[發(fā)明專利]非接觸式心率檢測方法

有效

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• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111444797B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 岳洪偉;王洪濤;鄧輔秦;許弢;李俊華;金迎迎
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: G06V20/40
• 分類號: G06V20/40;G06V10/25;G06V10/26;G06V10/56;G06V10/764;A61B5/024
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 熊思遠

1.非接觸式心率檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，獲取視頻信號，采用膚色檢測算法，從視頻幀圖像中選擇膚色區(qū)域ROI1；

步驟二，將所述膚色區(qū)域ROI1劃分為至少兩個不同的膚色區(qū)域ROI2和膚色區(qū)域ROI3，生成對應的RGB觀測信號；

步驟三，對所述RGB觀測信號進行濾和時間歸一化預處理，并對所述RGB觀測信號的三個顏色通道進行基色分離，獲得綠色G(t)、藍色B(t)和紅色R(t)的三通道數(shù)據(jù)；

步驟四，計算所述膚色區(qū)域ROI1、所述膚色區(qū)域ROI2和所述膚色區(qū)域ROI3的色度特征S₁(t)和S₂(t)，S₁(t)＝G(t)-B(t)，S₂(t)＝G(t)+B(t)-2R(t)；

步驟五，計算所述膚色區(qū)域ROI1、所述膚色區(qū)域ROI2和所述膚色區(qū)域ROI3分別對應的脈搏信號h(t)、h₁(t)和h₂(t)，h(t)＝S₁(t)+α·S₂(t)；

步驟六，對脈搏信號h₁(t)和脈搏信號h₂(t)進一步進行盲源分離，獲得脈搏信號Y₁(t)和Y₂(t)；

步驟七，計算脈搏信號h(t)、Y₁(t)和Y₂(t)的功率譜的峭度值和信噪比；

步驟八，比較脈搏信號h(t)、Y₁(t)和Y₂(t)的功率譜的峭度值和信噪比大小，當脈搏信號h(t)、Y₁(t)或Y₂(t)中有一組分量信號的峭度值和信噪比同時最大時，則該分量為獲得的BVP信號；否則，將脈搏信號h(t)作為BVP信號；

在所述步驟7中，所述峭度值的計算公式為：其中，x(n)為輸入信號；N為采樣點數(shù)；

在所述步驟5中，其中

2.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式心率檢測方法，其特征在于，在所述步驟1中，所述膚色區(qū)域采用近似平分的方法分割區(qū)域。

3.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式心率檢測方法，其特征在于，在所述步驟7中，所述信噪比的計算公式為：其中，S(f)為所提取的脈搏信號的頻譜，(U_t(f)為頻譜峰值的通帶。

4.根據(jù)權利要求3所述的非接觸式心率檢測方法，其特征在于，所述頻譜峰值的通帶帶寬為0.4Hz。

5.根據(jù)權利要求2所述的非接觸式心率檢測方法，其特征在于，當攝像頭采集的視頻幀顏色類型為RGB類型時，則直接將三個顏色通道進行基色分離；當攝像頭采集的視頻幀顏色類型不是RGB類型時，則先將視頻幀轉(zhuǎn)換為RGB顏色類型后，再進行基色分離。

6.根據(jù)權利要求5所述的非接觸式心率檢測方法，其特征在于，所述攝像頭的采樣頻率為30Hz/s。

7.根據(jù)權利要求6所述的非接觸式心率檢測方法，其特征在于，所述攝像頭與被拍攝對象的距離不超過1米。

8.根據(jù)權利要求7所述的非接觸式心率檢測方法，其特征在于，所述攝像頭的拍攝區(qū)域為被拍攝對象的任何區(qū)域處的皮膚。