Una vista de un escaneo de microondas del logotipo de Duke tomada a través de una pared antes y después de que se hayan eliminado las distorsiones. Teniendo en cuenta los tipos de distorsiones típicamente creadas por flat, paredes uniformes, el nuevo algoritmo permite mejores escaneos sin necesidad de saber de antemano de qué está hecho el muro. Crédito:Daniel Marks, Universidad de Duke
Investigadores de la Universidad de Duke han ideado una forma de ver a través de las paredes utilizando una banda estrecha de frecuencias de microondas sin ningún conocimiento previo de de qué están hechas las paredes. Además de tener aplicaciones obvias en el ámbito de la seguridad, el enfoque podría conducir a dispositivos económicos para ayudar a los trabajadores de la construcción a ubicar fácilmente los conductos, Tuberías y alambres.
El estudio fue publicado en la revista Optica el 5 de diciembre 2017.
"La mayoría de las tecnologías que pueden ver a través de las paredes utilizan una amplia gama de frecuencias, lo que los encarece, "dijo Daniel Marks, profesor asociado de investigación de ingeniería eléctrica e informática en Duke. "Tampoco tienen una resolución muy buena. Por lo tanto, aunque podrían estar bien para ver a una persona moverse al otro lado de una pared, son terribles para encontrar conductos o cables delgados ".
Los enfoques actuales también suelen depender de saber de qué material está hecha la pared antes de intentar ver a través de ella. Esto permite que el software prediga cómo afectará la pared a las ondas de exploración para poder separar los ecos y distorsiones de los objetos sólidos que se buscan.
En el nuevo periódico, Marks y sus colegas David R. Smith, el Profesor James B. Duke de Ingeniería Eléctrica e Informática, y Okan Yurduseven, investigador postdoctoral en ingeniería eléctrica e informática en Duke, aproveche la simetría de una pared en su lugar.
Debido a que las paredes son generalmente planas y uniformes en todas las direcciones, distorsionan las ondas de forma simétrica. La tecnología recién descrita utiliza esta simetría a su favor.
Una vista de un escaneo de microondas del interior de una pared típica antes y después de que se hayan eliminado las distorsiones. Teniendo en cuenta los tipos de distorsiones típicamente creadas por flat, paredes uniformes, el nuevo algoritmo permite mejores escaneos sin necesidad de saber de antemano de qué está hecho el muro. Crédito:Daniel Marks, Universidad de Duke
"Escribimos un algoritmo que separa los datos en partes:una que muestra simetría circular y otra que no, ", explicó Yurduseven." Los datos que no tienen ninguna simetría es lo que estamos tratando de ver ".
La técnica utiliza solo una frecuencia para escanear porque reduce el número de patrones de interferencia creados por la pared y los emisores de frecuencia única son mucho menos costosos que los emisores de banda ancha. Cumplir con un rango estrecho también significa que un dispositivo futuro sería más fácil de borrar con la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC), ya que sería fácil evitar interferir con las frecuencias de microondas dedicadas a otras tecnologías, como Wifi, Servicio de telefonía celular y Bluetooth.
Los investigadores construyeron un dispositivo prototipo para ver qué tan bien funcionaría. En su laboratorio, construyeron un par de tipos diferentes de paredes y luego colocaron objetos detrás de ellos que un trabajador podría querer encontrar, como sementales, conductos eléctricos, cables y cajas de conexiones.
Mirando los datos brutos después de escanear a través de placas de yeso, es difícil distinguir otra cosa que no sea una caja de conexiones de metal, que tiene 4 pulgadas de ancho y 2 pulgadas de grosor. Pero después de analizar los datos y eliminar los patrones simétricos, las imágenes se aclaran considerablemente, y cada componente individual se reconoce fácilmente.
"Imaginamos la combinación de esta técnica con un sistema de visión artificial que alguien podría mover sobre una pared para ver qué hay dentro, ", dijo Marks." Creemos que la tecnología tiene el precio y la sensibilidad para tener un impacto en el mercado ".
