br>[0033](2)波峰Pi與其右邊相鄰的三個值X4，X5，X6組成的數(shù)組X2’ = {pi，X4，X5，X6}中，最大值是波峰的值P1，最小值為波峰右邊第三個值X6。
[0034](3)波峰的值Pi大于所有波峰均值的1/5。
[0035]通過以上三個條件的檢驗將大部分的有效波峰保留，無效波峰剔除，達到了很好的波峰檢測的目的。
[0036]為了實現(xiàn)短時間準確的心率測量，計算出與實際心跳間距更接近的波峰間距，最好的方法就是修正波峰的位置。本發(fā)明采用波峰擬合的方法對波峰位置進行修正。
[0037]采用二次多項式進行波峰擬合。選定正確的波峰區(qū)間，取所有波峰間距平均值intAvg，記某個波峰的位置為P，針對每個擬合范圍為[P-2/3 X intAvg，P+2/3 X intAvg]。對于一個波峰頂端出現(xiàn)了兩個尖峰的情況，將兩個波峰合并在一起做波峰擬合。
[0038]將檢測出的兩個波峰的位置分別記為xdPx2，當(X2-X1)〈intAvg/2，即兩個波峰之間的間距小于所有波峰之間間距均值的一半時，將兩個峰值合并在一起，取擬合信號范圍為[x1-2/3 X intAvg，X2+2/3 X intAvg]進行波峰擬合。否則對兩個波峰分別取擬合范圍為[x1-2/3 X intAvg,xi+2/3 X intAvg]和[X2-2/3 X intAvg,X2+2/3 X intAvg]進行兩次波峰擬合。經(jīng)過波峰擬合后，將拋物線的對稱軸所在的位置確定為是波峰的位置。
[0039]計算出的int，包含以下三部分:
[0040](I)相鄰波峰之間的間距，即相鄰波峰橫坐標之差，例如取第I個波峰與第2個波峰橫坐標之差，第2個波峰與第3個波峰橫坐標之差，以此類推。
[0041]O)相隔波峰橫坐標之差，即每隔一個波峰取一次橫坐標之差，例如取第I個波峰與第3個波峰橫坐標之差，第2個波峰與第4個波峰橫坐標之差。
[0042](3)取(1)(2)得到的值的均值，然后將相隔波峰之間的間距除以2與均值求差。
[0043]這樣計算出的int能夠最大限度的保留與心跳間距最接近的波峰間距。
[0044]采用固定組距，每次往后平移一個單位，然后將每個數(shù)出現(xiàn)的頻數(shù)進行求和統(tǒng)計。以組距為5為例，上面是正常人的心率范圍計算出的正確的int范圍，下面是實驗測得的每個int做直方圖統(tǒng)計，得到頻數(shù)。對得到的結(jié)果進行組距為5的直方圖統(tǒng)計，即第1-5個數(shù)出現(xiàn)的頻數(shù)求和，第2-6個數(shù)出現(xiàn)的頻數(shù)求和，以此類推。通過重疊區(qū)域直方圖統(tǒng)計得到頻數(shù)最大的組，對這組數(shù)據(jù)做加權(quán)平均，就能夠計算出與實際心跳間距最接近的數(shù)據(jù)。記頻數(shù)最大的組中的每個int為bi，bi對應(yīng)出現(xiàn)的頻數(shù)為m，其對應(yīng)的加權(quán)平均值b’可以由以下共式得到。
[0045]b，= Σ (biXru)/Xni
[0046]本發(fā)明方法所計算出的心率，是每個視頻時間長度內(nèi)的平均心率。
[0047]然后利用下式計算出心率h= 60Xfs/b’，其中fs為采樣頻率。
[0048]綜上所述，本發(fā)明提出一種用于移動終端的信息采集方法，通過移動終端遠距離采集生理數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)采集的準確性和用戶的舒適性。
[0049]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計算系統(tǒng)來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算系統(tǒng)上，或者分布在多個計算系統(tǒng)所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算系統(tǒng)可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲系統(tǒng)中由計算系統(tǒng)來執(zhí)行。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0050]應(yīng)當理解的是，本發(fā)明的上述【具體實施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【主權(quán)項】
