基于图像处理的血氧饱和度监测方法技术

本发明专利技术实施例涉及一种基于图像处理的血氧饱和度监测方法，包括：用户终端的处理器接收光电传感装置采集第一用户指尖颜色的视频数据；提取视频数据中的每帧图像，并将每帧图像转化成RGB格式图像；提取每帧图像的R分量和B分量，并根据R分量模拟生成第一光源信号，根据B分量模拟生成第二光源信号；对第一光源信号和第二光源信号进行小波阈值去噪，得到去噪后的第一光源信号和去噪后的第二光源信号；根据去噪后的第一光源信号和去噪后的第二光源信号，分别计算第一光源信号和第二光源信号的光强变化率；根据第一光源信号的光强变化率和第二光源信号的光强变化率计算得到血氧饱和度的数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种基于图像处理的血氧饱和度监测方法。
技术介绍
随着时代的发展，生活质量的提高，健康问题越来越受到人们的关注。拥有一个健康的体魄是每个人共同的梦想。血氧饱和度是血液中被氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的重要生理参数。目前，血氧饱和度的检测都是采用脉搏血氧仪，脉搏血氧仪的成本较高，且必须由专业医护人员进行操作，操作过程复杂，不便携带，且无法根据用户的需求对血氧饱和度进行及时监测。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种基于图像处理的血氧饱和度监测方法，通过对用户指尖颜色进行录制、分析和数据处理，实现用户血氧饱和度的测量，测量结果可靠，用户可以随时根据自身需要对血氧饱和度进行测量，操作简单，便捷。有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于图像处理的血氧饱和度监测方法，包括：用户终端的处理器接收光电传感装置采集第一用户指尖颜色的视频数据；提取所述视频数据中的每帧图像，并将所述每帧图像转化成RGB格式图像；提取所述每帧图像的R分量和B分量，并根据所述R分量模拟生成第一光源信号，根据所述B分量模拟生成第二光源信号；对所述第一光源信号和第二光源信号进行小波阈值去噪，得到去噪后的第一光源信号和去噪后的第二光源信号；根据所述去噪后的第一光源信号和去噪后的第二光源信号，分别计算第一光源信号和第二光源信号的光强变化率；根据所述第一光源信号的光强变化率和第二光源信号的光强变化率计算得到所述血氧饱和度的数据。优选的，所述对第一光源信号和第二光源信号进行小波阈值去噪具体为：选取小波函数并确定小波分解的层次N，对所述第一光源信号和第二光源信号进行N层小波分解，得到小波系数；其中所述N为正整数；对分解后的小波系数进行阈值量化；根据所述阈值量化后的系数重构小波，得到去噪后的第一光源信号和去噪后的第二光源信号。优选的，所述光电传感装置具体为摄像头，内置于所述用户终端，在所述用户终端的处理器接收光电传感装置采集第一用户指尖颜色的视频数据之前，所述方法还包括：将所述收光电传感装置中的视频数据清除。优选的，所述光电传感装置具体为外置摄像装置，在所述用户终端的处理器接收光电传感装置采集第一用户指尖颜色的视频数据之前，所述方法还包括：建立所述用户终端与所述光电传感装置之间的数据连接。优选的，在所述用户终端的处理器接收光电传感装置采集第一用户指尖颜色的视频数据之前，所述方法还包括：所述用户终端的处理器接收血氧饱和度检测指令，生成检测信号发送给光电传感装置；所述光电传感装置采集第一用户指尖颜色的视频数据。优选的，所述方法还包括：将所述血氧饱和度数据存储在数据库中。进一步优选的，所述方法还包括：接收用户输入的用户信息；所述用户信息包括所述第一用户的用户ID；根据所述用户ID获取数据库中的血氧饱和度数据；根据所述血氧饱和度数据生成血氧饱和度统计数据，并显示。优选的，所述方法还包括：当所述血氧饱和度数据不在所述标准血氧饱和度阈值内，根据标准血氧饱和度阈值和血氧饱和度数据确定第一用户的血氧饱和度超标比率数据。本专利技术实施例提供的基于图像处理的血氧饱和度监测方法，通过对用户指尖颜色进行录制、分析和数据处理，实现用户血氧饱和度的测量，测量结果可靠，用户可以随时根据自身需要对血氧饱和度进行测量，操作简单，便捷。附图说明图1为本专利技术实施例提供的基于图像处理的血氧饱和度监测方法流程图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本实施例提供基于图像处理的血氧饱和度监测方法，实现于用户终端的应用中。常用的用户终端包括：智能手机和平板电脑。图1为本专利技术实施例提供的基于图像处理的血氧饱和度监测方法流程图，如图1所示，主要步骤包括：步骤110，用户终端的处理器接收光电传感装置采集第一用户指尖颜色的视频数据。其中，采集时间可以根据用户终端内存储的默认设置，也可以用户根据需要自己设定的，为保证检测结果的准确性，采集时间的设定最小值为30秒。光电传感装置可以为内置的摄像头，设置在用户终端中，在光电传感装置采集用户指尖颜色之前，用户首先需在用户终端输入血氧饱和度检测指令，用户终端的处理器根据接收到的血氧饱和度检测指令，生成检测信号发送给光电传感装置，然后用户将指尖放在摄像头上，光电传感装置根据接收到的采集指令采集用户指尖颜色的视频数据。