沈臻懿
不少熱衷于第一人稱射擊類網游的玩家可能都碰到過這樣的情況,正當你在游戲中手持武器藏在對手墻后“伺機而動”時,莫名其妙就被對手給“爆頭”了。原來,由于游戲“透視外掛”的存在,令對方擁有了能夠穿墻透視的超能力。
科學家們對于穿墻透視的興趣,最早可追溯至1895年德國物理學家倫琴發現X射線之時起。如今,X射線在放射醫學領域,在機場、火車站、地鐵站安全檢查等領域中的應用已極為普遍。那么,該技術用于穿墻透視是否可行呢?科學家們經過實驗發現,要想利用X射線的穿透力來透視墻體難度較大。此外,X射線還具有強致癌性,在使用時需充分考慮到安全防護問題。
上述現實短板,無疑阻斷了X射線的穿墻透視之路。那么,有沒有一種既方便、安全,又功能強大的穿墻透視技術呢?從實用性和便利性的角度而言,真正意義上的穿墻透視設備應當體積小巧且便于攜帶,只需要將設備貼于墻體外側,就能進行掃描,并可在視屏上看到墻內的影像。而今,穿墻透視技術已從幻想走進現實。
城市反恐或人質營救等行動中,令執法人員最為頭疼的事情,恐怕就是隱蔽在墻體后的不確定因素。在這些行動中,敵我雙方之間的距離往往只有一墻之隔。如果有穿墻透視技術作為“開路先鋒”助力探測墻體后的敵方位置,執法人員就可以對敵方進行定位與跟蹤,在不打草驚蛇的前提下,掌握人質所處位置,從而增大營救行動的成功概率。
當前,經過科學家們的不斷研發,各類功能不一的穿墻透視利器已紛紛問世——
脈沖電波有著極強的穿透性,無論是混凝土、木材,還是磚塊砌成的墻體,都可被其輕而易舉地穿透。加之脈沖電波自身較難被儀器設備所探測,且能夠在較廣泛的區域內工作,這也在一定程度上保證了反恐、營救等行動的隱蔽性。

