一种心率测量方法、装置及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种心率测量方法、装置及可读存储介质，所述方法包括：获取包括被测者人脸部图像的视频流；对所述视频流中选定的视频帧进行数据处理以获得人脸面部数据；根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸面部数据进行数据提取以获得被测者脉搏波信号。本发明专利技术实施例通过根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸面部数据进行数据提取以获得被测者脉搏波信号，能够解决或者部分解决当前非接触式测量存在的精度问题。

A heart rate measurement method, device and readable storage medium

【技术实现步骤摘要】
一种心率测量方法、装置及可读存储介质
本专利技术涉及生理特征测量领域，尤其涉及一种心率测量方法、装置及可读存储介质。
技术介绍
心率是一项重要的人体生理指标，心率的高低与变化趋势时常能够反映人体的健康状况。目前对心率的主要检测方法可以分为接触式和非接触式两种。各种接触式测量方式，如心电信号(ECG)检测技术、激光多普勒技术、微波或毫米波多普勒雷达及光电容积描记技术等已经在临床生理信号监测领域发挥了重要作用。其中前三种方式设备昂贵、操作复杂，并不适合于日常生理信号的监测。而基于光电容积描记技术(PPG)的生理信号检测系统虽以其低成本、操作便利等优点已在临床及日常检测方面得到广泛推广和应用，但其主要采用接触人体的传感器来获取信息，需要被测部位与检测设备紧密贴合，具有较大的局限性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种心率测量方法、装置及可读存储介质，用以解决现有非接触测量技术中存在的测量结果存在较大的误差问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种心率测量方法，所述方法包括：获取包括被测者人脸部图像的视频流；对所述视频流中选定的视频帧进行数据处理以获得人脸面部数据；根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸面部数据进行数据提取以获得被测者脉搏波信号。可选的，获取包括被测者人脸部图像的视频流，包括：通过摄像设备或者从网络侧获取包括人脸部图像的视频流，并根据所述视频流顺序写入时间戳信息。可选的，对所述视频流中选定的视频帧进行数据处理以获得人脸面部数据，包括：对选定视频帧进行人脸检测以获得选定帧的人脸位置信息；基于所述人脸位置信息在选定帧中提取面部特征点以获得人脸图像矩阵。可选的，基于所述人脸位置信息在选定帧中提取面部特征点以获得人脸图像矩阵之后，所述方法还包括：去除所述面部特征点包围的面部区域中的眼部以及嘴部区域以获得面部特征信号提取区域。可选的，根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸面部数据进行数据提取以获得被测者脉搏波信号，包括：根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸图像矩阵和面部特征信号提取区域进行特征处理以获得脉搏波信号。可选的，所述特征处理包括：通过所述面部特征信号提取区域的像素均值对所述人脸图像矩阵进行特征值提取以获得特征信号序列；根据所述时间戳信息对所述特征信号序列进行样条插值获得处理后的特征信号序列；对处理后的特征信号序列进行信号处理以获得脉搏波信号。可选的，根据所述时间戳信息对所述特征信号序列进行样条插值获得处理后的特征信号序列之后，所述方法还包括：以人体心率最高频率的倍频为采样频率对样条插值的特征信号序列进行均匀重采样以获得采样后的特征信号序列。可选的，根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸面部数据进行数据提取以获得被测者脉搏波信号之后，所述方法还包括：对所述脉搏波信号进行滤波处理以获得对应的功率谱；选取所述功率谱中在人体心率区间内最高峰值对应的频率作为被测者的心率信息。第二方面，本专利技术实施例提供一种心率测量装置，所述装置包括：采集模块，用于获取包括被测者人脸部图像的视频流；数据处理模块，用于对所述视频流中选定的视频帧进行数据处理以获得人脸面部数据；数据提取模块，用于根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸面部数据进行数据提取以获得被测者脉搏波信号。第三方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现前述的方法的步骤。本专利技术实施例通过根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸面部数据进行数据提取以获得被测者脉搏波信号，能够解决或者部分解决当前非接触式测量存在的精度问题，取得了积极的技术效果。