[發明專利]非接觸式心率檢測方法

有效

• 申請號: 202010179914.4
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111444797B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（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

本發明的非接觸式心率檢測方法，對攝像頭采集到的信號首先計算色度特征S₁(t)和S₂(t)，通過色度特征S₁(t)和S₂(t)對各路信號做預處理提取，獲得脈搏信號h(t)、h₁(t)和h₂(t)，再對提取后的脈搏信號h₁(t)和h₂(t)采用FastICA算法進一步進行盲源分離，利用脈搏信號h(t)、h₁(t)和h₂(t)的功率譜的峭度值作為盲源分離結果的判斷，另外，當信號的功率譜的峭度接近的時候，僅僅利用峭度值容易錯誤的選擇信號，把信噪比也作為一個指標可以有助于完成信號的選擇；因此，本發明可以有效處理光照變化、受試者的不自主運動所導致的噪聲干擾，獲得噪聲更低的信號，提高檢測的抗干擾性和測量精度。

技術領域

本申請涉及信號處理技術領域，尤其涉及非接觸式心率檢測方法。

背景技術

心率是指心臟每分鐘跳動的次數，現代醫學發現，對動物而言，其心率越慢，其壽命越長；心率是身體健康與否的重要指標，目前，臨床當中使用最多的是貼片式的心率檢測儀，該類儀器利用的是從人體電信號中提取心率，雖然貼片式心率檢測儀的精度高，但由于其使用時必須是與人體接觸的，這給某些人群，比如新生嬰兒的心率監護造成很大不便；因此基于視頻的非接觸式心率檢測在醫療健康領域具有廣泛的應用前景，然而這種基于視頻的非接觸式心率檢測容易受到噪聲的干擾，例如光照的變化、受試者的不自主運動等，這使得難以對信號進行有效的提取，會造成心率測量的精度和穩定性下降，因此，需要一種能夠抗干擾并提高測量精度的心率檢測方法。

發明內容

本申請的目在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，為此，本申請提供了非接觸式心率檢測方法，提高非接觸式心率檢測的抗干擾性和測量精度。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

根據本發明的實施例，提供了非接觸式心率檢測方法，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域ROI1；

步驟二，將所述膚色區域ROI1劃分為至少兩個不同的膚色區域ROI2和膚色區域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)的三通道數據；

步驟四，計算所述膚色區域ROI1、所述膚色區域ROI2和所述膚色區域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，計算所述膚色區域ROI1、所述膚色區域ROI2和所述膚色區域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；