論文の概要: Uncertainty-quantified Pulse Signal Recovery from Facial Video using Regularized Stochastic Interpolants
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.10777v1
- Date: Sun, 12 Apr 2026 19:00:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-14 20:13:16.211745
- Title: Uncertainty-quantified Pulse Signal Recovery from Facial Video using Regularized Stochastic Interpolants
- Title(参考訳): 正規化確率補間器を用いた顔画像からの不確かさ量子化パルス信号の復元
- Authors: Vineet R. Shenoy, Cheng Peng, Rama Chellappa, Yu Sun,
- Abstract要約: フォトプレチスモグラフィ(Photoplethysmography)は、カメラからの画素読み出しを用いてヒトの血液量パルス(BVP)波形を復元する光学的手順である。
iタスクを解決するための現在のアルゴリズムは、優れたパフォーマンスベンチマークデータセットを示している。
最先端のアルゴリズムや、私たちの知識を最大限に活用するベクトルは、ソリューション空間の試験時間サンプリングを実行しません。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 32.782480100477976
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Imaging Photoplethysmography (iPPG), an optical procedure which recovers a human's blood volume pulse (BVP) waveform using pixel readout from a camera, is an exciting research field with many researchers performing clinical studies of iPPG algorithms. While current algorithms to solve the iPPG task have shown outstanding performance on benchmark datasets, no state-of-the art algorithms, to the best of our knowledge, performs test-time sampling of solution space, precluding an uncertainty analysis that is critical for clinical applications. We address this deficiency though a new paradigm named Regularized Interpolants with Stochasticity for iPPG (RIS-iPPG). Modeling iPPG recovery as an inverse problem, we build probability paths that evolve the camera pixel distribution to the ground-truth signal distribution by predicting the instantaneous flow and score vectors of a time-dependent stochastic process; and at test-time, we sample the posterior distribution of the correct BVP waveform given the camera pixel intensity measurements by solving a stochastic differential equation. Given that physiological changes are slowly varying, we show that iPPG recovery can be improved through regularization that maximizes the correlation between the residual flow vector predictions of two adjacent time windows. Experimental results on three datasets show that RIS-iPPG provides superior reconstruction quality and uncertainty estimates of the reconstruction, a critical tool for the widespread adoption of iPPG algorithms in clinical and consumer settings.
- Abstract(参考訳): 光胸腺撮影(iPPG)は、カメラからの画素読み出しによるヒトの血流パルス(BVP)波形を復元する光学的手法であり、多くの研究者がiPPGアルゴリズムの臨床的研究を行っている。
IPPGタスクを解くための現在のアルゴリズムは、ベンチマークデータセット上では優れた性能を示しているが、我々の知る限り、最先端のアルゴリズムは、臨床応用に不可欠な不確実性分析を前もって、ソリューション空間の試験時間サンプリングを実行している。
我々は,iPPG (RIS-iPPG) の確率性を考慮した規則化補間法(Regularized Interpolants) という新しいパラダイムに対処する。
IPPGリカバリを逆問題としてモデル化し、時間依存確率過程の瞬時フローとスコアベクトルを予測することにより、カメラ画素分布を地上構造信号分布に進化させる確率パスを構築し、テスト時には、確率微分方程式を解くことで、カメラ画素強度の測定値から正しいBVP波形の後方分布をサンプリングする。
生理的変化が緩やかに変化していることを考えると、隣接する2つの時間窓の残留流ベクトル予測の相関を最大化する正規化により、iPPG回復が改善できることが示される。
3つのデータセットによる実験結果から, RIS-iPPGはiPPGアルゴリズムを臨床および消費者向けに広く採用するための重要なツールとして, より優れた再構成品質と再現の不確実性評価を提供することが示された。
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