一種非接觸式心率測(cè)量方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及心率測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種非接觸式心率測(cè)量方法及系統(tǒng)，所述方法包括：通過預(yù)設(shè)的非接觸方式獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像，根據(jù)所述視頻圖像提取皮膚組織區(qū)域；對(duì)所有所述皮膚組織區(qū)域中滿足預(yù)設(shè)條件的皮膚組織區(qū)域進(jìn)行圖像處理并生成圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)計(jì)算心率值。本發(fā)明用非接觸方式獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像并根據(jù)處理后的圖像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)心率的測(cè)量，其測(cè)量方式簡單，測(cè)量準(zhǔn)確度高，提升了用戶體驗(yàn)。
【專利說明】
_種非接觸式心率測(cè)量方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及心率測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種非接觸式心率測(cè)量方法及系統(tǒng)。【【背景技術(shù)】】
[0002]近年來，基于互聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療健康備受關(guān)注，發(fā)展火熱。市面上出現(xiàn)很多便攜式設(shè)備，用于測(cè)量人體常見的生理指標(biāo)，如心率、血壓、血氧飽和度等，其中，心率作為人體最常見也最為基礎(chǔ)的生理參數(shù)，心率的測(cè)量成為了最基本的功能。傳統(tǒng)上心率通常同血壓一起測(cè)量，采用的是壓力法，但因需氣栗且體積大便攜性不好等原因，使得在日常應(yīng)用上，紅外法更受青睞?，F(xiàn)有的紅外法心率測(cè)量方式中的硬件集成法，通過將紅外光發(fā)射和接收裝置集成為指尖夾的形式，用LED顯示屏輸出所測(cè)的心率值;此方案的不足之處在于，其測(cè)量設(shè)備使用周期不長，硬件容易老化，包括紅外發(fā)射和接收裝置、顯示屏和電池等，一旦某個(gè)硬件出現(xiàn)問題，將影響整個(gè)設(shè)備的使用體驗(yàn)。另外，基于手機(jī)攝像頭的心率測(cè)量是紅外法的一種衍生，在該方案中，可以將手指輕按于手機(jī)攝像頭處，通過手機(jī)閃光燈作為光源發(fā)射，攝像頭作為透射光采集裝置，之后計(jì)算出心率并在手機(jī)APP端顯示;此方案的不足之處在于，在簡便性上仍然有提升的空間，必須要用手指接觸到攝像頭，對(duì)姿勢(shì)要求比較嚴(yán)格，影響用戶體驗(yàn)。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明提供一種非接觸式心率測(cè)量方法及系統(tǒng)，用非接觸方式獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像并根據(jù)處理后的圖像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)心率的測(cè)量，其測(cè)量方式簡單，測(cè)量準(zhǔn)確度高，提升了用戶體驗(yàn)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種非接觸式心率測(cè)量方法，包括步驟:
[0005]S100，通過預(yù)設(shè)的非接觸方式獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像，根據(jù)所述視頻圖像提取皮膚組織區(qū)域；
[0006]S200，對(duì)所有所述皮膚組織區(qū)域中滿足預(yù)設(shè)條件的皮膚組織區(qū)域進(jìn)行圖像處理并生成圖像數(shù)據(jù)；
[0007]S300，根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)計(jì)算心率值。
[0008]進(jìn)一步地，所述步驟SlOO包括:
[0009]通過電子設(shè)備的攝像頭非接觸式照射并采集被檢測(cè)者的視頻圖像，將所述視頻圖像存儲(chǔ)至第一存儲(chǔ)區(qū)；
[0010]根據(jù)預(yù)設(shè)的皮膚顏色范圍獲取所述第一存儲(chǔ)區(qū)中的視頻圖像中的被檢測(cè)者的皮膚組織區(qū)域，并根據(jù)預(yù)設(shè)命名規(guī)則為所述皮膚組織區(qū)域命名后，將所述皮膚組織區(qū)域圖像提取至第二存儲(chǔ)區(qū)。
[0011]進(jìn)一步地，所述步驟S200包括:
