Los investigadores del laboratorio del profesor de la Universidad de California en Santa Bárbara, Yasamin Mostofi, dieron la primera demostración de imágenes tridimensionales de objetos a través de las paredes utilizando una señal inalámbrica ordinaria. La técnica, que involucra a dos drones trabajando en conjunto, podría tener una variedad de aplicaciones, comobúsqueda y rescate de emergencia, descubrimiento arqueológico y monitoreo estructural.
"Nuestro enfoque propuesto ha permitido a los vehículos aéreos no tripulados obtener imágenes de los detalles a través de las paredes en 3D con solo señales WiFi", dijo Mostofi, profesor de ingeniería eléctrica e informática en UCSB. "Este enfoque utiliza solo mediciones WiFi RSSI, no requiere ningunamediciones previas en el área de interés y no necesita objetos para moverse para obtener imágenes ".
La metodología propuesta y los resultados experimentales aparecieron en la Conferencia Internacional de la Asociación para Maquinaria de Computación / Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos sobre Procesamiento de Información en Redes de Sensores IPSN en abril de 2017.
En su experimento, dos octocópteros autónomos despegan y vuelan fuera de una casa de ladrillo cerrada de cuatro lados cuyo interior es desconocido para los drones. Durante el vuelo, un helicóptero transmite continuamente una señal WiFi, cuya potencia recibida se mide porel otro helicóptero con el propósito de obtener imágenes en 3D. Después de atravesar algunas rutas propuestas, los helicópteros utilizan la metodología de imágenes desarrollada por los investigadores para revelar el área detrás de las paredes y generar imágenes en 3D de alta resolución de los objetos en el interior.coincide con el área real.
"La imagen 3D de alta resolución a través de paredes, como paredes de ladrillo o paredes de concreto, es muy desafiante y la principal motivación para el enfoque propuesto", dijo Chitra R. Karanam, la estudiante principal de doctorado en este proyecto.
Este desarrollo se basa en el trabajo anterior en el Laboratorio Mostofi, que ha sido pionero en la detección e imagen con señales de radiofrecuencia cotidianas como WiFi. El laboratorio publicó la primera demostración experimental de imágenes con solo WiFi en 2010, seguido de varios otros trabajos sobre estotema.
"Sin embargo, habilitar la imagen 3D a través de la pared de áreas reales es considerablemente más difícil debido al aumento considerable en el número de incógnitas", dijo Mostofi. Si bien su método 2D anterior utilizaba robots terrestres que trabajaban en conjunto, el éxito delos experimentos en 3D se deben a la capacidad de los helicópteros para acercarse al área desde varios ángulos, así como a la nueva metodología propuesta desarrollada por su laboratorio.
El enfoque de los investigadores para habilitar la imagen 3D a través de la pared utiliza cuatro componentes clave estrechamente integrados. Primero, propusieron rutas robóticas que pueden capturar las variaciones espaciales en las tres dimensiones tanto como sea posible, manteniendo la eficiencia de la operación.
Segundo, modelaron el área de interés desconocida en 3D como un Campo aleatorio de Markov para capturar las dependencias espaciales, y utilizaron un enfoque de propagación de creencias basado en gráficos para actualizar la decisión de imagen de cada vóxel la unidad más pequeña de una imagen 3Dsobre las decisiones de los vóxeles vecinos.
Tercero, para aproximar la interacción de la onda transmitida con el área de interés, utilizaron un modelo de onda lineal.
Finalmente, aprovecharon la compresibilidad del contenido de la información para obtener imágenes del área con un número muy pequeño de mediciones de WiFi menos del 4 por ciento. Cabe mencionar que su configuración consiste únicamente en unidades estándar comohelicópteros, transceptores WiFi y tabletas Tango.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Bárbara . Original escrito por Sonia Fernández. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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