As câmeras de vídeo continuam a ser amplamente utilizadas para monitorar atividades humanas para vigilância, cuidados de saúde, uso doméstico e muito mais, mas existem limitações de privacidade e ambientais em seu bom funcionamento. Ondas acústicas, como sons e outras formas de vibrações, são um meio alternativo que pode contornar essas limitações.

Ao contrário das ondas eletromagnéticas, como aqueles usados ​​em radar, ondas acústicas podem ser usadas não apenas para encontrar objetos, mas também para identificá-los. Conforme descrito em um novo artigo na edição de 28 de maio de Cartas de Física Aplicada , os pesquisadores usaram uma matriz acústica bidimensional e redes neurais convolucionais para detectar e analisar os sons da atividade humana e identificar essas atividades.

"Se a precisão da identificação for alta o suficiente, um grande número de aplicativos pode ser implementado, "disse Xinhua Guo, professor associado da Universidade de Tecnologia de Wuhan. "Por exemplo, um sistema de alarme médico pode ser ativado se uma pessoa cair em casa e for detectado. Assim, ajuda imediata pode ser fornecida e com pouca privacidade vazada ao mesmo tempo. "

Ao usar uma matriz acústica bidimensional com 256 receptores e quatro transmissores ultrassônicos, os pesquisadores foram capazes de reunir dados relacionados a quatro atividades humanas diferentes - sentar, de pé, andando e caindo. Eles usaram um sinal de 40 quilohertz para contornar qualquer contaminação potencial do ruído normal da sala e distingui-lo dos sons de identificação.

Seus testes alcançaram uma precisão geral de 97,5% para dados no domínio do tempo e 100% para dados no domínio da frequência. Os cientistas também testaram matrizes com menos receptores (oito e quatro) e descobriram que eles produziam resultados com menor precisão da atividade humana.

Guo disse que os sistemas acústicos são um dispositivo de detecção melhor do que os sistemas baseados em visão devido à falta de aceitação generalizada das câmeras devido a questões de privacidade. Além disso, iluminação fraca ou fumaça também podem dificultar o reconhecimento da visão, mas as ondas sonoras não são afetadas por essas situações ambientais especiais.

"No futuro, continuaremos estudando atividades complexas e situações de posicionamento aleatório, "Guo disse." Como sabemos, as atividades humanas são complicadas, tomando a queda como exemplo, e pode se apresentar em várias posturas. Esperamos coletar mais conjuntos de dados de atividade de queda para alcançar maior precisão. "

Guo disse que eles farão experiências com vários sensores e sua eficácia na detecção e determinação de atividades humanas. Ele disse que há um número ideal para a matriz que tornaria isso viável para uso comercial e pessoal em residências e edifícios.