科学家们使用Wi-Fi透过墙壁拍摄3D人物图片

众所周知，Wi-Fi可以穿过墙壁，这样我们才可以使用位于另一个房间的无线路由器上网。但并不是所有的微波辐射都从我们的手机、平板电脑和笔记本电脑进行发射或接收。路由器如无形的灯泡一样将微波信号分散并反弹，覆盖我们的家庭和办公室场所。

现在，德国科学家们找到了一种利用这个属性来从外部拍摄空间内的物体全息图或3D照片的方法。

慕尼黑技术大学23岁的本科物理学生Philipp Holl透露，“利用某人的Wi-Fi收发器，基本上可以扫描他的房间”。在其学术主管的帮助下，Holl最初将该设备作为其学士学位论文的一部分。两人后来向《物理评论报》杂志提交了一份关于此技术的研究报告，该杂志于5月初发表论文。Holl表示，此技术目前还处于原型阶段，分辨率有限，但他对该技术的前景感到兴奋。

“由于分辨率有限，如果桌子上有一杯咖啡，你可能仅仅会看到一些东西在那里，却看不清形状，”霍尔说，“但是如果是沙发上有一个人或一只狗，这是能够看得很清楚的。只要是超过4厘米的物体，都能够看清楚。”

Wi-Fi是如何看透墙壁的

使用Wi-Fi看透墙壁的技术已经出现很多年了，通过一个或两个Wi-Fi天线的设置，甚至可以监测家庭入侵者或跟踪移动物体。也有使用天线阵列来构建2D图像的例子。但Holl说，目前还没有人使用Wi-Fi来制作整个房间及其内部物体的3D全息图。“我们的方法能够给你更好的图像，因为我们记录更多的信号，我们扫描一个房间的整个平面。”

Holl的方法与其他方法在几个重要方面具有不同之处。

首先，它使用两个天线：一个固定位置，另一个可移动。固定天线记录Wi-Fi场的背景，用于其位置的定位。另一个天线被手动移动以从许多不同的点记录相同的Wi-Fi场。Holl说：“这些天线不需要很大，它们可以很小，就像智能手机中的天线一样。”其次，两个天线不仅记录了Wi-Fi信号的强度（或亮度），而且还记录了它的相位：来自于它是一种波的事实。例如，激光是单相位（这是创建全息图的绝佳方法），而白炽灯泡则会混合出不同相位的光线。类似于激光器，Wi-Fi路由器以离散的频率和相位发射微波辐射。

最后，来自两个天线的信号同时馈送到计算机中，软件可以接近实时地计算出强度和相位的差异。此技术的关键是：通过一个移动的天线，软件构建许多2D图像，然后将这些2D图像叠加在一起，形成一个3D全息图。因为Wi-Fi能够穿过墙壁的大部分区域，所以全息图显示的是房间内的物体。

Holl和Reinhard的第一张全息图是放置在Wi-Fi路由器前面的闪亮金属十字架：

所产生的图像可能看起来不是很多，但它们证明了这一概念：移动天线可以透过墙壁以3D形式捕获Wi-Fi影像和物体的反射。Holl的技术可以透过墙壁捕获由物体（左）投射的Wi-Fi影像。

Reinhard说，霍尔的Wi-Fi全息照相机的应用非常广泛。例如，在卡车内装置参考天线阵列，可能有助于救援人员检测到地震中遗留的瓦砾中的人员，间谍机构也可以用此技术查看是否有人在家。甚至可能会用无人机在20到30秒之内将整个建筑物的内部结构发射出去。”

英文原文：http://www./wifi-camera-sees-through-walls-2017-5
译者：精武英雄