麻省理工學院（MIT）的研究團隊近日取得了一項令人矚目的技術突破，他們開發了一種名為mmNorm的新型成像技術，該技術能夠利用毫米波信號對隱藏物體進行高精度的三維重建。毫米波，這一位于微波與遠紅外波交匯區域的電磁波，因其獨特的穿透性和反射性，成為了實現這一目標的關鍵。
毫米波能夠穿透諸如塑料容器和內墻等障礙物，并在物體表面形成反射，這一特性使得它能夠在視線受阻的情況下對物體進行精確的三維描繪。此前，盡管已有一些基于毫米波的技術應用于三維重建，但它們在精度和效率上仍存在不足，尤其是在處理小型家居用品等復雜形狀物體時。
MIT的研究人員通過深入探索毫米波信號的反射特性，發現了現有技術中的一個被忽視的重要因素——鏡面反射。他們意識到，當毫米波雷達發射信號時，被照射的表面幾乎都會產生鏡面反射，只有當表面正對天線時，信號才會被反射回雷達接收器。這一發現為mmNorm技術的開發奠定了理論基礎。
mmNorm技術通過精確分析信號反射的角度、時間差和細微變化，能夠推斷出物體表面每個點的朝向，從而估算出“表面法向量”。這一對反射信號的精密解析，使得mmNorm能夠像拼圖一樣，逐步重建出物體的精細三維模型。為了實現這一目標，研究團隊將雷達安裝在機械臂上，通過機械臂圍繞隱藏物體移動來持續采集測量數據。
在研究過程中，團隊創建了一個mmNorm原型，并對超過60種不同形狀和材質的物體進行了重建測試。結果顯示，mmNorm對一系列具有復雜彎曲形狀的日常物品（如銀器和電鉆）的重建準確率高達96%，而最先進的基準方法的準確率僅為78%。該技術還能區分同一箱體內的多個物體，并對多種材質（包括木材、金屬、塑料、橡膠和玻璃等）的物體表現出優異的重建效果。
mmNorm技術的應用前景廣闊。在機器人領域，它可以幫助機器人精準識別工具箱中的不同工具，并準確執行抓取任務。在增強現實（AR）領域，結合AR頭顯技術，工廠工人可以透視查看被完全遮擋物體的逼真圖像，提高工作效率。在安檢掃描和軍事偵察等場景中，mmNorm技術也能提升隱蔽物體的重建精度，為相關工作提供有力支持。
值得注意的是，盡管mmNorm技術在多個方面取得了顯著突破，但它目前尚無法穿透金屬或過厚墻體進行成像。未來，MIT的研究人員將繼續探索提升低反射率物體的成像性能、增強穿透更厚障礙物的能力，以及持續優化分辨率等方向，以期進一步完善這項技術，并推動其在更多領域的應用。
