Wiffract는 이러한 신호를 해석하여 물체의 가장자리와 방향을 감지하는 방법을 기반으로 합니다.
팀이 있다는 소식이 공개되었습니다. 캘리포니아 대학교 연구진 산타바바라에서 정지된 물체의 윤곽을 결정하는 방법을 개발했습니다. Wi-Fi 신호 왜곡을 분석하는 벽 뒤에 있습니다.
라고 불리는 메소드 Wiffract는 발생하는 신호의 변화를 감지하는 데 기반을 둡니다. 만기가되는 전자기파의 상호작용에 물체의 가장자리와 함께 Wi-Fi 송신기에서 나오는 소리입니다.
전기 및 컴퓨터 공학 교수인 Mostofi는 "WiFi를 사용하여 고정된 풍경을 이미징하는 것은 움직임이 없기 때문에 상당한 도전입니다."라고 말했습니다. "그런 다음 우리는 이 어려운 문제를 해결하기 위해 물체의 가장자리를 추적하는 데 중점을 두는 완전히 다른 접근 방식을 취했습니다." 제안된 방법론과 실험 결과는 2023년 21월 2023일 XNUMX IEEE National Radar Conference(RadarConf) 회의록에 게재되었습니다.
연구자들은 이렇게 설명한다. 라디오 주파수가 나올 때 (RF)의 Wi-Fi는 가장자리 지점을 찾아 원뿔을 생성합니다. 나가는 광선의 "켈러의 원뿔"로 알려진 기하학적 회절 이론(GTD)의 원리를 따릅니다.
수학적 모델이 언급되어 있다. Wiffract는 GTD 이론을 사용하여 고정된 물체의 가장자리를 캡처할 수 있습니다. 그리고 상응하는 켈러 콘. "신뢰도가 높은 가장자리 지점"을 식별하면 Wiffract는 고급 컴퓨터 비전 기술을 사용하여 결과 가장자리 맵을 더욱 개선하는 동시에 개체 모양을 재구성할 수 있습니다.
연구원들이 사용하는 수학적 장치는 전자기파가 장애물을 둘러쌀 때 발생하는 효과를 설명하는 회절 GTD의 기하학적 이론을 기반으로 합니다.
Wiffract 데모
GTD에서는 에너지가 광선을 따라 전파되는 것으로 가정합니다. 웨이브 필드는 광선 유형 필드의 합으로 간주됩니다. 입사광선, 굴절광선, 반사광선 외에도 GDT 이론은 회절광선의 개념을 도입합니다. 번개가 물체 표면의 날카로운 모서리나 점에 부딪힐 때 발생합니다.
빔이 모서리에 닿으면 회절된 광선은 입사 빔과 회절 지점에서 모서리 표면의 접선 사이의 각도의 두 배와 같은 개방 각도를 갖는 켈러 원뿔의 표면을 형성합니다. 입사광선이 모서리의 접선에 수직이면 원뿔은 평면이 되고 꼭지점의 끝부분에 닿으면 회절광선은 모든 방향으로 균일하게 발산합니다.
"주어진 파동이 가장자리 지점에 부딪히면 켈러 원뿔이라고 불리는 켈러의 회절 기하학 이론(GTD)에 따라 나가는 광선의 원뿔이 나타납니다"라고 Mostofi는 설명했습니다. 연구원들은 이러한 상호 작용이 눈에 띄게 날카로운 모서리에만 국한되지 않고 충분히 작은 곡률을 가진 더 넓은 표면 세트에 적용된다는 점에 주목했습니다.
“가장자리의 방향에 따라 원뿔은 주어진 수신 격자에 서로 다른 흔적(즉, 원뿔형 단면)을 남깁니다. "그런 다음 우리는 이러한 원뿔형 추적을 서명으로 사용하여 가장자리의 방향을 추론하여 장면의 가장자리 맵을 만드는 수학적 프레임워크를 개발했습니다."라고 Mostofi는 계속 말했습니다.
제안하는 방법은 신경망의 사전 훈련이 필요하지 않습니다. 기계 학습 중에 다루는 객체를 식별하는 것에만 국한되지 않습니다. 대신 신경망은 가장자리를 따라 임의 개체의 윤곽을 재현하려고 시도합니다.
Wi-Fi 수신기 안테나 세트를 에뮬레이트하는 신호 분석기 XNUMX차원 평면의 개별 지점에서 신호 전력의 변화를 고려합니다. 분석기에 도달하는 신호에서 신경망은 특성 왜곡을 감지합니다. 파동이 가장자리에 충돌할 때 생성되는 회절파 가장자리의 공간적 위치를 다시 만듭니다.
이 방법을 시연하기 위해 연구원들은 Wi-Fi 주파수에서 작동하는 세 가지 일반적인 무선 신호 송신기를 사용하여 벽 뒤에 배치된 영어 알파벳 글자의 모형을 감지하는 작업을 조직했습니다.
신호를 수신하기 위해 안테나 세트를 에뮬레이션하여 앞뒤로 움직이는 여러 Wi-Fi 수신기가 포함된 스캐닝 카트가 만들어졌습니다. 이 방법은 눈에 띄는 날카로운 모서리가 있는 개체에만 적용되는 것이 아니라 표면 곡률이 약간 있는 개체에도 적용할 수 있다는 점에 유의해야 합니다.
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