基于視頻的非接觸式心率檢測的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代生活水平的提高，人們對于疾病預(yù)防和日常健康監(jiān)測的需求也日益增長。其中，心率作為一個(gè)重要的生命體征信息，是檢測心血管疾病以及指導(dǎo)科學(xué)鍛煉的重要參數(shù)信息。所以如何方便快捷的檢測出人體的心率信息，是信號(hào)處理領(lǐng)域新興的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的心率檢測儀器比如心電圖等需要接觸人的身體，而且價(jià)格昂貴，不適合用于日常的健康監(jiān)護(hù)，而現(xiàn)在的非接觸式心率檢測方法比如多普勒雷達(dá)，熱成像技術(shù)等也都需要專用的設(shè)備，成本門檻較高.所以，基于視頻的非接觸式心率檢測的

2、方法一經(jīng)出現(xiàn)，就引起了廣泛的關(guān)注。
　　基于視頻的非接觸式心率檢測方法根據(jù)光電容積脈搏波描記法的原理，只需要一個(gè)可以拍攝視頻的設(shè)備，不需要直接接觸人的皮膚，而是通過人臉的檢測與跟蹤，去趨勢，獨(dú)立成分分析，心率提取等算法得到心率?，F(xiàn)有的基于視頻的非接觸式心率檢測方法需要被測者保持靜止且檢測環(huán)境的光線需要保持恒定，在光線變化或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下檢測結(jié)果誤差很大。本文通過改善信號(hào)去趨勢的方法，用L1趨勢濾波代替L2趨勢濾波，之后使用奇異譜分析

3、算法來排除非心率信號(hào)的干擾，可以有效地消除由于光線變化帶來的噪聲。另外，通過檢測被檢測者的面部運(yùn)動(dòng)信息，并在奇異譜分析中進(jìn)行相關(guān)處理，可以進(jìn)一步排除視頻中面部運(yùn)動(dòng)帶來的干擾。最后我們進(jìn)一步利用時(shí)域差分操作使心率信號(hào)增強(qiáng)的同時(shí)抑制噪聲信號(hào)的干擾，可以更有效地排除運(yùn)動(dòng)對心率信號(hào)測量造成的干擾。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在靜止，運(yùn)動(dòng)和光線變化三種情況下，本文提出的算法都有良好的檢測效果。利用本文提出的算法得到的平均心率誤差值在1.368BPM