[发明专利]一种基于人脸视频检测与色度模型的心率检测方法

权利要求书

1.一种基于人脸视频检测与色度模型的心率检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

采集人脸视频并提取感兴趣区域，得到分量数据集；

对感兴趣区域进行皮肤检测，得到皮肤像素点个数；

根据皮肤像素点个数提取分量数据集的色度信号并进行滤波；

提取滤波后色度信号的脉搏波信号；

对脉搏波信号进行频谱分析得到心率值。

2.根据权利要求1所述的一种基于人脸视频检测与色度模型的心率检测方法，其特征在于：采集人脸视频并提取感兴趣区域，得到分量数据集的方法包括如下步骤：

采用摄像头采集人脸视频获取若干帧视频图像；

对每帧视频图像进行人脸检测并提取感兴趣区域；

将提取的若干感兴趣区域进行整合得到分量数据集。

3.根据权利要求1所述的一种基于人脸视频检测与色度模型的心率检测方法，其特征在于：对分量数据集中的感兴趣区域进行皮肤检测，得到皮肤像素点个数的方法包括如下步骤：

将每帧视频图像感兴趣区域的颜色空间由RGB转换为HSL；

通过皮肤检测得到视频图像所有像素点的皮肤伪像；

滤除所有皮肤伪像，得到感兴趣区域的所有皮肤像素的RGB分量序列；

统计获得滤除伪像后的皮肤像素点个数。

4.根据权利要求1所述的一种基于人脸视频检测与色度模型的心率检测方法，其特征在于：根据皮肤像素点个数提取分量数据集的色度信号并进行滤波的方法包括如下步骤：

根据皮肤像素点个数对分量数据集分别求取均值得到皮肤像素序列；

通过分量数据集求解得到皮肤像素分量均值；

根据皮肤像素分量均值对皮肤像素序列进行标准化处理；

对处理后的皮肤像素序列进行计算得到色度信号序列；

对色度信号序列进行滤波，得到滤波后的色度信号。

5.根据权利要求1所述的一种基于人脸视频检测与色度模型的心率检测方法，其特征在于：提取滤波后色度信号的脉搏波信号的方法包括如下步骤：

对滤波后色度信号X′，Y′计算得脉搏波信号S＝{s₁，s₂，...，s_n，...，s_N}，计算公式如下：

S＝X′-αY′；

式中，σ(·)表示信号的标准差。

6.根据权利要求1所述的一种基于人脸视频检测与色度模型的心率检测方法，其特征在于：对脉搏波信号进行频谱分析得到心率值的方法包括如下步骤：

对脉搏波信号S进行离散傅里叶变换得频域信号

F＝{f₁，f₂，...，f_n，...，f_N}；

计算公式如下：

式中，k＝1,2,……,N；

对频域信号F通过频谱分析以计算心率值，公式如下：

H_R＝60*f_H(10)；

其中f_H表示峰值对应频率。

7.根据权利要求1所述的一种基于人脸视频检测与色度模型的心率检测方法，其特征在于：所述感兴趣区域包括前额、左侧脸颊以及右侧脸颊中的一个或多个。

8.根据权利要求4或6所述的一种基于人脸视频检测与色度模型的心率检测方法，其特征在于：所述滤波方法包括巴特沃斯带通滤波，其中通频带为1.00～2.16HZ，对应心率为60～130bpm，阻带带宽为0.5～3.33HZ。