[发明专利]一种核辐射探测与心率测量方法及装置

权利要求书

1.一种核辐射探测与心率测量方法，其特征在于，包括：

在需核辐射监测的环境中，利用手指遮住移动终端摄像头录制视频；

利用移动终端对录制的视频进行分帧处理，根据含有核辐射亮斑的图像帧数占录制视频的总帧数的比例，确定所述需核辐射监测环境的辐射剂量率；

从视频帧图像中提取出PPG信号，对PPG信号进行功率谱分析，确定所述视频中人体的心率，其中，PPG信号为光电容积脉搏波信号；

其中，所述对录制的视频进行分帧处理，根据含有核辐射亮斑的图像帧数占录制视频的总帧数的比例，确定所述需核辐射监测环境的辐射剂量率包括：

对录制的视频进行分帧处理，得到一系列帧图像；

对每一帧图像进行三基色分离，获取RGB值；

对G通道图像序列，获取每一帧图像与相邻帧图像的差分图像；

根据差分图像检测帧图像中是否含有辐射亮斑；

根据含有核辐射亮斑的图像帧数占录制视频的总帧数的比例，确定所述需核辐射监测环境的辐射剂量率。

2.根据权利要求1所述的核辐射探测与心率测量方法，其特征在于，所述对G通道图像序列，获取每一帧图像与相邻帧图像的差分图像包括：

对当前帧图像分别作前项差分和后项差分，得到前项差分图像和后项差分图像；

采用高斯卷积的方法对前项差分图像和后项差分图像作高斯平滑处理；

取高斯平滑处理后的前项差分图像和后项差分图像中对应像素点处G值生成差分图像。

3.根据权利要求1所述的核辐射探测与心率测量方法，其特征在于，所述根据差分图像检测帧图像中是否含有辐射亮斑包括：

取差分图像中的最大颜色通道值作为当前帧图像的特征值；

判断特征值是否大于预设的阈值，若是，则当前帧图像含有辐射亮斑。

4.根据权利要求1所述的核辐射探测与心率测量方法，其特征在于，所述需核辐射监测环境的辐射剂量率表示为：

其中，R表示所述需核辐射监测环境的辐射剂量率，β是是用核辐射剂量测量仪器进行对照实验获得核辐射剂量值与视频图像计算值之间的比例系数，N为单位时间内的视频的总帧数，s₀是每帧图像的像素总数，s_i是第i帧图像的像素总数，δ_i为辐射事件标识。

5.根据权利要求1所述的核辐射探测与心率测量方法，其特征在于，所述从视频帧图像中提取出PPG信号，对PPG信号进行功率谱分析，确定所述视频中人体的心率包括：

对视频帧图像分别取R、G、B值的平均值，作为R、G、B三个颜色通道的PPG信号；

对PPG信号进行功率谱分析，确定PPG信号频率；

根据得到的PPG信号频率，确定所述视频中人体的心率。

6.根据权利要求5所述的核辐射探测与心率测量方法，其特征在于，所述对PPG信号进行功率谱分析，确定PPG信号频率包括：

对PPG信号进行归一化处理；

对归一化后的PPG信号进行带通滤波；

对滤波后的PPG信号进行频谱分析，获取PPG信号频谱峰值频率作为PPG信号频率。

7.根据权利要求6所述的核辐射探测与心率测量方法，其特征在于，所述对滤波后的PPG信号进行频谱分析，获取PPG信号频谱峰值频率作为PPG信号频率包括：

采用离散频谱分析、细化选带频谱分析、解调分析、基于高斯统计量的振动信号分析、分型特征分析中的一种或多种频谱分析方法，对滤波后的PPG信号进行频谱分析，获取PPG信号频谱峰值频率作为PPG信号频率。

8.根据权利要求5所述的核辐射探测与心率测量方法，其特征在于，所述根据得到的PPG信号频率，确定所述视频中人体的心率包括：

根据得到的PPG信号频率，通过公式：pulse＝f×60bps，确定所述视频中人体的心率，其中，pulse表示人体心率，f表示PPG信号频率。