Визуализация Импульса

Недавно исследователи MIT CSAIL изобрели способ настроиться на небольшие изменения в видео, которые пропущены человеческим восприятием. Теперь у той же команды есть новый способ видеть пульс человека, обнаруживая движения, которые он вызывает в голове.

Идея достаточно проста – направить камеру на лицо человека и обнаружить ритмичные движения, вызванные регулярным притоком крови. Проблема трудна, потому что движения очень малы. Даже не совсем ясно, что можно было бы обнаружить их, не прилагая больших усилий, чтобы изолировать голову от других влияний. 

Баллистокардиография, например, используется для измерения вибрации, вызванной тем, что сердце перекачивает большое количество крови по всему телу, но в большинстве случаев для проведения измерения испытуемому приходится лежать, лежать неподвижно, задерживать дыхание, и все равно трудно избежать шума, который заглушает сигнал. В этом случае все, что необходимо, – это направить видеокамеру на объект съемки. 

Алгоритм основан на использовании некоторых хорошо известных методов обработки изображений. Сначала распознавание лиц используется для определения местоположения лица субъекта, а затем от 500 до 1000 точек, идентифицируемых по легко вычисляемым ориентирам на лице – носу, губам и т. Д. Глаза не включены в выборку из-за проблемы мигания. Затем применяется полосовой фильтр, который удаляет вибрации за пределами диапазона нормального сердцебиения. Наконец, анализ основных компонентов используется для определения направлений наибольших движений, и сигнал проецируется на него, чтобы обеспечить частоту пульса и измерение интервалов импульсов. 

Видео показывает не только результат “увеличения” движения головы, но и то, почему голова вообще движется:

В тестах метод давал результаты, которые находятся в пределах нескольких ударов в минуту, измеряемых ЭКГ. На данный момент система является доказательством концепции, но ясно, что она может быть использована для замены проводных мониторов сердечного ритма. 

Что еще более интригующе, команда предполагает, что, возможно, удастся обнаружить некоторые проблемы с сердцем, которые делают баллистокардиография и другие более сложные методы измерения. Этот метод уже доказал, что он может обеспечить измерение вариабельности во времени пульса, что является показателем некоторых типов проблем с сердцем, но он может сделать больше. Например, обнаружив асимметричную вибрацию, можно предположить, что препятствие в кровотоке находится с одной стороны. Точно так же можно было бы определить объем перекачиваемой крови и другие диагностические меры. 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *