Evaluation of Video-Based rPPG in Challenging Environments: Artifact Mitigation and Network Resilience

要約

ビデオベースの遠隔フォトプレチスモグラフィー (rPPG) は、特に制御された条件下での非接触バイタルサイン監視のための有望な技術として浮上しています。
ただし、現実世界のシナリオでバイタル サインを正確に測定するには、ビデオ コーデックによって引き起こされるアーティファクト、低照度ノイズ、劣化、低ダイナミック レンジ、オクルージョン、ハードウェアとネットワークの制約など、いくつかの課題に直面しています。
この記事では、これらの問題を体系的に調査し、包括的に調査し、rPPG 測定の品質に対する悪影響を測定します。
さらに、ビデオベースの rPPG システムの信頼性と回復力を向上させるために、これらの課題を軽減するための実践的な戦略を提案します。
ネットワーク制限が存在する場合に効果的に生体信号を回復する方法を詳しく説明し、ビデオ フレームの完全性を維持することを目的としたノイズ除去および修復技術を紹介します。
当社は広範な評価と直接比較を通じて、困難な環境下でrPPG測定を強化するアプローチの有効性を実証し、より信頼性が高く効果的な遠隔バイタルサインモニタリング技術の開発に貢献します。

要約(オリジナル)

Video-based remote photoplethysmography (rPPG) has emerged as a promising technology for non-contact vital sign monitoring, especially under controlled conditions. However, the accurate measurement of vital signs in real-world scenarios faces several challenges, including artifacts induced by videocodecs, low-light noise, degradation, low dynamic range, occlusions, and hardware and network constraints. In this article, we systematically investigate comprehensive investigate these issues, measuring their detrimental effects on the quality of rPPG measurements. Additionally, we propose practical strategies for mitigating these challenges to improve the dependability and resilience of video-based rPPG systems. We detail methods for effective biosignal recovery in the presence of network limitations and present denoising and inpainting techniques aimed at preserving video frame integrity. Through extensive evaluations and direct comparisons, we demonstrate the effectiveness of the approaches in enhancing rPPG measurements under challenging environments, contributing to the development of more reliable and effective remote vital sign monitoring technologies.

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