[0012]檢測(cè)所述第二存儲(chǔ)區(qū)中是否存在提取的所述皮膚組織區(qū)域圖像；
[0013]在所述第二存儲(chǔ)區(qū)中存在提取的所述皮膚組織區(qū)域圖像時(shí)，獲取面積最大的所述皮膚組織區(qū)域圖像，并根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則將所述皮膚組織區(qū)域圖像進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)碼后，對(duì)轉(zhuǎn)碼后的所述圖像進(jìn)行像素的平方和計(jì)算，并將生成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至緩沖區(qū)；
[0014]在所述第二存儲(chǔ)區(qū)中不存在提取的所述皮膚組織區(qū)域圖像時(shí)，為所述視頻圖像設(shè)置錯(cuò)誤標(biāo)志，并返回至步驟SlOO繼續(xù)采集視頻圖像。
[0015]進(jìn)一步地，所述步驟S300包括:
[0016]檢測(cè)所述緩沖區(qū)中的累積數(shù)據(jù)長度是否達(dá)到心率計(jì)算的第一時(shí)間長度；
[0017]在所述緩沖區(qū)中的累積數(shù)據(jù)長度達(dá)到心率計(jì)算的第一時(shí)間長度時(shí)，將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)窗口設(shè)定為計(jì)算窗口，并計(jì)算心率值；
[0018]將所述計(jì)算窗口向前滑動(dòng)第二時(shí)間長度，并計(jì)算心率值；
[0019]其中，所述計(jì)算心率值包括:將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間序列構(gòu)建成波形，獲取所述計(jì)算窗口中所有相鄰兩波峰之間的時(shí)間間隔值之和，并將所述和平均后除60，獲取心率值。
[°02°] 進(jìn)一步地，所述計(jì)算心率值還包括:
[0021]在將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間序列構(gòu)建成波形之后，將所述波形進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑過濾，去除偽波峰；
[0022]和/或
[0023]通過濾波器去除基線漂移；
[0024]和/或
[0025]根據(jù)預(yù)設(shè)的相鄰波峰之間的最小時(shí)間間隔，去除不合理波峰。
[0026]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，還提供一種非接觸式心率測(cè)量系統(tǒng)，包括:
[0027]圖像獲取模塊，用于通過預(yù)設(shè)的非接觸方式獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像，根據(jù)所述視頻圖像提取皮膚組織區(qū)域；
[0028]圖像處理模塊，連接于所述圖像獲取模塊，用于對(duì)所有所述皮膚組織區(qū)域中滿足預(yù)設(shè)條件的皮膚組織區(qū)域進(jìn)行圖像處理并生成圖像數(shù)據(jù)；
[0029]數(shù)據(jù)處理模塊，連接于所述圖像處理模塊，用于根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)計(jì)算心率值。
[0030]進(jìn)一步地，所述圖像獲取模塊包括:
[0031]攝像單元，用于照射并采集被檢測(cè)者的視頻圖像，將所述視頻圖像存儲(chǔ)至第一存儲(chǔ)區(qū)；
[0032]提取單元，連接于所述攝像單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的皮膚顏色范圍獲取所述第一存儲(chǔ)區(qū)中的視頻圖像中的被檢測(cè)者的皮膚組織區(qū)域，并根據(jù)預(yù)設(shè)命名規(guī)則為所述皮膚組織區(qū)域命名后，將所述皮膚組織區(qū)域圖像提取至第二存儲(chǔ)區(qū)。
[0033]進(jìn)一步地，所述圖像處理模塊包括:
[0034]第一檢測(cè)單元，連接于所述提取單元，用于檢測(cè)所述第二存儲(chǔ)區(qū)中是否存在提取的所述皮膚組織區(qū)域；
[0035]第一處理單元，連接于所述第一檢測(cè)單元，用于在所述第二存儲(chǔ)區(qū)中存在提取的所述皮膚組織區(qū)域時(shí)，獲取面積最大的所述皮膚組織區(qū)域，并根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則將所述皮膚組織區(qū)域進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)碼后，對(duì)轉(zhuǎn)碼后的所述圖像進(jìn)行像素的平方和計(jì)算，并將生成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至緩沖區(qū)；