光电传感装置也可以为外置光电传感装置，外置光电传感装置与用户终端之间可以通过有线或无线方式相连接，比如外置光电传感装置可以为小型摄像机，在光电传感装置采集用户指尖颜色之前，可以先通过蓝牙建立用户终端与外置光电传感装置之间的数据连接，采集过程中，外置光电传感装置的摄像头用户指尖颜色进行采集，得到用户指尖颜色的视频数据，然后通过蓝牙传输给用户终端。在光电传感器装置采集指尖颜色之前，要将光电传感器装置中视频清除，避免和上次视频数据叠加造成测量结果不准确。可选的，用户在进行血氧饱和度检测之前，在用户终端输入用户信息，用户信息包括用户ID。步骤120，提取视频数据中的每帧图像，并将每帧图像转化成RGB格式图像。根据光电传感装置种类的不同，每秒采集的图像帧数不同，光电传感装置采集到的视频数据实际上是由多帧图像组合而成，为了科学和定量的描述颜色，处理器将从视频数据中提取出的每帧图像转化成RGB格式。步骤130，提取每帧图像的R分量和B分量，并根据R分量模拟生成第一光源信号，根据B分量模拟生成第二光源信号。具体的，处理器提取出每帧图像的R分量和B分量，并计算各分量的平均灰度值，把所有的R分量作为第一光源照射手指的视频流，把所有的B分量作为第二光源照射手指的视频流，然后将第一光源和第二光源的两个视频流进行统计，以采集时间为自变量，平均灰度值为因变量模拟生成第一光源和第二光源的光源信号。步骤140，对第一光源信号和第二光源信号进行小波阈值去噪，得到去噪后的第一光源信号和去噪后的第二光源信号。视频数据在采集的过程中，不可避免会受到各种类型噪声的干扰，常见的噪声干扰来源主要有以下三种：第一种是肌电噪音，是由人体活动或肌肉紧张而引起的频率通常在5赫兹至2000赫兹之间；第二种是工频噪音，是由供电网络及其设备产生的空间电磁干扰在人体的反应，是固定频率的干扰，频率一般在50赫兹以上；第三种是基线漂移，是由人体呼吸、肢体活动等引起的低频干扰，稍微剧烈的肢体运动将引起信号发生严重的改变，频率一般在0.05赫兹至2赫兹之间。肌电噪声和基线漂移是重要的干扰源，在本例中采用小波阈值去噪的方法。小波函数在有限时间范围内变化，并且平均值为0。首先，选取小波函数并确定小波分解的层次N，对第一光源信号和第二光源信号进行N层小波分解，得到小波系数，其中N为正整数；具体的，将两种光源信号平均分解成若干个时间的部分光源信号；将小波与部分光源信号的起点对齐，计算第一时间部分光源信号与小波函数的逼近程度，即计算小波变换系数，小波变换系数越大就意味着部分光源信号与所选小波函数的波形越相近；然后将小波函数沿时间轴移动一个单位时间，计算下一个时间的部分光源信号的小波变换系数，直到覆盖整个光源信号。接着，对分解后的小波系数进行阈值量化；具体的，对于每一层的高频系数，选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像处理的血氧饱和度监测方法，其特征在于，所述方法包括：用户终端的处理器接收光电传感装置采集第一用户指尖颜色的视频数据；提取所述视频数据中的每帧图像，并将所述每帧图像转化成RGB格式图像；提取所述每帧图像的R分量和B分量，并根据所述R分量模拟生成第一光源信号，根据所述B分量模拟生成第二光源信号；对所述第一光源信号和第二光源信号进行小波阈值去噪，得到去噪后的第一光源信号和去噪后的第二光源信号；根据所述去噪后的第一光源信号和去噪后的第二光源信号，分别计算第一光源信号和第二光源信号的光强变化率；根据所述第一光源信号的光强变化率和第二光源信号的光强变化率计算得到所述血氧饱和度的数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的血氧饱和度监测方法，其特征在于，所述方法包括：用户终端的处理器接收光电传感装置采集第一用户指尖颜色的视频数据；提取所述视频数据中的每帧图像，并将所述每帧图像转化成RGB格式图像；提取所述每帧图像的R分量和B分量，并根据所述R分量模拟生成第一光源信号，根据所述B分量模拟生成第二光源信号；对所述第一光源信号和第二光源信号进行小波阈值去噪，得到去噪后的第一光源信号和去噪后的第二光源信号；根据所述去噪后的第一光源信号和去噪后的第二光源信号，分别计算第一光源信号和第二光源信号的光强变化率；根据所述第一光源信号的光强变化率和第二光源信号的光强变化率计算得到所述血氧饱和度的数据。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的血氧饱和度监测方法，其特征在于，所述对第一光源信号和第二光源信号进行小波阈值去噪具体为：选取小波函数并确定小波分解的层次N，对所述第一光源信号和第二光源信号进行N层小波分解，得到小波系数；其中所述N为正整数；对分解后的小波系数进行阈值量化；根据所述阈值量化后的系数重构小波，得到去噪后的第一光源信号和去噪后的第二光源信号。3.根据权利要求1所述的基于图像处理的血氧饱和度监测方法，其特征在于，所述光电传感装置具体为摄像头，内置于所述用户终端，在所述用户终端的处理器接收光电传感装置采集第一用户指尖颜色的视频数据之前，所述方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹鹏飞，葛俊鹏，胡鑫平，
申请(专利权)人：北京博瑞彤芸文化传播股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11