4 个月前

EfficientPhys:实现简单、快速且准确的基于摄像头的生命体征测量

EfficientPhys:实现简单、快速且准确的基于摄像头的生命体征测量

摘要

基于摄像头的生理测量是一个不断发展的领域,神经模型在其中提供了最先进的性能。先前的研究探索了各种“端到端”模型;然而,这些方法仍然需要多个预处理步骤。这些额外的操作通常难以实现,使得复现和部署变得困难,并且其计算开销甚至可能高于“核心”网络本身。本文中,我们提出了两种新颖且高效的神经模型——EfficientPhys,用于基于摄像头的生理测量,消除了对面部检测、分割、归一化、颜色空间转换或其他任何预处理步骤的需求。通过使用原始视频帧作为输入,我们的模型在三个公开数据集上取得了优异的性能。我们展示了无论使用变压器(transformer)还是卷积(convolutional)主干网络,这一点都成立。此外,我们评估了所提出的网络的延迟,并表明我们最轻量级的网络在效率上也实现了33%的提升。

基准测试

基准方法指标
photoplethysmography-ppg-heart-rate-1EfficientPhys-C
MAE: 1.14
MAPE (%): 1.16%
Pearson Correlation: 0.99
RMSE: 1.81
photoplethysmography-ppg-heart-rate-1EfficientPhys-T1
MAE: 2.08
MAPE (%): 2.53%
Pearson Correlation: 0.96
RMSE: 4.91
photoplethysmography-ppg-heart-rate-2EfficientPhys-T1
MAE: 3.04
MAPE (%): 3.91%
Pearson Correlation: 0.92
RMSE: 5.91
photoplethysmography-ppg-heart-rate-2EfficientPhys-C
MAE: 3.48
MAPE (%): 4.02%
Pearson Correlation: 0.86
RMSE: 7.21

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