[0036]第二處理單元，連接于所述第一檢測(cè)單元，用于在所述第二存儲(chǔ)區(qū)中不存在提取的所述皮膚組織區(qū)域時(shí)，為所述視頻圖像設(shè)置錯(cuò)誤標(biāo)志，并返回繼續(xù)采集視頻圖像。
[0037]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括:
[0038]第二檢測(cè)單元，連接于第一處理單元和所述第二處理單元，用于檢測(cè)所述緩沖區(qū)中的累積數(shù)據(jù)長度是否達(dá)到心率計(jì)算的第一時(shí)間長度；
[0039]第三處理單元，連接于所述第二檢測(cè)單元，用于在所述緩沖區(qū)中的累積數(shù)據(jù)長度達(dá)到心率計(jì)算的第一時(shí)間長度時(shí)，將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)窗口設(shè)定為計(jì)算窗口，并計(jì)算心率值；
[0040]第四處理單元，連接于所述第二檢測(cè)單元，用于將所述計(jì)算窗口向前滑動(dòng)第二時(shí)間長度，并計(jì)算心率值;其中，所述計(jì)算心率值包括:將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間序列構(gòu)建成波形，獲取所述計(jì)算窗口中所有相鄰兩波峰之間的時(shí)間間隔值之和，并將所述和平均后除60，獲取心率值。
[0041 ] 進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理模塊還包括連接于所述第三處理單元和第四處理單元的濾波單元，所述濾波單元用于在將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間序列構(gòu)建成波形之后，將所述波形進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑過濾，去除偽波峰;所述濾波單元還用于通過濾波器去除基線漂移;所述濾波單元還用于根據(jù)預(yù)設(shè)的相鄰波峰之間的最小時(shí)間間隔，去除不合理波峰。
[0042]本發(fā)明非接觸式心率測(cè)量方法包括:通過預(yù)設(shè)的非接觸方式獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像，根據(jù)所述視頻圖像提取皮膚組織區(qū)域;對(duì)所有所述皮膚組織區(qū)域中滿足預(yù)設(shè)條件的皮膚組織區(qū)域進(jìn)行圖像處理并生成圖像數(shù)據(jù);根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)計(jì)算心率值。本發(fā)明用非接觸方式獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像并根據(jù)處理后的圖像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)心率的測(cè)量，其測(cè)量方式簡單，測(cè)量準(zhǔn)確度高，提升了用戶體驗(yàn)。
[0043]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
[0044]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【【附圖說明】】
[0045]圖1為本發(fā)明根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種非接觸式心率測(cè)量方法的流程圖；
[0046]圖2為本發(fā)明根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種非接觸式心率測(cè)量方法的步驟SlOO的流程圖；
[0047]圖3為本發(fā)明根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種非接觸式心率測(cè)量方法步驟S200的流程圖；
[0048]圖4為本發(fā)明根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種非接觸式心率測(cè)量方法步驟S300的流程圖；
[0049]圖5為本發(fā)明根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種非接觸式心率測(cè)量系統(tǒng)的框圖；
[0050]圖6為本發(fā)明根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種非接觸式心率測(cè)量系統(tǒng)的圖像獲取模塊100的框圖；
[0051]圖7為本發(fā)明根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種非接觸式心率測(cè)量系統(tǒng)的圖像處理模塊200的框圖；
