[发明专利]基于指尖视频的心率检测方法、系统及装置

权利要求书

1.一种基于指尖视频的心率检测方法，其特征在于，该心率检测方法包括：

步骤S10，通过光强度传感器检测环境光强度值，若所述光强度值低于设定阈值，则开启闪光灯；否则，关闭闪光灯；通过摄像头参数采集模块获取摄像头图像采集的视频图像帧速率R_F、每帧图像像素点的行数M和列数N，M＞N；

步骤S20，将指尖覆盖在智能终端的摄像头上，采集设定时长的被测对象指尖视频作为待处理视频，并通过5s的时间窗口以0.5s的间隔将所述待处理视频划分为S个视频片段；

步骤S30，对于所述S个视频片段中第s个视频片段，分别进行片段中第k帧图像的灰度化，并结合所述摄像头图像采集参数获取图像中心点；所述视频片段包括K帧图像，0＜s≤S，0＜k≤K；

步骤S40，以所述图像中心点为中心，截取周围m×n个像素点构成的矩形区域，并计算区域中m×n个像素点的灰度平均值X_k作为第k帧图像的心率脉冲信号采样值，获得所述视频片段集合对应的S个心率脉冲信号采样值序列{X₁，X₂，…，X_k，…，X_K}，

步骤S50，通过移动平均滤波器分别对S个序列{X₁，X₂，…，X_k，…，X_K}进行滤波，获得滤波后的S个序列{Y₁，Y₂，…，Y_k，…，Y_K}，对于滤波后的第s个序列，分别计算序列{Y₁，Y₂，…，Y_k，…，Y_K}中第k个数据Y_k的梯度值Z_k，对获得的梯度值序列{Z₁，Z₂，…，Z_k，…，Z_K}进行二次滤波获得序列{G₁，G₂，…，G_k，…，G_K}，若G_k≥0且G_k+1＜0，则G_k为峰值点；否则，令k＝k+1，并迭代判断直至序列中数据判断完毕，获得t个峰值点；

步骤S60，基于第i和第i+1个峰值点的位置，结合摄像头参数采集模块获取的视频图像帧速率R_F，计算第i个心率值，获得t-1个心率值并生成待处理视频的心率值曲线。

2.根据权利要求1所述的基于指尖视频的心率检测方法，其特征在于，步骤S40中计算区域中m×n个像素点的灰度平均值X_k作为第k帧图像的心率脉冲信号采样值，其方法为：

其中，x_i，j代表区域中m×n个像素点中位置为第i行第j列的像素点的灰度值。

3.根据权利要求1所述的基于指尖视频的心率检测方法，其特征在于，所述序列{Y₁，Y₂，…，Y_k，…，Y_K}，其中Y_k的计算方法为：

其中，X_i为序列{X₁，X₂，…，X_k，…，X_K}中第i个数据，2L+1为移动平均滤波器的窗口长度。