[發明專利]一種用于無接觸式測量的信號處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201910370929.6
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110321781B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 王元
• 申請（專利權）人: 蘇寧金融服務（上海）有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06K9/46
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 蘇一幟

本發明實施例公開了一種用于無接觸式測量的信號處理方法及裝置，涉及計算機圖像和視覺技術領域，能夠實現非接觸式的人體體征信號的遠程測量。本發明包括：從拍攝到的圖像中識別人臉，并提取臉部特征點；跟蹤人臉中的目標位置，得到所述目標位置的圖像信息，所述目標位置包括：所述臉部特征點所在位置；從目標位置的圖像信息中提取根據所提取的皮膚像素，根據皮膚像素得到脈率相關特征信號；對得到的脈率相關特征信號進行信號融合，并利用融合后的脈率相關特征信號進行脈率計算。本發明適用于非接觸式的人體體征信號測量。

技術領域

本發明涉及計算機圖像和視覺技術領域，尤其涉及一種用于無接觸式測量的信號處理方法及裝置。

背景技術

目前，基于非接觸式的人體體征特征信號檢測，例如脈率(心跳)測量，是學術界和工業界的科技研究的方向之一。通過非接觸式獲取人體心跳在醫療、金融和交通等領域有廣泛的業務需求和商業價值。

在業界，目前通常采用心電圖(ECG)和光電容積脈搏波(PPG)的方式完成脈率測量。但這兩種脈率測量方式均要求在被測者皮膚表面安放傳感器(電極或PPG光感傳感器)，即測量儀器需要極為靠近或者接觸被測者，主要原因在于檢測儀器所采集的信號的處理方式的限制，決定了必須使用接觸式的傳感器，而接觸式的測量方案，始終存在使用不便的問題。

發明內容

本發明的實施例提供一種用于無接觸式測量的信號處理方法及裝置，能夠實現人體體征信號(脈率)的遠程采集處理，從而實現非接觸式的脈率測量。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

從拍攝到的圖像中識別人臉，并提取臉部特征點；

跟蹤人臉中的目標位置，得到所述目標位置的圖像信息，所述目標位置包括：所述臉部特征點所在位置；

從目標位置的圖像信息中提取根據所提取的皮膚像素，根據皮膚像素得到脈率相關特征信號；

對得到的脈率相關特征信號進行信號融合，并利用融合后的脈率相關特征信號進行脈率計算。

具體還包括了：

在得到所述目標位置的圖像信息后，根據目標位置的圖像信息，獲取感興趣區域(ROI)；

定位每個ROI網格，并確認每個ROI網格內的皮膚像素；

獲取每個ROI網格中的皮膚像素的平均像素強度和皮膚像素點個數。

所述對得到的脈率相關特征信號進行信號融合，包括：

利用在R、G和B三個信道的信號，獲取同一ROI網格內的皮膚像素的強度平均；

對強度平均后的R、G和B三個信道的信號，分別進行均勻重采樣，得到采樣頻率規整化的信號；

將采樣頻率規整化的R、G和B三個信道的信號，進行歸一化處理，并將歸一化后的R、G和B三個信道的信號合成為兩個信號，包括J信號和K信號，這兩個信號屬于(J,K)信號組；

對(J,K)信號組進行零相位濾波，并根據完成零相位濾波的(J,K)信號組生成信號G，將所述信號G作為融合后的信號。

所述獲取同一ROI網格內的皮膚像素的強度平均，包括：

對同一ROI網格內的皮膚像素，分別在R、G、B三個信道下，求強度平均

其中，I代表單個信道下的像素強度值，(x,y)代表像素2維坐標，N代表該ROI網格內的皮膚像素數量。

所述進行歸一化處理，包括：

分別在R、G和B信道進行歸一化計算：