一种心率检测方法、装置、设备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检测方法、装置、设备及可读存储介质，该方法包括：通过设置于移动终端上的摄像头拍摄用户手指指肚的图像帧；从所述图像帧中提取第一特征信息，并根据所述第一特征信息判断在所述图像帧中是否包含手指影像；其中，所述第一特征信息为HSV颜色模型信息；当判定所述图像帧包含手指影像时，从所述图像帧中提取第二特征信息，并根据所述第二特征信息计算所述用户的当前心率值；其中，所述第二特征信息为RGB色彩模式中的红色通道均值；将所述当前心率值显示在所述移动终端的显示屏幕上；本发明专利技术能够便捷、准确、快速的检测出用户的当前心率值。用户的当前心率值。用户的当前心率值。

【技术实现步骤摘要】
一种心率检测方法、装置、设备及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及数据处理
，特别涉及一种心率检测方法、装置、设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着经济发展和人民生活水平的提高，越来越多的人开始关注自身健康，特别是日常对身体指标的检测；心率作为基础的健康指标，使得人们更加重视对其的检测。目前市场上更多的是使用专用的设备进行心率检测，例如：手环、手表、红外线心率枪等。现有的检测方式都需要使用额外的硬件设备，在使用上缺少便捷性和经济性，且设备的日常维护也需要花费额外的精力；另外，现有的心率检测设备还存在检测准确度不够、检测流程复杂、检测时间长等缺点，例如，部分心率检测设备能测出非人体（火腿肠和橘子）的心率。
[0003]因此，如何便捷、准确、快速的检测出用户的心率值成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种心率检测方法、装置、设备及可读存储介质，能够便捷、准确、快速的检测出用户的当前心率值。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供了一种心率检测方法，所述方法包括：通过设置于移动终端上的摄像头拍摄用户手指指肚的图像帧；从所述图像帧中提取第一特征信息，并根据所述第一特征信息判断在所述图像帧中是否包含手指影像；其中，所述第一特征信息为HSV颜色模型信息；当判定所述图像帧包含手指影像时，从所述图像帧中提取第二特征信息，并根据所述第二特征信息计算所述用户的当前心率值；其中，所述第二特征信息为RGB色彩模式中的红色通道均值；将所述当前心率值显示在所述移动终端的显示屏幕上；其中，所述从所述图像帧中提取第二特征信息，并根据所述第二特征信息计算所述用户的当前心率值，具体包括：通过带通滤波器将每个图像帧的第二特征信息转换为取值范围在[
‑
1，1]之间的心率特征值；根据每个图像帧的心率特征值和拍摄时间戳绘制出正余弦趋势图；其中，所述正余弦趋势图的X轴为拍摄时间戳、Y轴为心率特征值；获取所述正余弦趋势图中位于X轴上部的各个曲线段，以形成曲线段集合；依次遍历所述曲线段集合中的各个曲线段，并按照拍摄时间戳的先后顺序依次比较当前遍历到的曲线段中相邻两个心率特征值，以确定出当前遍历到的曲线段的波峰；在得到所述曲线段集合中每个曲线段的波峰后，将相邻的两个曲线段的波峰所对应的拍摄时间戳的差值设置为时间间隔；
将满足预设条件的时间间隔添加到预设的时间集合中；其中，所述预设条件为：时间间隔大于273ms且小于1200ms、以及相邻的两个时间间隔的变化量小于20%；根据所述时间集合中的所有时间间隔，通过集中趋势算法，计算出所述用户的当前心率值；根据所述时间集合中的所有时间间隔，按照如下公式计算出心率变异性指标HRV中的RMSSD值和SDNN值：；；其中，N是所述时间集合中时间间隔的总数量，为所述时间集合中第i组相邻两个时间间隔的差值，为所述时间集合中第j个时间间隔，为所述时间集合中所有时间间隔的平均值；统计出所述时间集合中时间间隔大于50ms的个数NN50值、以及统计出所述时间集合中时间间隔大于50ms的占比PNN50值；此外，所述将所述当前心率值显示在所述移动终端的显示屏幕上，具体包括：将所述当前心率值、RMSSD值、SDNN值、NN50值、PNN50值显示在所述移动终端的显示屏幕上。
