本公开涉及基于热成像的呼吸率检测方法、装置及电子设备。上述方法包括获取至少两个热图像，上述热图像包括基于目标对象的温度信息渲染出的上述目标对象的轮廓；基于神经网络提取各上述热图像中的目标区域；提取各上述目标区域对应的温度信息；上述温度信息跟随上述目标对象的呼吸产生周期性变化，根据提取到的上述温度信息，确定上述目标对象的呼吸率。本公开可以通过分析热成像摄像头拍摄到的热图像，确定出目标对象的呼吸率，从而在不接触目标对象的情况下得到呼吸率检测结果，实现了非接触检测，填补了非接触检测场景的空白，并且具备良好的检测速度和检测准确度。良好的检测速度和检测准确度。良好的检测速度和检测准确度。
【技术实现步骤摘要】
基于热成像的呼吸率检测方法、装置及电子设备
[0001]本公开涉及计算机视觉
，尤其涉及基于热成像的呼吸率检测方法、装置及电子设备。
技术介绍
[0002]呼吸率是用于分析人体健康状况、情绪等信息的重要生理数据，相关技术中的呼吸率测量方式通常是有接触的，比如常用的呼吸带，其需要将受测者与呼吸带连接在一起，但是这种接触式的测量方式的适用场景有限。对于户外场景、有隔离需求等要求无接触测量的场景，则无法使用这种接触式的测量方式，因此，相关技术难以满足对于呼吸率进行无接触测量的需求。
技术实现思路
[0003]为了解决上述提出的至少一个技术问题，本公开提出了基于热成像的呼吸率检测方法、装置及电子设备。
[0004]根据本公开的一方面，提供了一种基于热成像的呼吸率检测方法，其包括：获取至少两个多个热图像，所述热图像包括基于目标对象的温度信息渲染出的所述目标对象的轮廓；基于神经网络提取各所述热图像中的目标区域；提取各所述目标区域对应的温度信息；所述温度信息跟随所述目标对象的呼吸产生周期性变化，根据提取到的所述温度信息，确定所述目标对象的呼吸率。基于上述配置，通过分析热图像，可以确定出目标对象的呼吸率，从而在不接触目标对象的情况下得到呼吸率检测结果，实现了非接触检测，填补了非接触检测场景的空白，并且具备良好的检测速度和检测准确度。
[0005]在一些可能的实施方式中，所述神经网络基于下述方法得到：获取样本热图像和所述样本热图像对应的标签；所述样本热图像包括基于样本目标对象的温度信息渲染出的所述样本目标对象的轮廓，所述标签表征所述样本目标对象的目标区域；所述目标区域为所述样本目标对象的口鼻区域或口罩区域；对所述样本热图像进行特征提取，得到样本特征信息；根据所述样本特征信息预测目标区域，得到目标区域预测结果；根据所述目标区域预测结果和所述标签，训练所述神经网络。基于上述配置，可以使得神经网络具备直接确定目标区域的能力，通过快速准确地确定用于检测呼吸率的位置，提升呼吸率检测准确度和速度。
[0006]在一些可能的实施方式中，所述对所述样本热图像进行特征提取，得到样本特征信息，包括：对所述样本热图像进行初始特征提取，得到第一特征图；对所述第一特征图进行复合特征提取，得到第一特征信息，所述复合特征提取包括通道特征提取；基于所述第一特征信息中的显著特征，对所述第一特征图进行过滤；提取过滤结果中的第二特征信息；融合所述第一特征信息和所述第二特征信息，得到所述样本特征信息。基于上述配置，可以提升第二特征信息的有效度和判别力，进而提升最终的样本特征信息中信息的丰富程度。
[0007]在一些可能的实施方式中，所述神经网络包括第一神经网络和第二神经网络；所
述基于神经网络提取各所述热图像中的目标区域，包括：基于所述第一神经网络提取各所述热图像中的人脸目标；基于所述第二神经网络提取所述人脸目标中的目标区域，所述目标区域为所述人脸目标中的口罩区域。基于上述配置，可以在确定人脸的基础上再行确定口罩区域，避免对未戴在人脸的口罩进行呼吸率分析，提升呼吸率检测准确度和速度。
[0008]在一些可能的实施方式中，所述基于神经网络提取各所述热图像中的目标区域，包括：基于所述神经网络提取各所述热图像中的关键区域，所述关键区域为口罩区域或口鼻区域；确定呼吸率检测场景；根据所述呼吸率检测场景，确定关键区域与目标区域的目标映射关系；根据所述目标映射关系和所述关键区域，确定所述目标区域。基于上述配置，对于不同的呼吸率检测场景可以根据从神经网络直接识别出的关键区域确定目标区域，从而间接自动确定出目标区域，进一步扩展了本公开实施例的应用场景。
[0009]在一些可能的实施方式中，所述确定呼吸率检测场景，包括：获取场景映射信息，所述场景映射信息表征场景特征信息与场景类别的对应关系；对至少一个所述热图像进行场景特征提取，得到目标场景特征信息；根据所述目标场景特征信息和所述场景映射信息，得到所述目标场景特征信息对应的目标场景类别，所述目标场景类别指向所述呼吸率检测场景。基于上述配置，可以根据预设的场景映射信息和提取到的目标场景特征信息，自动确定出呼吸率检测场景，在无需人工干预的情况下高效准确地完成呼吸率检测场景的确定。
[0010]在一些可能的实施方式中，所述根据所述呼吸率检测场景，确定关键区域与目标区域的目标映射关系，包括：获取映射关系管理信息，所述映射关系管理信息表征映射关系与场景类别的对应关系；根据所述目标场景类别和所述映射关系管理信息，得到所述目标映射关系。基于上述配置，可以根据预设的映射关系管理信息和呼吸率检测场景，自动确定出目标映射关系，在无需人工干预的情况下高效准确地完成目标映射关系的确定。
[0011]在一些可能的实施方式中，所述对至少一个所述热图像进行场景特征提取，得到目标场景特征信息，包括：对所述热图像进行多尺度特征提取，得到多个层级的特征提取结果；按照层级递增顺序，对所述特征提取结果进行融合，得到多个层级的特征融合结果；按照层级递减顺序，对所述特征融合结果进行融合，得到所述目标场景特征信息。基于上述配置，使得目标场景特征信息不仅包含较为丰富的特征信息，还包含充分的上下文信息。
