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HoloLens新应用:扫描脸部就能读出你的心跳


来源: 信息化处转自新浪科技 作者:信息化处 时间:2018-02-21


  看了黑镜第三季的你想必无法忘记这一场景:清晨起床出门,你遇到的每一个人头上都显示出一个数字,这个数字代表了其他人对他的评分。而这个评分被用做人的终极“信用值”,评分低的人将无法购买优质住房、无法找到工作,甚至无法在商店买到东西。

  当每个人的信息可以被一眼看透,这个世界会变得很可怕,这是“黑镜式”的担忧。

  而如果这样的技术用在更合理的地方呢?HoloLens的新技术给我们带来新的畅想:想象一下,如果你可以一眼看到你对面的人的心跳。

  通过测量血液流动特征,我们可以获得无数的生理特征。然而,这些特征都是肉眼不可见的,传统的测量方式通常需要定制的接触感应设备。HoloLens的实验项目Cardiolens展示,戴上HoloLens就可以一眼看到你眼前的人的心跳、以及其他生理特征。

  雷锋网了解到,其可以应用在很多领域:医生在手术中可以看到移植的器官和组织是否有血液流通;教练可以实时观察运动员在训练中是否处于理想的生理状态;人们可以更加了解自己对他人带来的生理影响。

  从图中我们可以看到,被观察者的心率显示在脸部上方,半透明的网格实时显示出脸部的血液流动情况,网格下方可以选择性地呈现脉搏波图,版本2.0将允许从HRV参数的变化中观察唤醒/压力。

  Cardiolens在不用双手、不接触的情况下实现对生物特征进行测量,并且可以将数据可视化。这一切,只需HoloLens和其中的应用就可以实现,无需连接到其他的外部设备。Caediolens系统包括一个正面摄像头、一个远程成像光电容积描记软件和一个能够让用户直接看到被观察者的生理特征的头部显示器。

  具体的技术是如何实现的呢?

  追踪

  首先,正面的摄像头会给到图像,通过面部追踪和皮肤分割的算法能定位目标区域。这些计算机视觉的技术在人脸识别、人脸美化软件中应用已经纯熟。

  感知

  远程成像光电容积脉搏波(iPPG)可以用来再现被观察者的血容量脉搏,心率和心率变异性。成像PPG是一套先进的计算机视觉方法,使用相机和环境光进行测量 - 不需要校准。

  可视化

  通过在人脸皮肤上覆盖了一个半透明面罩,这样就可以改变脸部皮肤的亮度,在上面显示血流信号。HoloLens开发了一种全息覆盖图,该图使用线性图像处理管线显示叠加到人脸上的脉冲信号。

  微软表示,他们对Cardiolens进行了黄金标准接触传感器测量的验证,平均绝对误差为1.62次/分钟。 使用峰值检测算法,Cardiolens能够识别心脏的搏动间期。

  我们知道,很多可穿戴设备可以测量生理体征,但是前提是要穿戴在身上,也就是要可接触。Cardiolens的关键之处在于不用接触,这就为很多场景,特别是医疗手术提供了很大的便利。实时的数据可视化也能带来很多应用场景:心理实验,犯罪调查等。

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