Аспиранты опорного вуза Максим Белойванов и Иссам Самара разработали систему, способную за полминуты бесконтактным методом посредством веб-камеры определить основные физиологические параметры человека — пульс и частоту дыхания.
Замер производится при помощи обычной камеры, подключенной к компьютеру или телефону. Всё, что для этого нужно — расположить человека на расстоянии не более полутора метров от камеры так, чтобы он мог сохранить неподвижность в течение 30 секунд. Частота дыхания определяется за счет еле заметных колебаний головы, которые камера улавливает и передает на вычисляющее устройство.
Определение пульса происходит более сложным методом.
— Важно понимать, что в камере нет никакого лазера, в момент считывания параметров ведется обычная съемка, — объяснил один из разработчиков технологии, аспирант ДГТУ Максим Белойванов. — Наш метод основан на фотоплетизмографии (см. справку). В моменты сокращения сердечной мышцы сосуды лица наполняются кровью. За счет этого изменяется спектр отраженного от лица света. Эти изменения можно измерить и проанализировать с помощь самой простой RGB камеры.
Разработанную в ДГТУ технологию можно использовать на любом устройстве, снабженном веб-камерой. Для этого не понадобится дополнительное оборудование. Разработку можно применять в медицине, когда возникают трудности при определении физиологических параметров пациента — например, при сильных ожогах.
На рынке представлены аналогичные устройства, но все они работают гораздо медленней. К примеру, чтобы определить пульс при помощи зарубежного аналога, придется сидеть неподвижно 2-3 минуты, при этом голова должна находиться в четко очерченных границах экрана.
— Уникальность нашей разработки заключается в использовании более точных методов фильтрации сигнала отраженного от лица света и собственных методов предварительной обработки изображения, — рассказал Максим Белойванов. — Наша цель — доработать технологию и повысить скорость определения пульса и дыхания до нескольких секунд, а также использовать этот метод на мобильных устройствах в режиме реального времени.
В настоящий момент аспиранты опорного вуза работают над технологией определения артериального давления, планируя создать многофункциональное специализированное устройство и подать свою разработку на патент РФ. Молодые ученые работают в составе научно-исследовательской лаборатории «Цифровая обработка изображений и компьютерное зрение», в которой проводятся исследования в области развития теоретических основ цифровой обработки сигналов и синтеза новых методов и алгоритмов обработки одномерных и многомерных сигналов при реализации систем компьютерного зрения, распознавания образов и классификации объектов.
Для справки: фотоплетизмограмма — метод регистрации кровяного потока с использованием источника инфракрасного или светового излучения и фоторезистора или фототранзистора.
Источник: https://donstu.ru