签到和生理参数检测系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种签到和生理参数检测系统及其控制方法，所述系统包括：摄像头，用于采集图像；显示单元，用于显示摄像头拍摄的图像以及用于显示提示检测位置的提示信息；处理模块，用于获取所述图像，检测所述图像中的人脸并根据人脸的检测结果进行签到，以及根据所述图像中一个或者多个感兴趣区域检测生理参数；其中，所述生理参数包括心率、血氧饱和度、心率变异性和血压中的至少一种。本发明专利技术通过图像检测的方法实现签到和生理参数的测量，可以方便和卫生地实现签到和生理参数测量。本发明专利技术可以广泛应用于智能设备领域。

Check in and physiological parameter detection system and its control method

【技术实现步骤摘要】
签到和生理参数检测系统及其控制方法
本专利技术涉及智能设备领域，尤其是一种签到和生理参数检测系统及其控制方法。
技术介绍
体育运动是学生的必修课程，也是增加学生身体素质的重要途径。因此，越来越多的学校甚至是公司，都要求学生或者员工进行体育训练，并为此进行打卡考勤。签到系统已经广泛应用在学校和公司等，其中签到系统的识别凭证包括磁卡、IC卡、密码和指纹等。对于签到系统而言，磁卡和IC卡等容易丢失，而密码和指纹等均需要通过接触方式输入，在诸如体育运动场所等公共地方，容易滋生细菌。而如果想监测人们在体育锻炼前后的生理参数变化，只能通过穿戴式设备，或者采用诸如血压计等传统测量工具进行测量。然而，为每个人派发穿戴式设备的成本较高，而采用传统的设备进行生理参数的测量，不仅效率低，而且共用接触式测量设备，容易滋生细菌。
技术实现思路
为解决上述技术问题的至少之一，本专利技术的目的在于：提供一种签到和生理参数检测系统及其控制方法，以非接触式的方式实现签到，并且采集生理参数。第一方面，本专利技术实施例提供了：一种签到和生理参数检测系统，包括：摄像头，用于采集图像；显示单元，用于显示摄像头拍摄的图像以及用于显示提示检测位置的提示信息；处理模块，用于获取所述图像，检测所述图像中的人脸并根据人脸的检测结果进行签到，以及根据所述图像中一个或者多个感兴趣区域检测生理参数；其中，所述生理参数包括心率、血氧饱和度、心率变异性和血压中的至少一种。进一步，所述检测所述图像中的人脸并根据人脸的检测结果进行签到，其具体包括：检索所述图像中的人脸区域，对人脸区域进行特征提取；将从人脸区域中的提取特征上传到云服务器进行匹配；当匹配到相似度大于设定阈值的预置人脸图片后，判定所述阈值人脸图片对应的用户签到成功。进一步，当检测的生理参数是心率时，所述根据所述图像中一个或者多个感兴趣区域检测生理参数，其具体为：截取脸部感兴趣区域的连续彩色图像；根据脸部感兴趣区域的连续彩色图像，得到脉搏波；分析脉搏波的拍间间隔，根据拍间间隔得到心率。进一步，当检测的生理参数是心率变异性时，所述根据所述图像中一个或者多个感兴趣区域检测生理参数，其具体为：截取脸部感兴趣区域的连续彩色图像；根据脸部感兴趣区域的连续彩色图像，得到脉搏波；分析脉搏波的拍间间隔，根据脉搏波的拍间间拍，利用功率谱估计模型进行功率谱估计，从而确定出心率变异性。进一步，当检测的生理参数是血压时，所述根据所述图像中一个或者多个感兴趣区域检测生理参数，其具体为：截取脸部感兴趣区域和掌部区域的连续彩色图像；根据脸部感兴趣区域和掌部区域的连续彩色图像，得到脸部的和掌部的脉搏波；根据脸部的和掌部的脉搏波之间的相位差，确定出脉搏波传导时间；根据脉搏波传导时间得到血压。进一步，所述脉搏波通过以下方式处理得到：对连续彩色图像分解为红绿蓝三种信号，并对绿色信号进行空间平均；采用截止频率为0.8Hz的高通滤波器，对绿色信号进行去趋势滤波，并用原绿色信号减去经过平均的绿色信号的差除以原绿色信号的标准差进行归一化，得到脉搏波。进一步，还包括光圈，所述光圈用于发射红外光和红光；当检测的生理参数是血氧饱和度时，所述根据所述图像中一个或者多个感兴趣区域检测生理参数，其具体为：采用红光和红外光对用户面部进行照射；截取面部感兴趣区域的连续图像；根据面部感兴趣区域的连续图像，分别得到红光和红外光接收的时域图中的脉搏波；在红光和红外光接收的时域图中的脉搏波中，采用空间平均法，分别找出红光峰值和峰谷，以及和红外光的峰值和峰谷；根据红光峰值和峰谷，以及和红外光的峰值和峰谷，得到血氧饱和度值。进一步，所述红光的波长属于600纳米波段；所述红外光的波长属于900纳米波段。第二方面，本专利技术实施例提供了：一种签到和生理参数检测系统的控制方法，包括以下步骤：获取图像；检测所述图像中的人脸并根据人脸的检测结果进行签到，以及根据所述图像中一个或者多个感兴趣区域检测生理参数；其中，所述生理参数包括心率、血氧饱和度、心率变异性和血压中的至少一种。进一步，所述检测所述图像中的人脸并根据人脸的检测结果进行签到，其具体包括：检索所述图像中的人脸区域，对人脸区域进行特征提取；将从人脸区域中的提取特征上传到云服务器进行匹配；当匹配到相似度大于设定阈值的预置人脸图片后，判定所述阈值人脸图片对应的用户签到成功。本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术通过采集图像，对图像中的人脸进身份识别，并且根据图像中的一个或者多个感兴趣区域来检测生理参数，可以实现非接触式的签到和生理参数检测，相对于现有技术更加方便和卫生。附图说明图1为本专利技术一种具体实施例的签到和生理参数检测系统的模块框图；图2为本专利技术一种具体实施例的签到和生理参数检测系统的控制方法的流程图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体的实施例对本专利技术进行进一步的说明。参照图1，本实施例公开了一种签到和生理参数检测系统，其包括：摄像头、显示单元、处理模块和光圈。其中，摄像头，用于采集图像；具体地，所述摄像头采用拍摄频率为500Hz以上的高清摄像头，最好分辨率在1080P以上，摄像头的数量至少为一个。显示单元，用于显示摄像头拍摄的图像以及用于显示提示检测位置的提示信息。所述显示单元可以采用显示屏实现，其用于实时显示摄像头所拍摄的内容，并且显示一些提示用户的信息，例如人脸框、手掌框和提示文字等。当一个人站在摄像头面前时，可以根据提示信息调整自己的人脸和掌部位置，以便于完成检测。当然也用于显示检测结果，例如签到是否成功，生理参数的测量数据等。处理模块，用于获取所述图像，检测所述图像中的人脸并根据人脸的检测结果进行签到，以及根据所述图像中一个或者多个感兴趣区域检测生理参数。所述处理模块，由至少一个处理器和存储器实现，其可以仅有一个处理器和一个存储器，其也可以由前端处理器和后端服务器构成，所述服务器设有数据库。而处理模块包括两个功能，其中之一是实现人脸识别，人脸识别过程如下：本实施例的人脸检测算法可以是基于LBP特征的AdaBoost算法和基于Haar特征的AdaBoost算法。两者都能很好的检测出人脸，但是基于Haar特征的AdaBoost人脸检测比基于LBP特征的AdaBooat人脸检测方法特征描述更完整，基于LBP特征的AdaBoost人脸检测方法的实时性比较好。本实施例采用基于LBP特征的AdaBooat人脸检测方法。识别到人脸区域后，利用基于显式形状回归的人脸配准对人脸关键特征点进行定位。在人脸配准的基础上通过相似度估计完成与云端服务器的已录入的人脸图片进行比对，相似度大于设置阈值时判定为签到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种签到和生理参数检测系统，其特征在于：包括：/n摄像头，用于采集图像；/n显示单元，用于显示摄像头拍摄的图像以及用于显示提示检测位置的提示信息；/n处理模块，用于获取所述图像，检测所述图像中的人脸并根据人脸的检测结果进行签到，以及根据所述图像中一个或者多个感兴趣区域检测生理参数；/n其中，所述生理参数包括心率、血氧饱和度、心率变异性和血压中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种签到和生理参数检测系统，其特征在于：包括：
摄像头，用于采集图像；
显示单元，用于显示摄像头拍摄的图像以及用于显示提示检测位置的提示信息；
处理模块，用于获取所述图像，检测所述图像中的人脸并根据人脸的检测结果进行签到，以及根据所述图像中一个或者多个感兴趣区域检测生理参数；
其中，所述生理参数包括心率、血氧饱和度、心率变异性和血压中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的一种签到和生理参数检测系统，其特征在于：所述检测所述图像中的人脸并根据人脸的检测结果进行签到，其具体包括：
检索所述图像中的人脸区域，对人脸区域进行特征提取；
将从人脸区域中的提取特征上传到云服务器进行匹配；
当匹配到相似度大于设定阈值的预置人脸图片后，判定所述阈值人脸图片对应的用户签到成功。