[0052]圖8為本發(fā)明根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種非接觸式心率測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊300的框圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0053]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0054]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種非接觸式心率測(cè)量方法及系統(tǒng)，用非接觸方式獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像并根據(jù)處理后的圖像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)心率的測(cè)量，其測(cè)量方式簡單，測(cè)量準(zhǔn)確度高，提升了用戶體驗(yàn)。
[0055]如圖1所示，該方法包括步驟S100-S300:
[0056]在步驟SlOO中，通過預(yù)設(shè)的非接觸方式獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像，根據(jù)所述視頻圖像提取皮膚組織區(qū)域。其中，獲取的被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域，包括人臉部或者人體的其他部位。其中，預(yù)設(shè)的非接觸方式可以根據(jù)用戶需求設(shè)定，比如，可以通過電子設(shè)備的攝像頭的非接觸式照射來獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像。
[0057]在步驟S200中，對(duì)所有所述皮膚組織區(qū)域中滿足預(yù)設(shè)條件的皮膚組織區(qū)域進(jìn)行圖像處理并生成圖像數(shù)據(jù)。其中，所述預(yù)設(shè)條件包括但不限于根據(jù)不同皮膚的顏色范圍，進(jìn)行邏輯判斷，從而設(shè)置預(yù)設(shè)條件。
[0058]在步驟S300中，根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)計(jì)算心率值。
[0059]在一些實(shí)施例中，如圖2所示，所述步驟SlOO包括:
[0060]步驟S110，通過電子設(shè)備的攝像頭非接觸式照射并采集被檢測(cè)者的視頻圖像，將所述視頻圖像存儲(chǔ)至第一存儲(chǔ)區(qū)；其中，所述第一存儲(chǔ)區(qū)可以為內(nèi)部存儲(chǔ)器，也可為其他外部存儲(chǔ)器。可理解的，所述第一存儲(chǔ)區(qū)中的圖片可以是采集的圖片，也可以是用戶根據(jù)需要存儲(chǔ)至所述第一存儲(chǔ)區(qū)的圖片。
[0061]步驟S120，根據(jù)預(yù)設(shè)的皮膚顏色范圍獲取所述第一存儲(chǔ)區(qū)中的視頻圖像中的被檢測(cè)者的皮膚組織區(qū)域，并根據(jù)預(yù)設(shè)命名規(guī)則為所述皮膚組織區(qū)域命名后，將所述皮膚組織區(qū)域圖像提取至第二存儲(chǔ)區(qū)。其中，所述第二存儲(chǔ)區(qū)可以為內(nèi)部存儲(chǔ)器，也可為其他外部存儲(chǔ)器?？衫斫獾?，所述第一存儲(chǔ)區(qū)和第二存儲(chǔ)區(qū)可以為同一存儲(chǔ)器上的存儲(chǔ)區(qū)，也可為不同存儲(chǔ)器上的存儲(chǔ)區(qū)。
[0062]在一些實(shí)施例中，如圖3所示，所述步驟S200包括:
[0063]步驟S210，檢測(cè)所述第二存儲(chǔ)區(qū)中是否存在提取的所述皮膚組織區(qū)域圖像。也即，檢測(cè)在步驟SlOO中是否提取到所述皮膚組織區(qū)域圖像。
[0064]步驟S220，在所述第二存儲(chǔ)區(qū)中存在提取的所述皮膚組織區(qū)域圖像時(shí)，獲取面積最大的所述皮膚組織區(qū)域圖像，并根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則將所述皮膚組織區(qū)域圖像進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)碼后，對(duì)轉(zhuǎn)碼后的所述圖像進(jìn)行像素的平方和計(jì)算，并將生成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至緩沖區(qū)；在一些實(shí)施例中，在步驟S220中，圖像轉(zhuǎn)碼及計(jì)算方法，包括但不限于對(duì)不同電子設(shè)備提取的不同格式的皮膚組織區(qū)域圖像進(jìn)行格式轉(zhuǎn)碼為HSV格式，并提取HSV格式圖片中的H通道，對(duì)H通道中所有像素進(jìn)行平方和計(jì)算，得到該皮膚組織區(qū)域圖像最終的數(shù)值，用此數(shù)值生成圖像數(shù)據(jù)，并將生成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至緩沖區(qū)。
