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
Самое секретное оружие: почему Сталин все-таки не применил его
Вместо этого советский лидер показал высший класс дипломатической игры, заставив Черчилля взять за горло Гитлера в буквальном смысле...
На Марс можно слетать только раз в жизни. Да и то, космонавту придется удалить 30–40 органов
Почему российский ученый назвал полет к Красной планете настоящим преступлением?...
Что рассказала могила Беринга? И почему знаменитый портрет мореплавателя вообще неправильный?
Как исследование 1991 году разрушило факты, которые 250 лет подряд считались незыблемыми...
Пробуждение спящего гиганта: почему в Сибири могут начаться безудержные выбросы метана
Поразительно, но Енисей оказался границей, по сторонам которой развиваются два совершенно климатических сценария. Но итог у них один...
Пугающая Европа: ученые рассказали, зачем 5000 лет назад испанцы ели друг друга
Оказалось, что древние жители юга Испании практиковали каннибализм по-разному, но делали это поголовно...
Роковой «браунинг» №389965: почему пистолет, из которого должны были ликвидировать Сталина, в итоге выстрелил в Николая II?
Это, пожалуй, самый ироничный эпизод в истории России нового времени...
Копал бомбоубежище для семьи, а нашел древние артефакты и сокровища
Эксперты считают, что найденные предметы имеют связь с Эблой, одним из крупнейших мегаполисов бронзового века...
NASA обнаружило на Марсе странные ямы: ученые теряются в догадках, как они образовались
За 14 лет на Красной планете Curiosity видел много интересного, но этот случай, похоже, самый загадочный...
Таинственные краски: зачем древние египтяне рисовали очень странными веществами?
Похоже, что для художников из долины Нила это были не просто изображения, а нечто гораздо большее...
Китай — это не Америка: почему больше половины детей в КНР хотят стать космонавтами, а не блогерами, как в США?
Эксперты говорят: советский драйв 30-60-х годов плюс рынок и четкое планирование сверху — вот лицо нового китайского чуда...
Идеальное ДНК-алиби: как современные криминалисты ломают феномен однояйцовых близнецов
Дорого, долго и технически очень сложно, но это единственный способ вывести на чистую воду, казалось бы, неуязвимых преступников...