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间谍利器:监测薯片袋子振动可还原周围声音

科普小知识2021-09-23 15:23:31
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据外国媒体报道,下次你在保安室进行秘密谈话时,你需要确保房间里没有薯片袋,窗户旁边也没有植物。根据麻省理工学院领导的一项新研究,不明显的物体如袋子或植物也能“记录”房间里的声音。借助高速摄像机,通过监控这些物体的振动可以恢复声音。这是一种难以置信的技术,可以用来识别音乐、对话或其他声音。

间谍利器:监测薯片袋子振动可还原周围声音

麻省理工学院领导的一项研究发现,声音可以通过用高速摄像机监控物体的振动来恢复。这是一种难以置信的技术,可以用来识别音乐、对话或其他声音。在一个实验中,科学家通过隔音玻璃从15英尺外拍摄了一个薯片包装袋,然后分析了包装袋的振动,以恢复可识别的对话内容

科学家使用高速相机以每秒数千帧的速度拍摄,然后捕捉声波引起的物体微小振动。通过分析振动,他们可以恢复对话和歌曲。在照片显示的实验中,研究人员通过监测植物叶子的振动,识别出附近播放的一首歌曲——“玛丽有一只小绵羊”。在一个实验中,科学家通过15英尺外的隔音玻璃拍摄了一个薯片袋,然后分析了袋子的振动,以恢复可辨别的对话内容。该研究论文的主要作者艾比·戴维斯说:“当声波撞击物体时,物体会振动。这种振动会形成微弱的视觉信号,通常肉眼看不见。换句话说,人们不会意识到这些信息。”这项研究是由麻省理工学院与微软和Adobe合作进行的。与会者包括艾比·戴维斯、迈克尔·温斯顿、尼尔·瓦德瓦尔、冈萨姆·马沙尔、弗雷多·杜兰德和威廉·弗里曼。研究小组开发了一种算法,可以分析物体的微小振动,然后恢复声音。在一个实验中,科学家通过隔音玻璃从15英尺外拍摄了一个薯片袋,然后分析了袋子的振动,以恢复可识别的对话。在另一个实验中,研究人员通过监测植物叶子的振动,确定了附近播放的一首歌曲——“玛丽有一只小绵羊”。

该研究论文的作者、麻省理工学院电子工程和计算机科学研究生戴维斯说:“当声波撞击物体时,物体就会振动。这种振动会形成微弱的视觉信号,通常肉眼看不见。换句话说,人们不会意识到这些信息。”

科学家开发的算法可以从整体上分析由声冲击引起的物体振动。由于不同的边缘在不同的方向上移动,该算法需要“对齐”所有测量数据,以防止不同方向上的测量数据相互抵消。通过这种方式,科学家可以识别不同频率的信号并恢复声音。换句话说,对话和音乐可以通过分析物体的振动来恢复。

加州大学贝克利分校的电子工程和计算机科学副教授亚历克斯·伊维斯说:“我们是科学家。有时候,我们也看像詹姆斯·邦德这样的电影。当我们看着它时,我们会想:‘这是好莱坞的幻想,在现实世界中是做不到的。这太荒谬了。“突然间,我们成功了,就像一些好莱坞惊悚片一样。如你所知,恐怖片中会有这样一个情节,以至于谋杀嫌疑人在看了监控录像后承认自己的薯片包装袋振动。”

显然,这项技术可以用于执法和司法部门。此外,戴维斯还认为,这可能成为一种“新的成像技术”。目前,科学家正试图通过分析声音的短脉冲来确定物体的形状和结构。戴维斯说:“我们从物体中恢复声音。这项技术使我们能够获得关于物体周围声音的大量信息,也为我们提供了关于物体本身的大量信息,因为不同的物体对声音的反应方式不同。”(孝顺)