呼吸速率测量方法、装置、电子设备及计算机存储介质制造方法及图纸

技术编号:26677561 阅读:23 留言:0更新日期:2020-12-12 02:07
本发明专利技术涉及一种呼吸速率测量方法、装置、电子设备及计算机存储介质,属于测量领域。在对被测者进行呼吸速率测量时,获取可见光相机及热成像相机针对被测者所同步拍摄的可见光视频流及热成像视频流;然后对可见光视频流及热成像视频流进行配准;在配准后的可见光视频流中检测出所述被测者的口鼻区域移动信息;将口鼻区域移动信息映射到配准后的热成像视频流中,得到被测者的口鼻区域在配准后的热成像视频流中的温度变化信息;然后根据温度变化信息,确定被测者的呼吸速率。在整个测量过程中,无需与被测者直接接触,因此,可以降低传染性肺炎的感染概率。

【技术实现步骤摘要】
呼吸速率测量方法、装置、电子设备及计算机存储介质
本申请属于测量领域,具体涉及一种呼吸速率测量方法、装置、电子设备及计算机存储介质。
技术介绍
呼吸速率测量对于传感类肺炎疾病防控、健身运动状态监控等有着至关重要的作用,可以通过监测呼吸速率来筛查传染性肺炎,或者通过监控运动者的呼吸状态了解运动者的身体状态,从而给出运动强度推荐。然而,当前已有的呼吸速率测量方法多为通过呼吸仪器对被测者的呼吸次数进行计数,从而确定被测者的呼吸速率。在测量期间,测量者与测量仪器基本都需要与被测者直接接触,无法实现无接触测量,无形当中加大肺炎的传染机会。
技术实现思路
有鉴于此,本申请的目的在于提供一种呼吸速率测量方法、装置、电子设备及计算机存储介质,可以实现无接触测量被测者的呼吸速率。本申请的实施例是这样实现的:第一方面,本申请实施例提供一种呼吸速率测量方法,所述方法包括:获取可见光相机及热成像相机针对被测者所同步拍摄的可见光视频流及热成像视频流;在所述可见光视频流中对所述被测者的口鼻区域进行跟踪,得到第一口鼻区域跟踪结果;根据所述第一口鼻区域跟踪结果,得到所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流中的第二口鼻区域跟踪结果,以及得到所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流中的温度变化信息;根据所述温度变化信息,确定所述被测者的呼吸速率。在整个测量过程中,无需与被测者直接接触,因此,可以降低传染性肺炎的感染概率以及测量设备的污染概率,从一定程度上来说,还可以降低测量设备的损耗。此外,上述测量过程可以远距离地对被测者进行测量,也可以降低传染性肺炎的感染概率。再者,上述测量方式可以一次性对多个被测者进行测量,提高测量效率。结合第一方面实施例,在一种可能的实施方式中,所述温度变化信息包括所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流所对应的各个时间点所对应的目标温度;所述根据所述温度变化信息,确定所述被测者的呼吸速率,包括:将所述温度变化信息中,所述目标温度处于两个峰值时所需要的最短时间间隔确定为一次呼吸所需的时间;根据所述一次呼吸所需的时间,计算得到所述被测者的呼吸速率。即可以通过温度变化信息来获取呼吸周期的方式来实现计算被测者的呼吸速率。结合第一方面实施例,在一种可能的实施方式中,所述根据所述温度变化信息,确定所述被测者的呼吸速率,包括:将所述温度变化信息输入预先训练好的呼吸速率预测模型,得到所述被测者的呼吸速率。即可以通过将温度变化信息输入呼吸速率预测模型来预测被测者的呼吸速率。结合第一方面实施例,在一种可能的实施方式中,在所述将所述温度变化信息输入预先训练好的呼吸速率预测模型之前,所述方法还包括:获取多个样本,每个样本为用户的口鼻区域的温度变化信息及所述用户在所述温度变化信息对应的时间段内的呼吸速率;将所述多个样本输入神经网络进行训练,得到以所述温度变化信息为输入,以所述呼吸速率为输出的所述呼吸速率预测模型。结合第一方面实施例,在一种可能的实施方式中,所述在所述可见光视频流中对所述被测者的口鼻区域进行跟踪,得到第一口鼻区域跟踪结果,包括:根据可见光人脸检测算法,确定出所述可见光视频流所包括的每帧图像上的与所述被测者对应的人脸框;根据IOU跟踪算法,确定出与所述被测者对应的人脸框在所述可见光视频流中的第一人脸框跟踪结果;根据人脸关键点检测算法,对所述第一人脸框跟踪结果所包括的每个人脸框进行检测,确定出所述第一人脸框跟踪结果所包括的每个人脸框上的口鼻区域,得到所述第一口鼻区域跟踪结果。