Пульс научились определять по цвету лица
Оценка частоты сердечных сокращений (ЧСС) важна для мониторинга здоровья, потому что даёт полезную информацию о физиологическом и эмоциональном состоянии людей. За последнее десятилетие исследователи более активно изучили новые подходы к бесконтактной оценке ЧСС. В первую очередь это было связано с желанием повысить комфортность медосмотров, а также избежать проблем с кожей после обычных методов с физическим контактом.
Пример нового подхода — бесконтактное определение ЧСС с использованием камер. Видеофиксация позволяет по мимолётным переменам в лице оценить такой показатель, как пульсовый объём крови в сосудах.
Изучая перемены в цвете лица, в принципе, можно сделать выводы о частоте пульса. Однако такие изменения не гарантировали точность оценки ЧСС: они слабы, мимолётны, и такому мониторингу мешают мимика и перепады освещения.
Чтобы решить научную проблему, команда исследователей из Токийского университета естественных наук разработала новый метод оценки характеристик пульса.
Метод основан исключительно на отслеживании рядов данных из видеозаписей лица, так что на пациента не нужно вешать никаких датчиков. Кадры преобразуются в сигналы цветовой модели RGB, что помогает извлекать информацию об изменениях объёма крови под кожей. После устранения из данных влияния помех и неточностей наблюдаемые сигналы RGB затем преобразуются в информацию о пульсе. Затем благодаря моделированию можно извлечь пульсовые волны с точными сведениями для оценки ЧСС.

Чтобы продемонстрировать эффективность метода, исследователи использовали 67 видеозаписей лиц. Затем результаты сравнили с другими бесконтактными методами оценки ЧСС, а их немало: DistancePPG, SparsePPG, SAMC, иерархический и MTTS-CAN.
Интересно, что предлагаемый метод выбирает динамический режим, который содержит наибольшее количество компонентов пульсовой волны на основе типичного диапазона. В результате метод повысил точности оценки на 36,5% по сравнению с прочими способами, особенно в случаях с перепадами освещения.
Результаты исследования обещают новые возможности для совершенствования медицины и улучшения общего комфорта пациентов. Или, допустим, впоследствии поможет через камеры вылавливать из городской толпы тех, кто излишне напряжён или чего-то опасается? Кто знает, об этом ученые не сказали ни слова.
Впрочем, ещё потребуются дальнейшие исследования для повышения точности метода.
Пример нового подхода — бесконтактное определение ЧСС с использованием камер. Видеофиксация позволяет по мимолётным переменам в лице оценить такой показатель, как пульсовый объём крови в сосудах.
Изучая перемены в цвете лица, в принципе, можно сделать выводы о частоте пульса. Однако такие изменения не гарантировали точность оценки ЧСС: они слабы, мимолётны, и такому мониторингу мешают мимика и перепады освещения.
Чтобы решить научную проблему, команда исследователей из Токийского университета естественных наук разработала новый метод оценки характеристик пульса.
Метод основан исключительно на отслеживании рядов данных из видеозаписей лица, так что на пациента не нужно вешать никаких датчиков. Кадры преобразуются в сигналы цветовой модели RGB, что помогает извлекать информацию об изменениях объёма крови под кожей. После устранения из данных влияния помех и неточностей наблюдаемые сигналы RGB затем преобразуются в информацию о пульсе. Затем благодаря моделированию можно извлечь пульсовые волны с точными сведениями для оценки ЧСС.

Чтобы продемонстрировать эффективность метода, исследователи использовали 67 видеозаписей лиц. Затем результаты сравнили с другими бесконтактными методами оценки ЧСС, а их немало: DistancePPG, SparsePPG, SAMC, иерархический и MTTS-CAN.
Интересно, что предлагаемый метод выбирает динамический режим, который содержит наибольшее количество компонентов пульсовой волны на основе типичного диапазона. В результате метод повысил точности оценки на 36,5% по сравнению с прочими способами, особенно в случаях с перепадами освещения.
Результаты исследования обещают новые возможности для совершенствования медицины и улучшения общего комфорта пациентов. Или, допустим, впоследствии поможет через камеры вылавливать из городской толпы тех, кто излишне напряжён или чего-то опасается? Кто знает, об этом ученые не сказали ни слова.
Впрочем, ещё потребуются дальнейшие исследования для повышения точности метода.
- Дмитрий Ладыгин
- pixabay.com;doi.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Контрабандисты оккупировали Восточную Африку: зачем черных муравьев тайно вывозят в Китай и Европу?
Эксперты предупреждают: такой вывоз в итоге закончится непоправимой экологической катастрофой...
В мире заканчивается речной песок: чем это грозит человечеству?
Ученые говорят, что это самая не замечаемая, а оттого опасная проблема, которая уже касается миллионов людей...
К 2060 году половина плотин в мире выйдет из строя: США — главные в черном списке
Эксперты говорят: если не принять меры, часть Соединенных Штатов может полностью опустеть...
В России снова захотели строить железную дорогу в Индию: почему не удались прошлые попытки?
Эксперты говорят: дерзкий проект мог бы принести российской казне миллиардные прибыли...
За рамками науки: дети, которые помнят свои прошлые жизни
Ученые говорят, что феномена реинкарнации нет, но факты утверждают обратное...
Кольца на деревьях раскрыли тайну гибели последней империи кочевников в Евразии
Поразительно, но падение Джунгарского ханства началось за тысячи километров от Азии, в Северной Атлантике...
Самый наглый археологический фейк в истории: итальянец 20 лет показывал туристам фальшивый амфитеатр Цезаря
Судебный процесс длилось почти десятилетие, но даже сейчас эта история очень далека от завершения...
Тайна огней Марфы, 150 лет не дававшая покоя ученым, похоже, разгадана
Болотный газ? Огни святого Эльма? НЛО? Ответ оказался намного проще и сложнее одновременно...
Немецкий ученый был главным в секретной ракетной программе: однажды он вышел из кабинета и исчез навсегда
Как операция «Дамоклов меч» пресекла главную военную операцию целого государства...
«Сувенир» от неандертальцев: секреты этих мутаций не разгаданы до конца
Они живут в ДНК 47 000 лет, но почему их совсем нет у африканцев, зато много у жителей Южной Азии...
Авокадо ежедневно меняет пол, и исследователи, наконец, выяснили, как именно
Почему селекционеры и ботаники ждали этого открытия более 100 лет?...
Этим книгам осталось жить считаные дни: кто охотится на очень редкие экземпляры, а затем уничтожает их?
Эксперты бьют тревогу: это, пожалуй, самый циничный поворот в истории книгопечатания...