心率估计方法、装置及应用其的电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种心率估计方法、装置及应用其的电子设备。其中，该心率估计方法包括：获取人脸视频；对所述人脸视频进行人脸检测，提取用于心率估计的人脸局部区域；对所述人脸局部区域中像素点的值进行第一处理，获得初始心率信号；对所述初始心率信号进行时频域转换，获得频域信号；在心率估计范围内，对所述频域信号进行第二处理，获得心率估计值。本发明专利技术可以解决了现有技术中需通过接触的方式才能实现心率估计的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
心率估计方法、装置及应用其的电子设备
本专利技术涉及计算机视觉技术，具体而言，涉及一种心率估计方法、装置及应用其的电子设备。
技术介绍
心电图是利用心电图机从体表记录心脏每一心动周期所产生的点活动变化图形的技术。该方法虽然准确度高，但是仪器贵重，并且需要专业人士操作，设备繁琐，使用场景极其有限。光电容积脉搏波描记法(PPG)是借助光电手段在活体组织中监测血液容积变化的一种无创检测方法。当使用一定波长的光线照射到指间等皮肤表面时，光线将通过透射或者反射的方式被光电接收器捕获。在整个过程中光线由于皮肤、肌肉、血液等的吸收减弱，到达光电接收器的光强度将减小。其中皮肤、肌肉等对光强度的减弱作用是恒定的，而血管中血液对光线的减弱作用将随着心脏的搏动呈现搏动性变化。当心脏收缩时血管中血液容积增大，被吸收的光强度增加，光电接收器接收到的光强度随之减弱，当心脏舒张时则相反。将此光强度转化成电信号，便可以获得容积脉搏血流的变化。该方法需要传感器与固定人体部位有紧密接触，对于用户使用方式和场景有较多限制。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种心率估计方法，包括：/n获取人脸视频；/n对所述人脸视频进行人脸检测，提取用于心率估计的人脸局部区域；/n对所述人脸局部区域中像素点的值进行第一处理，获得初始心率信号；/n对所述初始心率信号进行时频域转换，获得频域信号；/n在心率估计范围内，对所述频域信号进行第二处理，获得心率估计值。/n

【技术特征摘要】
1.一种心率估计方法，包括：
获取人脸视频；
对所述人脸视频进行人脸检测，提取用于心率估计的人脸局部区域；
对所述人脸局部区域中像素点的值进行第一处理，获得初始心率信号；
对所述初始心率信号进行时频域转换，获得频域信号；
在心率估计范围内，对所述频域信号进行第二处理，获得心率估计值。


2.根据权利要求1所述的心率估计方法，其特征在于，使用红外摄像头获取所述人脸视频。


3.根据权利要求1所述的心率估计方法，其特征在于，所述人脸局部区域包括双眼以下区域。


4.根据权利要求1所述的心率估计方法，还包括：采用人脸关键点定位与所述人脸检测相结合，提取用于心率估计的所述人脸局部区域。


5.根据权利要求1所述的心率估计方法，其特征在于，所述对所述人脸局部区域中像素点的值进行第一处理，获得初始心率信号包括：对所述人脸局部区域中像素点的值依照权重进行加权平均，将加权平均的值作为当前帧的亮度信号；所述当前帧的亮度信号与历史前N帧的亮度信号构成所述初始心率信号。


6.根据权利要求1所述的心率估计方法，其特征在于，所述对初始心率信号进行时频域转换，获得频域信号包括：使用快速傅里叶变换将所述初始心率信号由时域转换至频率域，获得所述频域信号。


7.根据权利要求5所述的心率估计方法，其特征在于，根据所述像素点在所述人脸局部区域中的位置设置所述权重，所述像素点越靠近人脸局部区域中的边缘位置，所述像素点对应的所述权重越小。


8.根据权利要求1所述的心率估计方法，其特征在于，在对初始心率信号进行时频域转换之前，所述心率估计方法还可以包括：对所述初始心率信号在时域进行第一去噪处理，其中，所述第一去噪处理的方法包括以下至少一项或多项：S-G(Savitzky-Golay)滤波、去趋势(Detrend)滤波、滑动平均滤波、归一化(Normalize)处理、带通(Bandpass)滤波。


9.根据权利要求1所述的心率估计方法，其特征在于，所述在心率估计范围内，对频域信号进行第二处理，获得心率估计值包括：
在心率估计范围内，对所述频域信号进行峰值检测，获得波峰值；
对所述波峰值进行排序，获得排序结果；
根据所述排序结果，获得置信度；
根据所述置信度获得所述心率估计值。


10.根据权利要求1所述的心率估计方法，其特征在于，所述在心率估计范围内，对频域信号进行第二处理，获得心率估计值包括：
在心率估计范围内，对频域信号进行峰值检测，获得最高波峰值；
将所述最高波峰值的频率作为主频率，计算主频率对应的一阶谐波和二阶谐波的能量，获得能量计算值；
将所述能量计算值除以除所述主频率以外的剩余频率的能量，获得置信度；
根据所述置信度获得所述心率估计值。


11.根据权利要求1所述的心率估计方法，其特征在于，所述心率估计范围为预先设置。


12.根据权利要求1所述的心率估计方法，其特征在于，所述心率估计方法还包括：
判断检测时间是否超过第二阈值；
当所述检测时间超过所述第二阈值时，对频域信号进行第三处理获取心率估计范围。


13.根据权利要求12所述的心率估计方法，其特征在于，所述对频域信号进行第三处理获取心率估计范围包括：通过滑窗不断选择连续的X帧或X...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智瑞，许天骄，王进，
申请(专利权)人：虹软科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33