[0012]在一些可能的实施方式中，所述提取各所述目标区域对应的温度信息，包括：对于每一目标区域，确定所述目标区域中相关像素点对应的温度信息；根据各所述相关像素点对应的温度信息，计算所述目标区域对应的温度信息。基于上述配置，通过计算每一目标区域的温度信息，可以进而确定目标对象的呼吸率。
[0013]在一些可能的实施方式中，所述根据提取到的所述温度信息，确定所述目标对象的呼吸率，包括：按照时间顺序对各所述温度信息进行排序，得到温度序列；对所述温度序列进行降噪处理，得到目标温度序列；基于所述目标温度序列，确定所述目标对象的呼吸率。基于上述配置，通过确定温度序列，对该温度序列进行降噪处理，可以滤除影响呼吸率计算的噪声，使得得到的呼吸率更为准确。
[0014]在一些可能的实施方式中，所述对所述温度序列进行降噪处理，得到目标温度序列，包括：确定降噪处理策略和降噪处理方式；根据所述降噪处理策略，基于所述降噪方式对所述温度序列进行处理，得到所述目标温度序列；其中，所述降噪处理策略包括下述至少一个：基于高频阈值降噪、基于低频阈值降噪、滤除随机噪声、后验降噪；所述降噪处理基于
下述至少一种方式实施：独立成分分析、拉普拉斯金字塔、带通滤波、小波、汉明窗。基于上述配置，可以使得得到的目标温度序列较为平滑，噪声较少，波峰波谷均十分清晰，从而可以使得基于该目标温度序列确定出的呼吸率可以更为准确。
[0015]在一些可能的实施方式中，所述基于所述目标温度序列，确定所述目标对象的呼吸率，包括：确定所述目标温度序列中每一关键点，所述关键点均为峰值点或均为谷值点；对于任意两个相邻关键点，确定所述两个相邻关键点之间时间间隔；根据所述时间间隔，确定所述呼吸率。基于上述配置，可以基于得到的各时间间隔准确确定出目标对象的呼吸率。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于热成像的呼吸率检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取至少两个热图像，所述热图像包括基于目标对象的温度信息渲染出的所述目标对象的轮廓；基于神经网络提取各所述热图像中的目标区域；提取各所述目标区域对应的温度信息；所述温度信息跟随所述目标对象的呼吸产生周期性变化，根据提取到的所述温度信息，确定所述目标对象的呼吸率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述神经网络基于下述方法得到：获取样本热图像和所述样本热图像对应的标签；所述样本热图像包括基于样本目标对象的温度信息渲染出的所述样本目标对象的轮廓，所述标签表征所述样本目标对象的目标区域；所述目标区域为所述样本目标对象的口鼻区域或口罩区域；对所述样本热图像进行特征提取，得到样本特征信息；根据所述样本特征信息预测目标区域，得到目标区域预测结果；根据所述目标区域预测结果和所述标签，训练所述神经网络。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述样本热图像进行特征提取，得到样本特征信息，包括：对所述样本热图像进行初始特征提取，得到第一特征图；对所述第一特征图进行复合特征提取，得到第一特征信息，所述复合特征提取包括通道特征提取；基于所述第一特征信息中的显著特征，对所述第一特征图进行过滤；提取过滤结果中的第二特征信息；融合所述第一特征信息和所述第二特征信息，得到所述样本特征信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述神经网络包括第一神经网络和第二神经网络；所述基于神经网络提取各所述热图像中的目标区域，包括：基于所述第一神经网络提取各所述热图像中的人脸目标；基于所述第二神经网络提取所述人脸目标中的目标区域，所述目标区域为所述人脸目标中的口罩区域。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于神经网络提取各所述热图像中的目标区域，包括：基于所述神经网络提取各所述热图像中的关键区域，所述关键区域为口罩区域或口鼻区域；确定呼吸率检测场景；根据所述呼吸率检测场景，确定关键区域与目标区域的目标映射关系；根据所述目标映射关系和所述关键区域，确定所述目标区域。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定呼吸率检测场景，包括：获取场景映射信息，所述场景映射信息表征场景特征信息与场景类别的对应关系；对至少一个所述热图像进行场景特征提取，得到目标场景特征信息；根据所述目标场景特征信息和所述场景映射信息，得到所述目标场景特征信息对应的目标场景类别，所述目标场景类别指向所述呼吸率检测场景。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述呼吸率检测场景，确定关键区域与目标区域的目标映射关系，包括：获取映射关系管理信息，所述映射关系管理信息表征映射关系与场景类别的对应关系；根据所述目标场景类别和所述映射关系管理信息，得到所述目标映射关系。8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述对至少一个所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：覃德智，
申请(专利权)人：深圳市商汤科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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