[发明专利]心率估计方法、装置及应用其的电子设备

权利要求书

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秒的频域信号得到心率数值并进行缓存，再采用深度学习的方法获取心率估计范围，通过在M帧或M秒内重复该动作，并对获取的所有心率估计范围进行平均得到最终的心率估计范围。