001 振动图像（Vibraimage）技术的历史与未来

【关键词】#心理生理检测#，#人工智能算法#，#振动图像#，#前庭情绪反射#，#帧差#，#信息能量#，#控制论#，#vibraimage#

【作者】Viktor Minkin (minkin@elsys.ru) ELSYS Corp., St. Petersburg, Russia.

【摘要】本文介绍了Vibraimage技术的历史、背景、分析和发展，描述了Vibraimage技术在评估人的心理生理状态方面的优缺点。讨论了Vibraimage技术在检测各种心理生理状态中的应用，并基于信息能量特征测量考虑了对受试者的潜在优势。

振动图像（Vibraimage）实时心理生理测评系统

Vibraimage技术的理论背景源自前苏联，著名的苏联生理学家尼古拉·伯恩斯坦（Nikolai Bernstein）将视频流拍摄技术用于人体运动分析，他已经足够接近创造了一种与目前类似的技术，并对20世纪20年代人体运动的离散性做出了理论假设。

康拉德·洛伦兹（Konrad Lorenz）在20世纪60年代通过观察动物的运动反射，发现了其运动的频率与攻击倾向水平成正比[3]，并由此提出通过监测其肌肉振动状态，评估其攻击（危险）程度。与此同时，米拉-Y-洛佩兹（Mira-Y-Lopez）也开发了一种肌肉动力学技术，通过分析一个人的动作，实际上可以确定他的心理生理状态[4]。

但是只有在20世纪90年代，相对强大的计算机技术足以提供技术所需的硬件（用于实时图像处理的摄像头，算力充分的个人电脑），才能提供Vibraimage技术所必须的分辨率和帧速率，用以即时处理人体微运动的视频流，这是Vibraimage技术的基础。

振动图像（Vibraimage）技术的采样界面

除此而外，物理测量系统的开发，和人类心理特征的研究，二者结合发展成为一项跨时代的心理生理测评技术，其发端源自偶然。但在弗洛伊德[5]之后，我们知道世界上没有意外发生的事，没有意外说出的话，一个人没有随机的动作，Vibraimage技术出现在俄罗斯也不是偶然的。

振动图像技术的所有应用，都是为了研究一个人的心理生理状态（PPS），因此此技术的源公司——俄罗斯ELSYS团队，不仅从事振动领域的物理学测量技术研究，而且包含了医学、心理学、生理学等多方面的技术专家。多领域的复合团队，保证了振动生理学从理论模型真正进入了应用实务阶段。

如果振动生理学技术，没有来自世界各地的科学家和合作伙伴支持，在数学、医学、生理学和心理学等领域的持续性重大进展，以及振动图像技术的商业化应用，这项技术也不可能发展到目前这样激动人心的阶段。

振动生理学，或者说Vibraimage技术实现的物理基础，是简单的面孔肌束帧差累积；其生理基础，是创始人Minkin教授发现的前庭-情绪反射，即个体前庭平衡调控能力与其情绪心理反应的匹配对应关系。

振动图像（Vibraimage）技术的分析界面

为了描述振动生理学检测技术的未来，我们有必要客观评估其优点和缺陷，以及Vibraimage技术与其他心理生理状态评估技术的差异。

与其他心理生理检测技术相比，Vibraimage技术的主要优势是什么？

首先，在关于评估对象的实时时空信息输入方面，Vibraimage技术具有近乎无限的算法成长潜力，可以不断提升软件处理的效果，从而改善检测结果的精度。

检测模块的不断增加，为开拓Vibraimage技术的新应用提供了近乎无限的可能性，其获取的心理生理状态大数据，为人体的心理生理过程提供了物理和信息方面的新水平。

Vibraimage技术的缺陷和其优势是基本一致的，那就是庞大的人体数据流，以及基于这些信号反馈、链接和外部条件所不断增加的内部设置。

为了更清晰的阐明这些优缺点，我们来了解一下Vibraimage技术的结构模型图。

图：Vibraimage技术结构方案

事实上，Vibraimage技术仅包括两个内部模块，即“设置（Settings）”和“处理（Processing）”，技术的进一步发展基于这些模块的开发和现代化。当然，上述图中所示的每个全局模块都包括许多本地模块，这些本地模块之间有大量链接和反馈。

然而，这些模块的开发，不是单纯的计算机技术所能解决的系统数据库和应用程序，不是单纯涉及视频处理卡、CPU、内存等硬件性能，还包括对测评对象的心理和生理过程的理解。

也许在某些学者看来，将计算机硬件性能和人类生理心理特征，组合成为一体是不正确的。但是对于vibraimage技术而言，这两个部分对于心理生理测评而言同等重要，并提供了同等权重的信息。

此外，检测的外部环境条件，始终影响着捕获的面孔视频信息；而且基于同样的原因，真实世界的振动属性始终与理想条件下的振动存在差异。振动算法捕捉关于测评对象的微运动信息，环境条件或硬件噪声的任何影响都会扭曲分析信息。

因此，只有考虑到上述因素、模块和反馈，才有可能开发新的应用程序并在世界范围内成功应用vibraimage系统。

尽管讨论了Vibraimage技术的优点和缺点，但目前，vibraimage技术仍然是世界上最著名和最有效的心理生理检测技术之一，并且具有巨大的成长潜力。

我们期待振动图像技术的更广泛应用，以解决人类面临的实际和科学问题。对一个人的心理生理状态，在实时情境下，进行更准确和可靠的测量，将显著改变未来的世界。