[發明專利]一種基于GPU加速的非接觸式心跳檢測方法

有效

• 申請號: 201710081856.X
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106725411B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 李龍江;熊效李
• 申請（專利權）人: 成都皓圖智能科技有限責任公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;G06K9/00;A61B5/103
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏;王偉

1.一種基于GPU加速的非接觸式心跳檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采用GPU對被檢測者裸漏皮膚的色度變化值進行采樣并預處理；所述步驟S1具體包括以下分步驟：

S11、持續采樣同一被檢測者的同一部位裸漏皮膚的色度變化值；

S12、按每N個采樣值為一組進行分組；

S13、取最近的M個分組用于心跳計算，M計算方式如下：

M＝S/N (1)

式中S表示系統緩存中保存的數據采樣個數；

S14、在GPU里為每個分組分配一個線程，共M個線程；

S15、在每個線程里按照時間間隔對組內的數據進行插值處理；

S16、采樣個數不變，對插值處理后的數據進行漢明處理，完成預處理過程；

S2、在GPU中對步驟S1的預處理結果進行一維DFT變換；所述步驟S2具體為：

基于步驟S1的預處理結果，將每個分組進一步分為N個線程，共啟用M×N個線程，分別計算每個采樣數據頻率分量對應的頻譜f(k)及其增益g(k)：

g(k)＝F_x×F_x+F_y×F_y (3)

其中i為復數符號，k表示第k個頻率分量，j為從0到k的整數變量；

S3、基于GPU頻譜增益分析，根據步驟S2的DFT變換結果估算被檢測者的心率值；

S4、對步驟S3估算的心率值做過濾處理，得到被檢測者的最終心跳檢測結果。

2.根據權利要求1所述的非接觸式心跳檢測方法，其特征在于，所述步驟S12中若采樣個數少于N，則持續緩存，直到采樣個數超過N。

3.根據權利要求2所述的非接觸式心跳檢測方法，其特征在于，所述步驟S3具體為：

基于步驟S2的DFT變換結果，設心率合理范圍為[cl,ch]，則心率合理范圍對應的頻譜下標范圍為[il,ih]：

式中fps表示對被檢測者裸漏皮膚進行采樣的采樣率；對頻譜下標范圍內的增益值進行對比，找到增益值最大的頻譜下標iMax，則估計被檢測者的心率值為B：