结合第一方面实施例,在一种可能的实施方式中,所述根据所述第一口鼻区域跟踪结果,得到所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流中的第二口鼻区域跟踪结果,包括:直接将所述第一口鼻区域跟踪结果在所述可见光视频流中所对应的区域映射到所述热成像视频流中,得到所述第二口鼻区域跟踪结果。结合第一方面实施例,在一种可能的实施方式中,所述根据所述第一口鼻区域跟踪结果,得到所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流中的第二口鼻区域跟踪结果,包括:根据红外人脸检测算法,确定出所述热成像视频流所包括的每帧图像上所包括的每个人的人脸框;根据所述IOU跟踪算法对所述每个人的人脸框进行跟踪,确定出与每个人对应的人脸框跟踪结果;将所述第一人脸框跟踪结果与所述与每个人对应的人脸框跟踪结果进行匹配,从所述与每个人对应的人脸框跟踪结果中确定出与所述被测者对应的第二人脸框跟踪结果;将所述第一口鼻区域跟踪结果映射到所述第二人脸框跟踪结果中,得到所述第二口鼻区域跟踪结果。结合第一方面实施例,在一种可能的实施方式中,所述将所述第一人脸框跟踪结果与所述与每个人对应的人脸框跟踪结果进行匹配,从所述与每个人对应的人脸框跟踪结果中确定出与所述被测者对应的第二人脸框跟踪结果,包括:根据IOU匹配算法和/或track轨迹匹配算法,将与每个人对应的人脸框跟踪结果中与所述第一人脸框跟踪结果最匹配的人脸框跟踪结果确定为所述第二人脸框跟踪结果。结合第一方面实施例,在一种可能的实施方式中,在在所述可见光视频流中对所述被测者的口鼻区域进行跟踪之前,所述方法还包括:对所述可见光视频流及所述热成像视频流在时域和/或空域上进行配准;相应的,所述在所述可见光视频流中对所述被测者的口鼻区域进行跟踪,包括:在配准后的可见光视频流中对所述被测者的口鼻区域进行跟踪。其中,在检测口鼻区域口鼻区域移动信息之前对两种视频流进行配准,可以增大后续测量结果的准确率。结合第一方面实施例,在一种可能的实施方式中,所述对所述可见光视频流及所述热成像视频流在时域和/或空域上进行配准,包括:将所述可见光视频流的起始帧所对应的时间点与所述热成像视频流的起始帧所对应的时间点在时域上对齐,实现对所述可见光视频流及所述热成像视频流在时域上进行配准;和/或,将所述可见光视频流与所述热成像视频流内相对应的两帧图像中用于表征同一个对象的特征点进行仿射变换,实现对所述可见光视频流及所述热成像视频流在空域上进行配准。第二方面,本申请实施例提供一种呼吸速率测量装置,所述装置包括:获取模块、跟踪模块以及确定模块。获取模块,用于获取可见光相机及热成像相机针对被测者所同步拍摄的可见光视频流及热成像视频流;跟踪模块,用于在所述可见光视频流中对所述被测者的口鼻区域进行跟踪,得到第一口鼻区域跟踪结果;所述获取模块,还用于根据所述第一口鼻区域跟踪结果,得到所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流中的第二口鼻区域跟踪结果,以及得到所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流中的温度变化信息;确定模块,用于根据所述温度变化信息,确定所述被测者的呼吸速率。结合第二方面实施例,在一种可能的实施方式中,所述温度变化信息包括所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流所对应的各个时间点所对应的目标温度;所述确定模块,用于将所述温度变化信息中,所述目标温度处于两个峰值时所需要的最短时间间隔确定为一次呼吸所需的时间;根据所述一次呼吸所需的时间,计算得到所述被测者的呼吸速率。结合第二方面实施例,在一种可能的实施方式中,所述确定模块,用于将所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种呼吸速率测量方法,其特征在于,所述方法包括:/n获取可见光相机及热成像相机针对被测者所同步拍摄的可见光视频流及热成像视频流;/n在所述可见光视频流中对所述被测者的口鼻区域进行跟踪,得到第一口鼻区域跟踪结果;/n根据所述第一口鼻区域跟踪结果,得到所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流中的第二口鼻区域跟踪结果,以及得到所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流中的温度变化信息;/n根据所述温度变化信息,确定所述被测者的呼吸速率。/n

