科学家开发用于智能手机的“蝙蝠感知”技术 可利用声音生成图像

本文转自【cnBeta.COM】；

外国媒体披露，研究人员已经研发出一种技术开元ky888棋牌官网版，能让手机、平板等常用设备拥有类似蝙蝠探测环境的本领。该技术的关键是一种精密的智能计算方法，它借助回声反射来构建影像，这与蝙蝠依靠回声探测方向和捕捉猎物的原理相同。

该算法计算扬声器播出的音频片段或微型天线辐射的电磁信号脉冲在室内环境传播并抵达感应装置的时间间隔。借助精巧的数据解析，该技术能够推算出房间的构造形态、空间容积和内部陈设，同时识别出其中存在的物件或个体。解析成果以影像呈现，把回波信息转变为立体图像

这个集体所取得的成果同蝙蝠运用回声探测的方式有一个显著不同之处在于，蝙蝠拥有两只耳朵以辅助其进行空间探索，而这套计算方法则经过设计使其能够配合从单一位置采集的信息协同运作，例如通过话筒或无线电接收装置来获取信号。专家指出，这项技术具有潜力，能够借助任何配备有声音采集单元和发声装置，或是无线电探测设备的仪器来构建声学环境图景。

格拉斯哥大学的计算机与物理领域学者于周日通过《物理评论快报》期刊公布了此项工作，该成果有助于安全防护及医疗救治方面的发展。来自格拉斯哥大学计算科学学院和物理与天文学学院的Alex Turpin博士、Valentin Kapitany博士为这篇报告的核心撰稿人。

Turpin博士表示，动物具备回声定位这一卓越功能，人类已通过多种途径成功模拟了从回声信号中构建三维图像的技术，例如RADAR和LiDAR。

这项研究有个特点，就是它只需要一个数据源，比如麦克风或者天线，就能生成立体图像。另外，我们开发的算法能让任何配备了这两样设备之一的设备，都变成能进行回声定位的装置。

这表明这种立体成像的费用能够显著减少，从而带来诸多新的用途。比如，借助接收反射自入侵者的波信号，即便缺少常规监控设备，也能确保建筑物的安全。同样的技术还能用于监测养老院里体弱者的活动情况。我们甚至能够观察到该装置被用于追踪医院病患胸部的动态，以便及时提醒医护人员关注其呼吸状况。

这项研究介绍了科研人员借助笔记本电脑的扩音设备与拾音装置来发出并接收千赫兹区间的波动现象。同时，他们借助射频装置对兆赫兹区间的电磁波进行了类似操作。

他们针对每种情形开yun体育app入口登录，都采集了个体在室内移动时声波反射的资料。此外开yunapp体育官网入口下载手机版，他们借助一种专用摄影设备，通过飞行时间方法测量空间尺度，并生成低清晰度的房间影像。

借助麦克风传来的回声信息，以及飞行时间相机提供的影像资料，科研人员反复调试他们的机器学习程序，成功将回声中的特定时间差与图像对应起来。经过多次迭代，该程序已能单独根据回声数据，精确还原房间布局和内部物件，展现出类似蝙蝠的感知环境本领。

这项研究依托于该团队早前的成果，他们曾训练一种神经网络算法，该算法借助单像素检测器测量闪光反射，借此构建三维图像。

Turpin教授进一步指出，目前我们已可借助光与声来验证该算法机器学习方法的成效，这令人倍感振奋。显而易见，其中蕴含着以全新视角洞察世界的巨大空间，我们热切期盼在将来研究出产生更高清晰度图像的新途径。