[0006]可选的，在所述从所述图像帧中提取第一特征信息，并根据所述第一特征信息判断在所述图像帧中是否包含手指影像之后，所述方法还包括：若判定在连续拍摄的设定数量的图像帧中均未包含手指影像，则通过所述移动终端的显示屏幕显示提醒消息，以提醒用户调整手指指肚与摄像头的位置关系。
[0007]可选的，所述从所述图像帧中提取第一特征信息，具体包括：根据所述图像帧中各个像素点的RGB色彩模式中的红色通道值、绿色通道值和蓝色通道值，以及所述图像帧的像素点的总数量，计算出所述图像帧的红色通道均值、绿色通道均值和蓝色通道均值；将所述红色通道均值、绿色通道均值和蓝色通道均值中的最大值设置为第一参考值，将所述红色通道均值、绿色通道均值和蓝色通道均值中的最小值设置为第二参考值，并将所述第一参考值与第二参考值的差值设置为第三参考值；将所述第一参考值设置为HSV颜色模型中的亮度值；将所述第三参考值与所述第一参考值的比值设置为HSV颜色模型中的饱和度值。
[0008]可选的，所述根据所述第一特征信息判断在所述图像帧中是否包含手指影像，具体包括：判断所述移动终端在拍摄所述图像帧时是否使用闪光灯；若是，则当所述图像帧的HSV颜色模型中的饱和度值大于0.6、且亮度值大于0.7时，判定所述图像帧包含手指影像；若否，则当所述图像帧的HSV颜色模型中的亮度值大于0.7时，判定所述图像帧包
含手指影像。
[0009]可选的，所述根据所述时间集合中的所有时间间隔，通过集中趋势算法，计算出所述用户的当前心率值，具体包括：按照升序或降序的方式对所述时间集合中的所有时间间隔进行排序，以得到排序结果；基于所述排序结果，将排在前25%的时间间隔删除，并将排在后25%的时间间隔删除；基于所述排序结果中保留的时间间隔计算出平均时间间隔；将60除以所述平均时间间隔的值设置为所述用户的当前心率值。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术还提供一种心率检测装置，所述装置包括：拍摄模块，用于通过设置于移动终端上的摄像头拍摄用户手指指肚的图像帧；判断模块，用于从所述图像帧中提取第一特征信息，并根据所述第一特征信息判断在所述图像帧中是否包含手指影像；其中，所述第一特征信息为HSV颜色模型信息；计算模块，用于当判定所述图像帧包含手指影像时，从所述图像帧中提取第二特征信息，并根据所述第二特征信息计算所述用户的当前心率值；其中，所述第二特征信息为RGB色彩模式中的红色通道均值；显示模块，用于将所述当前心率值显示在所述移动终端的显示屏幕上；其中，所述计算模块，具体用于：通过带通滤波器将每个图像帧的第二特征信息转换为取值范围在[
‑
1，1]之间的心率特征值；根据每个图像帧的心率特征值和拍摄时间戳绘制出正余弦趋势图；其中，所述正余弦趋势图的X轴为拍摄时间戳、Y轴为心率特征值；获取所述正余弦趋势图中位于X轴上部的各个曲线段，以形成曲线段集合；依次遍历所述曲线段集合中的各个曲线段，并按照拍摄时间戳的先后顺序依次比较当前遍历到的曲线段中相邻两个心率特征值，以确定出当前遍历到的曲线段的波峰；在得到所述曲线段集合中每个曲线段的波峰后，将相邻的两个曲线段的波峰所对应的拍摄时间戳的差值设置为时间间隔；将满足预设条件的时间间隔添加到预设的时间集合中；其中，所述预设条件为：时间间隔大于273ms且小于1200ms、以及相邻的两个时间间隔的变化量小于20%；根据所述时间集合中的所有时间间隔，通过集中趋势算法，计算出所述用户的当前心率值；根据所述时间集合中的所有时间间隔，按照如下公式计算出心率变异性指标HRV中的RMSSD值和SDNN值：；；
