基于手机的心率测量方法、电子设备、存储介质及系统技术方案

本发明专利技术提供基于手机的心率测量方法，包括步骤采集信息，处理信息，计算心率；本发明专利技术涉及基于手机的心率测量系统，包括摄像头、闪光灯、显示屏、心率计算模块，摄像头采集闪光灯发出的经人体反射后的光，得到采样信号，心率计算模块对采样信号进行处理，得到处理信号，心率计算模块获取处理信号的红色分量的幅频特性曲线，并根据幅频特性曲线的峰值记录心率值，显示屏显示心率值；本发明专利技术还涉及一种电子设备和计算机可读存储介质；本发明专利技术的测量工具简单常见，方便携带，数据管理可靠，测量成本低，通过设置红色分量阈值和采样频率，解决了智能手机心率测量准确率低的问题。

Heart rate measurement method, electronic device, storage medium and system based on mobile phone

The invention provides a method for measuring heart rate based on mobile phone, comprising the steps of collecting information, processing information, calculating the heart rate; the present invention relates to a heart rate measurement system based on mobile phone, including the camera, flash, display, heart rate calculation module, the camera flash emitted by human reflected light, get the sampling signal, heart rate calculation module of sampling signal for processing, processing signal, amplitude frequency characteristic curve of the red component of heart rate calculation module obtains the signal processing, and record the heart rate according to the peak amplitude frequency characteristic curve values, display the value of heart rate; the invention also relates to an electronic device and a computer readable storage medium; the measurement tool of the invention is simple and common, easy to carry. Reliable data management, low measurement cost, by setting the red component threshold and the sampling frequency is solved The problem of low accuracy rate of heart rate measurement on smart phone.

