[實用新型]一種基于頭部運動的非接觸式心率檢測裝置

有效

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• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN209899383U
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 孔令琴;吳育恒;趙躍進;劉明;董立泉;惠梅;劉小華;龐宗光
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種基于頭部運動的非接觸式心率檢測裝置，實現(xiàn)了用于心沖擊描記技術(IPBG)中頭部振動信號的放大，通過運動幅度放大的光斑信號表征頭部的振動狀態(tài)，并對光斑運動信號進行處理，可以解決頭部受到血液沖擊產生振動的原始信號幅值小、信噪比低的問題，能夠在復雜背景環(huán)境下實現(xiàn)準確的非接觸式心率檢測。

技術領域

本實用新型屬于光學與信號處理領域，涉及一種非接觸式心率檢測裝置。

背景技術

心率是正常人在安靜狀態(tài)下心臟每分鐘跳動的次數(shù)，稱為安靜心率或者靜息心率，根據(jù)測量技術和方法上的區(qū)別可以分為接觸式和非接觸式兩種，非接觸式測量方法具有實時方便、高性價比、重復性好、適合于大規(guī)模檢測等優(yōu)勢，具有廣闊的應用前景。

目前，成像式非接觸心率檢測方法可分為光電容積脈搏波描記法(IPPG)和心沖擊描記法(IBCG)。IPPG心率檢測方法對于環(huán)境光照變化以及運動偽差比較敏感，而IBCG心率檢測方法則不會受到上述因素的影響，因此對于復雜環(huán)境下實現(xiàn)非接觸式心率檢測具有明顯的優(yōu)勢。但是，IBCG方法進行心率檢測是通過在圖像中提取頭部受到心臟泵出血液沖擊產生的微小振動實現(xiàn)的，由于振幅較小，從而提取的頭部振動信號的信噪比低，如果直接應用此信號進行心率檢測，其準確性難以得到保障。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提出了一種基于頭部運動的非接觸式心率檢測裝置，通過運動幅度放大的光斑信號表征頭部的振動狀態(tài)，能夠有效提升信噪比，從而提高了心率檢測的準確性。

除心率檢測對象以外，本實用新型所需的裝置還包括光源、平面鏡、成像設備、接收屏。

較佳的，所述光源的發(fā)射的光束為可見光，或可見光波段范圍以外的電磁輻射。

較佳的，所述光源為激光器。

較佳的，所述成像設備的形式為工業(yè)相機或網絡攝像頭。

較佳的，所述接收屏的形式為墻體表面或漫反射材料制成的平板。

本實用新型的有益效果如下所示。

本實用新型應用光線反射原理構建光學杠桿，實現(xiàn)了用于心沖擊描記技術(IPBG)中頭部振動信號的放大，通過運動幅度放大的光斑信號表征頭部的振動狀態(tài)，并對光斑運動信號進行處理，可以解決頭部受到血液沖擊產生振動的原始信號幅值小、信噪比低的問題，能夠在復雜背景環(huán)境下實現(xiàn)準確的非接觸式心率檢測。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的裝置原理圖。

圖2是本實用新型所述的光學杠桿原理圖。

圖3是本實用新型所述非接觸式心率檢測方法的流程圖

其中，1-光源，2-平面鏡，3-成像設備，4-接收屏，5-心率檢測對象。

具體實施方式

為了清楚說明本實用新型提出的技術方案，下面將結合附圖及實施例，對本實用新型進行詳細說明。

裝置原理圖如附圖1所示，該裝置包含光源1、平面鏡2、成像設備3以及接收屏4，光源發(fā)射的光束經過平面鏡3的反射，到達接收屏4之后，在其表面形成一個光斑，成像設備 3擺放于適當?shù)奈恢茫@取接收屏4處光斑運動的視頻。