[0065]步驟S230，在所述第二存儲(chǔ)區(qū)中不存在提取的所述皮膚組織區(qū)域圖像時(shí)，為所述視頻圖像設(shè)置錯(cuò)誤標(biāo)志，并返回至步驟SlOO繼續(xù)采集視頻圖像。
[0066]在一些實(shí)施例中，如圖4所示，所述步驟S300包括:
[0067]步驟S310，檢測(cè)所述緩沖區(qū)中的累積數(shù)據(jù)長度是否達(dá)到心率計(jì)算的第一時(shí)間長度;其中，所述第一時(shí)間長度可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，在本實(shí)施例中，所述第一時(shí)間長度優(yōu)選為3至5秒。
[0068]步驟S320，在所述緩沖區(qū)中的累積數(shù)據(jù)長度達(dá)到心率計(jì)算的第一時(shí)間長度時(shí)，將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)窗口設(shè)定為計(jì)算窗口，并計(jì)算心率值。
[0069]步驟S330，將所述計(jì)算窗口向前滑動(dòng)第二時(shí)間長度，并計(jì)算心率值;其中，所述第二時(shí)間長度也可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，在本實(shí)施例中，所述第二時(shí)間長度優(yōu)選為I秒。
[0070]以上步驟S320與步驟S330中，所述計(jì)算心率值包括:將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間序列構(gòu)建成波形，獲取所述計(jì)算窗口中所有相鄰兩波峰之間的時(shí)間間隔值之和，并將所述和平均后除60，獲取心率值。
[0071]在一些實(shí)施例中，所述計(jì)算心率值還包括以下步驟S301、步驟S302、步驟S303中的一個(gè)或多個(gè)步驟。
[0072]步驟S301，在將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間序列構(gòu)建成波形之后，將所述波形進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑過濾，去除偽波峰;其中，優(yōu)選采用卡爾曼濾波器將所述波形進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑過濾，去除偽波峰。
[0073]步驟S302，通過濾波器去除基線漂移;其中，優(yōu)選通過低通濾波器去除基線漂移現(xiàn)象。
[0074]步驟S303，根據(jù)預(yù)設(shè)的相鄰波峰之間的最小時(shí)間間隔，去除不合理波峰。
[0075]本發(fā)明實(shí)施例提供的上述方法，通過在手機(jī)等電子設(shè)備攝像頭非接觸式拍攝的視頻圖像中提取皮膚組織區(qū)域圖像，并對(duì)皮膚組織區(qū)域提取的圖像處理后根據(jù)處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)心率的測(cè)量，極大的優(yōu)化了測(cè)量心率的流程和步驟，其測(cè)量方式簡單，測(cè)量準(zhǔn)確度高，提升了用戶體驗(yàn)。
[0076]對(duì)應(yīng)本發(fā)明實(shí)施例提供的非接觸式心率測(cè)量方法，本發(fā)明還提供一種非接觸式心率測(cè)量系統(tǒng)，如圖5所示，該系統(tǒng)可包括:
[0077]圖像獲取模塊100，用于通過預(yù)設(shè)的非接觸方式獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像，根據(jù)所述視頻圖像提取皮膚組織區(qū)域;其中，預(yù)設(shè)的非接觸方式可以根據(jù)用戶需求設(shè)定，比如，可以通過電子設(shè)備的攝像頭的非接觸式照射來獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像。
[0078]連接于所述圖像獲取模塊100的圖像處理模塊200，用于對(duì)所有所述皮膚組織區(qū)域中滿足預(yù)設(shè)條件的皮膚組織區(qū)域進(jìn)行圖像處理并生成圖像數(shù)據(jù)；
[0079]連接于所述圖像處理模塊200的數(shù)據(jù)處理模塊300，用于根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)計(jì)算心率值。
[0080]在一些實(shí)施例中，如圖6所示，所述圖像獲取模塊100包括:
[0081]攝像單元110，用于照射并采集被檢測(cè)者的視頻圖像，將所述視頻圖像存儲(chǔ)至第一存儲(chǔ)區(qū)；
[0082]連接于所述攝像單元110的提取單元120，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的皮膚顏色范圍獲取所述第一存儲(chǔ)區(qū)中的視頻圖像中的被檢測(cè)者的皮膚組織區(qū)域，并根據(jù)預(yù)設(shè)命名規(guī)則為所述皮膚組織區(qū)域命名后，將所述皮膚組織區(qū)域圖像提取至第二存儲(chǔ)區(qū)。
