Wi-Fi роутер может использоваться для получения голограмм
15.05.2017 12:15

Wi-Fi роутер может использоваться для получения голограмм

Источник перевод для gearmix ()

Одной из наиболее поразительных технологий визуализация должна считаться голограмма, получаемая с помощью лазера. Но лазерный луч не очень хороший выбор — лазер не видит сквозь стены. Wi-Fi сигналы, напротив, прекрасно проходят через большинство стен. Это хорошо подтверждает демонстрация голографии с помощью маршрутизатора Wi-Fi.

csm_170504_Kreuz_Fig3a_900_01_3e9c6521be-800x600

Основная идея голографии заключается в том, что, когда свет рассеивается от объекта, он кодирует 3D-структуру объекта. В процессе записи изображения обычно теряется часть информации о нём. Это происходит потому, что захватывается только часть рассеянного света, поэтому записывается только яркость света, попавшего в объектив.

При таком способе записи теряются фазы светового поля: известно направление, откуда пришёл свет и то, насколько он ярок, но неизвестно, какое расстояние прошёл луч после рассеивания от объекта. Такого рода информация необходима для получения 3D-изображения. Сведения о расстоянии получают путем измерения фазы и амплитуды светового поля.

Голографический метод записи восстанавливает информацию об утраченных фазах путём смешивания двух световых полей: одно поле рассеивается от изображаемого объекта, а другое нет. Затем оба световых поля смешивают. Как и в случае нормальной фотографической визуализации, можно записать только яркость света, но теперь яркость определяется двумя компонентами: количеством света, рассеянного объектом и относительной фазой между рассеянным и не рассеянным светом.

Таким образом происходит преобразование 3D-формата в 2D-формат.

Использование лазеров обусловлено следующими причинами: свет от лазера очень яркий, что необходимо, так как видимый свет не очень эффективно рассеивается от большинства материалов. Микроволны, напротив, очень эффективно отражаются от металла. В обычной комнате с одним Wi-Fi передатчиком, сигнал, записанный на приемной антенне, уже является смесью Wi-Fi сигналов, которые приходят из разных направлений после рассеяния от всех металлических предметов в комнате (гвоздей, ручек дверей, металлические конструкций в стенах, и т.д.).

Для получения голографического изображения с помощью микроволн хитрость заключается в том, чтобы отфильтровать вклады от этих отражений. Это вполне достижимо относительно простым передатчиком Wi-Fi.

Исследователи использовали стандартную точку доступа Wi-Fi 5 ГГц в качестве источника излучения и крест из алюминиевой фольги в качестве объекта. Для фиксации Wi-Fi-излучения они использовали одну сканирующую антенну, которая перемещалась по точкам определённой площади. Затем принятый сигнал был смешан со вторым сигналом от другой антенны того же передатчика, находящейся в фиксированном положении.

Это дало исследователям 2D интерференционную картину, которую они использовали для реконструирования 3D-изображения.

Полученное изображение имело массу помех от различных предметов, и для их устранения была снята серия спектрограмм на разных частотах (каналов Wi-Fi). Полученные данные затем были обработаны специальным ПО, а затем другим специализированным ПО по обработке изображений, которое сравнивало полученный результат с сигналом от реперного источника (им мог быть сигнал как от стационарной антенны, так и и усреднённый сигнал фона).

Исследователи также использовали компьютерное моделирование, чтобы показать, что это метод применим к изображению более сложных структур. Они полагают, что Wi-Fi голография может быть использована для отслеживания RFID-меток на складах или для других нужд.

В принципе Wi-Fi роутер может быть с успехом заменён двумя мобильными телефонами, надо только точно их позиционировать относительно друг друга. Тем более, что необходимое ПО может быть задействовано прямо на них.

Но пока можно спать спокойно — технология ещё не выбралась из лаборатории — и в ближайшее время никто не будет за вами следить из-за стены.



ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ


© Gearmix 2013
Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта gearmix.ru
Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи.
Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.

Понравилась статья?
Поделись с друзьями!

x

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *