一種心率檢測方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術適用于心率檢測領域，提供了一種心率檢測方法及裝置，所述心率檢測方法包括：采集用戶的圖像；在所述圖像中，提取面部特征點；根據提取的面部特征點，選取光照分布均勻的面部區域；對選取的面部區域進行圖像平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率。本發明專利技術解決了對于一些側面的人臉圖像魯棒性較差，會出現檢測失敗的現象，不利于提升心率檢測的效率和準確性的問題。有益效果在于以下兩方面，一方面，不要求對測試者人臉嚴格進行正面拍攝，提高了心率檢測的命中率和效率；另一方面，基于面部特征點的提取，能夠有效地提取穩定的均勻光照區域，提升了心率檢測系統的準確性，同時能夠很好地提升用戶體驗。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于心率檢測領域，尤其涉及一種心率檢測方法及裝置。
技術介紹
隨著醫療水平和信息處理水平的逐步發展，智能醫療得到了廣泛的關注。各種生理信號的檢測和疾病的預防成為當前研究的熱點。目前，在檢測心率信號方面，應用比較方便的是基于皮膚顏色變化的心率檢測系統。然而，目前基于皮膚顏色變化的心率檢測系統，心率測量復雜，對于一些側面的人臉圖像魯棒性較差，會出現檢測失敗的現象，不利于提升心率檢測的效率和準確性。其原因在于，目前基于皮膚顏色變化的心率檢測系統，存在以下幾個方面的不足，詳述如下：一.心率測量過程復雜。利用手指按住攝像頭來計算心率。通過統計每分鐘內手指表面顏色變化的頻率，計算測試者每分鐘心跳次數。但是這種解決方案要求脈搏跳動明顯，并且不停的進行閃光燈補光，二.心率測量的結構復雜。利用應用激光干涉進行測量，通過手指顏色影響光的反射和折射，統計手指顏色的變化規律，并從而估算心率。但是這種技術增加了硬件成本，結構比較復雜。三.容易出現心率檢測失敗的現象。由于心跳會導致人面部膚色發生變化，所以可以通過面部膚色變化對心率進行預測。目前的膚色心率檢測算法是基于面部整體區域進行處理的，由于檢測出的面部區域方框不可避免的會包含非人臉部分，且對于一些側面的人臉圖像魯棒性較差，會出現檢測失敗的現象。
技術實現思路
本專利技術實施例的目的在于提供一種心率檢測方法，旨在解決目前基于皮膚顏色變化的心率檢測系統，心率測量復雜，對于一些側面的人臉圖像魯棒性較差，會出現檢測失敗的現象，不利于提升心率檢測的效率和準確性的問題。本專利技術實施例是這樣實現的，一種心率檢測方法，包括：采集用戶的圖像；在所述圖像中，提取面部特征點；根據提取的面部特征點，選取光照分布均勻的面部區域；對選取的面部區域進行圖像平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率。本專利技術實施例的另一目的在于提供一種心率檢測裝置，包括：采集模塊，用于采集用戶的圖像；提取模塊，用于在所述圖像中，提取面部特征點；選取模塊，用于根據提取的面部特征點，選取光照分布均勻的面部區域；心率檢測模塊，用于對選取的面部區域進行圖像平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率。在本專利技術實施例中，根據提取的面部特征點，選取光照分布均勻的面部區域；對選取的面部區域進行圖像平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率，解決了目前基于皮膚顏色變化的心率檢測系統，心率測量復雜，對于一些側面的人臉圖像魯棒性較差，會出現檢測失敗的現象，不利于提升心率檢測的效率和準確性的問題。有益效果在于以下兩方面，一方面，不要求對測試者人臉嚴格進行正面拍攝，即使用戶拍攝側面的人臉，也能測量成功，從而提高了心率檢測的命中率和效率；另一方面，基于面部特征點的提取，能夠有效地提取穩定的均勻光照區域，從而提升了心率檢測系統的準確性，同時能夠很好地提升用戶體驗。附圖說明圖1是本專利技術實施例提供的心率檢測方法的實現流程圖；圖2是本專利技術實施例提供的心率檢測方法步驟S103的實現流程圖；圖3是本專利技術實施例提供的心率檢測方法步驟S104的實現流程圖；圖4是本專利技術實施例提供的心率檢測方法步驟S302的實現流程圖；圖5是本專利技術實施例提供的面部特征點的較佳樣例圖；圖6是本專利技術實施例提供的圖像連通區域的較佳樣例圖；圖7是本專利技術實施例提供的心率檢測方法較佳的應用流程圖；圖8是本專利技術實施例提供的心率檢測裝置的結構框圖。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。應當理解，當在本說明書和所附權利要求書中使用時，術語“包括”和“包含”指示所描述特征、整體、步驟、操作、元素和/或組件的存在，但并不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元素、組件和/或其集合的存在或添加。還應當理解，在此本專利技術說明書中所使用的術語僅僅是出于描述特定實施例的目的而并不意在限制本專利技術。如在本專利技術說明書和所附權利要求書中所使用的那樣，除非上下文清楚地指明其它情況，否則單數形式的“一”、“一個”及“該”意在包括復數形式。還應當進一步理解，在本專利技術說明書和所附權利要求書中使用的術語“和/或”是指相關聯列出的項中的一個或多個的任何組合以及所有可能組合，并且包括這些組合。如在本說明書和所附權利要求書中所使用的那樣，術語“如果”可以依據上下文被解釋為“當...時”或“一旦”或“響應于確定”或“響應于檢測到”。類似地，短語“如果確定”或“如果檢測到[所描述條件或事件]”可以依據上下文被解釋為意指“一旦確定”或“響應于確定”或“一旦檢測到[所描述條件或事件]”或“響應于檢測到[所描述條件或事件]”。