The present invention relates to the technical field of human health monitoring, discloses a more rapid heart rate detection method based on video using non-contact measured by the video data collected through the camera, and the video data of the color space conversion from RGB into HSV, realizes the person's heart rate measurement. This method is characterized by detection and tracking by video camera input or a face region in the existing video segmentation and face region extraction in time domain data sequence cheek region and pretreatment, extraction and then converted to the frequency domain of heart rate. Compared with the prior art, the invention accelerated tracking algorithm and improved face detection algorithm based on improved and using the multi thread method, many people can achieve fast heart rate detection, shorten the measurement time and heart rate, improve the detection efficiency of physiological signals.
【技术实现步骤摘要】
一种基于视频的多人快速心率检测方法
本专利技术专利涉及人体健康监测
,具体涉及一种可以实现多人快速心率测量的方法。
技术介绍
心率是指心脏每分钟跳动的次数,因年龄、性别及其它生理情况的不同而不同。初生儿的心率很快,可达130次/分以上。正常成年人安静时的心率有显著的个体差异,平均在75次/分左右(60-100次/分之间)。同一个人,在安静或睡眠时心率减慢,运动或有情绪波动时心率加快。因此,心率可以充分反映一个人的身体状况,是进行自我健康监测的重要生理参数,也是医生对病人进行疾病诊断的重要依据。心率按照测量方式的不同可以分为接触式测量和非接触式测量。接触式测量的代表之一是心率测量的金标准—心电图(EEG),此外还有缠绕胸带、袖带或电极在手腕、指尖、耳垂等位置的接触式测量方法,接触式测量方法的最大缺点是测量操作复杂、测量周期较长以及接触皮肤会给被测者带来不适,而基于光电容积脉搏描记技术(IPPG)的非接触式测量方法很好地克服了接触式心率测量方法的缺点,是目前应用比较广泛的非接触式测量方法。但是,基于现有IPPG的非接触式测量方法又存在对于光线的变化比较敏感、测量速度低、测量结果易受运动伪差的影响、心率测量结果精度低、大多数是基于单个人的心率测量等问题。
技术实现思路
1.本专利技术旨在至少解决上述技术问题之一。2.为此,本专利技术的目的在于提出一种基于视频的非接触式多人快速心率检测方法,该方法可以对通过摄像头获取的包含多个人脸的视频或者含有多个人脸的视频中的人脸自动检测与快速跟踪,对获得的人脸区域分析处理后即可获得各个被测者的心率。3.该方法包括以下部分:视 ...
【技术保护点】
一种基于视频的多人快速心率检测方法,该方法包括如下步骤:S100、选择工作模式,若是直接工作模式则调用程序自动打开摄像头,若是间接工作模式则调用程序自动读取视频,然后调用人脸检测部分检测视频中的人脸区域;S200、将检测到的人脸区域位置信息传递给人脸跟踪部分,启动人脸的跟踪,同时获取所跟踪人脸区域灰度均值等图像信息;S300、将获取的图像信息进行处理并转化为时域信号,然后对时域信号进行滤波、除噪、去趋势化等处理后得到预处理数据并启动线程2,将变换到频域,得到频域数据,根据频域数据计算出心率;S400、启动线程3,将每个检测对象的编号及其心率值在视频中实时显示。
【技术特征摘要】
1.一种基于视频的多人快速心率检测方法,该方法包括如下步骤:S100、选择工作模式,若是直接工作模式则调用程序自动打开摄像头,若是间接工作模式则调用程序自动读取视频,然后调用人脸检测部分检测视频中的人脸区域;S200、将检测到的人脸区域位置信息传递给人脸跟踪部分,启动人脸的跟踪,同时获取所跟踪人脸区域灰度均值等图像信息;S300、将获取的图像信息进行处理并转化为时域信号,然后对时域信号进行滤波、除噪、去趋势化等处理后得到预处理数据并启动线程2,将变换到频域,得到频域数据,根据频域数据计算出心率;S400、启动线程3,将每个检测对象的编号及其心率值在视频中实时显示。2.一种基于视频的多人快速心率检测方法,该方法主要应用于日常非接触心率测量系统中,利用网络摄像头、手机摄像头等成像设备对包含人脸的区域拍摄视频,实现自动心率测量;其特征在于,该方法包括视频获取部分、人脸检测部分、人脸跟踪部分、分帧提取ROI部分、时域信号获取部分、时域信号处理部分、心率计算部分、人脸编号以及心率显示部分;所述视频采集部分,用于借助摄像头获取一段包含多个人脸区域的彩色视频图像或者选择本地视频文件;所述人脸检测部分,用于对采集的视频图像进行人脸的检测;所述人脸跟踪部分,用于对检测到的人脸进行跟踪,加快每帧图像的处理速度;所述ROI色调分帧提取部分,用于提取每帧图片的颜色空间由RGB转换为HSV后的H(Hue)分量的值;所述时域信号获取部分,用于从每帧ROI区域划分出脸颊区域,并求取脸颊区域H分量的灰度均值,作为该帧图像的特征值,并生成时域信号X(t);所述时域信号处理部分,用于将获得的时域信号X(t)进行噪声抑制,获得处理后的时域信号所述心率计算部分,用于对时域信号值进行频谱分析并生成频谱图,在频谱图中提取处于指定频带内的峰值频率进行心率计算。3.根据权利要求1所述的多人快速心率检测方法,其特征是:所述步骤S200中,具体包括如下步骤:S201、根据上一帧图像中该跟踪框与其最邻近跟踪框之间的距离大小以及位置关系设定新的搜索半径;S202、根据新的搜索半径在跟踪位置附近采集的样本中提取特征并映射到低维空间,得到待分类区域;S203、用上一帧得到的两个贝叶斯分类器分别对这些待分类区域对进行分类,选出最有可能是目标的矩形框,作为当前跟踪结果;若判断出当前跟踪对象已经移动到整个视频画面中的边缘,则标记跟踪不成功,重启人脸检测模块,并将当前心率检测结果清空,否则执行步骤S204;S204、以当前帧目标区域为中心,取两组正负样本,分别是:1)在目标区域内以4个像素点为半径,取出45个正样本,在目标区域外以8为内半径,12为外半径的圆环中随机选取50个负样本;2)在目标区域内以4个像素点为内...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵跃进,刘玲玲,刘明,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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