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    Vendo através de paredes de materiais desconhecidos

    Imagem de uma varredura em micro-ondas do logotipo da Duke feita através de uma parede antes e depois que as distorções foram removidas. Levando em consideração os tipos de distorções normalmente criadas por planos, paredes uniformes, o novo algoritmo permite digitalizações melhores sem a necessidade de saber de antemão do que a parede é feita. Crédito:Daniel Marks, Universidade Duke

    Pesquisadores da Duke University criaram uma maneira de ver através das paredes usando uma faixa estreita de frequências de micro-ondas, sem qualquer conhecimento prévio do que as paredes são feitas. Além de ter aplicações óbvias no domínio da segurança, a abordagem pode levar a dispositivos baratos para ajudar os trabalhadores da construção a localizar facilmente conduítes, tubos e fios.

    O estudo foi publicado na revista Optica em 5 de dezembro, 2017

    "A maioria das tecnologias que podem ver através das paredes usa uma ampla gama de frequências, o que os torna caros, "disse Daniel Marks, professor associado de pesquisa de engenharia elétrica e da computação na Duke. "Eles também não têm uma resolução muito boa. Portanto, embora possam ser bons em ver uma pessoa se movendo do outro lado de uma parede, eles são terríveis para encontrar conduítes ou fios finos. "

    As abordagens atuais também costumam se basear em saber de que material a parede é feita antes de tentar ver através dela. Isso permite que o software preveja como a parede afetará as ondas de varredura para que possa separar os ecos e distorções dos objetos sólidos que estão sendo procurados.

    No novo jornal, Marks e seus colegas David R. Smith, o professor James B. Duke de Engenharia Elétrica e da Computação, e Okan Yurduseven, um pesquisador de pós-doutorado em engenharia elétrica e da computação na Duke, aproveite a simetria de uma parede.

    Como as paredes são geralmente planas e uniformes em todas as direções, eles distorcem as ondas de maneira simétrica. A tecnologia recém-descrita usa essa simetria a seu favor.

    Uma vista de uma varredura por microondas do interior de uma parede típica antes e depois que as distorções foram removidas. Levando em consideração os tipos de distorções normalmente criadas por planos, paredes uniformes, o novo algoritmo permite digitalizações melhores sem a necessidade de saber de antemão do que a parede é feita. Crédito:Daniel Marks, Universidade Duke

    "Escrevemos um algoritmo que separa os dados em partes - um que mostra simetria circular e outro que não, "explicou Yurduseven." Os dados que não têm nenhuma simetria são o que estamos tentando ver. "

    A técnica usa apenas uma única freqüência para fazer a varredura porque reduz o número de padrões de interferência criados pela parede e os emissores de freqüência única são muito mais baratos do que os emissores de banda larga. Manter uma faixa estreita também significa que um futuro dispositivo seria mais fácil de liberar com a Federal Communications Commission (FCC), pois seria fácil evitar interferir nas frequências de microondas dedicadas a outras tecnologias, como Wifi, serviço de telefone celular e Bluetooth.

    Os pesquisadores construíram um protótipo de dispositivo para ver se funcionaria bem. Em seu laboratório, eles construíram alguns tipos diferentes de paredes e, em seguida, colocaram objetos atrás delas que um trabalhador pode querer encontrar, como pregos, conduítes elétricos, fios e caixas de junção.

    Olhando para os dados brutos após a digitalização através da placa de gesso, é difícil distinguir outra coisa senão uma caixa de junção de metal, que tem 4 polegadas de largura e 2 polegadas de espessura. Mas depois de analisar os dados e remover os padrões simétricos, as fotos ficam consideravelmente claras, e cada componente individual é facilmente reconhecido.

    "Pretendemos combinar essa técnica com um sistema de visão de máquina que alguém poderia mover por cima de uma parede para ver o que está dentro, "disse Marks." Achamos que a tecnologia tem preço e sensibilidade para causar impacto no mercado. "

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