研究人员设计了一种利用窄带微波频率看穿墙壁的方法。除了在安全领域有明显的应用之外，该方法还可以带来廉价的设备来帮助建筑工人轻松定位导管、管道和电线。
杜克大学电气与计算机工程副研究教授丹尼尔·马克斯表示：“大多数能穿墙的技术都使用广泛的频率，这使得它们价格昂贵。” “他们也没有很好的分辨率。因此，虽然它们可能很适合看到在墙的另一边移动的人，但它们很难找到细的导管或电线。”
目前的方法通常还依赖于在尝试看穿墙壁之前了解墙壁是由什么材料制成的。这使得软件能够预测墙壁将如何影响扫描波，从而可以将回声和扭曲与正在寻找的固体物体分开。
在一篇新论文中，马克斯和他的同事、詹姆斯·B·杜克大学电气与计算机工程系教授戴维·R·史密斯（David R. Smith）以及杜克大学电气与计算机工程系博士后研究员奥坎·尤尔杜塞文（Okan Yurduseven）利用了墙的对称性。
由于墙壁在各个方向上通常是平坦且均匀的，因此它们以对称的方式扭曲波浪。新描述的技术利用了这种对称性的优势。
“我们编写了一种算法，将数据分成几部分——一个显示圆形对称性，另一个不显示圆形对称性，”Yurduseven 解释道。 “我们想要看到的是不对称的数据。”
该技术仅使用单一频率进行扫描，因为它减少了墙壁产生的干扰图案的数量，并且单频发射器比宽带发射器便宜得多。坚持窄范围还意味着未来的设备将更容易获得联邦通信委员会 (FCC) 的批准，因为可以轻松避免干扰专用于其他技术（例如 Wifi、蜂窝电话服务和蓝牙）的微波频率。
研究人员建造了一个原型设备来看看它的工作效果如何。在他们的实验室中，他们建造了几种不同类型的墙壁，然后在墙壁后面放置了工人可能想要找到的物体，例如螺柱、电线管、电线和接线盒。
“我们设想将这项技术与机器视觉系统相结合，这样人们就可以翻过墙来查看里面的东西，”马克斯说。 “我们认为该技术具有对市场产生影响的价格点和敏感性。”
该研究发表在期刊上 光学 2017 年 12 月 5 日。