【技术】基于视频的非接触式生理和心理检测应用
2021-12-11 10:54:19 Author: mp.weixin.qq.com(查看原文) 阅读量:23 收藏

背景

传统的人体生理指标检测需要借助接触人体的仪器设备来检测人体的心跳频率、呼吸频率、血压、血氧、皮电等多种指标进行分析。而传统心理检测则是通过被检测人员填写心理测试题的方式来分析。这类检测都需要接触被检测人员人员,且需要被检测人员配合,因此受被检测人主观因素影响较大,检测结果准确度具有不稳定性。

基于视频的非接触式生理和心理检测技术则无需直接接触被检测人员,也不需要被检测人员填写心理测试题,而是通过分析被检测人员的视频进行检测。从而实现非接触的无感检测,几乎不受被检测人主观因素的影响,其检测结果更客观和准确。

技术原理

人体心率、心率变化、血氧饱和度、血压变化、呼吸、交感和副交感神经活跃程度以及人体肌肉微运动等生理活动受人体自主神经系统(autonomic nervous system)(也被称为植物神经系统)指挥驱动,是不受意志支配的自主活动,难以伪装。

国内外生物学、生理学研究表明,人的心理情绪的变化,会通过人的植物神经的作用下,指挥人的头部、颈部,脸部的肌肉点做出细微的运动,并呈现规律性的运动轨迹。而这种通过植物神经作用下的肌肉微运动,是不受大脑意识所控制的一种无意识的不可伪装的生理反应。这种反应与自主神经作用下人脸部产生的宏观表情不同,它具有很强的客观性和不可伪装性的特点。

当人主动或被动(疾病所致)隐藏情绪时,其面部的宏表情虽然不被人所见,但从生物学角度来看,人相应的器官和肌肉群在植物神经的作用下,仍然在做相应的微运动,只是这种运动会细微到肉眼不可见的程度。

同时人体的心率、血氧、血压的变化,也都可以利用机器视觉算法分析视频中人体毛细血管相应位置的皮肤微弱相位变化来分析和推断,从而实现非接触式心率、心率波动、呼吸、呼吸波动、血氧、血压变化、心率变异性、远红外皮温等生理指标检测。

借助高清摄像机,研究人员可记录人体脸部、颈部的皮肤和肌肉的微弱变化,利用计算机技术将这些图像中的肌肉微动转化为影像中像素点的运动,捕捉其三维运动轨迹,并计算出每个像素点运动时振动的幅度和频率。再结合人工智能和机器学习,分析相关变化与人体情绪的关系,从而实现对人的攻击性指标、心理紧张指标、焦虑指标和心理压力指标等心理指标的非接触式检测分析。

应用场景

1、人员心理健康监测

现代人普遍面临较大的心理压力,心理疾病导致的自杀和暴露伤害层出不穷,给社会和家庭都带来巨大的伤害与损失。而传统的心理检测很难大规模实施,且准确度较低。基于视频的生理和心理检测可快速大规模对各类群体进行心理健康检测甚至是隐蔽监测,从而即时发现隐患并采取相应的应对策略。同时也可以让人们方便快捷地实现自身心理健康监测和管理。

2、远程医疗检测和诊疗

上述技术结合即时通讯和VR等技术的应用,可以让医生远程给患者进行诊断,从而大大节省医患的时间和精力。尤其是在新冠疫情反复肆虐的当下,远程检测和诊断也是减少人员聚集和防范病毒传播的有效方式之一。

3、暴力、恐怖人员监测

利用非接触式生理和心理检测技术,可以通过对重点部位部署的视频图像进行分析,快速发现潜在的有暴力和攻击倾向的精神病人或者恐怖分子,再结合其他信息进行分析判断,可协助警方对相关场所和人员进行有效管控。

4、非接触式测谎、审讯

利用上述技术进行测谎,对被测试人的分析结果可动态、实时、可视化方式展现给测试人员。因此在审讯时,借助相关设备,被审讯人员的各项生理和心理指标变化都是实时动态的,审讯人员可随时掌握被审讯人员的紧张、恐惧、焦虑等各项心理指标的变化,同时系统还可以结合被审讯人员的性别、年龄、人种和微表情、微动作等信息进行多模态数据计算和分析,自动识别出被审讯人员是否在说谎,并实时报警提示,辅助办案人员作出判断,找到突破口。

5、重点目标非接触式心理和生理监测

一些需要关注又不能接触的目标需要检测和分析其心理和生理指标时,我们也可以利用上述技术对可公开获取的视频进行分析,从而实现对重点目标的心理和生理监测。

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文章来源: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI2MTE0NTE3Mw==&mid=2651125678&idx=1&sn=659f7b169bad2df4000b0c5c9540823c&chksm=f1ae8094c6d90982d81be7fa38e203d1f0bdd10b9c048535be9be24b6f8eb0b73b18a75d0249#rd
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