[发明专利]一种基于预览帧的快速心率检测方法

摘要

本发明公开了一种基于预览帧的快速心率检测方法，该方法利用手机摄像头分别对人脸或指尖进行检测，当使用人脸检测时，打开设备，调用前置摄像头，使脸部正对手机摄像头，确保所采集的视频帧序列中包含人脸信息；当使用指尖检测时，打开设备，调用后置摄像头，将指尖覆盖在后置摄像头上；将摄像头采集的帧序列存入长度为500的一维数组当中；循环采集到连续的预览帧的同时，处理数据并保存，当达到256帧时开始计算；开始连续心率检测。本发明针对接触式心率测量的操作复杂和肢体束缚问题，该方法无需利用电极或者传感器接触人体，只借助普通手机即可检测心率，有效地提高了检测效率和受测者的使用体验，适用于长时间的心率监测和疾病预防。

主权项

1.一种基于预览帧的快速心率检测方法，其特征是包括如下步骤：步骤1)视频帧的采集，取智能手机设备，利用手机摄像头分别对人脸或指尖进行检测，当使用人脸检测时，打开设备，调用前置摄像头，使脸部正对手机摄像头，确保所采集的视频帧序列中包含人脸信息；当使用指尖检测时，打开设备，调用后置摄像头，将指尖覆盖在后置摄像头上；步骤2)数据预处理，将摄像头采集的帧序列存入长度为500的一维数组当中；循环采集到连续的预览帧的同时，处理数据并保存，当达到256帧时开始计算；步骤3)心率计算，开始连续心率检测，具体包括：步骤3.1)数据输入，在长度为500的一维数组当中，循环采集到连续的预览帧的同时，处理数据并保存，当达到256帧时开始计算；每次计算间隔20帧，当前帧表示为cnt，数组取为{cnt–255，cnt}代入计算；步骤3.2)ROI区域的选定，利用谷歌提供的人脸识别算法，对每一帧进行人脸检测，得到只包含人脸信息的区域矢量Rect(x,y,w,h)，作为ROI区域，其中Rect表示一个矩阵区域，x和y表示矩阵的起始顶点，w和h表示矩阵的长和宽，在做像素平均的时候选用绿色通道来进行计算；步骤3.3)添加图像渲染，在从相机回调到预览帧时，使用算法自动添加一层渲染，人脸时添加一个淡红色(#FF5151)的渲染，提高RGB通道的像素值，同时降低背景干扰；指尖时添加一个淡红色(#FFB5B5)渲染，降低红绿通道的像素值，防止饱和；步骤3.4)功率谱计算心率，通过对BVP[x][y][i]进行计算，得出心率值；步骤3.5)取平均计算心率：通过对平均心率数组进行计算，得出心率值。