一种非接触式血压测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种非接触式血压测量方法及系统。该方法包括：获取用户的面部视频；从面部视频中筛选第一感兴趣区域的多个图像帧和第二感兴趣区域的多个图像帧；分别对第一感兴趣区域和第二感兴趣区域的多个图像帧提取三基色的视频迹曲线；分别对第一感兴趣区域和第二感兴趣区域的三基色视频迹曲线进行盲源分离，得到心率的估计值；以心率的估计值为先验知识，通过盲源信号提取确定第一感兴趣区域和第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线；根据第一感兴趣区域和第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线求取PPG信号时滞；将PPG信号时滞输入时滞与血压的关系方程得到血压值。本发明专利技术的非接触式血压测量方法及系统，能够避免对人体的直接接触和压迫。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式血压测量方法及系统
本专利技术涉及血压测量领域，特别是涉及一种非接触式血压测量方法及系统。
技术介绍
血压(bloodpressure，BP)是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的侧压力，它是推动血液在血管内流动的动力。血压是一项很重要的生理指标，会随着人的生理活动变化而变化，例如当人情绪激动时会引起血压升高。目前普遍使用的血压测量设备主要基于示波法和柯式音法，基于这两种原理方法的血压测量设备，需要使用袖带对人体血管进行压迫然后才能测量到人体血压值，依赖于设备对血管的接触和压迫。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种非接触式血压测量方法及系统，避免对人体的直接接触和压迫。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种非接触式血压测量方法，包括：获取用户的面部视频；从所述面部视频中筛选第一感兴趣区域的多个图像帧和第二感兴趣区域的多个图像帧；所述第一感兴趣区域与所述第二感兴趣区域为每个用户的面部中血管分布量超过预设值且互不重叠的两个区域；分别对所述第一感兴趣区域的多个图像帧和所述第二感兴趣区域的多个图像帧提取三基色的视频迹曲线；所述视频迹曲线为按图像帧在视频中的时间顺序经过空间滤波形成的曲线；分别对所述第一感兴趣区域的三基色的视频迹曲线和所述第二感兴趣区域的三基色的视频迹曲线进行盲源分离，得到心率的估计值；以所述心率的估计值为先验知识，通过盲源信号提取确定第一感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线和第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线；根据所述第一感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线和所述第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线求取PPG信号时滞；将所述PPG信号时滞输入时滞与血压的关系方程得到血压值。可选的，所述时滞与血压的关系方程的构建方法包括：获取单个用户的多个面部视频以及每个面部视频对应的实际血压值，得到多个样本视频和多个实际血压值；从每个所述样本视频中筛选第一感兴趣样本区域的多个图像帧和第二感兴趣样本区域的多个图像帧；所述第一感兴趣样本区域和所述第二感兴趣样本区域为提供样本视频的用户面部中血管分布量超过预设值且互不重叠的两个区域；分别对所述第一感兴趣样本区域的多个图像帧和所述第二感兴趣样本区域的多个图像帧提取三基色的样本视频迹曲线；所述样本视频迹曲线为按图像帧在样本视频中的时间顺序经过空间滤波形成的曲线；分别对所述第一感兴趣样本区域的三基色的样本视频迹曲线和所述第二感兴趣样本区域的三基色的样本视频迹曲线进行盲源分离，得到样本的心率估计值；以所述样本的心率估计值为先验知识，通过盲源信号提取确定第一感兴趣样本区域的光电容积脉搏波曲线和第二感兴趣样本区域的光电容积脉搏波曲线；根据所述第一感兴趣样本区域的光电容积脉搏波曲线和所述第二感兴趣样本区域的光电容积脉搏波曲线求取样本PPG信号时滞；建立所述样本PPG信号时滞与所述PPG信号时滞对应的实际血压值之间的线性回归方程，得到时滞与血压的关系方程。可选的，所述以所述心率的估计值为先验知识，通过盲源信号提取确定第一感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线和第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线，具体包括：分别对所述第一感兴趣区域的三基色的视频迹曲线和所述第二感兴趣区域的三基色的视频迹曲线进行带通滤波和三次样条插值，得到第一感兴趣区域的三基色插值后曲线和第二感兴趣区域的三基色插值后曲线；以所述心率的估计值为先验知识，分别对所述第一感兴趣区域的三基色插值后曲线和所述第二感兴趣区域的三基色插值后曲线进行盲源信号提取，得到第一感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线和第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线。