Contactless evaluation of mental stress

Mental stress is one of the major problems in today's society, causing physical and mental health problems. Preventing high stress levels necessitates systems which are able to detect variations in physiological signals due to presence of stressors. While many standard, contact systems exist, they are often expensive and cause discomfort to the patient, which is why new noncontact (contactless) systems are being researched. The research presented in this thesis evaluates a standard webcamera as a noncontact sensor to identify changes in respiratory frequency, heart rate, and heart rate variability. 25 subjects were presented with two standardized tasks which were supposed to elicit changes in physiological signals due to high mental stress levels. The obtained results suggest that a standard, off-the-shelf, webcamera may be used as a mean of evaluating mental stress levels.

Lo stress mentale è uno dei più grandi problemi della società moderna, in grado di causare disagi sia mentali sia fisici. La prevenzione di alti livelli di stress necessita di sistemi capaci di determinare variazioni nei segnali psicologici provocati dalla presenza di agenti stressanti. Esistono già strumenti che sfruttano il contatto con la persona, tuttavia risultano costosi e causano situazioni di disagio al paziente; per questo motivo dei nuovi metodi, che non sfruttano il contatto corporeo, sono in continua fase di studi. La ricerca presentata in questa tesi valuta una normale videocamera come un sensore a distanza per valutare il ritmo cardiaco, le sue variazioni e quelle della frequenza respiratoria. 25 soggetti sono stati presentati con due compiti standardizzati, supposti in grado di suscitare cambiamenti nei segni psicologici causati da un alto grado di stress mentale. I risultati ottenuti suggeriscono che una normale, generica videocamera potrebbe essere usata come mezzo di valutazione del livello di stress mentale.