科学家开发出可穿过墙看东西的聪明装置


一种新的能利用无线电接收器捕获墙内物体的奇妙装置出现,未来,它可应用于逮捕闯入者、营救人质和火灾受困人员。
  

研究人员让一个人在放置了28个无线电接收器的方形区域内走动。这个人在右边由无线电波转化成的鸟瞰图中形成了阴影。


     美国犹他大学(University of Utah)的Joey Wilson和Neal Patwari宣布,他们使用了被称作电台层析成像(radio tomographic imaging)的方法,在布满廉价的无线电收发装置的区域内收取和发送信号,来获取和跟踪此区域内移动的人或者其他物体。

     为了测试这项技术,研究者在草坪上的一个方形区域里用28个无线电收发器组建了无线网络。为了便于测量到人体的高度的范围,接收器被放在了用塑料管做成的4英尺高(1.2米)的台上。

     测量结果显示,当一个人在此范围内走动时,无线电信号在每个接收器之间增强了。被测物体会在电脑屏幕上以鸟瞰图的形式显示。

     并且,研究者已经改进了方法,使这种技术能够透过墙“看见”东西。在实验中,由34个接收器建立的网络能在一堵厚墙外,捕获墙内人的移动情况。这项研究的细节发表在在Xiv.org(Xiv.org是科学报纸在印刷前的在线版本)。此项研究将会印刷在电机及电子学工程师联合会(IEEE)移动计算会报杂志上。

     这些信号是这样转变为鸟瞰图的:

     此方法与雷达不同,雷达测量的是一个物体周围的无线电信号,而此方法是利用无线电断层成像测量,来找到无线电波中的“阴影”。这些阴影通常是无线电波穿过人体或者其他物体时减弱形成的。

     Wilson和Patwari在他们所有的试验中都收集到了无线电信号的强度变化情况。实验的形式是这样的:最初,测量区域空无一物,然后一个人从这个区域走过。通过这些数据,他们开发了一种数学方程式,用这种方程式转换变弱的无线电信号为鸟瞰视图。

     研究小组说,这些信号能过穿过障碍物,例如墙、树或者浓烟,当然也能够在黑暗中使用。

     Patwari说:“  我们计划改进此系统,使它能应用于营救人质的过程中。比如当警察进行射击或者进入人质所在的建筑物有危险时,他就可以在进入建筑物之前,投掷许多这样的无线电收发器入建筑内,然后通过电脑成像了解到建筑内人的移动情况。”

    Patwari补充到:“这些收发器是可以二次使用的,只需要在事后重新将它们收集起来就行了。”

    这并不是第一个此类型的超级可视装置

    一种叫做生命阅读器(LifeReader)的无线电雷达技术,美国军方已经签订了第一阶段85000美元的合同,此技术能不接触被测对象,通过多种物体的无线电信号精确捕获和监听心脏的跳动和呼吸的活动。这项技术的目标是能达到穿过墙找到人的军事级应用。

    一种X光图片技术最近展现了美国知名插画家N.C.Wyeth的一副画中的另一副画的颜色细节。仪器发出的X光束投射到画面上,显微仪器就会捕捉到用于作画的不同干粉颜料发出不同的化学元素。

     还有一种利用小型数码相机收集信息的眼镜正在研发中,数码相机收集到的信息会被发送到像“棒棒糖”一样的电极上,将“棒棒糖”放在人的舌头上,便可以帮助盲人“看见”东西。(环球科学编译 罗丽聪)