可选的，所述从所述面部视频中筛选第一感兴趣区域的多个图像帧和第二感兴趣区域的多个图像帧，具体包括：根据所述面试视频的视频图像分析面部的血管分布，确定血管分布量超过预设值且中心距离超过预设距离的两个互不重叠区域，得到第一感兴趣区域和第二感兴趣区域；选取包含所述第一感兴趣区域和所述第二感兴趣区域的一帧图像作为基准帧；以所述基准帧为起始帧，选取所述基准帧之后的连续多帧图像；以所述基准帧为模板，利用模板匹配算法筛选所述连续多帧图像中的第一感兴趣区域和第二感兴趣区域，得到第一感兴趣区域的多个图像帧和第二感兴趣区域的多个图像帧。本专利技术还公开一种非接触式血压测量系统，包括：面部视频获取模块，用于获取用户的面部视频；图像帧筛选模块，用于从所述面部视频中筛选第一感兴趣区域的多个图像帧和第二感兴趣区域的多个图像帧；所述第一感兴趣区域与所述第二感兴趣区域为每个用户的面部中血管分布量超过预设值且互不重叠的两个区域；三基色视频迹曲线提取模块，用于分别对所述第一感兴趣区域的多个图像帧和所述第二感兴趣区域的多个图像帧提取三基色的视频迹曲线；所述视频迹曲线为按图像帧在视频中的时间顺序经过空间滤波形成的曲线；盲源分离模块，用于分别对所述第一感兴趣区域的三基色的视频迹曲线和所述第二感兴趣区域的三基色的视频迹曲线进行盲源分离，得到心率的估计值；脉搏波曲线确定模块，用于以所述心率的估计值为先验知识，通过盲源信号提取确定第一感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线和第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线；时滞计算模块，用于根据所述第一感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线和所述第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线求取PPG信号时滞；血压确定模块，用于将所述PPG信号时滞输入时滞与血压的关系方程得到血压值。可选的，该系统还包括方程构建模块，用于构建所述时滞与血压的关系方程；所述方程构建模块包括：视频与血压获取单元，用于获取单个用户的多个面部视频以及每个面部视频对应的实际血压值，得到多个样本视频和多个实际血压值；样本图像帧筛选单元，用于从每个所述样本视频中筛选第一感兴趣样本区域的多个图像帧和第二感兴趣样本区域的多个图像帧；所述第一感兴趣样本区域和所述第二感兴趣样本区域为提供样本视频的用户面部中血管分布量超过预设值且互不重叠的两个区域；样本三基色视频迹曲线提取单元，用于分别对所述第一感兴趣样本区域的多个图像帧和所述第二感兴趣样本区域的多个图像帧提取三基色的样本视频迹曲线；所述样本视频迹曲线为按图像帧在样本视频中的时间顺序经过空间滤波形成的曲线；样本盲源分离单元，用于分别对所述第一感兴趣样本区域的三基色的样本视频迹曲线和所述第二感兴趣样本区域的三基色的样本视频迹曲线进行盲源分离，得到样本的心率估计值；样本脉搏波曲线确定单元，用于以所述心率样本的估计值为先验知识，通过盲源信号提取确定第一感兴趣样本区域的光电容积脉搏波曲线和第二感兴趣样本区域的光电容积脉搏波曲线；样本PPG信号时滞计算单元，用于根据所述第一感兴趣样本区域的光电容积脉搏波曲线和所述第二感兴趣样本区域的光电容积脉搏波曲线求取样本PPG信号时滞；线性回归方程建立单元，用于建立所述样本PPG信号时滞与所述PPG信号时滞对应的实际血压值之间的线性回归方程，得到时滞与血压的关系方程。可选的，所述脉搏波曲线确定模块包括：滤波与插值单元，用于分别对所述第一感兴趣区域的三基色的视频迹曲线和所述第二感兴趣区域的三基色的视频迹曲线进行带通滤波和三次样条插值，得到第一感兴趣区域的三基色插值后曲线和第二感兴趣区域的三基色插值后曲线；盲源信号提取单元，用于以所述心率的估计值为先验知识，分别对所述第一感兴趣区域的三基色插值后曲线和所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非接触式血压测量方法，其特征在于，包括：获取用户的面部视频；从所述面部视频中筛选第一感兴趣区域的多个图像帧和第二感兴趣区域的多个图像帧；所述第一感兴趣区域与所述第二感兴趣区域为每个用户的面部中血管分布量超过预设值且互不重叠的两个区域；分别对所述第一感兴趣区域的多个图像帧和所述第二感兴趣区域的多个图像帧提取三基色的视频迹曲线；所述视频迹曲线为按图像帧在视频中的时间顺序经过空间滤波形成的曲线；分别对所述第一感兴趣区域的三基色的视频迹曲线和所述第二感兴趣区域的三基色的视频迹曲线进行盲源分离，得到心率的估计值；以所述心率的估计值为先验知识，通过盲源信号提取确定第一感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线和第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线；根据所述第一感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线和所述第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线求取PPG信号时滞；将所述PPG信号时滞输入时滞与血压的关系方程得到血压值。