【技术特征摘要】
1.一种呼吸速率测量方法,其特征在于,所述方法包括:
获取可见光相机及热成像相机针对被测者所同步拍摄的可见光视频流及热成像视频流;
在所述可见光视频流中对所述被测者的口鼻区域进行跟踪,得到第一口鼻区域跟踪结果;
根据所述第一口鼻区域跟踪结果,得到所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流中的第二口鼻区域跟踪结果,以及得到所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流中的温度变化信息;
根据所述温度变化信息,确定所述被测者的呼吸速率。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述温度变化信息包括所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流所对应的各个时间点所对应的目标温度;所述根据所述温度变化信息,确定所述被测者的呼吸速率,包括:
将所述温度变化信息中,所述目标温度处于两个峰值时所需要的最短时间间隔确定为一次呼吸所需的时间;
根据所述一次呼吸所需的时间,计算得到所述被测者的呼吸速率。


3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述温度变化信息,确定所述被测者的呼吸速率,包括:
将所述温度变化信息输入预先训练好的呼吸速率预测模型,得到所述被测者的呼吸速率。


4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述将所述温度变化信息输入预先训练好的呼吸速率预测模型之前,所述方法还包括:
获取多个样本,每个样本为用户的口鼻区域的温度变化信息及所述用户在所述温度变化信息对应的时间段内的呼吸速率;
将所述多个样本输入神经网络进行训练,得到以所述温度变化信息为输入,以所述呼吸速率为输出的所述呼吸速率预测模型。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述在所述可见光视频流中对所述被测者的口鼻区域进行跟踪,得到第一口鼻区域跟踪结果,包括:
根据可见光人脸检测算法,确定出所述可见光视频流所包括的每帧图像上的与所述被测者对应的人脸框;
根据IOU跟踪算法,确定出与所述被测者对应的人脸框在所述可见光视频流中的第一人脸框跟踪结果;
根据人脸关键点检测算法,对所述第一人脸框跟踪结果所包括的每个人脸框进行检测,确定出所述第一人脸框跟踪结果所包括的每个人脸框上的口鼻区域,得到所述第一口鼻区域跟踪结果。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一口鼻区域跟踪结果,得到所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流中的第二口鼻区域跟踪结果,包括:
直接将所述第一口鼻区域跟踪结果在所述可见光视频流中所对应的区域映射到所述热成像视频流中,得到所述第二口鼻区域跟踪结果。


7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一口鼻区域跟踪结果,得到所述被测者的口鼻区域在所述热成像视频流中的第二口鼻区域跟踪结果,包括:
根据红外人脸检测算法,确定出所述热成像视频流所包括的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟舟胡晨
申请(专利权)人:北京迈格威科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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