视频:麻省理工学院的 X 射线视觉系统可以直视混凝土墙

视频:麻省理工学院的 X 射线视觉系统可以直视混凝土墙

随着将士兵培养成“超级士兵”的迫切需要,一些颇具超级英雄风范的技术改进已成为现实世界国防部门的追求,例如能够穿透墙壁听到声音、随意飞行或利用超人的力量。现在我们可以将 X 射线视觉添加到该列表中。

麻省理工学院林肯实验室的一组研究人员发明了一种雷达阵列,它可以实时显示实心混凝土墙另一侧的情况,即使墙厚八英寸,距离 60 英尺。这绝非易事。超过 99% 的雷达信号在穿过墙壁时会丢失,而反射信号返回时又会丢失 99%。但通过利用信号放大器、巧妙的滤波技术和一些强大的数字处理,新的雷达系统能够以每秒 10.8 帧的速度实时显示实心墙另一侧的活动。

该阵列由两排雷达天线组成——上排有 8 个发射器,下排有 13 个接收器——发射器排配有强大的信号放大器,以抵消由墙壁造成的(两倍)信号损失。发射器向障碍物发射增强的 S 波段波,而这里系统遇到了第一个真正的挑战:墙壁本身。

无论波有多强,或者能穿透多厚的墙,墙总是会显示为最亮的元素。为了解决这个问题,系统采用了模拟晶体滤波器,可用于从结果中删除墙。这是因为,距离墙 30 英尺远的墙会以不同于墙另一侧的人(可能距离墙 35 英尺或 40 英尺)的频率返回信号。系统会确定墙的位置并过滤掉这些信号,只留下与墙外距离相对应的频率。

它还会过滤掉无生命的物体,因为系统是基于运动来工作的——也就是说,将每一帧与前一帧进行比较,看看发生了什么变化。所以家具和其他障碍物不会出现在最终结果中,但人类——即使是那些尽力保持静止的人——也会被记录下来。

最终结果是一幅图像,提供了墙另一侧区域的俯视图。该系统目前还很粗糙。阵列长约 8.5 英尺(非便携式),即使经过系统在接收端执行的所有算法处理,墙另一侧的目标也只能用屏幕上缓慢移动的红色斑点粗略地表示出来。

但经过一些调整——团队希望改进终端用户界面,使图像更清晰,目标以十字或正方形表示,而不是像天气图上移动的风暴系统那样——也许还会缩小,车载版本可以大大增强城市战斗中的态势感知能力。林肯实验室团队在下面的视频中对具体细节进行了更详细的解释。

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