壁を透視する能力は、法執行機関や軍当局が数年前から利用しているが、デューク大学の研究者らが開発した技術のおかげで、将来的にはもう少し予測しやすくなるかもしれない。
デューク大学のダニエル・マークス教授とデビッド・R・スミス教授、および博士研究員のオカン・ユルドゥセヴェン氏は、木曜日にオプティカ誌に掲載された論文の中で、壁の材質の違いによって生じるさまざまな歪みを補正し、より正確に詳細を捉えることができる壁貫通画像化（TWI）の手法について述べている。
「多くの実際の状況では、画像化対象となる物体と介在する媒質の構造はどちらも未知です」と論文は説明している。「残念ながら、媒質は交絡因子となり、センサーによってサンプリングされた散乱場だけでは、媒質と物体の構造の両方を特定するのに十分ではなくなる可能性があります。」
この論文では、マイクロ波放射を用いて壁を透過して画像を取得する様々な方法について解説されています。これらの技術は、L-3 CyTerra社のRANGE-RやCamero-Tech社のXAVERシリーズといった携帯型壁貫通レーダー装置などの商用製品に既に採用されています。これらの装置の価格は約6,000ドルからとなっています。
TWIの技術は10年以上にわたり政府からの資金援助を受けています。DARPAは2006年、イラク駐留米軍を支援するため、「レーダースコープ」と呼ばれる携帯型の壁貫通型装置を発表しました。USAトゥデイによると、2012年には、米国の少なくとも50の法執行機関が同様の技術を保有していました。CyTerraは、より最新の数値の提供要請に直ちには応じませんでした。
2001年の最高裁判所の判例（Kyllo対合衆国）では、令状なしで壁越しに熱画像撮影を行うことは憲法修正第4条に違反すると判断されました。レーダーを用いた画像撮影についても同様に制約を受ける可能性が高いと考えられます。
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マークス、スミス、ユルドゥセヴェンは、壁を貫通する技術を開発する中で、スキャンした部屋にある物体とは異なり、壁の材質は多様であるものの、高度な対称性を持ち、貫通するマイクロ波に一貫した歪みを生み出す傾向があることを発見した。
そこで研究者たちは、一貫性を示すデータとより不規則なデータを分離する、ぼかし除去技術であるブラインドデコンボリューションを使用したアルゴリズムを作成することができました。後者のデータセットは、スキャンされた壁の向こう側にある物体を表しています。
研究者たちのアプローチは、物体と壁による散乱波を区別するために時間的測距を用いないという点でも、ほとんどのTWIレーダーとは異なります。論文によると、10mm離れた物体を分離する一般的なTWIシステムでは10GHzの帯域幅が必要となるため、15GHzから25GHzの無線周波数帯域で動作する可能性があります。
研究者らによると、こうした周波数を扱えるレーダートランシーバーはかなり高価で、通信規制当局からの承認を得るのも難しいことが判明した。
デューク大学の研究者たちは、産業、科学、医療機器向けに既に承認されている24GHzから24.5GHzの狭い帯域幅の利用を提案しています。彼らは、この技術が建設や地震学など、様々な分野で役立つ画像システムの開発に有望であると結論付けています。
この研究は空軍科学研究局の資金提供を受けて行われた。®