【技术特征摘要】
1.一种非接触式血压测量方法，其特征在于，包括：获取用户的面部视频；从所述面部视频中筛选第一感兴趣区域的多个图像帧和第二感兴趣区域的多个图像帧；所述第一感兴趣区域与所述第二感兴趣区域为每个用户的面部中血管分布量超过预设值且互不重叠的两个区域；分别对所述第一感兴趣区域的多个图像帧和所述第二感兴趣区域的多个图像帧提取三基色的视频迹曲线；所述视频迹曲线为按图像帧在视频中的时间顺序经过空间滤波形成的曲线；分别对所述第一感兴趣区域的三基色的视频迹曲线和所述第二感兴趣区域的三基色的视频迹曲线进行盲源分离，得到心率的估计值；以所述心率的估计值为先验知识，通过盲源信号提取确定第一感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线和第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线；根据所述第一感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线和所述第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线求取PPG信号时滞；将所述PPG信号时滞输入时滞与血压的关系方程得到血压值。2.根据权利要求1所述的非接触式血压测量方法，其特征在于，所述时滞与血压的关系方程的构建方法包括：获取单个用户的多个面部视频以及每个面部视频对应的实际血压值，得到多个样本视频和多个实际血压值；从每个所述样本视频中筛选第一感兴趣样本区域的多个图像帧和第二感兴趣样本区域的多个图像帧；所述第一感兴趣样本区域和所述第二感兴趣样本区域为提供样本视频的用户面部中血管分布量超过预设值且互不重叠的两个区域；分别对所述第一感兴趣样本区域的多个图像帧和所述第二感兴趣样本区域的多个图像帧提取三基色的样本视频迹曲线；所述样本视频迹曲线为按图像帧在样本视频中的时间顺序经过空间滤波形成的曲线；分别对所述第一感兴趣样本区域的三基色的样本视频迹曲线和所述第二感兴趣样本区域的三基色的样本视频迹曲线进行盲源分离，得到样本的心率估计值；以所述样本的心率估计值为先验知识，通过盲源信号提取确定第一感兴趣样本区域的光电容积脉搏波曲线和第二感兴趣样本区域的光电容积脉搏波曲线；根据所述第一感兴趣样本区域的光电容积脉搏波曲线和所述第二感兴趣样本区域的光电容积脉搏波曲线求取样本PPG信号时滞；建立所述样本PPG信号时滞与所述PPG信号时滞对应的实际血压值之间的线性回归方程，得到时滞与血压的关系方程。3.根据权利要求1所述的非接触式血压测量方法，其特征在于，所述以所述心率的估计值为先验知识，通过盲源信号提取确定第一感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线和第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线，具体包括：分别对所述第一感兴趣区域的三基色的视频迹曲线和所述第二感兴趣区域的三基色的视频迹曲线进行带通滤波和三次样条插值，得到第一感兴趣区域的三基色插值后曲线和第二感兴趣区域的三基色插值后曲线；以所述心率的估计值为先验知识，分别对所述第一感兴趣区域的三基色插值后曲线和所述第二感兴趣区域的三基色插值后曲线进行盲源信号提取，得到第一感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线和第二感兴趣区域的光电容积脉搏波曲线。4.根据权利要求1所述的非接触式血压测量方法，其特征在于，所述从所述面部视频中筛选第一感兴趣区域的多个图像帧和第二感兴趣区域的多个图像帧，具体包括：根据所述面试视频的视频图像分析面部的血管分布，确定血管分布量超过预设值且中心距离超过预设距离的两个互不重叠区域，得到第一感兴趣区域和第二感兴趣区域；选取包含所述第一感兴趣区域和所述第二感兴趣区域的一帧图像作为基准帧；以所述基准帧为起始帧，选取所述基准帧之后的连续多帧图像；以所述基准帧为模板，利用模板匹配算法筛选所述连续多帧图像中的第一感兴趣区域和第二感兴趣区域，得到第一感兴趣区域的多个图像帧和第二感兴趣区域的多个图像帧。5.一种非接触式血压测量系统，其特征在于，包括：面部视频获取模块，用于获取用户的面部视频；图像帧筛选模块，用于从所述面部视频中筛选第一感兴趣区域的多个图像帧和第二感...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈晓松，谢宇辉，
申请(专利权)人：北京心数矩阵科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11