[发明专利]一种通过视频提取PPG信号的方法及其系统

说明书

本申请公开了一种通过视频提取PPG信号的方法及其系统，其中，通过视频提取PPG信号的方法，包括如下步骤：对人脸视频进行处理，获取最终关键点位置；根据最终关键点位置动态选取感兴趣区域位置，并计算感兴趣区域位置内像素所有的通道亮度值，获得PPG信号。本申请通过视频提取PPG信号的方法及其装置相较传统的指夹手环等可穿戴设备收集而言减少了设备的特殊需求，相较传统的视频收集方法提升了准确性。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种通过视频提取PPG信号的方法及其系统。

背景技术

常用的PPG设备包括手环、指夹器等，可在接触被试者的条件下获得较好的信号波形。用指夹和手环等接触设备收集PPG信号时限制较多，手环目前普及程度较低，且佩戴过程需要耗费一定时间。指夹更是极少在医疗场景以外出现，且长时间佩戴会造成不适。如果想利用PPG信号实现活体检测，活体身份认证等需求时，利用手环和指夹采集PPG信号均不合适。

由于血液会吸收绿色光谱的光，所以PPG信号会导致皮肤色彩的变化，虽然难以通过人眼捕捉，但是在8位深度的标准RGB图中可以检测到。通过视频采集PPG信号时，通常选取面部的某个区域(如额头、脸颊等，称为ROI)，并用采集设备拍摄一段视频，选取ROI内的绿色通道的数值(常为区域内的均值)，并用带通滤波器选通0.5Hz～5Hz(人类脉搏频率范围)作为PPG信号。但由于人的位置不可能在一段时间内保持完全静止，所以传统方案中对ROI的选择面临较大挑战，如果被测试者的面部发生移动会导致ROI偏离，甚至完全离开面部，导致收集到的PPG信号失效。

发明内容

本申请的目的在于提供一种通过视频提取PPG信号的方法及其系统，具有在提升视频收集PPG的效率和准确性的同时，还能进一步利用PPG信号实现活体检测和活体认证的技术效果。

为达到上述目的，本申请提供一种通过视频提取PPG信号的方法，包括如下步骤：对人脸视频进行处理，获取最终关键点位置；根据最终关键点位置动态选取感兴趣区域位置，并计算感兴趣区域位置内像素所有的通道亮度值，获得PPG信号。

如上的，其中，对人脸视频进行处理，获取最终关键点位置的子步骤如下：对人脸视频进行人脸识别，确定待处理图像；对待处理图像进行检测，获取最终关键点位置。

如上的，其中，对人脸视频的当前帧图像进行人脸识别，确定待处理图像的子步骤如下：对人脸视频的当前帧图像进行人脸识别，并生成识别结果，其中，识别结果为有效或无效；根据识别结果确定待处理图像；其中，若识别结果为：有效，则确定当前帧图像为待处理图像；若识别结果为：无效，则将当前帧图像清空，获取下一帧图像，并对下一帧图像进行人脸识别。

如上的，其中，对待处理图像进行检测，获取最终关键点位置的子步骤如下：对待处理图像进行人脸区域检测，并获取人脸特征点；根据人脸特征点确定人脸区域和最终关键点位置。

如上的，其中，当待处理图像为有效图像，且待处理图像之前具有上一帧有效图像时，需要利用上一帧有效图像对待处理图像的人脸区域及关键点位置进行平滑处理，并将完成平滑处理后获得的关键点位置作为待处理图像的最终关键点位置。