
研究人员说,可以使用无线电信号在墙壁上跟踪人们的运动的“ X射线视觉”可能是智能家居,游戏和医疗保健的未来。
MIT计算机科学家建造的新系统可以浏览无线电波那从人体弹起。他们补充说,接收器拾取了通过计算机算法处理的反射,以实时绘制人们的动作。
与其他不同运动跟踪设备但是,新系统利用了短波长的无线电信号可以穿过墙壁。研究人员说,这使该系统被称为RF捕获物,可以通过墙壁准确90%的墙来识别15个不同的人。 RF捕获系统甚至可以在0.8英寸(2厘米)内跟踪其运动。 [10种将改变您生活的技术这是给出的
研究人员说,这项技术的应用可能与手势控制的游戏设备那个竞争微软的Kinect系统,电影中特殊效果的运动捕获,甚至监测医院患者的生命体征。
“这基本上使您可以透过墙壁看,” Fadel Adib博士说。麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室的学生,以及一篇新论文的首席作者,描述了该系统。 “我们的革命仍然远不远,光学系统可以为您提供什么,但是在过去的三年中,我们已经从能够发现墙后的某人并感觉到粗糙的运动,直到今天,您可以大致看到一个人的样子心率。”
由麻省理工学院电气工程和计算机科学教授Dina Katabi领导的团队多年来一直在开发无线跟踪技术。 2013年,研究人员使用Wi-Fi信号通过墙壁检测人类并跟踪其运动的方向。
新系统在11月2日至11月5日在日本举行的Siggraph Asia会议上揭幕,使用的无线电波的强大1000倍Wi-Fi信号。 Adib说,改进的硬件和软件使RF捕获总体上是更强大的工具。
Adib告诉Live Science:“这些(RF捕获使用的无线电波)产生了弱的信号,但是我们可以从它们中提取更多信息,因为它们是专门为使它成为可能的。”
该系统使用THAPED天线阵列的笔记本电脑的大小,该笔记本电脑沿垂直部分具有四个发射器,并沿水平截面具有16个接收器。研究人员说,该阵列由具有功能强大的图形卡的标准计算机控制,用于分析数据。
由于无生命的对象也反映了信号,因此系统首先扫描静态特征并将其从其分析中删除。然后,需要一系列快照,寻找随着时间而变化的反射,代表移动人体部位。
但是,除非一个人的身体部位与天线阵列相关,否则不会将传输光束重新定向回传感器。这意味着每个快照仅捕获其某些身体部位,而捕获的部分因框架而异。 Adib说:“与光相比,身体的每个部位都反映了信号的后退,这就是为什么您可以准确地恢复了使用相机的人看起来的样子。” “但是有了[无线电波],只有一部分身体部位将信号反射回信号,您甚至都不知道哪些信号。”
研究人员说,该解决方案是一种智能算法,可以在快照中识别身体部位,并使用人类骨骼的简单模型将它们固定在一起以创建轮廓。但是,扫描天线阵列周围的整个3D空间使用了很多计算机功率,因此,为简化事物,研究人员从军事雷达系统中借了概念,这些概念可以锁定并跟踪目标。 [6种真实的间谍技术这是给出的
使用所谓的“粗到五”算法,系统首先使用少量天线扫描宽区域,然后逐渐增加天线的数量,以便在代表身体部位的强反射区域中零,同时忽略其余房间的其余部分。
这种方法使系统能够从约10英尺(3米)的距离并通过墙壁识别一个人移动的身体部分,精度为99%。它还可以追踪个人在空中写的字母,通过跟踪手掌的运动到一英寸(仅几厘米)之内。
目前,RF捕获只能跟踪直接面对传感器的人,并且不能像传统的运动捕获解决方案那样执行完整的骨骼跟踪。但是阿迪布说,引入了一个更复杂的模型人体,或增加阵列的数量,可以帮助克服这些限制。
该系统的构建费用仅为200至300美元,麻省理工学院团队已经在将技术应用于其第一个商业应用程序中 - 一种名为Emerald的产品,旨在检测,预测和防止老年人之间的跌倒。
阿迪布说:“这是第一个将上市的应用程序。” “但是,一旦您拥有一台设备并且很多人都在使用它,那么生产此类设备的成本就会立即降低,一旦减少,您就可以将其用于更多应用程序。”
该技术的最初应用很可能是在医疗保健中,团队很快将在医院病房中部署该技术,以监视呼吸模式患有睡眠呼吸暂停的患者。但是,随着技术的分辨率的增加,ADIB说,它可以在手势控制和运动捕获方面开放许多应用程序。
他补充说:“在达到这种水平的忠诚之前,我们还有一条漫长的道路。” “仍然需要克服许多技术挑战。但是我认为,在未来几年中,这些系统将大大发展为此。”
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