มีกล้องที่สามารถถ่ายภาพ Wi-Fi / WLAN หรือโทรศัพท์มือถือได้หรือไม่?

44

เมื่อพิจารณาว่ามีกล้องสำหรับอินฟราเรด X-ray และรังสีอัลตราไวโอเลตฉันสงสัยว่ามีกล้องที่สามารถถ่ายภาพ WLAN หรือชิ้นส่วนโทรศัพท์มือถือของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าได้หรือไม่

เมื่อพิจารณาว่าทุกอย่างเต็มไปด้วยรังสีจากโทรศัพท์มือถือและคุณมี Wi-Fi ในเกือบทุกครัวเรือนฉันคิดว่านี่จะให้ภาพที่น่าสนใจบางภาพอาจซ้อนทับในภาพถ่ายจริง

wifi physics

— BlackDot
แหล่งที่มา

ฉันไม่แน่ใจว่ามันน่าสนใจแค่ไหน ... นอกเหนือจากปัญหาความยาวคลื่นที่กล่าวถึงในคำตอบด้านล่างซึ่งจะทำให้เกิดความแตกต่างเล็กน้อยส่วนใหญ่จะดูเหมือนแหล่งกำเนิดแสงที่มีเอฟเฟกต์ ghosting เล็กน้อย แสงผ่านผนังและสิ่งกีดขวางอื่น ๆ

— ไมเคิล

@Michael สันนิษฐานว่าผลกระทบของสิ่งกีดขวางน่าสนใจ

— 253751

81

เพื่อให้ได้ภาพทั้งตัวแบบและ "กล้อง" จะต้องใหญ่กว่าความยาวคลื่นของแสงที่คุณใช้สำหรับการถ่ายภาพ ความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นอยู่ระหว่างประมาณ 400 ถึง 800 นาโนเมตรนั่นคือมีขนาดเล็กกว่า am

ความถี่วิทยุสูงถึงหลาย GHz ซึ่งสอดคล้องกับความยาวคลื่นหลายเซนติเมตร ตัวอย่างเช่นคลื่นความถี่ 2.4 GHz มีความยาวคลื่นประมาณ 12.5 ซม. ดังนั้นกล้องของคุณจะต้องมีขนาดใหญ่หลายเมตรและคุณจะสามารถถ่ายภาพวัตถุที่มีขนาดใหญ่ใกล้เคียงกัน ไม่มีกล้องความถี่วิทยุสำหรับโลกของเราทุกวัน

อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ได้สร้าง "กล้อง" ที่มีความกว้างหลายเมตรและใช้เพื่อถ่ายภาพวัตถุที่มีขนาดใหญ่มากเช่นดาวและกาแล็กซี่ กล้องเหล่านี้จะเรียกว่ากล้องโทรทรรศน์วิทยุ

— oefe
แหล่งที่มา

1

ดังนั้นจึงเป็นไปได้ แต่ไม่สามารถใช้งานได้เนื่องจากขนาดของคลื่น wifi ดังนั้นจึงควรพูด ที่อธิบายยังอธิบายว่าทำไมมีกล้อง uv หรืออินฟราเรดเพราะพวกเขาอยู่ติดกับสเปกตรัมที่มองเห็นของเรา ขอบคุณคำตอบที่ดีมาก

— blackdot

5

ใส่อย่างครอบคลุมและเข้าใจง่าย +1

— โกง

6

เพียงแค่ปรับขนาดอย่างรวดเร็วเพื่อให้ผู้คนไม่ต้องทำคณิตศาสตร์ในหัวของพวกเขา: ความยาวคลื่น 12.5 ซม. ของวิทยุ 2.4GHz มีขนาดใหญ่เป็น 200,000 เท่าของแสงที่มองเห็นได้ให้หรือรับ

