[发明专利]基于人脸视频的非接触式血压测量设备

说明书

本发明涉及基于人脸视频的非接触式血压测量设备，包括：人脸视频采集终端，用于获取人脸视频，并将人脸视频中每一帧图像进行ROI区域拼接和特征提取，以得到特征序列；数据增强模块，用于根据人脸视频采集终端所得到的特征序列，采用YUVT颜色空间使血容积脉搏波相关信息在颜色空间中增强维度特征，得到维度特征增强后的视频序列；空间特征处理模块，用于计算维度特征增强后的视频序列的特征向量，并将所有帧的特征向量拼接为一个时空特征映射，并对该时空特征映射进行空间切片，形成多时域空间特征映射；神经网络计算模块，用于对多时域空间特征映射进行高维特征提取，并将提取的高维特征使用LSTM加强时域特征关联，从而获得血压测量模型。

技术领域

本发明涉及人脸视频特征处理技术领域，特别涉及一种基于人脸视频的非接触式血压测量设备。

背景技术

血压是人体的重要生理参数，长期以来，血压测量主要分为直接测量法和间接测量法，直接测量法是利用仪器设备直接监测人体生物信号，间接法是通过光电传感器或电极获取皮肤表面的光感受器脉搏波，根据脉搏波变化提取特征，然后利用特征计算脉搏的收缩压和舒张压。

然而，传统方式的测量精度容易受到诸多因素的影响，比如测量人员的专业能力，再比如被测人员的身高、体重、年龄、测量环境等。在血压测量的领域，传统测量设备的稳定性强，但是不便于携带，基于PPG信号的血压测量设备适用场景丰富，但其准确性和稳定性有待提高。而且，无论是传统的测量设备，还是基于PPG技术的特征提取测量设备都属于接触式被动测量，长时间的接触式测量势必造成被测人员生理上的不适。

发明内容

本发明的目的在于提高血压测量的准确性，以及提高测试者的舒适性，提供一种基于人脸视频的非接触式血压测量设备。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

基于人脸视频的非接触式血压测量设备，包括：

人脸视频采集终端，用于获取人脸视频，并将人脸视频中每一帧图像进行ROI区域拼接和特征提取，以得到特征序列；

数据增强模块，用于从人脸视频采集终端获取的人脸视频中提取血容积脉搏波相关信息，并根据人脸视频采集终端所得到的特征序列，采用YUVT颜色空间使血容积脉搏波相关信息在颜色空间中增强维度特征，得到维度特征增强后的视频序列；

空间特征处理模块，用于计算维度特征增强后的视频序列的特征向量，并将所有帧的特征向量拼接为一个时空特征映射，并对该时空特征映射进行空间切片，形成多时域空间特征映射；

神经网络计算模块，用于对多时域空间特征映射进行高维特征提取，并将提取的高维特征使用LSTM加强时域特征关联，从而获得血压测量模型。

在上述方案中，提出了由端到端的基于人脸视频的非接触式血压测量设备，在人脸视频中提取人体裸露肌肤部分(如人脸、四肢、背部、脖颈等部分)，并在裸露肌肤部分划分多个感兴趣ROI区域，将多个人脸有效ROI区域重新拼接为一个新的特征序列，接着将该特征序列进行维度特征增强后，进行时空切片和多频带特征映射，更有效的提取血脉流动信号，最后利用神经网络提取每个时间切片的高维空间特征，并使用LSTM加强时域特征关联，获得血压测量网络模型，输出收缩压和舒张压数值。

更进一步地，所述人脸视频采集终端包括人脸视频识别引擎、特征图生成模块、特征序列生成模块，其中，

所述人脸视频识别引擎用于获取人脸视频，并提取出人脸视频中的每一帧图像，将所有帧的图像组合为图像序列A＝{A₁,...A_t,...A_T}，其中A_t表示第t帧图像；