Sinais de WiFi permitem fazer fotos de objetos atrs das paredes

Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 15/09/2023

Tirando fotos usando WiFi

Embora j tenham sido largamente explorados para detectar a movimentao de pessoas, os sinais de WiFi que permeiam todos os nossos ambientes tambm podem ser usados para fotografar objetos parados, e fazer isto com uma preciso e uma resoluo muito boas.

“O imageamento de paisagens estticas com WiFi consideravelmente desafiador devido falta de movimento,” explica a professora Yasamin Mostofi, da Universidade da Califrnia de Santa Barbara. “Adotamos ento uma abordagem completamente diferente para resolver este problema desafiador, concentrando-nos em traar as bordas dos objetos.”

A soluo envolve a chamada Teoria Geomtrica da Difrao e seus correspondentes cones de Keller, que permitem traar os contornos dos objetos – essa teoria da difrao, formulada por Joseph Bishop Keller [1923-2016] em 1958, mostra como os raios que incidem sobre uma aresta difratam-se pelo espao formando uma regio cnica.

“Quando uma determinada onda incide em um ponto na borda [de um objeto], emerge um cone de raios emitidos de acordo com a Teoria Geomtrica da Difrao de Keller, conhecido como cone de Keller,” detalhou Mostofi.

O que a equipe descobriu que esta interao no se limita a arestas visivelmente afiadas, mas se aplica a um conjunto mais amplo de superfcies com curvaturas bem pequenas.

Leitura pelas bordas

A descoberta da equipe permitiu que a tcnica fosse usada, pela primeira vez, para visualizar e ler o alfabeto ingls atravs de paredes, usando apenas os sinais de WiFi, uma tarefa at agora considerada muito difcil devido aos detalhes complexos das letras.

Mais especificamente, a equipe props um ncleo de projeo de imagem baseado em um cone Keller. Esse ncleo implicitamente uma funo das orientaes das arestas, uma relao que ento usada para inferir a existncia das arestas – e sua orientao, se elas existirem – atravs de testes de hipteses sobre um pequeno conjunto de possveis orientaes das arestas.

Em outras palavras, se o clculo determinar a existncia de uma aresta, a orientao da aresta que melhor corresponde ao cone de Keller escolhida para um determinado ponto, que ento ser usado para compor a imagem.

“As bordas dos objetos da vida real tm dependncias locais,” detalhou Anurag Pallaprolu, membro da equipe. “Assim, uma vez que encontramos os pontos da borda de alta confiana por meio do ncleo de imagem que propomos, propagamos suas informaes para o restante dos pontos usando a propagao de informaes bayesiana. Esta etapa pode ajudar ainda mais a melhorar a imagem, uma vez que algumas das bordas podem ser em uma regio cega, ou podem ser dominadas por outras bordas que esto mais prximas dos transmissores.”

WiFi l atravs das paredes

Nos experimentos de demonstrao, a equipe usou trs transmissores WiFi comuns. Os receptores WiFi, por sua vez, foram montados em um veculo de controle remoto que emula uma grade de receptores WiFi medida que se move. O receptor mede a potncia do sinal recebido, que ento utilizado para gerao das imagens.

A tecnologia foi extensivamente testada com vrios experimentos em trs reas diferentes, incluindo cenrios em que as imagens eram geradas atravs das paredes.

A demonstrao bastante vlida porque usou um cenrio desafiador, com a gerao de imagens do alfabeto, j que as letras apresentam detalhes muito complexos e variados. Finalmente, eles mostraram como sua abordagem permite usar o WiFi para visualizar objetos atrs de paredes, gerando imagens com detalhamento suficiente para que as letras posicionadas detrs dessas paredes fossem lidas. Alm disso, eles tambm capturaram imagens de vrios outros objetos, mostrando que podem capturar detalhes que antes no eram possveis com WiFi.

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