Non-invasive assessment of affective states on individual with autism spectrum disorder: a review

Individuals with Autism Spectrum Disorder (ASD) are identified as a group of people who have social interaction and communication impairment. They have difficulty in producing speech and explaining what they meant. They also suffer from emotional or cognitive states requirement that stance challenges to their interest in communicating and socializing. Hence, it is vital to know their emotion to help them develop better skills in social interaction. Emotion can be derived from affective states and can be detected through physical reaction and physiological signals. There are numerous known modalities available to detect the affective states either through invasive and non-invasive methods. In order to evaluate the affective states of individuals with ASD, amongst the methods used are through electrodermal activity (EDA), electromyographic (EMG) activity, and cardiovascular activity (ECG) and blood flow analyses. Though considered non invasive, these methods require sensor to be patched on to the skin causing discomfort to the subjects and might distract their true emotion. We propose non-invasive methods which is also contactless to address the problem to detect emotion of individual with ASD that is through thermal imaging. Through the impact of cutaneous temperature in blood flow, thermal imprint is radiated and can be detected in this method. To date, no research has been reported of the use of thermal imaging analysis of facial skin temperature on the individuals with ASD. In this paper we will justify the method and also discuss the merits and demerits of other methods

A Comparative Evaluation of Heart Rate Estimation Methods using Face Videos

This paper presents a comparative evaluation of methods for remote heart rate estimation using face videos, i.e., given a video sequence of the face as input, methods to process it to obtain a robust estimation of the subjects heart rate at each moment. Four alternatives from the literature are tested, three based in hand crafted approaches and one based on deep learning. The methods are compared using RGB videos from the COHFACE database. Experiments show that the learning-based method achieves much better accuracy than the hand crafted ones. The low error rate achieved by the learning based model makes possible its application in real scenarios, e.g. in medical or sports environments.Comment: Accepted in "IEEE International Workshop on Medical Computing (MediComp) 2020

Motion artifacts reduction in cardiac pulse signal acquired from video imaging

This study examines the possibility of remotely measuring the cardiac pulse activity of a patient, which could be an alternative technique to the classical method. This type of measurement is non-invasive. However, several limitations may deteriorate the accuracy of the results, including changes in ambient illumination, motion artifacts (MA) and other interferences that may occur through video recording. The paper in hand presents a new approach as a remedy for the aforementioned problem in cardiac pulse signals extracted from facial video recordings. Partitioning provides the basis for the presented MA reduction method; the acquired signals are partitioned into two sets for each second and every partition is shifted to the mean level and then all the partitions are recombined again into one signal, which is followed by low-pass filtering for enhancement. The proposed compared with ordinary pulse oximetry Photoplethysmographic (PPG) method. The resulted correlation coefficient was found (0.957) when calculated between the results of the proposed method and the ordinary one. Experiments were implemented using a common camera by creating a dataset from 11 subjects. The ease of implementation of this method with a simple that can be used to monitor the cardiac pulse rates in both home and the clinical environments

熱画像を用いた心拍数計測のための橈骨動脈検出に関する研究

2015年度卒業論文要旨, 情報科学部情報科学

Medición automática de pulso cardíaco utilizando imágenes de video

La división de Ciencias de la Salud y Tecnología del Instituto Tecnológico de Massachusetts, ha propuesto un método para obtener el pulso cardíaco a partir de imágenes de video, aplicando seguimiento de rostro y análisis de componente independiente. Motivados por su descubrimiento, se comenzó a trabajar en una adaptación del método propuesto para generar una metodología de bajo costo y libre de contacto, que posibilite el monitoreo remoto de la frecuencia cardiaca. Para validar los resultados obtenidos, se realizó un análisis comparativo entre las medidas de pulso cardíaco obtenidas en el estudio con las que se obtienen a partir de una medición por fotopletismografía; técnica incluida actualmente en dispositivos de uso cotidiano como los relojes inteligentes y los teléfonos móviles. A partir de allí, se compararon las mediciones de pulso cardíaco previo a la realización de ejercicio físico respecto de las obtenidas post ejercicio físico, con el objetivo de evaluar la adaptación del método y la calidad de los valores obtenidos en estas situaciones concretas, donde los resultados generados deben mostrar diferencias. Los resultados obtenidos nos motivaron a preparar un proyecto de investigación que amplíe los horizontes de este trabajo, buscando mejoras a este proceso y otras aplicaciones del procesamiento de imágenes aplicadas a la salud.Eje: Computación Gráfica, Imágenes y Visualización.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Medición automática de pulso cardíaco utilizando imágenes de video

La división de Ciencias de la Salud y Tecnología del Instituto Tecnológico de Massachusetts, ha propuesto un método para obtener el pulso cardíaco a partir de imágenes de video, aplicando seguimiento de rostro y análisis de componente independiente. Motivados por su descubrimiento, se comenzó a trabajar en una adaptación del método propuesto para generar una metodología de bajo costo y libre de contacto, que posibilite el monitoreo remoto de la frecuencia cardiaca. Para validar los resultados obtenidos, se realizó un análisis comparativo entre las medidas de pulso cardíaco obtenidas en el estudio con las que se obtienen a partir de una medición por fotopletismografía; técnica incluida actualmente en dispositivos de uso cotidiano como los relojes inteligentes y los teléfonos móviles. A partir de allí, se compararon las mediciones de pulso cardíaco previo a la realización de ejercicio físico respecto de las obtenidas post ejercicio físico, con el objetivo de evaluar la adaptación del método y la calidad de los valores obtenidos en estas situaciones concretas, donde los resultados generados deben mostrar diferencias. Los resultados obtenidos nos motivaron a preparar un proyecto de investigación que amplíe los horizontes de este trabajo, buscando mejoras a este proceso y otras aplicaciones del procesamiento de imágenes aplicadas a la salud.Eje: Computación Gráfica, Imágenes y Visualización.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Medición automática de pulso cardíaco utilizando imágenes de video

La división de Ciencias de la Salud y Tecnología del Instituto Tecnológico de Massachusetts, ha propuesto un método para obtener el pulso cardíaco a partir de imágenes de video, aplicando seguimiento de rostro y análisis de componente independiente. Motivados por su descubrimiento, se comenzó a trabajar en una adaptación del método propuesto para generar una metodología de bajo costo y libre de contacto, que posibilite el monitoreo remoto de la frecuencia cardiaca. Para validar los resultados obtenidos, se realizó un análisis comparativo entre las medidas de pulso cardíaco obtenidas en el estudio con las que se obtienen a partir de una medición por fotopletismografía; técnica incluida actualmente en dispositivos de uso cotidiano como los relojes inteligentes y los teléfonos móviles. A partir de allí, se compararon las mediciones de pulso cardíaco previo a la realización de ejercicio físico respecto de las obtenidas post ejercicio físico, con el objetivo de evaluar la adaptación del método y la calidad de los valores obtenidos en estas situaciones concretas, donde los resultados generados deben mostrar diferencias. Los resultados obtenidos nos motivaron a preparar un proyecto de investigación que amplíe los horizontes de este trabajo, buscando mejoras a este proceso y otras aplicaciones del procesamiento de imágenes aplicadas a la salud.Eje: Computación Gráfica, Imágenes y Visualización.Red de Universidades con Carreras en Informátic

熱画像を用いた生体情報計測手法とその応に関する研究

2017年度修士論文要旨, 情報科学研究科メディア情報専