AI 水下機器人新突破：不需感測器即時監測潛水員呼吸，精準度達 90%

明尼蘇達大學雙城分校的研究團隊開發了一種創新的人工智慧系統，讓水下機器人能夠即時分析潛水員的呼吸狀況，而無需穿戴額外的感測器。這一突破性的技術通過觀察潛水員吐出的氣泡，將其轉換為每分鐘的呼吸次數，為潛水安全提供了新的保障。

技術原理與應用

這套名為 HREyes 的系統，利用普通的攝影機畫面，通過機器視覺技術識別潛水員每次呼氣時形成的氣泡群。研究團隊表示，這種方法可以精確地計算出潛水員的呼吸率，並即時回傳結果，以便潛水員及時了解自己的生理狀態。

為了訓練模型，研究人員手動標註了數千張水下影像，並同步收集錄音資料，對照畫面與調節器發出的呼氣聲，讓系統學會如何辨識一次完整的呼吸。這樣的做法大幅提高了系統的準確性和可靠性。

研究團隊在多種不同的環境下進行了測試，包括明尼蘇達州的湖泊和加勒比海，這些測試涵蓋了不同的水溫和能見度條件。實驗結果表明，HREyes 系統的表現非常穩定，能夠在各種環境下精確地監測潛水員的呼吸。

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。 機器人會將結果即時回傳給潛水員，提示可能的異常狀況。然而，團隊也強調，目前系統僅能測量呼吸率，尚無法直接判定潛水員是否處於危險或壓力狀態。

研究團隊的下一步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情境脈絡。這將有助於進一步提高系統的安全性和實用性。

從產業面來看，這項技術的應用前景廣闊，不僅能提升潛水活動的安全性，還可為其他水下作業提供可靠的生理監測手段。隨著技術的不斷進步，未來的潛水體驗將更加安全和智能。

目前，HREyes 系統仍然是一種監測工具，能夠提供重要的呼吸數據，但還不能完全取代人類對潛在風險的判斷力。因此，潛水員在使用這類系統時，仍需保持警覺，並結合自身的判斷作出決策。

如果您是一名潛水愛好者或專業潛水員，不妨關注這項新技術的發展，它可能會在不久的將來為您的潛水活動帶來更多的安全保障。

本文改寫整理自公開新聞來源，原始報導由科技新報發布。

HREyes 系統通過普通攝影機畫面，利用機器視覺技術識別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。

HREyes 系統的準確性非常高，能夠在不同水溫和能見度條件下精確地監測潛水員的呼吸。

HREyes 系統目前僅能測量呼吸率，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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