[發(fā)明專利]一種基于多重濾波與混合放大的非接觸心率檢測裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111147201.0 | 申請日： | 2021-09-29 |
| 公開（公告）號： | CN113842128B | 公開（公告）日： | 2023-09-26 |
| 發(fā)明（設計）人： | 吳楠;安娜;時澳麗;柴榮軒 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京清智圖靈科技有限公司 |
| 主分類號： | A61B5/024 | 分類號： | A61B5/024 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201 | 代理人： | 李林娟 |
| 地址： | 100083 北京市海淀區(qū)成*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 多重 濾波 混合 放大 接觸 心率 檢測 裝置 | ||
1.一種基于多重濾波與混合放大的非接觸心率檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括：
攝像模塊，用于在第一閾值距離內(nèi)對被試者人臉進行第二閾值秒數(shù)的靜止拍攝；
多任務神經(jīng)網(wǎng)絡人臉檢測模塊，包括三個級聯(lián)的網(wǎng)絡，用于同時進行人臉區(qū)域與人臉關(guān)鍵點檢測，去除錯誤的和重復的人臉候選框，提取最終人臉區(qū)域；
混合放大視頻處理模塊，采用并行結(jié)構(gòu)運用歐拉運動放大、顏色放大方式用于對最終人臉區(qū)域進行混合放大視頻處理，提取臉部視頻圖像的顏色和運動信息；
多重濾波器模塊，采用串行結(jié)構(gòu)用于對顏色和運動信息進行濾波，消除肌電信號噪聲和高頻噪聲干擾，提升混合放大處理后的圖片序列的有效信息；
計算模塊，用于將處理后的圖片序列進行信號處理和快速傅里葉變換，根據(jù)得到的頻域圖完成心率計算；
所述多任務神經(jīng)網(wǎng)絡人臉檢測模塊基于深度學習網(wǎng)絡開發(fā)，所述模塊包括：依次級聯(lián)的人臉區(qū)域建議網(wǎng)絡、優(yōu)化網(wǎng)絡、及輸出網(wǎng)絡；
所述人臉區(qū)域建議網(wǎng)絡生成候選窗口，用于對經(jīng)過金字塔處理后的視頻圖像進行初步人臉區(qū)域選取，生成多張人臉及疑似人臉的候選框；
所述優(yōu)化網(wǎng)絡包括全連接層，用于通過人臉邊框回歸和人臉關(guān)鍵點定位對候選框進行篩選；
所述輸出網(wǎng)絡，用于輸出最終的人臉區(qū)域；
所述混合放大視頻處理模塊包括：
運動放大、顏色放大單元，用于對一組人臉視頻同時進行運動放大和顏色放大，采用并行模式；
權(quán)重系數(shù)疊加單元，用于對運動、顏色放大后的視頻進行權(quán)重系數(shù)疊加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多重濾波與混合放大的非接觸心率檢測裝置，其特征在于，所述運動放大、顏色放大單元包括：
采用拉普拉斯金字塔圖像序列對運動視頻進行放大，采用高斯金字塔圖像序列對顏色視頻進行放大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多重濾波與混合放大的非接觸心率檢測裝置，其特征在于，所述多重濾波器模塊包括：巴特沃斯濾波器單元和平穩(wěn)小波變換單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的一種基于多重濾波與混合放大的非接觸心率檢測裝置，其特征在于，所述裝置還包括：
一致性分析評估模塊，用于通過圖形來反映散布趨勢和一致性界限，判斷兩種測量結(jié)果的一致性程度。
5.一種基于多重濾波與混合放大的非接觸心率檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括：處理器和存儲器，所述存儲器中存儲有程序指令，所述處理器調(diào)用存儲器中存儲的程序指令以使裝置執(zhí)行以下步驟：
在第一閾值距離內(nèi)對被試者人臉進行第二閾值秒數(shù)的靜止拍攝；同時進行人臉區(qū)域與人臉關(guān)鍵點檢測，去除錯誤的和重復的人臉候選框，提取最終人臉區(qū)域；采用并行結(jié)構(gòu)運用歐拉運動放大、顏色放大方式對最終人臉區(qū)域進行混合放大視頻處理，提取臉部視頻圖像的顏色和運動信息；
采用串行結(jié)構(gòu)對顏色和運動信息進行濾波，消除肌電信號噪聲和高頻噪聲干擾，提升混合放大處理后的圖片序列的有效信息；將處理后的圖片序列進行信號處理和快速傅里葉變換，根據(jù)得到的頻域圖完成心率計算；
其中，人臉區(qū)域與人臉關(guān)鍵點檢測基于深度學習網(wǎng)絡開發(fā)，包括：依次級聯(lián)的人臉區(qū)域建議網(wǎng)絡、優(yōu)化網(wǎng)絡、及輸出網(wǎng)絡；
所述人臉區(qū)域建議網(wǎng)絡生成候選窗口，用于對經(jīng)過金字塔處理后的視頻圖像進行初步人臉區(qū)域選取，生成多張人臉及疑似人臉的候選框；
所述優(yōu)化網(wǎng)絡包括全連接層，用于通過人臉邊框回歸和人臉關(guān)鍵點定位對候選框進行篩選；
所述輸出網(wǎng)絡，用于輸出最終的人臉區(qū)域；
所述混合放大視頻處理包括：對一組人臉視頻同時進行運動放大和顏色放大，采用并行模式；對運動、顏色放大后的視頻進行權(quán)重系數(shù)疊加。
6.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序包括程序指令，所述程序指令被處理器執(zhí)行時使所述處理器執(zhí)行權(quán)利要求5中的步驟。
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