[发明专利]非接触式自动呼吸测量系统及测量方法

摘要

本发明公开了一种非接触式自动呼吸测量系统及测量方法，包括视频采集模块，ROI分帧提取模块、原始信号生成、滤波及调制处理单元以及呼吸频率分析模块；采集包含人脸区域的彩色视频；提取视频中每帧图像的ROI区域；进行RGB基色分离得到B分量图像；将该分量图像所有像素的亮度均值作为该帧图像的特征值，生成一个时变的原始信号；经过滤波和调制，生成呼吸信号；进行频谱分析，找出功率谱中在频带[0,1]Hz内的峰值频率作为呼吸的相应频率，得到呼吸频率值。与现有技术相比，本发明基于人脸自动跟踪和基色分离技术，采用无创、非接触式远程检测生理信号的方法，克服了视频记录中运动伪影的影响，对运动具有容差性，测量精度高，能够自动的同时进行多人测量。

主权项

一种非接触式自动呼吸测量系统，其特征在于，该系统包括视频采集模块，ROI分帧提取模块、原始信号生成、滤波及调制处理单元以及呼吸频率分析模块；其中：所述视频采集模块，用于录制一段包含整个人脸区域的彩色视频；所述ROI分帧提取模块，用于利用人脸跟踪算法提取彩色视频中每帧图像的ROI区域；所述基色分离模块，用于对每帧ROI图像进行RGB基色分离；所述原始信号生成、滤波及调制处理单元，生成一个时变的原始信号，对原始信号进行滤波和调制；所述呼吸频率分析模块；用于对调制滤波后得到的呼吸信号进行频谱分析，最终得到呼吸频率值；ROI分帧提取模块中的人脸跟踪算法对视频采集模块采集的视频进行人脸跟踪定位，找出视频每帧图像中人脸的前额区ROI图像；将提取出的ROI图像按照RGB三个颜色通道进行基色分离，得到蓝色B分量图像，将该分量图像所有像素的亮度均值作为该帧图像的特征值，生成一个时变的原始信号；将原始信号经过滤波和调制之后生成呼吸信号；上述处理结束后，对调制滤波后的的信号进行频谱分析，找出功率谱中在频带[0,1]Hz内的峰值频率作为呼吸的相应频率，对该频率进行换算，最终得到呼吸频率值。