一种心率检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于心率检测领域，提供了一种心率检测方法及装置，所述心率检测方法包括：采集用户的图像；在所述图像中，提取面部特征点；根据提取的面部特征点，选取光照分布均匀的面部区域；对选取的面部区域进行图像平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率。本发明专利技术解决了对于一些侧面的人脸图像鲁棒性较差，会出现检测失败的现象，不利于提升心率检测的效率和准确性的问题。有益效果在于以下两方面，一方面，不要求对测试者人脸严格进行正面拍摄，提高了心率检测的命中率和效率；另一方面，基于面部特征点的提取，能够有效地提取稳定的均匀光照区域，提升了心率检测系统的准确性，同时能够很好地提升用户体验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于心率检测领域，尤其涉及一种心率检测方法及装置。
技术介绍
随着医疗水平和信息处理水平的逐步发展，智能医疗得到了广泛的关注。各种生理信号的检测和疾病的预防成为当前研究的热点。目前，在检测心率信号方面，应用比较方便的是基于皮肤颜色变化的心率检测系统。然而，目前基于皮肤颜色变化的心率检测系统，心率测量复杂，对于一些侧面的人脸图像鲁棒性较差，会出现检测失败的现象，不利于提升心率检测的效率和准确性。其原因在于，目前基于皮肤颜色变化的心率检测系统，存在以下几个方面的不足，详述如下：一.心率测量过程复杂。利用手指按住摄像头来计算心率。通过统计每分钟内手指表面颜色变化的频率，计算测试者每分钟心跳次数。但是这种解决方案要求脉搏跳动明显，并且不停的进行闪光灯补光，二.心率测量的结构复杂。利用应用激光干涉进行测量，通过手指颜色影响光的反射和折射，统计手指颜色的变化规律，并从而估算心率。但是这种技术增加了硬件成本，结构比较复杂。三.容易出现心率检测失败的现象。由于心跳会导致人面部肤色发生变化，所以可以通过面部肤色变化对心率进行预测。目前的肤色心率检测算法是基于面部整体区域进行处理的，由于检测出的面部区域方框不可避免的会包含非人脸部分，且对于一些侧面的人脸图像鲁棒性较差，会出现检测失败的现象。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种心率检测方法，旨在解决目前基于皮肤颜色变化的心率检测系统，心率测量复杂，对于一些侧面的人脸图像鲁棒性较差，会出现检测失败的现象，不利于提升心率检测的效率和准确性的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种心率检测方法，包括：采集用户的图像；在所述图像中，提取面部特征点；根据提取的面部特征点，选取光照分布均匀的面部区域；对选取的面部区域进行图像平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种心率检测装置，包括：采集模块，用于采集用户的图像；提取模块，用于在所述图像中，提取面部特征点；选取模块，用于根据提取的面部特征点，选取光照分布均匀的面部区域；心率检测模块，用于对选取的面部区域进行图像平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率。在本专利技术实施例中，根据提取的面部特征点，选取光照分布均匀的面部区域；对选取的面部区域进行图像平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率，解决了目前基于皮肤颜色变化的心率检测系统，心率测量复杂，对于一些侧面的人脸图像鲁棒性较差，会出现检测失败的现象，不利于提升心率检测的效率和准确性的问题。有益效果在于以下两方面，一方面，不要求对测试者人脸严格进行正面拍摄，即使用户拍摄侧面的人脸，也能测量成功，从而提高了心率检测的命中率和效率；另一方面，基于面部特征点的提取，能够有效地提取稳定的均匀光照区域，从而提升了心率检测系统的准确性，同时能够很好地提升用户体验。附图说明图1是本专利技术实施例提供的心率检测方法的实现流程图；图2是本专利技术实施例提供的心率检测方法步骤S103的实现流程图；图3是本专利技术实施例提供的心率检测方法步骤S104的实现流程图；图4是本专利技术实施例提供的心率检测方法步骤S302的实现流程图；图5是本专利技术实施例提供的面部特征点的较佳样例图；图6是本专利技术实施例提供的图像连通区域的较佳样例图；图7是本专利技术实施例提供的心率检测方法较佳的应用流程图；图8是本专利技术实施例提供的心率检测装置的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。实施例一图1是本专利技术实施例提供的心率检测方法的实现流程图，详述如下：在步骤S101中，采集用户的图像；在步骤S102中，在所述图像中，提取面部特征点；其中，所述多帧图像中，利用Haar特征提取算法对图像中的人脸区域进行捕捉，提取面部特征。在步骤S103中，根据提取的面部特征点，选取光照分布均匀的面部区域；在步骤S104中，对选取的面部区域进行图像平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率。