Дистанционная идентификация психофизиологического состояния человека

Человеческий фактор играет очень весомую роль в безопасности процессов, требующих длительного непрерывного внимания. Здесь объектом повышенного интереса становятся бдительность оператора, которая напрямую связана с его усталостью. С целью минимизации связанных с этим рисков, на производстве стараются использовать автоматизацию там, где это возможно. Но не везде можно и нужно обходиться без человека. К тому же нередко возникает обратная ситуация – человек излишне надеется на технические средства, и теряет бдительность. Яркий пример – гражданская авиация. Хотя в авиации применяется двойное, и даже тройное дублирование технических средств, все же инциденты случаются с пугающей регулярностью. Как правило, в достаточно большой части инцидентов виновен снова «человеческий фактор». На автомобильных же дорогах серьезную угрозу представляют уставшие или нетрезвые водители. Тем не менее, должного решения в виде автоматического слежения за состоянием водителя не предложено до сих пор.

Стремление решить данную проблему приводит к необходимости создания автоматических средств идентификации психофизиологического состояния оператора. Такие средства должны быть способны своевременно зафиксировать опасное состояние оператора и предотвратить возможные нежелательные последствия. К опасным состояниям можно отнести случаи употребления алкоголя на рабочем месте или психологическое давление на оператора, с принуждением к выполнению некоторых действий.

Академический журнал Западной Сибири Том 9, № 4 (47), 2013

Предлагается на базе идей в области распознавания изображений субъектов с учетом особенностей рассматриваемого приложения разработать алгоритм идентификации психофизиологического состояния оператора по информации, получаемой в видимом, ближнем инфракрасном и тепловом диапазонах оптических излучений.

Существенно приблизить решение поставленной задачи может дистанционное измерение пульса человека. Измерение пульса можно проводить как количество ударов за некоторый промежуток времени, так и выделяя каждый удар в отдельности, с возможностью замера временных интервалов между ними. Известны работы, описывающие измерение пульса человека по информации, полученной в видимой части оптического спектра. Такие же измерения другие исследователи успешно проводят в тепловом диапазоне. Данные работы описывают измерение именно усредненного значения пульса. Между тем выделение каждого отдельного удара представляет значительно больший интерес, так как открывает возможность сразу определить психофизиологическое состояние человека методом вычисления индекса стресса, широко освещенного в научной литературе и используемого на практике. В настоящее время решение задачи дистанционного определения отдельных ударов пульса по оптическим излучениям в научной литературе не встречается.

Для проведения экспериментов в рамках решения данной задачи был собран автомобильный тренажер, состоящий из ПК, автомобильного кресла и игрового манипулятора – имитатора автомобильного руля с блоком педалей. На ПК установлено специальное программное обеспечение: симулятор вождения автомобиля. На данном тренажере испытуемым предлагается выполнить набор упражнений, подобранный с целью получить разнообразные психофизиологические состояния, например засыпание за рулем. Во время выполнения упражнения ведется съемка в нескольких диапазонах оптических излучений: видимом, тепловом, ближнем инфракрасном. Одновременно с этим ведется запись ЭКГ, по которой методом вычисления индекса стресса определяется фактическое психофизиологическое состояние испытуемого. Предварительные результаты будут получены в ближайшее время.