[0083]可以理解的，所述第一存儲(chǔ)區(qū)和/或第二存儲(chǔ)區(qū)可以為內(nèi)部存儲(chǔ)器，也可為其他外部存儲(chǔ)器;所述第一存儲(chǔ)區(qū)和第二存儲(chǔ)區(qū)可以為同一存儲(chǔ)器上的存儲(chǔ)區(qū)，也可為不同存儲(chǔ)器上的存儲(chǔ)區(qū)。
[0084]在一些實(shí)施例中，如圖7所示，所述圖像處理模塊200包括:
[0085]第一檢測(cè)單元210，連接于所述提取單元120，用于檢測(cè)所述第二存儲(chǔ)區(qū)中是否存在提取的所述皮膚組織區(qū)域；
[0086]連接于所述第一檢測(cè)單元210的第一處理單元220，用于在所述第二存儲(chǔ)區(qū)中存在提取的所述皮膚組織區(qū)域時(shí)，獲取面積最大的所述皮膚組織區(qū)域，并根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則將所述皮膚組織區(qū)域進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)碼后，對(duì)轉(zhuǎn)碼后的所述圖像進(jìn)行像素的平方和計(jì)算，并將生成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至緩沖區(qū)；
[0087]連接于所述第一檢測(cè)單元210的第二處理單元230，用于在所述第二存儲(chǔ)區(qū)中不存在提取的所述皮膚組織區(qū)域時(shí)，為所述視頻圖像設(shè)置錯(cuò)誤標(biāo)志，并返回繼續(xù)采集視頻圖像。
[0088]在一些實(shí)施例中，如圖8所示，所述數(shù)據(jù)處理模塊300包括:
[0089]第二檢測(cè)單元310，連接于第一處理單元220和所述第二處理單元230，用于檢測(cè)所述緩沖區(qū)中的累積數(shù)據(jù)長度是否達(dá)到心率計(jì)算的第一時(shí)間長度；
[0090]連接于所述第二檢測(cè)單元310的第三處理單元320，用于在所述緩沖區(qū)中的累積數(shù)據(jù)長度達(dá)到心率計(jì)算的第一時(shí)間長度時(shí)，將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)窗口設(shè)定為計(jì)算窗口，并計(jì)算心率值；
[0091]連接于所述第二檢測(cè)單元310第四處理單元330，用于將所述計(jì)算窗口向前滑動(dòng)第二時(shí)間長度，并計(jì)算心率值;其中，所述計(jì)算心率值包括:將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間序列構(gòu)建成波形，獲取所述計(jì)算窗口中所有相鄰兩波峰之間的時(shí)間間隔值之和，并將所述和平均后除60，獲取心率值。
[0092]可以理解的，在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述第一處理單元220和/或第二處理單元230和/或第三處理單元320和/或第四處理單元330，可以為同一處理器，也可為不同的處理器。
[0093]在一些實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)處理模塊300還包括連接于所述第三處理單元320和第四處理單元330的濾波單元340，所述濾波單元340用于在將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間序列構(gòu)建成波形之后，將所述波形進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑過濾，去除偽波峰;所述濾波單元還用于通過濾波器去除基線漂移;所述濾波單元還用于根據(jù)預(yù)設(shè)的相鄰波峰之間的最小時(shí)間間隔，去除不合理波峰。
[0094]可以理解的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以使用任意濾波方法對(duì)波形數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑過濾，本實(shí)施例中，優(yōu)選采用卡爾曼濾波器將所述波形進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑過濾，去除偽波峰。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以使用任意方法去除可能出現(xiàn)的基線漂移現(xiàn)象，本實(shí)施例中，優(yōu)選通過低通濾波器去除基線漂移現(xiàn)象。
[0095]本實(shí)施例所述系統(tǒng)通過在手機(jī)等電子設(shè)備攝像頭非接觸式拍攝的視頻圖像中提取皮膚組織區(qū)域圖像，并對(duì)皮膚組織區(qū)域提取的圖像處理后根據(jù)處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)心率的測(cè)量，極大的優(yōu)化了測(cè)量心率的流程和步驟，其測(cè)量方式簡單，測(cè)量準(zhǔn)確度高，提升了用戶體驗(yàn)。