3.根据权利要求1所述的一种签到和生理参数检测系统，其特征在于：当检测的生理参数是心率时，所述根据所述图像中一个或者多个感兴趣区域检测生理参数，其具体为：
截取脸部感兴趣区域的连续彩色图像；
根据脸部感兴趣区域的连续彩色图像，得到脉搏波；
分析脉搏波的拍间间隔，根据拍间间隔得到心率。


4.根据权利要求1所述的一种签到和生理参数检测系统，其特征在于：当检测的生理参数是心率变异性时，所述根据所述图像中一个或者多个感兴趣区域检测生理参数，其具体为：
截取脸部感兴趣区域的连续彩色图像；
根据脸部感兴趣区域的连续彩色图像，得到脉搏波；
分析脉搏波的拍间间隔，根据脉搏波的拍间间拍，利用功率谱估计模型进行功率谱估计，从而确定出心率变异性。


5.根据权利要求1所述的一种签到和生理参数检测系统，其特征在于：当检测的生理参数是血压时，所述根据所述图像中一个或者多个感兴趣区域检测生理参数，其具体为：
截取脸部感兴趣区域和掌部区域的连续彩色图像；
根据脸部感兴趣区域和掌部区域的连续彩色图像，得到脸部的和掌部的脉搏波；
根据脸部的和掌部的脉搏波之间的相位差，确定出脉搏波...

【专利技术属性】
技术研发人员：林霖，曾旭，王涛，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：发明
国别省市：广东;44