[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

说明书

本发明公开了一种基于人脸视频检测与色度模型的心率检测方法，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，本发明利用皮肤检测消除人体面部皮肤伪像的干扰，并通过色度模型和巴特沃斯滤波克服面部晃动和光照变换影响，提取稳定干净的脉搏波信号，再进行频谱分析估计心率，提高了心率检测的准确性，同时具有较高的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及视频图像处理技术领域，具体涉及一种基于人脸视频检测与色度模型的心率检测方法。

背景技术：

随着计算机视觉技术的发展，视觉图像处理技术开始涉足于临床诊断、手术实施、健康监测等医疗领域。心率作为生命活动的重要生理参数之一，其主要用于判断人体代谢是否正常、判断药物摄入状况以及预防心脏疾病等，对临床诊断与评估人体健康状况具有重要意义。传统的临床心率检测方法需要与人体进行接触，设备操作繁琐，自动化程度较低，易使人体产生不适感，不适用于长时间的心率检测。相比下，非接触式心率检测只需摄像头便可实时监测人体心率，具有低成本与便捷性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于人脸视频检测与色度模型的心率检测方法，以解决现有技术中导致的一般设备的心率检测操作繁琐，自动化程度较低，易使人体产生不适感的缺陷。

一种基于人脸视频检测与色度模型的心率检测方法，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，提取滤波后色度信号的脉搏波信号的方法包括如下步骤：