[0096]本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器和光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
[0097]本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。
[0098]這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。
[0099]這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。
[0100]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種非接觸式心率測(cè)量方法，其特征在于，包括步驟: S100，通過預(yù)設(shè)的非接觸方式獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像，根據(jù)所述視頻圖像提取皮膚組織區(qū)域； S200，對(duì)所有所述皮膚組織區(qū)域中滿足預(yù)設(shè)條件的皮膚組織區(qū)域進(jìn)行圖像處理并生成圖像數(shù)據(jù)； S300，根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)計(jì)算心率值。2.如權(quán)利要求1所述的一種非接觸式心率測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟SlOO包括: 通過電子設(shè)備的攝像頭非接觸式照射并采集被檢測(cè)者的視頻圖像，將所述視頻圖像存儲(chǔ)至第一存儲(chǔ)區(qū)； 根據(jù)預(yù)設(shè)的皮膚顏色范圍獲取所述第一存儲(chǔ)區(qū)中的視頻圖像中的被檢測(cè)者的皮膚組織區(qū)域，并根據(jù)預(yù)設(shè)命名規(guī)則為所述皮膚組織區(qū)域命名后，將所述皮膚組織區(qū)域圖像提取至第二存儲(chǔ)區(qū)。3.如權(quán)利要求2所述的一種非接觸式心率測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟S200包括: 檢測(cè)所述第二存儲(chǔ)區(qū)中是否存在提取的所述皮膚組織區(qū)域圖像； 在所述第二存儲(chǔ)區(qū)中存在提取的所述皮膚組織區(qū)域圖像時(shí)，獲取面積最大的所述皮膚組織區(qū)域圖像，并根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則將所述皮膚組織區(qū)域圖像進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)碼后，對(duì)轉(zhuǎn)碼后的所述圖像進(jìn)行像素的平方和計(jì)算，并將生成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至緩沖區(qū)； 在所述第二存儲(chǔ)區(qū)中不存在提取的所述皮膚組織區(qū)域圖像時(shí)，為所述視頻圖像設(shè)置錯(cuò)誤標(biāo)志，并返回至步驟SlOO繼續(xù)采集視頻圖像。4.如權(quán)利要求3所述的一種非接觸式心率測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟S300包括: 檢測(cè)所述緩沖區(qū)中的累積數(shù)據(jù)長度是否達(dá)到心率計(jì)算的第一時(shí)間長度； 在所述緩沖區(qū)中的累積數(shù)據(jù)長度達(dá)到心率計(jì)算的第一時(shí)間長度時(shí)，將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)窗口設(shè)定為計(jì)算窗口，并計(jì)算心率值； 將所述計(jì)算窗口向前滑動(dòng)第二時(shí)間長度，并計(jì)算心率值； 其中，所述計(jì)算心率值包括:將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間序列構(gòu)建成波形，獲取所述計(jì)算窗口中所有相鄰兩波峰之間的時(shí)間間隔值之和，并將所述和平均后除60，獲取心率值。5.如權(quán)利要求4所述的一種非接觸式心率測(cè)量方法，其特征在于，所述計(jì)算心率值還包括: 在將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間序列構(gòu)建成波形之后，將所述波形進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑過濾，去除偽波峰； 和/或 通過濾波器去除基線漂移； 和/或 根據(jù)預(yù)設(shè)的相鄰波峰之間的最小時(shí)間間隔，去除不合理波峰。6.