[發明專利]一種基于視頻提取脈搏波的血壓檢測方法及終端

有效

• 申請號: 202110491843.6
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113288092B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 張先增;張曉奇;劉嫩容;陶晶
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: A61B5/021
• 分類號: A61B5/021;A61B5/00
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林振杰

本發明提供了一種基于視頻提取脈搏波的血壓檢測方法及終端，包括步驟：初始化非線性血壓計算模型的參數；采用攝像機拍攝受試者頸部和面部動脈搏動區域視頻；使用運動放大技術將兩個區域內微弱的頸部動脈搏動信號和面部動脈搏動信號放大；分別選取搏動較明顯的頸部和面部動脈搏動點區域并計算得到這兩個點區域之間的脈搏波傳導時間；采用非線性血壓計算模型，計算得到受試者在拍攝時間內的平均血壓數值。本發明通過攝像機采集頸部及面部動脈區域，通過信號放大提取并計算得到頸部和面部動脈搏動點的脈搏波傳導時間，最后結合非線性血壓計算模型，計算得到血壓數值，在避免時間延時誤差的同時實現無創、非接觸和無感的血壓測量。

技術領域

本發明涉及生物醫學領域及數字圖像處理領域，特別涉及一種基于視頻提取脈搏波的血壓檢測方法及終端。

背景技術

血壓是一項非常重要的人體生理參數，市場上的血壓檢測技術和儀器大部分都是基于有創式、接觸式和非連續性的應用。然而，當前基于臨床的有創式血壓檢測對人體有潛在危害，且不易操作、步驟繁瑣；日常健康評估及醫院體檢使用的血壓計屬于接觸式測量儀器，袖帶加壓的測量方式會增加對測量者的不適感，便捷性較低，且無法連續性監測血壓的變化。

由于脈搏波的傳導時間與血壓存在一定的相關關系，現今無創檢測血壓數值的方法大多數是基于獲得人體脈搏波，并測量脈搏波傳導時間，當脈搏波由心臟開始向動脈系統傳播時，不僅會受到心臟本身的影響，同時也會受到流經各級動脈及分支中各種生理因素如血管阻力、血管壁彈性、血管半徑變化、血液粘性等的影響，使脈搏波中包含有極豐富的心血管系統生理病理信息。現今獲得脈搏波的方式可分為兩大類：光電容積描記技術(photoplethysmographic,PPG)和成像式光電容積描記技術(imagingphotoplethysmographic,IPPG)。PPG技術通過光束照射人體皮膚組織，光束通過反射或投射的方式傳送至光電接收器，根據其接收的光強度的變化，將光信號轉化為電信號，獲取脈搏波信號；此技術需要人體與傳感器緊密接觸，且被固定于某一被測區域，對人體造成的不適無法避免。IPPG技術運用攝像機捕捉皮膚顏色的變化進而提取脈搏波，因其非接觸式的特點被廣泛運用。但使用PPG或IPPG獲取脈搏波傳導時間時，需結合ECG(心電圖)信號的獲取，進而檢測血壓數值，且由ECG的R波峰值作為起點計算的脈搏波傳導時間，實際上包含兩部分：等容收縮期和真正的脈搏波傳導時間，所以運用傳統技術測量得到的脈搏波傳導時間存在延遲誤差。

目前脈搏波傳導時間的測量常采用兩路脈搏波信號獲取法，例如從肱動脈與指動脈置放PPG傳感器，獲取脈搏波信號及脈搏波傳導時間，此方式無需獲取ECG信號，避免了由于心臟等容收縮期造成的延遲誤差，但其無法避免傳感器與人體接觸的限制，且身體的移動會導致傳感器間的距離發生變化，影響效果較大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種基于視頻提取脈搏波的血壓檢測方法及終端，實現無創、非接觸和無感血壓檢測的同時解決現有技術中提取脈搏波存在的缺陷。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種基于視頻提取脈搏波的血壓檢測方法，包括步驟：

S1、初始化非線性血壓計算模型的參數；

S2、初始化攝像機，所述攝像機拍攝受試者面部視頻，截取頸部動脈搏動區域視頻和面部動脈搏動區域視頻；

S3、對所述頸部動脈搏動區域視頻和所述面部動脈搏動區域視頻分別使用運動放大技術進行放大操作，將視頻內微弱的頸部動脈搏動信號和面部動脈搏動信號放大；

S4、分別選取放大后的所述頸部動脈搏動區域視頻和所述面部動脈搏動區域視頻內搏動較明顯的點區域作為頸部動脈搏動點區域和面部動脈搏動點區域，并計算得到這兩個搏動點區域之間的脈搏波傳導時間；

S5、結合所述脈搏波傳導時間、所述參數和所述非線性血壓計算模型，計算得到受試者在拍攝時間內的平均血壓數值。