據(jù)英國《每日郵報》近日報道，德國慕尼黑工業(yè)大學的科學家研發(fā)出全息圖像處理技術(shù)，可用WiFi信號的微波輻射生成一個區(qū)域及區(qū)域內(nèi)的人和物的3D圖像。

WiFi信號就像是窺探用戶住所的一個窗口。研究人員表示，這一技術(shù)能生成建筑物的掃描，并追蹤到室內(nèi)的人，但它也能夠協(xié)助雪崩或地震后的人員搜救。

Friedenmann Reinhard與Philipp Holl兩位博士在科學期刊《物理評論快報》上發(fā)表的研究稱，光學全息圖需要精湛的激光技術(shù)，而用WiFi發(fā)射器的微波輻射生成全息圖僅需要一個固定的天線和一個可移動的天線。

Friedemann Reinhard博士是慕尼黑大學的埃米諾特研究小組沃爾特肖特基學院量子傳感器部門的主任，他說，“有了這項技術(shù)，我們可以生成WiFi發(fā)射器周圍空間的3D圖像，就好像我們的眼睛可以看到微波輻射一樣。”

通過微波輻射生成圖像需要大帶寬的、有特殊用途的發(fā)射器。頻段為2.4GHz和5GHz的小帶寬典型家用WiFi發(fā)射器足以讓研究人員來使用全息數(shù)據(jù)處理技術(shù)，甚至藍牙和手機信號也行得通。這些設備的波長對應于幾厘米的空間分辨率。

Philipp Holl說，“人們不再使用一個可移動的天線點對點地測量圖像，而是使用更多的天線來獲取像視頻一樣的圖像頻率。未來的WiFi頻率可能會達到60GHz IEEE 802.11標準，這將使分辨率精確到毫米。”

將微波全息圖當作光學圖像來處理這一想法有可能將微波圖像和相機圖像結(jié)合起來。從微波圖像中提取的額外信息能夠被嵌入到一部智能手機的相機圖像中，用于追蹤與丟失物品相連的無線電標簽。但科學家們才剛剛開始研發(fā)這項技術(shù)。

盡管研究人員能預見到用于工業(yè)和營救方面的技術(shù)，但他們也知道，如果這項技術(shù)被不當利用，會侵犯到隱私安全。

慕尼黑工業(yè)大學(TUM)的科學家已經(jīng)開發(fā)出一種新型的全息成像技術(shù)，描繪了一種利用Wi-Fi發(fā)射器的輻射產(chǎn)生的對周圍環(huán)境的三維圖像。當這種信號通過生產(chǎn)空間時，工業(yè)設施操作員可以使用這個特性跟蹤對象。

就像通過一個窗口，全息圖投射一個看似立體的圖像。而光學全息圖需要復雜的激光技術(shù)，而產(chǎn)生一個Wi-Fi發(fā)射機發(fā)射的微波全息圖僅僅要求一個固定的天線和一個可移動的天線，F(xiàn)riedenmann Reinhard博士和Philipp Holl博士在著名科學期刊《物理評論快報》雜志上闡述了這項新型的技術(shù)。

“使用這種技術(shù)，我們可以利用Wi-Fi發(fā)射器實現(xiàn)三維空間圖像，就像我們的眼睛能看到的微波輻射，”Friedemann Reinhard說，他是慕尼黑大學的埃米諾特研究小組沃爾特肖特基學院量子傳感器部門的主任。研究人員設想的部署領(lǐng)域，特別是在一些工業(yè)4.0行業(yè)領(lǐng)域，如自動化的工業(yè)設施，本地化零件和設備中往往還是困難的。

允許微波輻射的本地化過程，甚至通過墻壁，通過探測信號模式的變化來實現(xiàn)人的出現(xiàn)的這種技術(shù)已經(jīng)存在。而這里的創(chuàng)新是，整個空間可以通過Wi-Fi或手機信號實現(xiàn)全息處理成像。

“當然，這會引發(fā)隱私問題。畢竟，在某種程度上甚至加密信號也會傳輸環(huán)境圖像到外面的世界，”項目負責人Friedemann Reinhard說。“然而，這種技術(shù)將來用于探測陌生的臥室或隱私也是不大可能的這是不大可能的。因為，為此，你需要在建筑周圍布滿一個大的天線，而這幾乎不會被忽視。但是還有有更簡單的方法可用。”

厘米量級分辨率

迄今為止，利用微波輻射產(chǎn)生圖像是需要用專用發(fā)射機且具需要大帶寬。利用全息數(shù)據(jù)處理，典型的家用Wi-Fi發(fā)射器在2.4和5 GHz頻段這種很小的帶寬就足夠研究人員的使用。甚至可以使用藍牙和手機信號。這些設備的波長對應于幾厘米的空間分辨率。

“不是用一個移動的天線，一個點一個點地進行測量，你可以采用更大的天線數(shù)量來獲取視頻圖像的頻率，”Philipp Holl說，他進行了具體的實驗過程。“未來Wi-Fi的頻率，如提出的60 GHz IEEE 802.11標準將允許分辨率下降到毫米范圍內(nèi)。”

展望未來

眾所周知的光學方法的圖像處理也可以被部署在Wi-Fi全息成像技術(shù)上：一個例子是用于顯微鏡暗視野的方法，從而提高了弱衍射結(jié)構(gòu)的識別。另一個過程是白光全息，研究人員利用剩余的小帶寬的Wi-Fi發(fā)射機，以消除噪聲散射輻射。

處理微波全息圖的概念，如光學圖像，使微波圖像與相機圖像相結(jié)合。從微波圖像中提取的附加信息可以嵌入到智能手機的攝像機圖像中，例如跟蹤附加到丟失項目的無線標簽。

但科學家們覺著這項技術(shù)正處于技術(shù)發(fā)展的初期。例如，缺乏對特定材料透明度的研究。這方面的知識將有利于發(fā)展的油漆或墻紙半透明的微波隱私保護，而透明材料可以部署在工廠大廳，實現(xiàn)零件的跟蹤。

研究人員希望，這項技術(shù)的進一步發(fā)展將有助于在雪崩或倒塌的建筑物下重建遇難者位置信息。而傳統(tǒng)的方法只能讓受害者點定位、全息信號處理可以實現(xiàn)破壞結(jié)構(gòu)的空間表示，允許緊急救援人員避開廢墟中的重物而利用廢墟的空間系統(tǒng)迅速直接地救援受害者。