實施例一圖1是本專利技術實施例提供的心率檢測方法的實現流程圖，詳述如下：在步驟S101中，采集用戶的圖像；在步驟S102中，在所述圖像中，提取面部特征點；其中，所述多幀圖像中，利用Haar特征提取算法對圖像中的人臉區域進行捕捉，提取面部特征。在步驟S103中，根據提取的面部特征點，選取光照分布均勻的面部區域；在步驟S104中，對選取的面部區域進行圖像平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率。根據提取的面部特征點，在圖像中選取左臉頰、右臉頰、額頭對應的圖像連通區域；選取所述圖像連通區域長寬均占圖像連通區域預設比例的中心區域；將中心區域設為光照分布均勻的面部區域。在本專利技術實施例中，根據提取的面部特征點，選取光照分布均勻的面部區域；對選取的面部區域進行圖像平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率，有益效果在于以下兩方面，一方面，不要求對測試者人臉嚴格進行正面拍攝，提高了心率檢測的命中率和效率；另一方面，基于面部特征點的提取，能夠有效地提取穩定的均勻光照區域，從而提升了心率檢測系統的準確性，同時能夠很好地提升用戶體驗。實施例二圖2是本專利技術實施例提供的心率檢測方法步驟S103的實現流程圖，詳述如下：在步驟S201中，根據提取到的面部特征點以及所述面部特征點的分布位置，在圖像中選取左臉頰、右臉頰、額頭對應的圖像連通區域；在步驟S202中，選取圖像連通區域中心的預設范圍作為光照分布均勻的面部區域。在本專利技術實施例中，選取圖像連通區域中心的預設范圍作為光照分布均勻的面部區域，避免了由于面部曲線明顯，各個部分采集到的圖像顏色變化差異較大，出現檢測失敗的現象，易于提升心率檢測系統的準確性，同時能夠很好地提升用戶體驗。實施例三本專利技術實施例描述了對選取的面部區域進行圖像平滑處理的實現流程，詳述如下：利用高斯低通濾波器，對提取到的膚色區域進行平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率；或者，利用中值濾波，對提取到的膚色區域進行平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率。在本專利技術實施例中，對選取的面部區域進行圖像平滑處理，進一步避免了由于面部曲線明顯，各個部分采集到的圖像顏色變化差異較大，出現檢測失敗的現象，進一步提升心率檢測系統的準確性。實施例四圖3是本專利技術實施例提供的心率檢測方法步驟S104的實現流程圖，詳述如下：在步驟S301中，對選取的面部區域進行圖像平滑處理；在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種心率檢測方法，其特征在于，包括：采集用戶的圖像；在所述圖像中，提取面部特征點；根據提取的面部特征點，選取光照分布均勻的面部區域；對選取的面部區域進行圖像平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率。

【技術特征摘要】
1.一種心率檢測方法，其特征在于，包括：采集用戶的圖像；在所述圖像中，提取面部特征點；根據提取的面部特征點，選取光照分布均勻的面部區域；對選取的面部區域進行圖像平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率。2.如權利要求1所述的心率檢測方法，其特征在于，所述根據提取的面部特征點，選取光照分布均勻的面部區域，具體為：根據提取到的面部特征點以及所述面部特征點的分布位置，在圖像中選取左臉頰、右臉頰、額頭對應的圖像連通區域；選取圖像連通區域中心的預設范圍作為光照分布均勻的面部區域。3.如權利要求1所述的心率檢測方法，其特征在于，所述對選取的面部區域進行圖像平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率，具體為：利用高斯低通濾波器，對提取到的膚色區域進行平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率；或者，利用中值濾波，對提取到的膚色區域進行平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率。4.如權利要求1或3所述的心率檢測方法，其特征在于，所述對選取的面部區域進行圖像平滑處理，根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化檢測心跳頻率，具體為：對選取的面部區域進行圖像平滑處理；根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化，對圖像平滑處理后的面部區域的R、G、B通道進行頻域處理，檢測出心跳頻率。5.如權利要求4所述的心率檢測方法，其特征在于，所述根據圖像平滑處理后的面部區域的膚色變化，對圖像平滑處理后的面部區域的R、G、B通道進行頻域處理，檢測出心跳頻率，具體為：對圖像平滑處理后的面部區域的R、G、B通道進行均值計算，生成R、G、B通道的均值序列；根據檢測時間，將R、G、B通道的均值序列轉換為描述膚色變化的三個時域信號序列；對所述三個時域信號序列進行傅立葉變換；提取所述三個時域信號序列在頻域中各自響應的優選能量頻率點；對提取到的優選能量頻率點...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李敬源，
申請(專利權)人：TCL集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44