[發明專利]一種脈搏波提取方法、裝置、電子設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202111159657.9
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113712526B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 鄭秀娟;張暢;陳昱衡;楊曉梅
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/00;G06V20/40;G06V10/25
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 唐正瑜

本申請提供一種脈搏波提取方法、裝置、電子設備及存儲介質。該方法包括：獲取目標視頻；其中，所述目標視頻中包含有待檢測對象；對所述目標視頻進行提取，獲得初始血容量脈沖BVP信號；對所述初始BVP信號進行截取，獲得子信號；根據自適應chirp模式分解算法將所述子信號進行分解，得到多個模態函數分量IMF；對所述多個IMF進行頻域分析，獲得所述待檢測對象的脈搏波信號。本申請實施例中，通過自適應chirp模式分解算法對子信號進行分解，獲得的IMF對噪聲有足夠的穩健性，能夠很好地分離子信號與噪聲的模態函數分量，使得脈搏波重構算法具有抗干擾能力，從而進一步提高提取脈搏波信號的準確性。

技術領域

本申請涉及生物醫學領域，具體而言，涉及一種脈搏波提取方法、裝置、電子設備及存儲介質。

背景技術

目前，脈搏波以指夾等接觸的方式進行測量，需要用到專用的數據測量設備，同時接觸式的測量方法存在不適用的特殊場景，例如對嬰兒或者燒傷患者進行測量存在一定的難度。

在生物醫學領域中，通過非接觸式脈搏波測量解決接觸式脈搏波計算生理參數場景應用的局限性。成像式光電容積脈搏波技術以LED光源和探測器為基礎，測量經人體血管和組織反射、吸收后的衰減光，記錄血管的脈動狀態并測量脈搏波。

但是，因為采集環境和測量者運動狀態的影響，導致測量的初始的血容量脈沖信號(Blood Volume Pulse,BVP)信號容易受到偽影干擾，使得得到的初始BVP為非平穩、非線性信號。經驗模態分解(empirical mode decomposition,EMD)是一種處理非線性、非平穩信號的方法，EMD用不同特征尺度將信號逐級分解為本征模態函數(Intrinsic ModeFunction,IMF)，選取部分IMF分量重構信號以達到去噪的效果，但EMD方法存在信號混疊問題。變分模態分解(Variable Mode Decomposition,VMD)算法解決了EMD引起的信號混疊問題，但VMD在處理頻率重疊的多分量信號時效果不佳。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種脈搏波提取方法、裝置、電子設備及存儲介質，用于解決現有技術中重構得到的脈搏波信號存在噪聲和干擾，導致提取的脈搏波效果不佳的技術問題。

第一方面，本申請實施例提供了一種脈搏波提取方法，包括，獲取目標視頻；其中，所述目標視頻中包含有待檢測對象；對所述目標視頻進行提取，獲得初始血容量脈沖BVP信號；對所述初始BVP信號進行截取，獲得子信號；根據自適應chirp模式分解算法將所述子信號進行分解，得到多個模態函數分量IMF；對所述多個IMF進行頻域分析，獲得所述待檢測對象的脈搏波信號。

本申請實施例中，通過自適應chirp模式分解(adaptive chirp modaldecomposition,ACMD)對初始BVP信號進行模態分解，解決了變分模態分解算法處理頻率重疊的多分量信號效果不佳的問題，提高了時域和頻域分辨率，能更好地對噪聲信號進行預處理，所獲得的IMF對噪聲有足夠的穩健性，能夠很好地分離信號與噪聲模態函數分量，使得脈搏波重構算法具有抗干擾能力，提高提取的脈搏波信號的準確性。

可選的，在本申請實施例中，所述目標視頻進行提取，獲取初始血容量脈沖BVP信號，包括：

根據歐拉視頻放大算法對所述目標視頻進行放大處理，獲得增強視頻；提取所述增強視頻對應的每幀圖像中包含所述待檢測對象的感興趣區域；對每幀圖像對應的感興趣區域進行信號提取，獲得所述初始BVP信號。

本申請實施例中，使用歐拉視頻放大算法對目標視頻進行放大處理，有助于抗環境光變化的干擾，同時在放大目標視頻時不會放大噪聲，達到更好的放大效果，對感興趣區域的信號進行提取，可以避免運動干擾與拍攝背景的干擾。

可選的，在本申請實施例中，所述對每幀圖像對應的感興趣區域進行信號提取，獲得所述初始BVP信號，包括：