1.一種用于移動終端的信息采集方法，其特征在于，包括: 在移動終端的視頻圖像中捕獲皮膚區(qū)域，過濾皮膚區(qū)域的像素點的干擾噪聲得到心率信號;計算心率信號的波峰間距，通過統(tǒng)計直方圖進行心率測量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在移動終端的視頻圖像中捕獲皮膚區(qū)域，過濾皮膚區(qū)域的像素點的干擾噪聲得到心率信號，進一步包括: 在視頻預(yù)處理過程中，將視頻的所有幀經(jīng)過計算后得到RGB通道的三個信號，將綠色通道像素值的均值中的主分量信號提取出來，通過皮膚的定位及跟蹤，確定感興趣區(qū)域后，取感興趣區(qū)域所有像素點像素值的平均值;獲取三塊感興趣區(qū)域的綠色通道像素值的平均值曲線，對這三條曲線的三組數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)降維，提取出包含心率信息的一維數(shù)據(jù)曲線;所述數(shù)據(jù)降維包括通過主分量分析得到主分量過濾噪聲，保留心率周期信號。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算心率信號的波峰間距，通過統(tǒng)計直方圖進行心率測量，進一步包括: 將原始心率信號X分為由周期性的心動信號Xstat和低頻非周期性的趨勢信號Xtrend，利用時變的FIR高通濾波器將低頻非周期的趨勢信號過濾，保留周期信號的部分； 提取心率信號波峰之間的間距，然后進行直方圖統(tǒng)計，計算出心跳間距，最后計算出心率，其中在計算心跳間距時，首先進行波峰檢測，包括檢測信號中極大值的位置，也就是信號在某一小范圍內(nèi)的最大值;采用以下波峰檢驗條件: 記檢測出信號X= {χι，χ2，...，χη}的波峰為pi，i = l，2，…，m，m為波峰的個數(shù)，僅當pi滿足以下三個條件時，確定為有效波峰: (1)波峰Pi與其左邊相鄰的三個值X1，X2，X3組成的數(shù)組Xl’= Ul，X2，X3，Pi}中，最大值是波峰的值Pi，最小值為波峰左邊第三個值Xl ； (2)波峰Pi與其右邊相鄰的三個值X4，X5，X6組成的數(shù)組X2’= {pi，X4，X5，X6}中，最大值是波峰的值Pi，最小值為波峰右邊第三個值X6 ； (3)波峰的值Pi大于所有波峰均值的1/5; 采用二次多項式波峰擬合對波峰位置進行修正，擬合過程進一步包括: 選定正確的波峰區(qū)間，取所有波峰間距平均值intAvg，記某個波峰的位置為P，針對每個擬合范圍為[P-2/3 X intAvg，P+2/3 XintAvg]對于一個波峰頂端出現(xiàn)了兩個尖峰的情況，將兩個波峰合并在一起做波峰擬合;將檢測出的兩個波峰的位置分別記為xdPx2，當(X2-X1)〈intAvg/2即兩個波峰之間的間距小于所有波峰之間間距均值的一半時，將兩個峰值合并在一起，取擬合信號范圍為[x1-2/3 X intAvg，X2+2/3 X intAvg]進行波峰擬合;否則對兩個波峰分別取擬合范圍為[x1-2/3 X intAvg,xi+2/3 X intAvg]和[X2-2/3 X intAvg,X2+2/3 X intAvg]進行兩次波峰擬合。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于移動終端的信息采集方法，該方法包括：在移動終端的視頻圖像中捕獲皮膚區(qū)域，過濾皮膚區(qū)域的像素點的干擾噪聲得到心率信號；計算心率信號的波峰間距，通過統(tǒng)計直方圖進行心率測量。本發(fā)明提出一種用于移動終端的信息采集方法，通過移動終端遠距離采集生理數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)采集的準確性和用戶的舒適性。
【IPC分類】A61B5/0245, G06T7/00, G06T5/40, G06T5/00, A61B5/00
【公開號】CN105615864
【申請?zhí)枴緾N201610195374
【發(fā)明人】周琳, 陳林瑞
【申請人】四川東鼎里智信息技術(shù)有限責任公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月31日