Une vue d'un balayage par micro-ondes du logo Duke pris à travers un mur avant et après la suppression des distorsions. En prenant en compte les types de distorsions typiquement créées par flat, murs uniformes, le nouvel algorithme permet de meilleurs scans sans avoir besoin de savoir à l'avance de quoi est fait le mur. Crédit :Daniel Marks, université de Duke
Des chercheurs de l'Université Duke ont mis au point un moyen de voir à travers les murs en utilisant une bande étroite de fréquences micro-ondes sans aucune connaissance préalable de la composition des murs. En plus d'avoir des applications évidentes dans le domaine de la sécurité, l'approche pourrait conduire à des dispositifs peu coûteux pour aider les travailleurs de la construction à localiser facilement les conduits, tuyaux et fils.
L'étude a été publiée dans la revue Optique le 5 décembre, 2017.
"La plupart des technologies capables de voir à travers les murs utilisent une large gamme de fréquences, ce qui les rend chers, " a déclaré Daniel Marks, professeur agrégé de recherche en génie électrique et informatique à Duke. "Ils n'ont pas non plus une très bonne résolution. Ainsi, même s'ils peuvent être parfaits pour voir une personne se déplacer de l'autre côté d'un mur, ils sont terribles pour trouver des conduits ou des fils minces."
Les approches actuelles reposent également généralement sur la connaissance du matériau du mur avant d'essayer de voir à travers. Cela permet au logiciel de prédire comment le mur affectera les ondes de balayage afin qu'il puisse séparer les échos et les distorsions des objets solides recherchés.
Dans le nouveau journal, Marks et ses collègues David R. Smith, le professeur James B. Duke de génie électrique et informatique, et Okan Yurduseven, chercheur postdoctoral en génie électrique et informatique à Duke, profiter de la symétrie d'un mur à la place.
Parce que les murs sont généralement plats et uniformes dans toutes les directions, ils déforment les ondes de façon symétrique. La technologie nouvellement décrite utilise cette symétrie à son avantage.
Une vue d'un balayage par micro-ondes d'un intérieur de mur typique avant et après la suppression des distorsions. En prenant en compte les types de distorsions typiquement créées par flat, murs uniformes, le nouvel algorithme permet de meilleurs scans sans avoir besoin de savoir à l'avance de quoi est fait le mur. Crédit :Daniel Marks, université de Duke
"Nous avons écrit un algorithme qui sépare les données en parties, une qui montre une symétrie circulaire et une autre qui ne le fait pas, " a expliqué Yurduseven. " Les données qui n'ont aucune symétrie sont ce que nous essayons de voir. "
La technique n'utilise qu'une seule fréquence pour balayer car elle réduit le nombre de motifs d'interférence créés par le mur et les émetteurs monofréquence sont beaucoup moins chers que les émetteurs à large bande. S'en tenir à une plage étroite signifie également qu'un futur appareil serait plus facile à effacer avec la Federal Communications Commission (FCC), car il serait aisé d'éviter d'interférer avec les fréquences hyperfréquences dédiées à d'autres technologies, comme le Wi-Fi, service de téléphonie cellulaire et Bluetooth.
Les chercheurs ont construit un prototype d'appareil pour voir à quel point il fonctionnerait. Dans leur laboratoire, ils ont construit deux types de murs différents et ont ensuite placé des objets derrière eux qu'un travailleur pourrait vouloir trouver, comme des clous, conduits électriques, fils et boîtes de jonction.
En regardant les données brutes après la numérisation à travers des plaques de plâtre, il est difficile de distinguer autre chose qu'une boîte de jonction en métal, qui est de 4 pouces de large et 2 pouces d'épaisseur. Mais après avoir analysé les données et supprimé les motifs symétriques, les images s'éclaircissent considérablement, et chaque composant individuel est facilement reconnu.
"Nous envisageons de combiner cette technique avec un système de vision industrielle que quelqu'un pourrait déplacer sur un mur pour voir ce qu'il y a à l'intérieur, " a déclaré Marks. " Nous pensons que la technologie a le prix et la sensibilité nécessaires pour avoir un impact sur le marché. "
