[发明专利]基于树莓派的生命体征监测系统

权利要求书

1.一种基于树莓派的生命体征监测系统，其特征在于，包括树莓派摄像头、远程控制模块、WiFi模块、树莓派、显示模块和电源模块；

所述树莓派摄像头，用于采集待监测目标的视频图像，并将视频图像传输至树莓派；

所述远程控制模块，用于将生命体征监测算法程序文件传输至树莓派；

所述WiFi模块，用于为树莓派提供网络以实现与远程控制模块的通信；

所述树莓派，用于结合待监测目标的视频图像和生命体征监测算法实现待监测目标的心率监测；

所述显示模块，用于实时缓存和显示心率监测结果；

所述电源模块，用于为其他部件供电。

2.根据权利要求1所述的基于树莓派的生命体征监测系统，其特征在于，所述树莓派具体采用Raspberry Pi 3B+，其上配置raspbian系统；同时其上还配置应用程序SSH，用于开启或断开树莓派与远程控制模块之间的通信。

3.根据权利要求1所述的基于树莓派的生命体征监测系统，其特征在于，所述远程控制模块还用于在树莓派中配置所述生命体征监测算法程序文件的运行环境。

4.根据权利要求1所述的基于树莓派的生命体征监测系统，其特征在于，所述远程控制模块还用于在树莓派中配置树莓派启动时自动运行所述生命体征监测算法程序文件的自启动程序文件。

5.根据权利要求1所述的基于树莓派的生命体征监测系统，其特征在于，所述结合待监测目标的视频图像和生命体征监测算法实现待监测目标的心率监测，具体包括以下过程：

步骤1、对待监测目标视频图像进行人脸检测；

步骤2、对步骤1检测到的人脸进行人脸追踪，若人脸追踪过程中人脸丢失，则返回执行步骤1，否则执行下一步；

步骤3、根据人脸追踪结果，提取生命体征信号；

步骤4、对所述生命体征信号进行频谱分析获取心率值，并将该心率值传输至显示模块进行实时缓存和显示。

6.根据权利要求5所述的基于树莓派的生命体征监测系统，其特征在于，步骤1中所述人脸检测具体采用基于LBP特征的人脸识别算法。

7.根据权利要求5所述的基于树莓派的生命体征监测系统，其特征在于，步骤2中所述人脸追踪采用KCF目标跟踪算法。

8.根据权利要求5所述的基于树莓派的生命体征监测系统，其特征在于，步骤3所述根据人脸追踪结果，提取生命特征信号，具体包括：

步骤3-1、从人脸追踪结果的人脸原始信号中提取RGB三个通道的信号值；

步骤3-2、综合处理RGB三个通道的信号值，获得信号Y，所用公式为：

Y＝G-(R+B)/2

步骤3-3、对所述信号Y进行去趋势处理，获得生命体征信号y。

9.根据权利要求5所述的基于树莓派的生命体征监测系统，其特征在于，步骤4中所述对所述生命体征信号进行频谱分析获取心率值，具体包括：

步骤4-1、对所述生命体征信号进行快速傅里叶变换FFT；

步骤4-2、对步骤4-1获得的频谱进行滤波以保留频率为0.7HZ～2.4HZ之间的频谱信号，提取滤波后频谱的峰值点即为心率信号的频率；

步骤4-3、将所述峰值点乘以60，获得一分钟内的心率值。

10.根据权利要求5所述的基于树莓派的生命体征监测系统，其特征在于，步骤4中对心率值进行实时缓存和显示的过程中：实时进行人脸追踪，若从某一时刻开始未追踪到人脸的时常超过预设阈值t秒，则清除显示的心率值，显示未检测到人脸，判定本次生命体征检测完成；否则显示末次缓存的心率值，并重复执行步骤2至步骤4。