— ฮอบส์

5

กล้องโทรทรรศน์วิทยุที่พบเป็นเพียงหนึ่งพิกเซล ภาพวิทยุบนท้องฟ้านั้นเกิดจากการสแกน

— JDługosz

4

@ JDługosz - พิกเซลเดียวกล้องที่สแกนโดยกลไกยังคงเป็นกล้อง

— ชื่อปลอม

20

ฉันไม่เห็นด้วยกับคำตอบของ upvotes มากมาย ความยาวทางกายภาพสามารถ "ฉ้อโกง" ได้หลายวิธีและในทางทฤษฎีแล้วมันเป็นไปได้ที่จะสร้างกล้องพกพาที่สามารถถ่ายภาพส่วนเล็ก ๆ ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากนี้คุณไม่ได้พิจารณาว่ามีสัญญาณคลื่นความถี่สูง แต่ยังมีสัญญาณคลื่นความถี่สูงพิเศษที่สามารถตรวจจับได้ง่ายขึ้นอีกมาก คำถามที่ฉันคิดว่าน่าสนใจคือ: คุณจะให้สีสเปกตรัมอย่างไร?

นี่คือตัวอย่างของการถ่ายภาพ EM โดยมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน

นี่คือการทดลองทำที่บ้านซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้เสาอากาศและซอฟต์แวร์หลังการประมวลผลเพื่อสร้างภาพ

น่าจะเป็น "เลนส์" ของกล้องดังกล่าวจะมีลักษณะเช่นนี้

— Noldor130884
แหล่งที่มา

2

ค้นพบที่ดี! แรกคือเทคนิคการสร้างภาพที่ดี ถ้าฉันเข้าใจอย่างถูกต้องพวกเขาก็จะย้ายเซ็นเซอร์ไปรอบ ๆ ในแบบ 3 มิติและเห็นภาพความเข้มของแต่ละจุด ในสเปกตรัมที่มองเห็นได้คุณสามารถใช้โฟโตมิเตอร์ได้ในลักษณะเดียวกัน แน่นอนว่าสิ่งนี้จะส่งผลให้ "ภาพ" ซึ่งแตกต่างจากรูปถ่ายทั่วไปค่อนข้างมาก อย่างที่สองทำงานเหมือนกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุ (โปรดทราบว่าเขาใช้คลื่นความถี่ 11 GHz ซึ่งมีความยาวคลื่นประมาณ 2.7 ซม. ดังนั้นเขาจึงสามารถได้ภาพที่มีความละเอียดต่ำอย่างน้อยที่สุด) BTW: 700MHz มากขึ้นหรือน้อยลงสอดคล้องกับความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น (> 40 ซม.)

— จนถึง

ขอบคุณสำหรับความคิดเห็นและ ... lol ขอโทษฉันสับสนต่ำด้วยความถี่สูง ฉันได้แก้ไขคำตอบแล้ว ในครั้งแรกพวกเขาใช้แอพเพื่อตรวจสอบสนาม em ของอุปกรณ์ในขณะที่พวกเขาย้ายมันจากนั้นพวกเขาระบายสี "เส้นทาง" ของการเปิดรับแสงนานโดยอ้างอิงจากค่าที่พบ (ถ้าฉันเข้าใจถูกต้อง) อันที่จริงแล้วอันที่สองใช้งานได้จริงในฐานะกล้องโทรทรรศน์วิทยุ แต่ฉันวางตัวอย่างนั้นเพื่อชี้ให้เห็นว่าไม่จำเป็นต้องมีเสาอากาศขนาดใหญ่เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ดังกล่าว ใช่มันเป็นความละเอียดต่ำ แต่ให้ความคิด

