想象一下,家里的摄像头,不仅能够看家护院,还能在老人睡眠时无声地监测到心跳和血氧,在异常的时候第一时间发出警报。这不是科幻电影。在刚结束的CPSE安博会上,天地伟业的“四微”技术,正将这样的未来带到我们面前。它仅用普通摄像头,就能无感监测“微体征、微表情、微动作、微声音”。在收获无数惊叹的同时,我们也收集到了大家最关心的几个问题“摄像头看一眼,能测出血压、血氧?通过什么判断出年龄?人眼察觉不到的微动作,它如何捕捉?这套系统……能用来测谎吗?别急,这些问题我们一一解答。今天先来上一节“生物课”,为大家讲清:“四微”技术如何检测出多项体征信息以及年龄?
01实现这一功能的核心原理?
首先,先理解一个专有名词:远程光电容积脉搏波描记法,简称为rPPG,这是能够实现无感监测的关键原理。
别被这个复杂的术语吓到,我们可以用一个比喻来理解:
把你的面部皮肤,想象成一面极其灵敏的“生命雷达”。心脏每一次跳动,都会像投入水面的石子,在这面“雷达”上激起一道微弱的波纹。
02这套“雷达”是如何工作的?
我们每个人的面部皮肤下都有着丰富的毛细血管网络,血液的流动和容积会随着心跳周期性地微微变化。当心脏收缩时,血液涌出,血管会因压力微微扩张;心跳间隙,血管便弹性回缩。这一张一弛,随着心跳周期律动。这种变化就能够直接改变皮肤组织的光学特性。血液中的血红蛋白对特定波段的光,尤其是绿光,有很强的吸收能力。当血管扩张、血容量最大(心缩期)时,皮肤组织对绿光的吸收率最高,反射回摄像头的绿光强度最弱。反之,当血管回缩、血容量最小(心舒期)时,皮肤组织对绿光的吸收率降低,反射回的绿光强度最强。这一点就成为了AI能够大显身手的突破口。
03AI如何利用这一规律进行监测?
一个RGB摄像机持续录制面部视频,捕捉到了由心跳引发、微米级的肤色起伏。“聪明”的算法会聚焦面部,分析红、绿、蓝三色光的反射强度序列。
由于血液中的血红蛋白能够直接影响绿光,所以绿色光通道的信号曲线就承载了最丰富的脉搏信息。
接下来,AI就会过滤掉光照变化、面部移动等影响,精准剥离出检测对象精准、纯净的脉搏波。
一旦脉搏波被成功提取,健康指标便开始了“自动播报”。心率/血流速:直接计算脉搏波的频率即可得出心率;波的形态与传播速度则反映了血流速度。
血压:通过分析“脉搏波传递时间”等关键参数,再结合AI对海量数据的学习,可以高精度地估算血压趋势。
血氧:血液含氧量不同,吸收的光谱也不同。通过分析面部反射光中红光与红外光成分的微妙比例,即可推算出血氧饱和度。
04天地伟业“四微”仅仅用来“读数”吗?
“四微”技术真正有价值的,远非几个读数那么简单。通过探测脉搏信号,可以进行活体检测,有效区分真人与照片、面具,让身份认证坚不可摧。对于需要重点关注的人群(如独居老人),它可以实现7×24小时的无感、连续监测。通过长时间分析脉搏波形态,能够敏感捕捉心律异常、血流动力学剧变等猝死前驱信号,为生命抢夺宝贵的黄金时间。
05特别解答:年龄是怎么看出来的?
年龄的检测,走的是另一条并行的技术路径——计算机视觉。
AI通过分析面部的纹理、皱纹、骨骼轮廓等视觉特征,基于大数据模型来估算生理年龄。这与通过脉搏波检测健康指标,是两项互补的AI技能。
重要提醒
“四微”技术的核心在于无接触、连续性的趋势监测,适合日常健康看护、养老监护与风险预警上。同时,其绝对精度也会受到环境、摄像头性能以及运动幅度的影响,为我们提供有价值的健康趋势参考,而不能也无需替代专业的医疗诊断设备。
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