其中，N是所述时间集合中时间间隔的总数量，为所述时间集合中第i组相邻两个时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心率检测方法，其特征在于，所述方法包括：通过设置于移动终端上的摄像头拍摄用户手指指肚的图像帧；从所述图像帧中提取第一特征信息，并根据所述第一特征信息判断在所述图像帧中是否包含手指影像；其中，所述第一特征信息为HSV颜色模型信息；当判定所述图像帧包含手指影像时，从所述图像帧中提取第二特征信息，并根据所述第二特征信息计算所述用户的当前心率值；其中，所述第二特征信息为RGB色彩模式中的红色通道均值；将所述当前心率值显示在所述移动终端的显示屏幕上；其中，所述从所述图像帧中提取第二特征信息，并根据所述第二特征信息计算所述用户的当前心率值，具体包括：通过带通滤波器将每个图像帧的第二特征信息转换为取值范围在[
‑
1，1]之间的心率特征值；根据每个图像帧的心率特征值和拍摄时间戳绘制出正余弦趋势图；其中，所述正余弦趋势图的X轴为拍摄时间戳、Y轴为心率特征值；获取所述正余弦趋势图中位于X轴上部的各个曲线段，以形成曲线段集合；依次遍历所述曲线段集合中的各个曲线段，并按照拍摄时间戳的先后顺序依次比较当前遍历到的曲线段中相邻两个心率特征值，以确定出当前遍历到的曲线段的波峰；在得到所述曲线段集合中每个曲线段的波峰后，将相邻的两个曲线段的波峰所对应的拍摄时间戳的差值设置为时间间隔；将满足预设条件的时间间隔添加到预设的时间集合中；其中，所述预设条件为：时间间隔大于273ms且小于1200ms、以及相邻的两个时间间隔的变化量小于20%；根据所述时间集合中的所有时间间隔，通过集中趋势算法，计算出所述用户的当前心率值；根据所述时间集合中的所有时间间隔，按照如下公式计算出心率变异性指标HRV中的RMSSD值和SDNN值：；；其中，N是所述时间集合中时间间隔的总数量，为所述时间集合中第i组相邻两个时间间隔的差值，为所述时间集合中第j个时间间隔，为所述时间集合中所有时间间隔的平均值；统计出所述时间集合中时间间隔大于50ms的个数NN50值、以及统计出所述时间集合中时间间隔大于50ms的占比PNN50值；此外，所述将所述当前心率值显示在所述移动终端的显示屏幕上，具体包括：将所述当前心率值、RMSSD值、SDNN值、NN50值、PNN50值显示在所述移动终端的显示屏幕上。
2.根据权利要求1所述的心率检测方法，其特征在于，在所述从所述图像帧中提取第一特征信息，并根据所述第一特征信息判断在所述图像帧中是否包含手指影像之后，所述方法还包括：若判定在连续拍摄的设定数量的图像帧中均未包含手指影像，则通过所述移动终端的显示屏幕显示提醒消息，以提醒用户调整手指指肚与摄像头的位置关系。3.根据权利要求1所述的心率检测方法，其特征在于，所述从所述图像帧中提取第一特征信息，具体包括：根据所述图像帧中各个像素点的RGB色彩模式中的红色通道值、绿色通道值和蓝色通道值，以及所述图像帧的像素点的总数量，计算出所述图像帧的红色通道均值、绿色通道均值和蓝色通道均值；将所述红色通道均值、绿色通道均值和蓝色通道均值中的最大值设置为第一参考值，将所述红色通道均值、绿色通道均值和蓝色通道均值中的最小值设置为第二参考值，并将所述第一参考值与第二参考值的差值设置为第三参考值；将所述第一参考值设置为HSV颜色模型中的亮度值；将所述第三参考值与所述第一参考值的比值设置为HSV颜色模型中的饱和度值。4.根据权利要求3所述的心率检测方法，其特征在于，所述根据所述第一特征信息判断在所述图像帧中是否包含手指影像，具体包括：判断所述移动终端在拍摄所述图像帧时是否使用闪光灯；若是，则当所述图像帧的HSV颜色模型中的饱和度值大于0.6、且亮度值大于0.7时，判定所述图像帧包含手指影像；若否，则当所述图像帧的HSV颜色模型中的亮度值大于0.7时，判定所述图像帧包含手指影像。5.根据权利要求1所述的心率检测方法，其特征在于，所述根据所述时间集合中的所有时间间隔，通过集中趋势算法，计算出所述用户的当前心率值，具体包括：按照升序或降序的方式对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨元，王星，魏昆超，
申请(专利权)人：北京友智想科技有限公司，
类型：发明
国别省市：