【技术实现步骤摘要】
基于手机的心率测量方法、电子设备、存储介质及系统
本专利技术涉及人体心率测量
，尤其涉及基于手机的心率测量方法、电子设备、存储介质及系统。
技术介绍
心率是一项重要的生理指标，心率在很大程度上能够反应出人体心血管系统中许多生理病理的血液特征，目前许多医疗设备可以检测心率，其中大多数是基于专业的测量设备，此类方法虽然可以获得较好的精确性，但缺点在于设备费用较昂贵且便携性较差，不利于监测的普及和推广，传统手机心率测量方法是通过测量仪器与智能手机连接，将测量的健康数据同步到手机客户端，再在手机客户端中进行上传、删除、修正等操作，这种测量方法并非单独使用手机测量心率，手机只是起到数据管理的作用，在大多数户外情况下并不能提供复杂的测量仪器，仅利用手机进行心率测量的需求越来越迫切，但由于智能手机硬件优劣以及生产厂家标准不同，手机测量心率的准确性参差不齐。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供基于手机的心率测量方法、电子设备、存储介质及系统，测量工具简单常见，方便携带，数据管理可靠，测量成本低，解决了智能手机心率测量准确率低的问题。本专利技术提供基于手机的心率测量方法，包括以下步骤：采集信息，采集光源被人体反射的强度值，得到采样信号；处理信息，采用色彩量化方法对所述采样信号进行处理，得到量化信号，根据预设的红色分量阈值对所述量化信号进行阈值量化，得到处理信号；计算心率，获取所述处理信号的红色分量的幅频特性曲线，根据所述幅频特性曲线的峰值记录心率值。进一步地，所述步骤采集信息的采样频率为10帧每秒至20帧每秒。进一步地，所述色彩量化方法包括统一量化算法、频度序列算法、中位切割算法、中值裂分算法。进一步地，所述步骤处理信息还包括信息预处理，对所述量化信号进行滤波处理，所述滤波处理为采用小波算法对所述量化信号进行除噪。进一步地，所述步骤计算心率具体为获取所述处理信号每帧图像的红色分量值，计算目标帧图像之前的所述红色分量值的均值，比较目标帧图像的红色分量值与所述均值的大小，若所述目标帧图像的红色分量值小，则容积脉搏波处于下降状态，若所述目标帧图像的红色分量值大，则容积脉搏波处于上升状态，根据所述容积脉搏波的状态变化计算心率。进一步地，还包括步骤显示心率和比对数据，所述显示心率为显示所述心率值，所述比对数据为比较所述心率值和预设心率范围，所述心率值超出所述预设心率范围时，提示错误，所述预设心率范围为手机测量心率的范围。一种电子设备，包括：处理器；存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行上述基于手机的心率测量方法。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行上述基于手机的心率测量方法。基于手机的心率测量系统，包括手机，所述手机包括摄像头、闪光灯、显示屏、心率计算模块，所述摄像头采集所述闪光灯发出的经人体反射后的光，得到采样信号，所述心率计算模块对所述采样信号进行处理，得到处理信号，所述心率计算模块获取所述处理信号的红色分量的幅频特性曲线，并根据所述幅频特性曲线的峰值记录心率值，所述显示屏显示所述心率值。进一步地，所述心率计算模块对所述采样信号进行处理为采用色彩量化方法对所述采样信号进行处理，得到量化信号，对所述量化信号进行滤波处理，并根据预设的红色分量阈值对滤波处理后的量化信号进行阈值量化，得到所述处理信号。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供基于手机的心率测量方法，包括步骤采集信息，处理信息，计算心率；本专利技术涉及基于手机的心率测量系统，包括摄像头、闪光灯、显示屏、心率计算模块，摄像头采集闪光灯发出的经人体反射后的光，得到采样信号，心率计算模块对采样信号进行处理，得到处理信号，心率计算模块获取处理信号的红色分量的幅频特性曲线，并根据幅频特性曲线的峰值记录心率值，显示屏显示心率值；本专利技术还涉及一种电子设备和计算机可读存储介质；本专利技术的测量工具简单常见，方便携带，数据管理可靠，测量成本低，通过设置红色分量阈值和采样频率，解决了智能手机心率测量准确率低的问题。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的基于手机的心率测量方法流程图；图2为本专利技术的红色分量幅频特性曲线图；图3为本专利技术的基于手机的心率测量系统结构框图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。基于手机的心率测量方法，如图1所示，包括以下步骤：采集信息，采集光源被人体反射的强度值，得到采样信号，手机摄像头发出的光束照射到人体的指尖上，当血液流经指尖血管时，被指尖反射的红外线强度随着血管搏动发生变化，即被指尖反射的红外线强度随着心跳变化，手机摄像头采集指尖反射的光的强度值，保存为视频信息，优选地，步骤采集信息的采样频率为10帧每秒至20帧每秒，人体正常的心率范围60～120次/分，心率采样的周期为0.5s～1s，如设置安卓系统的智能手机摄像头采集视频的频率为10帧每秒。处理信息，采用色彩量化方法对采样信号进行处理，得到量化信号，根据预设的红色分量阈值对量化信号进行阈值量化，得到处理信号，优选地，步骤处理信息还包括信息预处理，对量化信号进行滤波处理，滤波处理为采用小波算法对量化信号进行除噪，优选地，色彩量化方法包括统一量化算法、频度序列算法、中位切割算法、中值裂分算法，对视频信息进行预处理，如将YUV格式的视频信息转换为RGB格式的图像信息，如采用统一量化方法对图像信息进行处理，得到量化信号，对量化信号进行预处理，优选地，预处理为对采样信号进行滤波处理，优选地，滤波处理为采用小波算法对采样信号进行除噪，根据预设的红色分量阈值对预处理后的量化信号进行阈值量化，得到处理信号。计算心率，获取处理信号的红色分量的幅频特性曲线，如图2所示，根据幅频特性曲线的峰值记录心率值，幅频特性的峰值数即为心率值，提高心率测量准确率的难点为脉搏计数的误差，将当前检测点处的红色分量值x与前面n帧图像的红色分量值的平均幅值v比较，若红色分量值x小，即容积脉搏波处于下降状态，若红色分量值x大，即容积脉搏波处于上升状态，容积脉搏波由上升状态到下降状态的交替为一次脉搏，一次脉搏表示一次心跳，重复上述过程，滚动计算当前帧图像之前的红色分量值的均值，即更新均值，记录一分钟内的心跳次数，得到心率值，为了不漏算峰a和峰b，通过控制当前检测点处红色分量x的阈值来过滤峰a和峰b，通过设置摄像头录像的采样帧数来控制采样间隔时间，使平均幅值v乘以采样间隔时间小于分波段1、分波段2、分波段3和分波段4的时间间隔，同时为了不误算峰c，通过设置摄像头录像的采样帧数来控制采样间隔时间，使平均幅值v乘以采样间隔时间大于峰c左侧上升波段的时间间隔，减少干扰波峰c给平均幅本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于手机的心率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：采集信息，采集光源被人体反射的强度值，得到采样信号；处理信息，采用色彩量化方法对所述采样信号进行处理，得到量化信号，根据预设的红色分量阈值对所述量化信号进行阈值量化，得到处理信号；计算心率，获取所述处理信号的红色分量的幅频特性曲线，根据所述幅频特性曲线的峰值记录心率值。

【技术特征摘要】
1.基于手机的心率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：采集信息，采集光源被人体反射的强度值，得到采样信号；处理信息，采用色彩量化方法对所述采样信号进行处理，得到量化信号，根据预设的红色分量阈值对所述量化信号进行阈值量化，得到处理信号；计算心率，获取所述处理信号的红色分量的幅频特性曲线，根据所述幅频特性曲线的峰值记录心率值。2.如权利要求1所述的基于手机的心率测量方法，其特征在于：所述步骤采集信息的采样频率为10帧每秒至20帧每秒。3.如权利要求1所述的基于手机的心率测量方法，其特征在于：所述色彩量化方法包括统一量化算法、频度序列算法、中位切割算法、中值裂分算法。4.如权利要求1所述的基于手机的心率测量方法，其特征在于：所述步骤处理信息还包括信息预处理，对所述量化信号进行滤波处理，所述滤波处理为采用小波算法对所述量化信号进行除噪。5.如权利要求1所述的基于手机的心率测量方法，其特征在于：所述步骤计算心率具体为获取所述处理信号每帧图像的红色分量值，计算目标帧图像之前的所述红色分量值的均值，比较目标帧图像的红色分量值与所述均值的大小，若所述目标帧图像的红色分量值小，则容积脉搏波处于下降状态，若所述目标帧图像的红色分量值大，则容积脉搏波处于上升状态，根据所述容积脉搏波的状态变化计算心率。6.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：段松元，薛恕良，
申请(专利权)人：康美健康云服务有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44