Notícia

Vídeos para calcular o batimento cardíaco

Anna Soares, Secom UnB

Fonte

UnB

Data

quarta-feira, 14 setembro 2016 19:20

Áreas

Computação. Algoritmos. Cardiologia.

Imagine três situações: uma cena de filme em que um assassino, em meio à multidão, quer matar o presidente da República. Não seria mais fácil encontrá-lo se fosse possível identificar pela câmera de segurança quais as pessoas mais nervosas naquele ambiente? Ou então, pense em como seria simples ir ao hospital e, antes mesmo de entrar no consultório, o médico já saber como está sua pulsação. Não economizaria tempo? Tente visualizar também uma mãe que vai dormir tranquila, porque sabe que pode ver como está o batimento cardíaco de seu bebê em qualquer momento durante a noite apenas ao olhar o monitor da babá eletrônica. Mais fácil, não?

Esses cenários parecem futurísticos, mas estão, na verdade, bem perto da realidade. Em sua pesquisa de mestrado na Universidade de Brasília em sistemas eletrônicos e de automação, Gustavo Luiz Sandri desenvolveu dois algoritmos com os quais consegue calcular o batimento cardíaco de alguém por meio de câmeras de vídeo comuns. O estudo pode contribuir tanto para melhorias na área de saúde como para a segurança em locais com multidões, como aeroportos, parques e eventos oficiais.

Os algoritmos desenvolvidos por Gustavo verificam a frequência com que o sangue irriga o rosto e assim determinam o pulso cardíaco. “Os sistemas rastreiam onde está o rosto da pessoa em um vídeo. Do rosto, extrai as informações de cores para encontrar um padrão periódico na variação de cor e determina o número de batidas cardíacas por minuto”, explica.

“Para medir o batimento cardíaco, geralmente é necessário utilizar um medidor. No entanto, descobrimos um modo de amplificar imagens de forma a observar detalhes diminutos. Assim, percebemos a variação de cor da pele das pessoas”, conta o professor de Ciência da Computação e orientador da pesquisa, Dr. Ricardo Queiroz.

Segundo o coorientador do projeto, o professor de engenharia elétrica Dr. Eduardo Peixoto, havia dois principais objetivos nesse estudo. O primeiro era conseguir aplicar o algoritmo em câmeras convencionais e o segundo era que, para o procedimento funcionar, não fosse necessário que as pessoas ficassem paradas em um cenário predefinido. “Em nossos testes, pedimos que o voluntário conversasse e gesticulasse, porque é nisso que está a dificuldade de desenvolver o algoritmo.”

Testes

A pesquisa foi feita com voluntários que aceitaram ser filmados a poucos metros da câmera, usando um medidor de pulso cardíaco. Os algoritmos utilizados no equipamento, então, calculavam a frequência cardíaca por meio da variação da cor facial e os pesquisadores comparavam esses resultados com os do medidor.

Inicialmente, Gustavo Sandri desenvolveu um algoritmo (HR-NF) que identifica variação na cor do rosto pela região facial inteira. Esse algoritmo proporciona resultados mais rápidos, com acerto em cerca de 89,8% das vezes em que o voluntário estava parado. Quando em movimento, o acerto foi constatado em apenas 38,5%.

O segundo algoritmo desenvolvido (HR-MRT) divide o rosto da pessoa em pequenas regiões: as que possuem maior variação de cor são selecionadas para serem observadas. O HR-MRT identificou variação na cor do rosto das pessoas em quase 82% dos casos quando elas estavam paradas; no entanto, nos testes em que o voluntário se movimentava, os acertos foram de 65,7%.

De acordo com Ricardo Queiroz, o próximo passo é fazer melhorias no algoritmo para que a câmera possa perceber a frequência cardíaca em situações mais próximas da realidade, como cenários encontrados por seguranças de locais de transporte: aeroportos, metrôs e estações rodoviárias.

Fonte: Maria Luiza Diniz, UnB Ciência. Imagem: Anna Soares, Secom UnB.

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