無人機視角下的生死時速 

新型機器學習技術可以區分活體和屍體 

無人機拍攝的畫面揭示了哪些人仍在呼吸。

南澳大利亞大學

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在災難過後,無人機已被用於繪製破壞地圖並幫助救援人員尋找可能的倖存者。現在,一種新系統可能會將此提升到一個新的水平,自動分析無人機拍攝的畫面,以確定發現的人是否還活著。

“我們正在使用計算機視覺,我們尋找的是與運動相關的非常小的變化——呼吸的節律性運動,”南澳大利亞大學的感測器系統研究員、去年10月發表在《遙感》雜誌上描述該過程的研究資深作者 Javaan Chahl 說。

該系統使用機器學習來分析人體30秒的影片片段,測量胸部區域(運動最明顯的部位)反射光的變化。然後,它確定強度變化是否與活著的、呼吸的人一致。研究人員在九名受試者的錄影中測試了該系統:八名活人和一名戴著假髮和化妝的人體模型。


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測試物件沒有被遮擋,但 Chahl 表示,該系統也適用於部分被瓦礫覆蓋的人——只要他們的軀幹可見即可。過去嘗試使用無人機識別生命體徵的系統測量了皮膚顏色的細微變化,這可以指示血液流動。但是,這些系統必須檢視脈搏點的裸露皮膚,這意味著無人機必須懸停得更近。

研究人員尚未在現場測試他們的系統。“這項實驗似乎在非常受控的條件下有效,即身體以靜態姿勢躺在地面上,無人機在四到八米高的空中進行可見光影片捕獲,”麻省理工學院的媒體研究員 Lisa Parks 說,她研究無人機和監視技術,但未參與這項新研究。Parks 指出,在真實的災後救援情況下,風、雨、溫度波動和流水等條件可能會干擾反射光。她說,如果沒有更真實的測試場景,“我想知道如果將其推廣到實際的災後環境中,這在現實中會有多可行。”

Chahl 承認該系統當前版本存在侷限性。“目前,無人機……正在尋找地面上的人,然後它會檢視他們是否還活著,”他說。“這還不太像我一直好奇的《星際迷航》生命體徵掃描器。”但是,既然基本概念已經得到證明,Chahl 希望進一步開發它。“我們想做的是實際使用生命體徵來檢測人,”他說,“這樣你就可以繪製一張地圖,顯示哪裡可能有人,哪裡沒有人。”

Sophie Bushwick《大眾科學》的科技編輯。她負責網站的每日科技新聞報道,撰寫關於從人工智慧到跳躍機器人的各種文章,供數字和印刷出版,錄製 YouTube 和 TikTok 影片,並主持播客《Tech, Quickly》。Bushwick 還經常出現在廣播節目(如《科學星期五》)和電視網路(包括 CBS、MSNBC 和國家地理)中。她作為一名常駐紐約市的科學記者擁有十多年的經驗,此前曾在《大眾科學》《發現》和 Gizmodo 等媒體工作。在 X(前身為 Twitter)上關注 Bushwick @sophiebushwick

更多作者:Sophie Bushwick
大眾科學雜誌 第 322 卷 第 2 期本文最初以“空中分診”為標題發表於《大眾科學雜誌》第 322 卷第 2 期(),第 16 頁
doi:10.1038/scientificamerican0220-16
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