Stress erzeugt Wärme
Stress aktiviert das autonome Nervensystem, und dieses beeinflusst wiederum die Hauttemperatur. Deshalb eignet sich Wärmebildgebung ideal zum Überwachen von Gefühlszuständen – vorausgesetzt, dass die richtigen Stressanalyse-Algorithmen angewendet werden. „Kalter Schweiß und Hitzegefühl sind beides Stressindikatoren“, sagt Prof. Dr. Arcangelo Merla, Gründer und wissenschaftlicher Leiter von Next2U. „Alle diese Gefühle sind mit der neurovegetativen Aktivität verbunden. Wir erfassen diese Prozesse auf äußerst effiziente Weise mit Wärmebildtechnik, indem wir die Temperatur bestimmter Gesichtsregionen gezielt überwachen.“ Marco Gazzaniga, Principal Systems Engineer bei Leonardo, ergänzt: „Das ISMS liefert uns Echtzeitdaten zur Stressbelastung der Piloten, d.h. jetzt können wir die Stressdaten bei jedem Manöver erfassen und dadurch sofort erkennen, wo wir unsere MMS verbessern müssen.“ Da Wärmebildkameras berührungsfrei funktionieren, müssen wir den Piloten keinem zusätzlichen Stress durch das Tragen von Kontakt- oder Klebesensoren aussetzen. Außerdem behindern die Kameras nicht die normalen Aktivitäten des Piloten.
Gekühlte Wärmebildkamera
„Die richtige Kamera für das ISMS zu finden erwies sich als eine ziemliche Herausforderung, da diese äußerst stabil, zuverlässig, schnell und erkennungsempfindlich sein musste“, sagt Prof. Dr. Merla. „Dadurch wurden wir auf die gekühlte A6750sc aufmerksam. Diese Kamera bietet uns einen hervorragenden Kompromiss zwischen Leistung, Maßen und Gewicht. Das spielt bei Flugsimulatoranwendungen mit ihren äußerst anspruchsvollen technischen Vorgaben eine wichtige Rolle.“ Die Wärmebildkamera kann Bewegungen einfrieren und präzise Temperaturmessungen an sich bewegenden Zielobjekten ausführen. Außerdem eignet sich die Kamera perfekt, um selbst kleinste Temperaturunterschiede zu erfassen, die in Verbindung mit menschlichen Emotionen auftreten. Die hohe Auflösung der Kamera (640×512 Pixel) liefert eine gute Definition der morphologischen Gesichtsmerkmale des Piloten. Das ist für die Leistung der Tracking-Algorithmen entscheidend.
Kognitive und emotionale Daten
Next2U hat mit dem Einsatz von Wärmebildkameras Pionierarbeit geleistet. Heute ist das ISMS das fortschrittlichste Tool, das mit IR-Wärmebildtechnik basierend auf rechnergestützter Psychophysiologie entwickelt wurde. Prof. Dr. Merla sagt: „Das ISMS verwendet zum Überwachen der kognitiven Hirnaktivität auch die funktionelle Nah-Infrarotspektroskopie (fNIRS), während die Wärmebildgebung zum Einschätzen der emotionalen Wirkung genutzt wird. Dadurch kann das ISMS sowohl kognitive als auch emotionale Vorgänge in Echtzeit bei Flugeinsätzen oder -simulationen überwachen. Die Technologie ist jetzt ausgereift genug, um auch tägliche Mensch-Maschine-Interaktionen bei automobil- oder robotertechnischen Anwendungen zu überwachen.“