一種非接觸式心率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括: 圖像獲取模塊，用于通過預(yù)設(shè)的非接觸方式獲取被檢測(cè)者的人體皮膚組織區(qū)域的視頻圖像，根據(jù)所述視頻圖像提取皮膚組織區(qū)域； 圖像處理模塊，連接于所述圖像獲取模塊，用于對(duì)所有所述皮膚組織區(qū)域中滿足預(yù)設(shè)條件的皮膚組織區(qū)域進(jìn)行圖像處理并生成圖像數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)處理模塊，連接于所述圖像處理模塊，用于根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)計(jì)算心率值。7.如權(quán)利要求6所述的一種非接觸式心率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像獲取模塊包括: 攝像單元，用于照射并采集被檢測(cè)者的視頻圖像，將所述視頻圖像存儲(chǔ)至第一存儲(chǔ)區(qū)；提取單元，連接于所述攝像單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的皮膚顏色范圍獲取所述第一存儲(chǔ)區(qū)中的視頻圖像中的被檢測(cè)者的皮膚組織區(qū)域，并根據(jù)預(yù)設(shè)命名規(guī)則為所述皮膚組織區(qū)域命名后，將所述皮膚組織區(qū)域圖像提取至第二存儲(chǔ)區(qū)。8.如權(quán)利要求7所述的一種非接觸式心率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理模塊包括: 第一檢測(cè)單元，連接于所述提取單元，用于檢測(cè)所述第二存儲(chǔ)區(qū)中是否存在提取的所述皮膚組織區(qū)域； 第一處理單元，連接于所述第一檢測(cè)單元，用于在所述第二存儲(chǔ)區(qū)中存在提取的所述皮膚組織區(qū)域時(shí)，獲取面積最大的所述皮膚組織區(qū)域，并根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則將所述皮膚組織區(qū)域進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)碼后，對(duì)轉(zhuǎn)碼后的所述圖像進(jìn)行像素的平方和計(jì)算，并將生成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至緩沖區(qū)； 第二處理單元，連接于所述第一檢測(cè)單元，用于在所述第二存儲(chǔ)區(qū)中不存在提取的所述皮膚組織區(qū)域時(shí)，為所述視頻圖像設(shè)置錯(cuò)誤標(biāo)志，并返回繼續(xù)采集視頻圖像。9.如權(quán)利要求8所述的一種非接觸式心率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括: 第二檢測(cè)單元，連接于第一處理單元和所述第二處理單元，用于檢測(cè)所述緩沖區(qū)中的累積數(shù)據(jù)長度是否達(dá)到心率計(jì)算的第一時(shí)間長度； 第三處理單元，連接于所述第二檢測(cè)單元，用于在所述緩沖區(qū)中的累積數(shù)據(jù)長度達(dá)到心率計(jì)算的第一時(shí)間長度時(shí)，將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)窗口設(shè)定為計(jì)算窗口，并計(jì)算心率值； 第四處理單元，連接于所述第二檢測(cè)單元，用于將所述計(jì)算窗口向前滑動(dòng)第二時(shí)間長度，并計(jì)算心率值;其中，所述計(jì)算心率值包括:將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間序列構(gòu)建成波形，獲取所述計(jì)算窗口中所有相鄰兩波峰之間的時(shí)間間隔值之和，并將所述和平均后除60，獲取心率值。10.如權(quán)利要求9所述的一種非接觸式心率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊還包括連接于所述第三處理單元和第四處理單元的濾波單元，所述濾波單元用于在將所述第一時(shí)間長度的數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間序列構(gòu)建成波形之后，將所述波形進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑過濾，去除偽波峰;所述濾波單元還用于通過濾波器去除基線漂移;所述濾波單元還用于根據(jù)預(yù)設(shè)的相鄰波峰之間的最小時(shí)間間隔，去除不合理波峰。
【文檔編號(hào)】A61B5/024GK105997035SQ201610293180
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月4日
【發(fā)明人】姜鵬, 蕭偉
【申請(qǐng)人】深圳歐德蒙科技有限公司