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基于 Wi-Fi CSI 数据重建移动物体深度图像

计算机视觉与模式识别 2025-03-11 v1 机器学习 图像与视频处理

摘要

本研究提出一种新型深度学习方法,用于从 Wi-Fi 信道状态信息(CSI)重建特定区域内移动物体的深度图像。Wi-Fi 基于深度成像技术在安防和老年护理等领域具有新颖应用。然而,由于从 CSI 重建深度图像具有挑战性,因为学习 CSI 与深度图像之间的映射函数——两者都是高维数据——尤为困难。为此,我们提出一种名为 Wi-Depth 的新方法。Wi-Depth 的核心设计思想是:深度图像可分解为三个核心组成部分:目标的形状、深度和位置。因此,在深度图像重建任务中,Wi-Depth 同时将这三项信息作为辅助任务在我们提出的基于 VAE 的教师-学生架构中进行估计,从而实现具有正确形状、深度和位置一致性的图像输出。此外,Wi-Depth 的设计基于我们认为形状、深度和位置与从 CSI 推断的原始信息(如到达角、往返时延和多普勒频率移)密切相关的事实。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.06458,
  title  = {Reconstructing Depth Images of Moving Objects from Wi-Fi CSI Data},
  author = {Guanyu Cao and Takuya Maekawa and Kazuya Ohara and Yasue Kishino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.06458},
  year   = {2025}
}