Инженеры из Массачусетского технологического института (США) научились выполнять точные измерения пульса с использованием изображений, передаваемых веб-камерой. Дистанционные измерения могут проводиться в телемедицинских системах, построенных на веб-технологиях, и в тех случаях, когда датчики, закреплённые на теле пациента, раздражают его, вызывают чувство дискомфорта. Необходимое оборудование можно встроить, к примеру, в зеркало (см. рис. и видео ниже), и для проверки состояния организма человеку будет достаточно... посмотреть на своё отражение.

 

 

Результаты экспериментов по измерению пульса были опубликованы в журнале Optics Express. В опытах принимали участие 12 добровольцев, которых учёные усаживали в полуметре от ноутбука. Обычная встроенная веб-камера записывала два минутных видеофайла в разрешении 640×480; сначала участники эксперимента должны были сидеть спокойно и смотреть прямо в камеру, затем их просили двигаться «естественно» — так, как они двигались бы при работе на компьютере. 

Схема эксперимента и созданное авторами «медицинское зеркало», в нижней части которого выводятся данные о частоте пульса (иллюстрация слева взята из журнала Optics Express, а фото справа сделано Melanie Gonick).

Для автоматического выделения лица на получаемых изображениях использовалось общедоступное ПО. Затем информация в интересовавшей учёных череде кадров разбивалась по каналам RGB. Суть методики заключается в измерении небольших колебаний яркости, связанных с протеканием крови по сосудам на лице.

Выделять полезные данные сильно мешают вариации условий освещения и движение лиц, но авторы, полагаясь на специальные технологии обработки сигнала, всё же решили поставленную задачу. Измеренная таким способом частота пульса хорошо согласовалась с показаниями обычного датчика, закрепляемого на пальце: разность значений не превышала трёх ударов в минуту.

Кроме того, система успешно оценивала частоту пульса сразу трёх людей, находившихся перед камерой.

В будущем исследователи планируют расширить возможности измерений с помощью веб-камеры и разработать аналогичные методики оценки частоты дыхания, кровяного давления и содержания кислорода в артериальной крови.

Рассказ о «медицинском зеркале»: Видео (английский язык)

 

Источник