[發明專利]基于人臉視頻的房顫檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202210142399.1
• 申請日: 2022-02-16
• 公開（公告）號: CN114631796A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 胡元會;褚瑜光;楊亦含;賈秋蕾;袁果真;陳婷;石樹青;師帥;魏藝;石晶晶;周妍;黃成;陳圣輝
• 申請（專利權）人: 北京小陽科技有限公司;胡元會
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/0245
• 代理公司: 北京萬思博知識產權代理有限公司 11694
• 代理人: 王惠;秦賀余

1.一種基于人臉視頻的房顫檢測方法，包括：

采集不同人體對象的多組人臉視頻；

依據所述人臉視頻提取人臉光電容積脈搏波描記法PPG信號；

根據人臉PPG信號提取所述人體對象對應的心率變異性特征；

基于所述人體對象對應檢測的ECG信號確定與所述心率變異特征匹配的房顫判斷結果，將所述房顫判斷結果為所述視頻幀添加對應的房顫標記；

通過多層感知機對添加有所述房顫標記的多組人臉視頻進行分類訓練，得到房顫檢測模型；

利用所述房顫檢測模型根據待測對象對應的待測人臉視頻進行特征分析，并輸出所述待測對象對應的房顫檢測結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述依據所述人臉視頻提取人臉光電容積脈搏波描記法PPG信號包括：

利用MNNKIT人臉檢測器識別所述被測人體的人臉在所述人臉視頻的各視頻幀中的位置，并獲取各所述視頻幀中多個人臉特征點對應的多個特征點位置；

根據所述多個特征點位置獲取所述人體對象的人臉在各所述視頻幀中的運動坐標；

根據所述多個人臉特征位置確定所述人臉的額頭區域、左臉區域、右臉區域和鼻子區域；

獲取所述額頭區域、左臉區域、右臉區域和鼻子區域的HSV顏色空間的均值，作為HSV顏色值，依據所述HSV顏色值按照三倍的方差原則設計皮膚顏色空間在HSV通道的范圍，根據所述范圍生成皮膚掩膜；

根據所述皮膚掩膜對所述額頭區域、左臉區域、右臉區域和鼻子區域中皮膚的RGB顏色通道的空域均值形成時序信號C；

根據所述人體對象的人臉在各所述視頻幀中的運動坐標生成人臉的運動軌跡，作為運動噪聲的干擾信號N；

基于所述時序信號C和干擾信號N生成矩陣S，S＝[C,N]；

通過最小二乘法從矩陣S求解人臉PPG信號。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，人臉X軸的運動坐標為所述多個特征點X坐標的平均值；人臉Y軸的運動坐標為所述多個特征點Y坐標的平均值。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述皮膚掩膜對所述額頭區域、左臉區域、右臉區域和鼻子區域中皮膚的RGB顏色通道的空域均值形成時序信號C包括：

根據所述皮膚掩膜對所述額頭區域、左臉區域、右臉區域和鼻子區域中皮膚的RGB顏色通道的空域均值形成3*T的時序信號，T為視頻幀的長度；

對所述時序信號C進行時域歸一化并帶通濾波，濾波范圍為[0.5Hz，4Hz]。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據人臉PPG信號提取所述人體對象對應的心率變異性特征包括：

根據獲得的所述人臉PPG信號，依據峰值檢測所述人臉PPG信號的R波位置，根據所述R波位置獲得對應對RR間期；

對所述RR間期記性時域、頻域和波形特征的分析，從而提取所述人體對象對應的心率變異性特征。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，所述采集不同人體對象的多組人臉視頻包括：

在滿足預設要求的環境中利用視頻采集設備采集不同人體對象的多組人臉視頻；

其中，所述預設要求包括獲取的人臉視頻對應信號的信噪比不低于0.5db；所述視頻采集設備與所述人體對象的距離不超過2m。

7.一種基于人臉視頻的房顫檢測系統，包括：

采集模塊，其配置成采集不同人體對象的多組人臉視頻；

信號提取模塊，其配置成依據所述人臉視頻提取人臉光電容積脈搏波描記法PPG信號；

特征提取模塊，其配置成根據人臉PPG信號提取所述人體對象對應的心率變異性特征；

標記模塊，其配置成基于所述人體對象對應檢測的ECG信號確定與所述心率變異特征匹配的房顫判斷結果，將所述房顫判斷結果為所述視頻幀添加對應的房顫標記；

模型建立模塊，其配置成通過多層感知機對添加有所述房顫標記的多組人臉視頻進行分類訓練，得到房顫檢測模型；

檢測模塊，其配置成利用所述房顫檢測模型根據待測對象對應的待測人臉視頻進行特征分析，并輸出所述待測對象對應的房顫檢測結果。