[发明专利]非接触血压估计装置

权利要求书

1.一种非接触血压估计装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取用户输入的面部视频与个体特征；

处理单元，用于将所述面部视频转换为若干帧输入图片，并从每帧输入图片中选取若干个感兴趣区域，所述感兴趣区域为面部血液波动强的区域；以及

信号提取单元，用于根据所述感兴趣区域获得所述感兴趣区域的信号序列；

特征提取单元，用于根据所述信号序列获得血压估计特征，所述血压估计特征与所述个体特征共同构成所述用户的血压估计特征数据集；以及

分析与输出单元，用于将所述血压估计特征数据集作为预先训练好的血压估计模型的输入，获取血压估计模型输出的估计血压值；

所述血压估计模型通过以下步骤训练得到：

获取血压估计特征数据集、初始权值和阈值集；

将初始权值和阈值集的所有样本分别作为血压估计模型的权值和阈值，通过血压估计特征数据集对血压估计模型进行训练与测试，获得每一个样本对应的训练结果的测试误差；

根据所述测试误差，获得每一个样本的个体适应度值；

根据所述个体适应度值，利用遗传算法获得最优权值和阈值；

将最优权值和阈值作为血压估计模型的权值和阈值，通过血压估计特征数据集对血压估计模型进行二次训练，获得对应的优化训练结果的二次测试误差；

根据二次测试误差对血压估计模型的权值和阈值进行调整，循环执行训练与权值和阈值调整步骤，直至满足收敛条件，得到目标血压估计模型。

2.根据权利要求1所述的非接触血压估计装置，其特征在于，所述处理单元在执行所述从每帧输入图片中选取若干个感兴趣区域的操作时，定位每帧所述输入图片中的人脸关键点；以所述人脸关键点为参考选取若干个感兴趣区域。

3.根据权利要求1所述的非接触血压估计装置，其特征在于，所述信号提取单元在执行所述根据所述感兴趣区域获得所述感兴趣区域的信号序列的操作时，对所述感兴趣区域进行三通道分离，并计算各个通道中的对应于感兴趣区域的区域的灰度平均值，获得所述感兴趣区域的三维信号序列；将所述三维信号序列分离，获得三个一维的信号序列。

4.根据权利要求1所述的非接触血压估计装置，其特征在于，所述血压估计特征包括脉搏波幅度、心率带脉冲幅度、心率带脉冲面积、心率特征以及脉搏传导时间差。

5.根据权利要求4所述的非接触血压估计装置，其特征在于，所述特征提取单元在执行所述根据所述信号序列，提取用户的血压估计特征的操作时：

对至少部分感兴趣区域对应的信号序列进行归一化和去趋势处理，获得归一化信号；

利用椭圆带通滤波器与低通滤波器依次对所述归一化信号进行滤波处理，获取滤波信号；其中，每一个滤波信号的平均幅度为所述脉搏波幅度；

将所述归一化信号求和，并过滤掉目标频带之外的归一化信号，获得心率带信号；其中，所述心率带信号的平均幅度为心率带脉冲幅度；

利用积分中值定理获得所述心率带信号对应的心率带脉冲面积；

对剩余部分感兴趣区域对应的信号序列进行归一化、去趋势处理、滤波处理以及盲源分离，获得心率信号，所述心率信号的最大幅值处对应频率值为心率特征；

对选择的部分感兴趣区域对应的信号序列进行归一化、去趋势处理以及滤波处理，获得滤波信号，根据所述滤波信号获得所述选择的部分感兴趣区域之间的相位差，根据所述相位差和心率信号获取脉搏传导时间差。

6.根据权利要求1所述的非接触血压估计装置，其特征在于，所述个体特征包括年龄、性别、身高、体重。