— Noldor130884

7

เรียงจาก ไม่ได้เป็น "กล้อง" แต่เทคนิคการถ่ายภาพการคำนวณ

เราสำรวจความเป็นไปได้ของการถ่ายภาพเชิงคำนวณโดยใช้สัญญาณ Wi-Fi เพื่อให้บรรลุเป้าหมายดังกล่าวเราใช้ประโยชน์จากการแพร่กระจายหลายเส้นทางซึ่งส่งผลให้สัญญาณไร้สายกระดอนออกจากวัตถุก่อนที่จะถึงผู้รับ แสงสะท้อนเหล่านี้จะทำให้วัตถุสว่างขึ้นซึ่งเราใช้ในการถ่ายภาพ อัลกอริทึมของเราแยกการสะท้อนหลายเส้นทางจากวัตถุต่าง ๆ ให้เป็นภาพ พวกเขายังสามารถดึงข้อมูลเชิงลึกที่วัตถุในทิศทางเดียวกัน แต่สามารถระบุระยะทางที่แตกต่างกันไปยังเครื่องรับ เราใช้ตัวรับสัญญาณไร้สายต้นแบบโดยใช้ USRPN210s ที่ 2.4 GHz และแสดงให้เห็นว่ามันสามารถถ่ายภาพวัตถุเช่นโซฟาหนังและรูปทรงโลหะในสถานการณ์ที่มองเห็นและไม่เห็นภาพ นอกจากนี้เรายังแสดงให้เห็นถึงการประยุกต์ใช้งานพิสูจน์แนวคิดรวมถึงการแปลของมนุษย์คงที่และวัตถุโดยไม่จำเป็นต้องติดแท็กด้วยอุปกรณ์ RF ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่าเราสามารถ จำกัด ตำแหน่งของวัตถุที่เป็นมนุษย์และวัตถุที่เป็นโลหะได้ด้วยความถูกต้องที่ 26 และ 15 ซม. ตามลำดับ ในที่สุดเราพูดคุยถึงข้อ จำกัด ของวิธีการใช้ภาพ Wi-Fi ของเรา

กระดาษมีจำนวนของ blobs เลือนซ้อนทับบนภาพถ่าย มันใกล้กับเซ็นเซอร์ Kinect มากซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเช่นกัน แต่มีความละเอียดเชิงพื้นที่ต่ำ จำกัด เพียงหนึ่งความยาวคลื่นของ WiFi

เนื่องจากความถี่ของวิทยุที่ต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับแสงจึงเป็นไปได้ที่จะทำการประมวลผลสัญญาณตามเวลาที่มาถึง การใช้เทคนิคนี้ให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์จากสัญญาณสะท้อนกลับและสัญญาณเลี้ยวเบนในขณะที่ในระบบแสงพวกเขาจะเป็นเพียงเสียงรบกวน

— pjc50
แหล่งที่มา

3

อีกคำตอบ 'เรียงลำดับ':

ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งที่คล้ายคลึงกับกล้องแบบดั้งเดิมมากขึ้นคือการใช้ตัวรับสัญญาณที่อยู่กับที่และเสาอากาศที่มีทิศทางรุนแรง หากเสาอากาศถูกชี้นำในลักษณะเดียวกับที่ลำแสงอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านหน้าจอ CRT จะสามารถสร้างการเรนเดอร์ของความแรงของสัญญาณที่สามารถซ้อนทับด้วยภาพถ่ายที่ถ่ายจากจุดเดียวกัน ในขณะที่ชิ้นส่วนนั้นพร้อมใช้งาน (ดูวิกิพีเดีย / แคนทาน่า ) ฉันไม่ได้เจอโครงการหรือโซลูชั่นเชิงพาณิชย์ที่ใช้คันตานาเป็นกล้องตามที่อธิบายไว้ข้างต้น

ดังที่ @Michael ตั้งข้อสังเกตสิ่งนี้อาจจะไม่ให้ภาพลักษณ์ 'ดี': การแผ่รังสีที่ความยาวคลื่นเหล่านี้จะทำงานแตกต่างจากแสงที่มองเห็นและใกล้เคียง แทนที่จะทำตัวแตกต่างกันโดยขึ้นอยู่กับพื้นผิวที่เกี่ยวข้องการแผ่รังสีที่ความยาวคลื่นเหล่านี้สามารถวัดได้มากขึ้นในฐานะแอมพลิจูดต่อจุดในพื้นที่ 3 มิติ คำถามใช้คำสำคัญ: ห้องหรือพื้นที่ถูกน้ำท่วมอย่างแท้จริง

Youtuber CNLohr จัดทำวิดีโออธิบายอธิบายวิธีการวัดกำลังส่งจากแหล่งสัญญาณ WiFi เดียวโดยใช้ส่วนประกอบที่มีต้นทุนต่ำ

