Существуют ли камеры, которые могут фотографировать Wi-Fi / WLAN или излучение мобильного телефона?

Question

Учитывая, что существуют камеры для инфракрасного, рентгеновского и ультрафиолетового излучения, мне интересно, существуют ли также камеры, которые могут отображать части электромагнитного спектра в беспроводной локальной сети или на мобильных телефонах.

Учитывая, что все залито излучением мобильного телефона, и у вас есть Wi-Fi почти в каждом доме, я думаю, что это дало бы несколько интересных снимков, возможно, наложенных на реальное фото.

Answer 1

Чтобы получить изображение, и объект, и "камера" должны быть намного больше, чем длина волны света, который вы используете для формирования изображения. Длина волны видимого света составляет приблизительно от 400 до 800 нм, то есть меньше, чем мкм.

Радиочастоты достигают нескольких ГГц, что соответствует длинам волн в несколько сантиметров. Например, полоса WIFI 2,4 ГГц имеет длину волны около 12,5 см. Таким образом, ваша камера должна быть размером несколько метров, и вы сможете получать изображения только с одинаковыми крупными объектами. В нашем повседневном мире нет радиочастотных камер.

Однако ученые фактически создали «камеры» шириной в несколько метров и используют их для изображения очень крупных объектов, таких как звезды и галактики. Эти камеры называются радиотелескопами .

Answer 2

Я не согласен с ответом со многими ответами. Физические длины могут быть «обмануты» несколькими способами, и теоретически было бы возможно создать портативную камеру, которая снимает изображения очень крошечной части электромагнитного спектра. Кроме того, вы не учитываете, что существуют не только высокочастотные сигналы, но также и сверхвысокочастотные сигналы, которые можно ОЧЕНЬ легче обнаружить. Вопрос, который я нашел бы интересным, был бы: Как бы вы покрасили спектр?

Здесь - это пример ЭМ-фотографии Копенгагенского университета.

Здесь - это самодельный эксперимент, включающий использование антенны и программного обеспечения для постобработки для создания изображения.

Вероятно, "объектив" такой камеры будет выглядеть как this .

Answer 3

Вроде. Не "камера", а вычислительная техника обработки изображений .

Мы исследуем возможность достижения вычислительной изображения с использованием сигналов Wi-Fi. Для достижения этого мы используем многолучевое распространение, которое приводит к отражению беспроводных сигналов от объектов до прибытия к получателю. Эти размышления эффективно освещать объекты, которые мы используем для выполнения изображения. Наши алгоритмы разделяют многолучевые отражения из разных объектов в изображение. Они также могут извлечь информация о глубине, где объекты в одном направлении, но на разных расстояниях до приемника, можно определить. Мы реализуем прототип беспроводного приемника с использованием USRPN210s на частоте 2,4 ГГц и продемонстрировать, что он может отображать объекты такие как кожаные диваны и металлические формы в прямой видимости и сценарии отсутствия прямой видимости. Мы также демонстрируем доказательство концептуальные приложения, включая локализацию статичных людей и объекты, без необходимости помечать их РЧ устройства. Наши результаты показывают, что мы можем локализовать статическое человеческое предметы и металлические предметы со средней точностью 26 и 15 см соответственно. Наконец, мы обсуждаем пределы наш Wi-Fi-ориентированный подход к обработке изображений

Бумага содержит несколько нечетких пятен, наложенных на фотографии. Он намного ближе к датчику Kinect, поскольку он также дает информацию о глубине, но имеет низкое пространственное разрешение, ограниченное одной длиной волны WiFi.

Из-за гораздо более низкой частоты радиосвязи по сравнению со светом, обработка сигнала возможна в зависимости от времени прибытия. Использование этого метода дает полезную информацию от отраженных и дифрагированных сигналов, тогда как в оптических системах они могут быть просто шумом.

Answer 4

Еще один «своего рода» ответ:

Одной из возможностей, более аналогичной традиционной камере, является использование стационарного приемника и сильно направленной антенны. Если антенна направлена ​​так же, как электронный луч движется по экрану ЭЛТ, можно создать визуализацию силы сигнала, которую затем можно наложить на фотографию, снятую из той же точки. Хотя эти детали легко доступны (см. wikipedia / cantenna ), я не сталкивался с проектом или коммерческим решением, в котором кантена используется в качестве камеры, как описано выше.

Как отметил @ Майкл, это, вероятно, не дало бы вам «хорошего» изображения: излучение на этих длинах волн ведет себя иначе, чем видимый и почти видимый свет. Вместо того, чтобы просто вести себя по-разному в зависимости от соответствующих поверхностей, излучение на этих длинах волн более измеримо в виде амплитуд на точку в трехмерном пространстве. В вопросе используется ключевое слово: комната или пространство действительно затоплены.

---

Youtuber CNLohr предоставил пояснительное видео , показывающее, как измерять мощность передатчика от одного источника WiFi с использованием относительно недорогих компонентов.

Это не «камера» как таковая, хотя камера используется для преобразования сигнала из точечных измерений в трехмерное изображение, по одному вертикальному слою за раз. Тем не менее, он дает (3d) изображение, которое можно выровнять и наложить на обычную фотографию. С другой стороны, он основан на перемещении датчика через каждую точку в пространстве для изображения; не совсем «снимок» измерения.

Вполне возможно, что этот дизайн может быть адаптирован: датчик может хранить информацию о положении на основе внутреннего GPS и записывать свои собственные данные, а не камеру. Программное обеспечение также может быть адаптировано для измерения общего сигнала на точку вместо простого сигнала от одного передатчика. При выборе беспроводного сигнала отображается список идентифицируемых сигналов и их мощности.

Я считаю, что это дало бы эстетически лучшее изображение, чем измерение в направлении; однако, как и камера с направленной антенной, она не доступна в качестве коммерческого продукта.

Answer 5

Простого ответа нет, по крайней мере, пока.

Я говорю это, потому что, если бы это было возможно, оборудование существовало бы в мире испытаний и измерений. и вместо этого у нас есть оборудование, которое может использовать только калиброванные антенны для расчета относительной силы и частоты. Вы перемещаете детектор вокруг и наблюдаете результаты. Я думаю, что в настоящее время это система измерений: http://www.emscan.com/rfxpert/

Это был бы большой прорыв в технологии, чтобы иметь возможность отображать излучение с помощью фотографии.

Answer 6

Поскольку в настоящее время мне не известны такие камеры, было бы возможно построить достаточно эффективную камеру, используя массив патч-антенн для формирования фазированной решетки. Таким образом, большая плоская антенна, скажем, 1 на 1 м, может быть изготовлена ​​из печатной платы. Однако для интеграции всех отдельных элементов антенны в фазированную решетку потребуется большое количество дорогих ВЧ-компонентов.

Такой массив способен сметать и фокусировать свою апертуру электронными средствами. Хотя он не может преодолеть предел разрешения по длине волны, он может делать живые снимки путем быстрого сканирования, особенно для визуализации активных передатчиков, таких как близлежащие мобильные телефоны, с большой выходной мощностью излучения.

Метод фазированной решетки широко используется для сканирования радара, см. Википедию: https://en.wikipedia.org/wiki/Phased_array

Некоторые инженеры ожидают использования поэтапных массивов в будущих мобильных телефонах или маршрутизаторах Wi-Fi, поскольку это позволит более направленную передачу между одноранговыми узлами, что потребует гораздо меньшего количества энергии, и обеспечивает более высокую полосу пропускания, поскольку соединение одного узла не будет мешать другому направленное соединение, если не в одной линии.