异质观测条件下从接触式PPG到摄像头rPPG的特定属性可恢复性
Property-Specific Recoverability from Contact PPG to Camera rPPG under Heterogeneous Observation Conditions
精选理由
帮助读者判断rPPG哪些生理特性可可靠保留
AI 摘要
基于摄像头的远程光电容积描记(rPPG)通常通过终点准确性进行验证,但终点性能并不能说明源端接触式光电容积描记(PPG)的其他生理属性是否能够在逐条记录中保持保真。我们使用 CHROM 作为固定的摄像头-rPPG 观测通路,在 Multi-Domain Mobile Video Physiology Dataset 的 655 条记录上评估了特定属性的 PPG 到 rPPG 可恢复性。该通路复现了已发表的 CHROM 相关性水平,心率 MAE 为 15.26 bpm,Pearson 相关系数为 0.0801。配对与打乱对照验证显示出有限的记录特异性自相关对应,而频谱和复现率指标几乎没有明显的配对区分能力。尽管总体层面存在重叠,最大 Lyapunov 指数几乎没有体现记录特异性的 PPG 到 rPPG 对应关系,相关系数为 0.0231,置换 p 值为 0.5584。控制光照和运动后,终点差异呈现出与 Fitzpatrick 分型相关的异质性,其中 Fitzpatrick VI 相较于 III 的差异为 9.32 bpm;而动力学差异未显示出相应梯度。总体 RGB 信噪比并不能实质性解释这一终点差异。在按受试者留出分析中,与仅基于 rPPG-HR 的校准相比,加入运动和光照信息可在 linear、ridge 和 random-forest 学习器上稳定降低 MAE,降幅最高达 13.32%。这些发现表明,可恢复性具有属性特异性:不同生理属性在记录级保真和对观测条件的依赖性上存在差异,而总体层面的合理性并不能证明单条记录得到了保留。