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，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术第一实施例流程图；图2为本专利技术第三实施例装置结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本专利技术第一实施例提供一种心率测量方法，如图1所示，所述方法包括：获取包括被测者人脸部图像的视频流；对所述视频流中选定的视频帧进行数据处理以获得人脸面部数据；根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸面部数据进行数据提取以获得被测者脉搏波信号。本专利技术实施例通过根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸面部数据进行数据提取以获得被测者脉搏波信号，能够解决或者部分解决当前非接触式测量存在的精度问题。可选的，获取包括被测者人脸部图像的视频流，包括：通过摄像设备或者从网络侧获取包括人脸部图像的视频流，并根据所述视频流顺序写入时间戳信息。具体的说，在本实施例用于获取视频流，包括，接收摄像设备拍摄的包含人脸部图像的视频流，摄像设备可以采用USB连接线、局域网网线、互联网远程访问等手段连接计算设备，也可以通过网络传输至计算设备中，进一步，视频流可以通过本地直接拍摄，亦或者是通过终端设备，例如手机平板等的摄像头进行采集并传输给计算设备，通过网络侧或者本地进行视频流的获取提高了本专利技术方法的使用范围，不在局限于医用，便于推广到人们的生活之中。以实时获取视频流为例，本实施例中，从摄像设备中实时获取视频流，摄像设备无需设定帧率等信息，仅需提供当前视频帧的时间戳，时间戳信息按序写入计算设备内存中，计算设备通过软件工具采集并解析视频流，然后进行保存，同时将视频流的时间戳信息存入计算设备内存中的时间戳序列。可选的，对所述视频流中选定的视频帧进行数据处理以获得人脸面部数据，包括：对选定视频帧进行人脸检测以获得选定帧的人脸位置信息；基于所述人脸位置信息在选定帧中提取面部特征点以获得人脸图像矩阵。具体的说，在本专利技术的一种实施方式中，主要用于脉搏波信号提取区域选择，对于前述计算设备中保留的视频流数据进行数据处理，主要包括如下步骤：人脸检测在接收到视频流之后，对当前帧进行人脸检测，获得当前帧人脸位置信息。面部区域选择确定当前帧人脸位置后，采用人脸特征点提取算法，例如SIFT、SURF、ORB以及各种人脸分析软件自带的类似功能，在当前帧图像矩阵中提取能够表征人面部各处特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种心率测量方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取包括被测者人脸部图像的视频流；/n对所述视频流中选定的视频帧进行数据处理以获得人脸面部数据；/n根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸面部数据进行数据提取以获得被测者脉搏波信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种心率测量方法，其特征在于，所述方法包括：
获取包括被测者人脸部图像的视频流；
对所述视频流中选定的视频帧进行数据处理以获得人脸面部数据；
根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸面部数据进行数据提取以获得被测者脉搏波信号。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取包括被测者人脸部图像的视频流，包括：
通过摄像设备或者从网络侧获取包括人脸部图像的视频流，并根据所述视频流顺序写入时间戳信息。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述视频流中选定的视频帧进行数据处理以获得人脸面部数据，包括：
对选定视频帧进行人脸检测以获得选定帧的人脸位置信息；
基于所述人脸位置信息在选定帧中提取面部特征点以获得人脸图像矩阵。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述人脸位置信息在选定帧中提取面部特征点以获得人脸图像矩阵之后，所述方法还包括：
去除所述面部特征点包围的面部区域中的眼部以及嘴部区域以获得面部特征信号提取区域。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸面部数据进行数据提取以获得被测者脉搏波信号，包括：
根据选定视频帧和选定视频帧之前帧的人脸图像矩阵和面部特征信号提取区域进行特征处理以获得脉搏波信号。


6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述特征处理包括：
通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕东岳，邹博超，田子，谢海永，黎宏河，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司电子科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11