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Mesure sans contact de l’activité cardiaque par analyse du flux vidéo issu d’une caméra numérique : extraction de paramètres physiologiques et application à l’estimation du stress
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Bousefsaf, Frédéric |
| Copyright Year | 2014 |
| Abstract | Le sujet des travaux de recherche presente dans cette these de doctorat concerne la conception et le developpement d’une approche basee sur le traitement du signal et des images permettant de mesurer des signaux physiologiques d’une personne situee a distance du capteur. Les differents procedes proposes dans ce travail cherchent a repondre a des besoins particuliers du domaine de l’e-sante, de la telemedecine et de l’informatique affective. Les mesures sans contact de parametres physiologiques sont utilisables dans de nombreux champs d’application, allant des services d’urgence jusqu’aux sciences du sport, ou le rythme cardiaque est surveille pendant un effort physique intense. L’approche developpee est basee sur le calcul des signaux photoplethysmographiques (PPG) obtenus sur des visages humains et enregistres par une webcam. Ces derniers sont ensuite analyses par une transformee en ondelettes continue afin d’en extraire le rythme cardiaque et la frequence respiratoire ainsi que la variabilite cardiaque. Des operations de traitement du signal et des images ont ete developpees pour ameliorer la robustesse du systeme en le rendant moins sensible aux mouvements et aux fluctuations de l’eclairage. La frequence respiratoire est estimee a partir de la variabilite cardiaque par le phenomene d’arythmie sinusale respiratoire, la variation naturelle de la frequence cardiaque entrainee par la respiration. Les phenomenes de vasoconstriction et vasodilatation qui modifient les amplitudes du signal PPG sont aussi detectees par la methode que nous proposons dans ces travaux de these. Les performances du systeme ont ete evaluees a partir d’un ensemble de capteurs standards en contact sur 12 individus en bonne sante qui ont participe aux experiences. Les resultats montrent que les mesures derivees de la webcam et des capteurs en contact sont en etroite concordance. Le second volet de ces travaux de recherche concerne la reconnaissance du stress basee sur les donnees physiologiques quantifiees precedemment. La webcam est ici utilisee pour mesurer et estimer l’etat de tension mentale d’une personne. Les amplitudes du signal PPG et la variabilite de la frequence cardiaque refletent l’etat du systeme nerveux autonome et ont ete utilisees pour calculer une courbe de stress. L’activite electrodermale a concurremment ete mesuree par un capteur en contact pour evaluer la methode que nous proposons. Une application a specifiquement ete developpee en laboratoire pour successivement induire du stress et relaxer les participants. Les resultats indiquent que les mesures calculees a partir des donnees de la webcam sont en etroite correlation avec l’activite electrodermale. La methode presentee dans ces travaux permet de mesurer un ensemble de donnees physiologiques et estimer l’etat de stress d’une personne a l’aide d’une webcam, fournissant ainsi une bonne alternative aux dispositifs conventionnels en contact |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01115793/document |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01751131v2/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
