明尼蘇達大學雙城分校的研究團隊開發了一套全新的人工智慧系統，讓水下機器人能夠即時監測潛水員的呼吸狀況。這套系統並不需要潛水員穿戴額外的感測器，而是通過分析潛水員吐出的氣泡來估算呼吸頻率。
新技術如何運作
這套名為 HREyes 的系統利用普通攝影機拍攝到的畫面，機器人會辨識潛水員每次呼氣時形成的氣泡群，並將其轉換為每分鐘的呼吸次數。研究團隊表示，這種方法可以讓水下協作機器人在不需要潛水裝備額外加裝感測器的情況下，就能掌握潛水員的呼吸變化。
各方反應
為了訓練這一模型，研究員手動標註了數千張水下影像，並同步收集錄音資料，對照比較畫面與調節器發出的呼氣聲，讓系統學會辨識何時算一次完整的呼吸。團隊在明尼蘇達州的湖泊和加勒比海進行了多項測試，涵蓋了不同的水溫和能見度條件，以驗證新方法的適用性。
實際實驗中，HREyes 系統將呼吸狀態分為三個區間：每分鐘少於 14 次為偏低，超過 20 次為偏高。機器人會將這些數據回傳給潛水員，提示是否有異常狀況。然而，團隊強調，系統目前僅能量測呼吸率，尚無法直接判定潛水員是否處於危險或壓力狀態。
背景補充
這項研究成果已發表在《國際機器人研究期刊》（The International Journal of Robotics Research）。研究人員表示，下一階段的計劃是將呼吸資訊與潛水員的動作分析相結合，讓機器人獲得更多的環境脈絡。目前，這項技術主要作為監測工具，能提供呼吸數據，但還不能取代人類對潛在風險的判斷力。
從產業面來看，這套系統的應用前景廣闊。不僅可以提高潛水安全，還有可能應用於其他需要即時監測生理參數的場景，如運動員訓練或醫療監護。此外，無需額外感測器的設計大大降低了系統的複雜性和成本，有望推動更多實用性的創新。
行動呼籲
這項技術的發展不僅為潛水員提供了更安全的保障，也為機器視覺和人工智能的應用開拓了新的方向。如果你對水下探索或機器視覺技術有興趣，不妨深入了解這項研究，或許能為你的工作或愛好帶來新的靈感。
本文改寫整理自公開新聞來源，原始報導由科技新報發布。
常見問題 FAQ
HREyes 系統是如何工作的？
HREyes 系統通過分析潛水員吐出的氣泡，利用普通攝影機拍攝的畫面來估算每分鐘的呼吸次數。
這套系統有哪些優點？
這套系統的優點包括無需額外感測器、成本低、適用範圍廣，可以在不同水溫和能見度條件下運作。
系統目前有哪些限制？
系統目前僅能量測呼吸率，尚無法直接判定潛水員是否處於危險或壓力狀態。
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