根据提取的面部特征点，在图像中选取左脸颊、右脸颊、额头对应的图像连通区域；选取所述图像连通区域长宽均占图像连通区域预设比例的中心区域；将中心区域设为光照分布均匀的面部区域。在本专利技术实施例中，根据提取的面部特征点，选取光照分布均匀的面部区域；对选取的面部区域进行图像平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率，有益效果在于以下两方面，一方面，不要求对测试者人脸严格进行正面拍摄，提高了心率检测的命中率和效率；另一方面，基于面部特征点的提取，能够有效地提取稳定的均匀光照区域，从而提升了心率检测系统的准确性，同时能够很好地提升用户体验。实施例二图2是本专利技术实施例提供的心率检测方法步骤S103的实现流程图，详述如下：在步骤S201中，根据提取到的面部特征点以及所述面部特征点的分布位置，在图像中选取左脸颊、右脸颊、额头对应的图像连通区域；在步骤S202中，选取图像连通区域中心的预设范围作为光照分布均匀的面部区域。在本专利技术实施例中，选取图像连通区域中心的预设范围作为光照分布均匀的面部区域，避免了由于面部曲线明显，各个部分采集到的图像颜色变化差异较大，出现检测失败的现象，易于提升心率检测系统的准确性，同时能够很好地提升用户体验。实施例三本专利技术实施例描述了对选取的面部区域进行图像平滑处理的实现流程，详述如下：利用高斯低通滤波器，对提取到的肤色区域进行平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率；或者，利用中值滤波，对提取到的肤色区域进行平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率。在本专利技术实施例中，对选取的面部区域进行图像平滑处理，进一步避免了由于面部曲线明显，各个部分采集到的图像颜色变化差异较大，出现检测失败的现象，进一步提升心率检测系统的准确性。实施例四图3是本专利技术实施例提供的心率检测方法步骤S104的实现流程图，详述如下：在步骤S301中，对选取的面部区域进行图像平滑处理；在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种心率检测方法，其特征在于，包括：采集用户的图像；在所述图像中，提取面部特征点；根据提取的面部特征点，选取光照分布均匀的面部区域；对选取的面部区域进行图像平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率。

【技术特征摘要】
1.一种心率检测方法，其特征在于，包括：采集用户的图像；在所述图像中，提取面部特征点；根据提取的面部特征点，选取光照分布均匀的面部区域；对选取的面部区域进行图像平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率。2.如权利要求1所述的心率检测方法，其特征在于，所述根据提取的面部特征点，选取光照分布均匀的面部区域，具体为：根据提取到的面部特征点以及所述面部特征点的分布位置，在图像中选取左脸颊、右脸颊、额头对应的图像连通区域；选取图像连通区域中心的预设范围作为光照分布均匀的面部区域。3.如权利要求1所述的心率检测方法，其特征在于，所述对选取的面部区域进行图像平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率，具体为：利用高斯低通滤波器，对提取到的肤色区域进行平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率；或者，利用中值滤波，对提取到的肤色区域进行平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率。4.如权利要求1或3所述的心率检测方法，其特征在于，所述对选取的面部区域进行图像平滑处理，根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化检测心跳频率，具体为：对选取的面部区域进行图像平滑处理；根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化，对图像平滑处理后的面部区域的R、G、B通道进行频域处理，检测出心跳频率。5.如权利要求4所述的心率检测方法，其特征在于，所述根据图像平滑处理后的面部区域的肤色变化，对图像平滑处理后的面部区域的R、G、B通道进行频域处理，检测出心跳频率，具体为：对图像平滑处理后的面部区域的R、G、B通道进行均值计算，生成R、G、B通道的均值序列；根据检测时间，将R、G、B通道的均值序列转换为描述肤色变化的三个时域信号序列；对所述三个时域信号序列进行傅立叶变换；提取所述三个时域信号序列在频域中各自响应的优选能量频率点；对提取到的优选能量频率点...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敬源，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44