นี่ไม่ใช่ "กล้อง" เช่นนี้แม้ว่าจะใช้กล้องในการแปลสัญญาณจากการวัดจุดเป็นภาพสามมิติในแนวตั้งหนึ่งชั้นในแต่ละครั้ง อย่างไรก็ตามมันให้ภาพ (3d) ที่สามารถทำให้แบนและซ้อนทับลงบนภาพถ่ายปกติได้ ข้อเสียมันอาศัยการเคลื่อนที่ของเซ็นเซอร์ผ่านทุกจุดในพื้นที่เพื่อทำการถ่ายภาพ ไม่ใช่การวัด 'ภาพรวม'

เป็นไปได้ว่าการออกแบบนี้สามารถปรับได้: เซ็นเซอร์สามารถเก็บข้อมูลตำแหน่งตาม GPS ในร่มและบันทึกข้อมูลของตัวเองแทนที่จะต้องใช้กล้อง ซอฟต์แวร์ยังสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อวัดสัญญาณทั้งหมดต่อจุดแทนที่จะเป็นเพียงสัญญาณจากเครื่องส่งสัญญาณเดียว เมื่อเลือกสัญญาณไร้สายจะแสดงรายการสัญญาณและจุดแข็งที่สามารถระบุได้

ฉันเชื่อว่าสิ่งนี้จะให้ภาพที่สวยงามกว่าการวัดทิศทาง อย่างไรก็ตามเช่นเดียวกับกล้องเสาอากาศทิศทางมันไม่สามารถใช้เป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ได้

— pbeentje
แหล่งที่มา

1

เนื่องจากในปัจจุบันไม่มีกล้องที่รู้จักฉันมันจึงมีความเป็นไปได้ที่จะสร้างกล้องที่มีประสิทธิภาพโดยใช้เสาอากาศแพทช์เพื่อสร้างอาร์เรย์ที่แบ่งเฟส เช่นนี้เสาอากาศแบนขนาดใหญ่ที่มีความยาวประมาณ 1 คูณ 1 เมตรอาจทำจากแผงวงจรพิมพ์ อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องมีส่วนประกอบ HF ราคาแพงจำนวนมากเพื่อรวมองค์ประกอบเสาอากาศทั้งหมดเข้ากับอาร์เรย์แบบแบ่งเป็นระยะ

อาร์เรย์ดังกล่าวมีความสามารถในการกวาดและเพ่งรูรับแสงด้วยวิธีอิเล็กทรอนิกส์ แม้ว่าจะไม่สามารถเอาชนะความละเอียดของความยาวคลื่นได้ แต่ก็สามารถถ่ายภาพสดได้โดยการสแกนอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการมองเห็นเครื่องส่งสัญญาณที่แอคทีฟเช่นโทรศัพท์มือถือในบริเวณใกล้เคียง

เทคนิคการแบ่งเฟสจะใช้อย่างกว้างขวางสำหรับการสแกนเรดาร์ดูที่ Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Phased_array

นักวิศวกรรมบางคนคาดหวังว่าการใช้อาร์เรย์จะค่อย ๆ ในอนาคตโทรศัพท์มือถือหรือเราเตอร์ไร้สายเพราะมันจะช่วยให้การส่งสัญญาณโดยตรงระหว่างเพื่อนซึ่งต้องใช้พลังงานน้อยกว่ามากและอนุญาตให้แบนด์วิดธ์ที่สูงขึ้น ในบรรทัดเดียวกัน

— dronus
แหล่งที่มา

1

คำตอบง่ายๆคือไม่อย่างน้อยยังไม่

ฉันพูดแบบนี้เพราะถ้าเป็นไปได้อุปกรณ์จะมีอยู่ในโลกการทดสอบและการวัด และเรามีอุปกรณ์ที่สามารถใช้เสาอากาศที่ปรับเทียบแล้วเพื่อคำนวณความแข็งแรงและความถี่สัมพัทธ์เท่านั้น คุณย้ายเครื่องตรวจจับไปรอบ ๆ และสังเกตผลลัพธ์ ฉันคิดว่านี่เป็นระบบการวัดแบบในปัจจุบัน: http://www.emscan.com/rfxpert/

มันจะเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในเทคโนโลยีเพื่อให้สามารถถ่ายภาพรังสีผ่านการถ่ายภาพ

— แบรดโรเจอร์ส
แหล่งที่มา