Wiffract се основава на начин за интерпретиране на тези сигнали за откриване на краищата на обектите и тяхната ориентация
Беше пусната новината, че екип на изследователи от Калифорнийския университет в Санта Барбара е разработил метод за определяне на контурите на неподвижни обекти зад стена, анализиращ изкривяването на Wi-Fi сигнала.
Методът, наречен Wiffract се основава на откриване на промени в сигнала, които се случват в следствие към взаимодействието на електромагнитните вълни излъчван от Wi-Fi предавател с краищата на обекти.
„Изобразяването на фиксирани пейзажи с WiFi е значително предизвикателство поради липсата на движение“, каза Мостофи, професор по електротехника и компютърно инженерство. „След това възприехме напълно различен подход за справяне с този труден проблем, фокусирайки се върху проследяването на ръбовете на обектите.“ Предложената методология и експерименталните резултати се появиха в сборника на 2023 IEEE National Radar Conference (RadarConf) на 21 юни 2023 г.
Изследователите обясняват това когато радиочестотна вълна (RF) на Wifi намира ръбна точка, генерира конус на изходящите лъчи известен като "конус на Келер" ръководени от принципите на геометричната теория на дифракцията (ГТД).
Споменава се, че математическият модел на Wiffract може да улови краищата на неподвижни обекти, използвайки GTD теорията и съответните конуси на Келер. След като идентифицира „гранични точки с висока степен на сигурност“, Wiffract може да реконструира формите на обекти, докато допълнително подобрява получената карта на ръбовете, използвайки усъвършенствани техники за компютърно зрение.
Математическият апарат, използван от изследователите, се основава на геометричната теория на дифракцията GTD, която описва ефектите, които възникват, когато електромагнитната вълна обгражда препятствия.
Демо на Wiffract
В GTD се приема, че енергията се разпространява по лъчите а вълновото поле се разглежда като сбор от полетата от тип лъч. В допълнение към падащите, пречупени и отразени лъчи, GDT теорията въвежда концепцията за дифрактирани лъчи, които възникват, когато мълния удари остър ръб или точка на повърхността на обект.
Ако лъчът удари ръб, дифрактираните лъчи образуват повърхността на конус на Келер, чийто ъгъл на отваряне е равен на удвоения ъгъл между падащия лъч и допирателната към повърхността на ръба в точката на дифракция. Ако падащият лъч е перпендикулярен на допирателната към ръба, конусът се превръща в равнина, а ако удари върха на върха, дифрактираните лъчи се разминават равномерно във всички посоки.
„Когато дадена вълна удари точка на ръба, се появява конус от изходящи лъчи според Геометричната теория на дифракцията (GTD) на Келер, наречен конус на Келер“, обясни Мостофи. Изследователите отбелязват, че това взаимодействие не се ограничава до видимо остри ръбове, но се прилага за по-широк набор от повърхности с достатъчно малка кривина.
„В зависимост от ориентацията на ръба, конусът оставя различни следи (т.е. конични участъци) върху дадена приемна решетка. „След това разработихме математическа рамка, която използва тези конични следи като сигнатури, за да направи извод за ориентацията на ръбовете, като по този начин създаде карта на ръбовете на сцената“, продължи Мостофи.
Предложеният метод не изисква предварително обучение на невронната мрежа и не се ограничава само до идентифициране на обектите, обхванати по време на машинното обучение. Вместо това, невронната мрежа се опитва да пресъздаде контурите на произволни обекти, като следва техните краища.
Сигнален анализатор, който емулира набор от Wi-Fi приемни антени взема предвид промените в мощността на сигнала в отделни точки на двуизмерна равнина. В сигнала, който достига до анализатора, невронната мрежа открива характерни изкривявания на дифрактираните вълни, които се получават, когато вълна се сблъска с ръб и пресъздава пространственото положение на ръбовете.
Като демонстрация на метода изследователите организираха откриването на макети на букви от английската азбука, поставени зад стена, с помощта на три типични предавателя на безжичен сигнал, работещи на Wi-Fi честоти.
За да получи сигнала, беше създадена сканираща количка с няколко Wi-Fi приемника, които се движат напред-назад, като емулират набор от антени. Трябва да се отбележи, че методът работи не само за обекти с видими остри ръбове, но е приложим и за обекти с леко ниво на повърхностна кривина.
най-накрая, ако сте заинтересовани да научите повече за това, можете да проверите подробностите в следваща връзка.