有了無人機技術的介入,不僅使得墻后掃描空間范圍更廣,且在反恐或營救行動時的安全性也大為提高

AI深度學習技術與穿墻透視技術融合后,呈現在執法部門面前的已不單單只是“墻后世界”的實時情形,還能通過深度學習,來預測目標的下一步動作

除了脈沖電波、三維成像雷達、Wi Fi信號技術等科技應用外,A I深度學習技術與穿墻透視的深度融合,已然成為穿墻透視研究的前沿
有研究團隊基于脈沖電波的特性,將其融入了一款背包式的穿墻透視設備。該透視器結構緊湊、體積小巧,便于單兵攜帶使用,可利用脈沖電波對固體目標進行掃描透視,并將墻體另一側的情況呈現在手持屏幕上。只需按下操作按鈕,設備使用者即可將完整影像在平面、側面或前方等視角之間予以切換。該設備的屏幕透視圖還帶有3D模式,以便于通過視角旋轉方式來檢視整個建筑物的內部。同時,該背包式的穿墻透視器還具有遠程連接功能,可以將掃描后得到的透視影像,傳輸給后方的指揮人員。
但是,脈沖電波穿墻透視技術也有著自身的短板。其掃描透視得到的圖像,多為固定靜態物體。盡管設備通過掃描,在可視屏幕上可通過紅點形式掌握墻體另一端人員的運動狀況,不過,執法部門在面對屏幕上的紅點時,往往無法進一步了解墻后人員的具體影像信息,更無法從這些紅點中明確區分劫匪和人質。因而,該技術的使用,存在一定的局限性。
如果在城市反恐中,穿墻透視技術提供的信息能夠更精準、更詳細,無疑會為執法部門提供更大的先發優勢,從而在對敵精準打擊的同時,減少己方和人質的傷亡。為此,有研究團隊利用三維成像雷達技術,推出了一款專門用于反恐的穿墻透視設備。其強大的墻體穿透性,能夠輕而易舉地透過一米以上的鋼筋混凝土與磚塊墻體。這一能力直接依賴于三維成像雷達穿墻透視器發射的S波段以下電磁波信號。當電磁波對墻體或掩體后的目標物進行探測時,通過對回波信號的處理與分析,可以將探測目標的三維坐標和姿態借助繪圖跟蹤技術轉化為三維圖像。三維成像雷達技術還可在區分物體靜止或移動的同時,對移動物體進行追蹤,并實時顯示目標的運動狀態。
三維成像雷達技術帶來的穿墻透視效果,在反恐方面猶如“隔空打物”,能讓特戰隊員對無法直接突擊進入的室內情況“了然于胸”,從而有助于其分析作戰態勢,并在“透明視角”下開展反恐行動。
WiFi在日常生活中隨處可見,有著不可替代的重要作用。我們在使用WiFi時,即使手機與無線路由器相隔一堵承重墻,仍能接收到網絡信號。WiFi信號在房間內的這一輻射能力,已然為科學家們所關注,WiFi不僅能穿墻,還被科學家們用作開發穿墻透視的重要技術。
科學家們在WiFi基礎上,試圖結合信號發射與信號接收技術來對“墻后世界”進行透視。其利用移動天線來發射WiFi信息,以便掃描墻后全景。在此基礎上,另一端固定天線則可用來接收移動天線的信號,進而生成“墻后世界”的三維全息影像。這一設想雖很美妙,但如果在真實的反恐或人質營救等行動中,如此“大動干戈”地進行天線架設活動,恐怕早已為恐怖分子或劫匪所覺察。鑒于該技術在安全性層面實難過關,其設計也僅停留在實驗室階段。
不過,WiFi技術的跨界新應用,著實是科學家在探索穿墻透視時不愿割舍的重要“寶藏”。有科學家在原有技術的基礎上,將發射、接收天線替換為無人機。通過數架無人機之間的協同飛行,各司信號發射和信號接收的職責。由于有了無人機技術的介入,不僅使得墻后掃描空間范圍更廣,且在反恐或營救行動時的安全性也大為提高。
除了脈沖電波、三維成像雷達、WiFi信號技術等科技應用外,還有沒有其他的科技手段來推動穿墻透視技術的前行呢?AI深度學習技術與穿墻透視的深度融合,很快成了穿墻透視研究的最前沿。
研究人員采用影像采集設備和無線設備相結合的方式,在不同地點采集了大量人員的日常生活姿態圖片,并將這些姿態動作與對應的無線信號一并發送AI系統以供其“深度學習”。有別于前述幾類穿墻透視技術,AI系統在接收到從墻后目標反射回的無線信號并作出分析后,不僅能判斷該目標任務的姿態,還能通過姿態判斷來預測其下一步的行為動態,足以體現AI的智慧之處。AI深度學習技術與穿墻透視技術融合后,呈現在執法部門面前的已不單單是“墻后世界”的實時情形,AI還能通過深度學習,預測目標的下一步動作,從而有利于反恐和執法人員在采取行動時預先判斷,并在一定程度上起到“未卜先知”的功效。
穿墻透視技術所借助的探測信號,不僅可用于探測和發現墻體另一側的人和物,還可透過鋼筋混凝土和預制板等介質來發現其是否還具有生命體征。這一延伸功能,使得穿墻透視技術還可進一步用于生命探測,若探測到有生命體存在,穿墻透視設備即可對目標定位并給出方位信息,同時將有生命體征的目標顯示在屏幕之上。當發生塌方、地震、火災、泥石流等災難時,搜救人員可借助穿墻透視技術來增加被困者的脫險與生存概率。此外,在那些人們難以直接入內探測的未知環境,如地質勘探、考古、管道維修等方面,穿墻透視技術也有著自身獨特的應用價值。
編輯:黃靈? yeshzhwu@foxmail.com