[发明专利]一种基于多重滤波与混合放大的非接触心率检测装置

说明书

本发明公开了一种基于多重滤波与混合放大的非接触心率检测装置，装置包括：摄像模块，用于在第一阈值距离内对被试者人脸进行第二阈值秒数的静止拍摄；多任务神经网络人脸检测模块，用于同时进行人脸区域与人脸关键点检测，去除错误的和重复的人脸候选框，提取最终人脸区域；混合放大视频处理模块，采用并行结构运用欧拉运动放大、颜色放大方式用于对最终人脸区域进行混合放大视频处理，提取脸部视频图像的颜色和运动信息；多重滤波器模块，采用串行结构用于对颜色和运动信息进行滤波，消除肌电信号噪声和高频噪声干扰，提升混合放大处理后的图片序列的有效信息；计算模块，用于将处理后的图片序列进行信号处理和快速傅里叶变换，根据得到的频域图完成心率计算。

技术领域

本发明涉及非接触心率检测领域，尤其涉及一种基于多重滤波与混合放大的非接触心率检测装置。

背景技术

心率是一种基础的生理体征参数，是表征人体生命活动迹象的客观可测量指标，其在健康测试、运动评估、心理评价等方面有着广泛应用，在灾害救援场景中还可用于判定伤病员的病情轻重和危急程度。其传统检测方法目前主要是依靠接触式手段，例如：通过电极片粘贴在患者胸口处来获取心电信号。接触式生理参数检测方法，因其具有很好的准确性和稳定性，目前仍是临床检测的金标准方法。

随着社会需求多元化发展、检测科技的快速进步以及特定场景检测需求增多，接触式检测的缺点和局限性逐渐显现，主要表现在以下两个方面：

(1)特殊场景中无法实现检测设备与患者的有效接触。当患者皮肤大面积烧伤或溃烂，继续使用接触式测量仪器较为困难。

(2)接触式测量方法需要患者的高度配合性。检测生理参数前均需佩戴相关仪器，并保持固定姿势，否则将出现较大偏差。

发明内容

本发明提供了一种基于多重滤波与混合放大的非接触心率检测装置，本发明基于视觉图像处理手段，提取人体脉搏信息，仅通过手机摄像头、网络摄像头等简单便携设备就可以检测用户心率，快速便捷，应用潜力大，详见下文描述：

第一方面，一种基于多重滤波与混合放大的非接触心率检测装置，所述装置包括：

摄像模块，用于在第一阈值距离内对被试者人脸进行第二阈值秒数的静止拍摄；

多任务神经网络人脸检测模块，包括三个级联的网络，用于同时进行人脸区域与人脸关键点检测，去除错误的和重复的人脸候选框，提取最终人脸区域；

混合放大视频处理模块，采用并行结构运用欧拉运动放大、颜色放大方式用于最终人脸区域进行混合放大视频处理，提取脸部视频图像的颜色和运动信息；

多重滤波器模块，采用串行结构用于对颜色和运动信息进行滤波，消除肌电信号噪声和高频噪声干扰，提升混合放大处理后的图片序列的有效信息；

计算模块，用于将处理后的图片序列进行信号处理和快速傅里叶变换，根据得到的频域图完成心率计算。

第二方面，一种基于多重滤波与混合放大的非接触心率检测装置，所述装置包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器调用存储器中存储的程序指令以使装置执行以下步骤：

在第一阈值距离内对被试者人脸进行第二阈值秒数的静止拍摄；同时进行人脸区域与人脸关键点检测，去除错误的和重复的人脸候选框，提取最终人脸区域；

采用并行结构运用欧拉运动放大、颜色放大方式对最终人脸区域进行混合放大视频处理，提取脸部视频图像的颜色和运动信息；

采用串行结构对颜色和运动信息进行滤波，消除肌电信号噪声和高频噪声干扰，提升混合放大处理后的图片序列的有效信息；将处理后的图片序列进行信号处理和快速傅里叶变换，根据得到的频域图完成心率计算。