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基于事件相机的无接触心脏脉搏监测

计算机视觉与模式识别 2025-06-25 v2 新兴技术 机器学习 图像与视频处理

摘要

事件相机是一种以极低延迟和低功耗记录场景信息的新型技术。事件相机输出一串包含场景中像素级光强变化的事件,捕获的信息在动态范围和时间分辨率上优于传统相机。本研究探讨了如何利用监督性卷积神经网络(CNN)模型,从面部的事件记录中实现对个体心脏脉搏信号的无接触重建。该研究训练了一个端到端的模型,从事件流的二维表示中提取心脏信号,并基于计算的心率准确性来评估模型性能。实验结果表明,生理心脏信息在面部区域的事件流中得到有效保留,展示了该新型传感器进行远程心率监测的潜力。训练于事件帧的模型相对于在标准相机帧上训练的基线模型,心率均方根误差(RMSE)为3.32比特/分(bpm),而基线模型的RMSE为2.92比特/分。此外,训练于60和120 FPS事件帧生成的模型均优于30 FPS标准相机结果,分别实现了RMSE为2.54和2.13比特/分。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.09529,
  title  = {Contactless Cardiac Pulse Monitoring Using Event Cameras},
  author = {Mohamed Moustafa and Joseph Lemley and Peter Corcoran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.09529},
  year   = {2025}
}