“隔墻有眼”的穿墻透視技術(shù)

沈臻懿

開啟“墻后世界”的透視外掛

不少熱衷于第一人稱射擊類網(wǎng)游的玩家可能都碰到過這樣的情況，正當(dāng)你在游戲中手持武器藏在對手墻后“伺機(jī)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(xué)家們對于穿墻透視的興趣，最早可追溯至1895年德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線之時起。如今，X射線在放射醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，在機(jī)場、火車站、地鐵站安全檢查等領(lǐng)域中的應(yīng)用已極為普遍。那么，該技術(shù)用于穿墻透視是否可行呢？科學(xué)家們經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，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(qiáng)致癌性，在使用時需充分考慮到安全防護(hù)問題。

上述現(xiàn)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(qiáng)大的穿墻透視技術(shù)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(shè)備應(yīng)當(dāng)體積小巧且便于攜帶，只需要將設(shè)備貼于墻體外側(cè)，就能進(jìn)行掃描，并可在視屏上看到墻內(nèi)的影像。而今，穿墻透視技術(shù)已從幻想走進(jìn)現(xiàn)實。

穿墻透視利器的問世

城市反恐或人質(zhì)營救等行動中，令執(zhí)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(shù)作為“開路先鋒”助力探測墻體后的敵方位置，執(zhí)法人員就可以對敵方進(jìn)行定位與跟蹤，在不打草驚蛇的前提下，掌握人質(zhì)所處位置，從而增大營救行動的成功概率。

當(dāng)前，經(jīng)過科學(xué)家們的不斷研發(fā)，各類功能不一的穿墻透視利器已紛紛問世——

脈沖電波穿墻透視技術(shù)

脈沖電波有著極強(qiáng)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(shè)備所探測，且能夠在較廣泛的區(qū)域內(nèi)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(jī)技術(shù)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(xué)習(xí)技術(shù)與穿墻透視技術(shù)融合后，呈現(xiàn)在執(zhí)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(xué)習(xí)，來預(yù)測目標(biāo)的下一步動作

除了脈沖電波、三維成像雷達(dá)、Wi Fi信號技術(shù)等科技應(yīng)用外，A I深度學(xué)習(xí)技術(shù)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(tuán)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(shè)備。該透視器結(jié)構(gòu)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(biāo)進(jìn)行掃描透視，并將墻體另一側(cè)的情況呈現(xiàn)在手持屏幕上。只需按下操作按鈕，設(shè)備使用者即可將完整影像在平面、側(cè)面或前方等視角之間予以切換。該設(shè)備的屏幕透視圖還帶有3D模式，以便于通過視角旋轉(zhuǎn)方式來檢視整個建筑物的內(nèi)部。同時，該背包式的穿墻透視器還具有遠(yuǎn)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(shù)也有著自身的短板。其掃描透視得到的圖像，多為固定靜態(tài)物體。盡管設(shè)備通過掃描，在可視屏幕上可通過紅點(diǎn)形式掌握墻體另一端人員的運(yùn)動狀況，不過，執(zhí)法部門在面對屏幕上的紅點(diǎn)時，往往無法進(jìn)一步了解墻后人員的具體影像信息，更無法從這些紅點(diǎn)中明確區(qū)分劫匪和人質(zhì)。因而，該技術(shù)的使用，存在一定的局限性。

三維成像雷達(dá)穿墻透視技術(shù)

如果在城市反恐中，穿墻透視技術(shù)提供的信息能夠更精準(zhǔn)、更詳細(xì)，無疑會為執(zhí)法部門提供更大的先發(fā)優(yōu)勢，從而在對敵精準(zhǔn)打擊的同時，減少己方和人質(zhì)的傷亡。為此，有研究團(tuán)隊利用三維成像雷達(dá)技術(shù)，推出了一款專門用于反恐的穿墻透視設(shè)備。其強(qiáng)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(dá)穿墻透視器發(fā)射的S波段以下電磁波信號。當(dāng)電磁波對墻體或掩體后的目標(biāo)物進(jìn)行探測時，通過對回波信號的處理與分析，可以將探測目標(biāo)的三維坐標(biāo)和姿態(tài)借助繪圖跟蹤技術(shù)轉(zhuǎn)化為三維圖像。三維成像雷達(dá)技術(shù)還可在區(qū)分物體靜止或移動的同時，對移動物體進(jìn)行追蹤，并實時顯示目標(biāo)的運(yùn)動狀態(tài)。

三維成像雷達(dá)技術(shù)帶來的穿墻透視效果，在反恐方面猶如“隔空打物”，能讓特戰(zhàn)隊員對無法直接突擊進(jìn)入的室內(nèi)情況“了然于胸”，從而有助于其分析作戰(zhàn)態(tài)勢，并在“透明視角”下開展反恐行動。

WiFi信號技術(shù)的跨界新動向

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(jī)與無線路由器相隔一堵承重墻，仍能接收到網(wǎng)絡(luò)信號。WiFi信號在房間內(nèi)的這一輻射能力，已然為科學(xué)家們所關(guān)注，WiFi不僅能穿墻，還被科學(xué)家們用作開發(fā)穿墻透視的重要技術(shù)。

科學(xué)家們在WiFi基礎(chǔ)上，試圖結(jié)合信號發(fā)射與信號接收技術(shù)來對“墻后世界”進(jìn)行透視。其利用移動天線來發(fā)射WiFi信息，以便掃描墻后全景。在此基礎(chǔ)上，另一端固定天線則可用來接收移動天線的信號，進(jìn)而生成“墻后世界”的三維全息影像。這一設(shè)想雖很美妙，但如果在真實的反恐或人質(zhì)營救等行動中，如此“大動干戈”地進(jìn)行天線架設(shè)活動，恐怕早已為恐怖分子或劫匪所覺察。鑒于該技術(shù)在安全性層面實難過關(guān)，其設(shè)計也僅停留在實驗室階段。

不過，WiFi技術(shù)的跨界新應(yīng)用，著實是科學(xué)家在探索穿墻透視時不愿割舍的重要“寶藏”。有科學(xué)家在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上，將發(fā)射、接收天線替換為無人機(jī)。通過數(shù)架無人機(jī)之間的協(xié)同飛行，各司信號發(fā)射和信號接收的職責(zé)。由于有了無人機(jī)技術(shù)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(xué)習(xí)技術(shù)與穿墻透視的融合

除了脈沖電波、三維成像雷達(dá)、WiFi信號技術(shù)等科技應(yīng)用外，還有沒有其他的科技手段來推動穿墻透視技術(shù)的前行呢？AI深度學(xué)習(xí)技術(shù)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(shè)備和無線設(shè)備相結(jié)合的方式，在不同地點(diǎn)采集了大量人員的日常生活姿態(tài)圖片，并將這些姿態(tài)動作與對應(yīng)的無線信號一并發(fā)送AI系統(tǒng)以供其“深度學(xué)習(xí)”。有別于前述幾類穿墻透視技術(shù)，AI系統(tǒng)在接收到從墻后目標(biāo)反射回的無線信號并作出分析后，不僅能判斷該目標(biāo)任務(wù)的姿態(tài)，還能通過姿態(tài)判斷來預(yù)測其下一步的行為動態(tài)，足以體現(xiàn)AI的智慧之處。AI深度學(xué)習(xí)技術(shù)與穿墻透視技術(shù)融合后，呈現(xiàn)在執(zhí)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(xué)習(xí)，預(yù)測目標(biāo)的下一步動作，從而有利于反恐和執(zhí)法人員在采取行動時預(yù)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(shù)的延伸應(yīng)用領(lǐng)域

穿墻透視技術(shù)所借助的探測信號，不僅可用于探測和發(fā)現(xiàn)墻體另一側(cè)的人和物，還可透過鋼筋混凝土和預(yù)制板等介質(zhì)來發(fā)現(xiàn)其是否還具有生命體征。這一延伸功能，使得穿墻透視技術(shù)還可進(jìn)一步用于生命探測，若探測到有生命體存在，穿墻透視設(shè)備即可對目標(biāo)定位并給出方位信息，同時將有生命體征的目標(biāo)顯示在屏幕之上。當(dāng)發(fā)生塌方、地震、火災(zāi)、泥石流等災(zāi)難時，搜救人員可借助穿墻透視技術(shù)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(nèi)探測的未知環(huán)境，如地質(zhì)勘探、考古、管道維修等方面，穿墻透視技術(shù)也有著自身獨(dú)特的應(yīng)用價值。

編輯：黃靈? yeshzhwu@foxmail.com