脈搏波信號(hào)的提取方法、提取裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)、電子設(shè)備制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種脈搏波信號(hào)的提取方法、提取裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)、電子設(shè)備，所述脈搏波信號(hào)的提取方法包括：采集被測(cè)目標(biāo)的視頻數(shù)據(jù)，其中，視頻數(shù)據(jù)包括多幀視頻圖像和各視頻圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳；確定每幀視頻圖像的信息值，并根據(jù)信息值和對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳得到基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)；將基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)的空間向量分解模型，輸出脈搏波信號(hào)空間矩陣；對(duì)脈搏波信號(hào)空間矩陣進(jìn)行歸一化處理，得到被測(cè)目標(biāo)的脈搏波信號(hào)。由此，該脈搏波信號(hào)的提取方法，可得到與接觸式脈搏波傳感器媲美的、純凈的被測(cè)目標(biāo)的脈搏波信號(hào)。純凈的被測(cè)目標(biāo)的脈搏波信號(hào)。純凈的被測(cè)目標(biāo)的脈搏波信號(hào)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
脈搏波信號(hào)的提取方法、提取裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)、電子設(shè)備


[0001]本專利技術(shù)涉及生物工程和人工智能
，尤其涉及一種脈搏波信號(hào)的提取方法，一種脈搏波信號(hào)的提取裝置，一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和一種電子設(shè)備。

技術(shù)介紹

[0002]相關(guān)技術(shù)中，在通過(guò)視頻(圖像序列)得到脈搏波信號(hào)時(shí)，主要是通過(guò)頻域?yàn)V波手段剔除有效頻帶(1hz～3.33hz)外的噪聲，得到脈搏波信號(hào)，少數(shù)通過(guò)檢測(cè)血紅蛋白容量得到一條與心率相關(guān)的信號(hào)。然而，通過(guò)上述技術(shù)得到的信號(hào)，并不純凈，原因是頻帶內(nèi)的噪聲沒(méi)有去除，通過(guò)血紅蛋白得到的信號(hào)與脈搏波信號(hào)相關(guān)性小。噪聲在信號(hào)中的占比很大，甚至可能完全把脈搏波信號(hào)淹沒(méi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0003]本專利技術(shù)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本專利技術(shù)的第一個(gè)目的在于提出一種脈搏波信號(hào)的提取方法，可得到與接觸式脈搏波傳感器媲美的、純凈的被測(cè)目標(biāo)的脈搏波信號(hào)。
[0004]本專利技術(shù)的第二個(gè)目的在于提出一種脈搏波信號(hào)的提取裝置。
[0005]本專利技術(shù)的第三個(gè)目的在于提出一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。
[0006]本專利技術(shù)的第四個(gè)目的在于提出一種電子設(shè)備。
[0007]為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)第一方面實(shí)施例提出了一種脈搏波信號(hào)的提取方法，包括以下步驟：采集被測(cè)目標(biāo)的視頻數(shù)據(jù)，其中，所述視頻數(shù)據(jù)包括多幀視頻圖像和各視頻圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳；確定每幀視頻圖像的信息值，并根據(jù)所述信息值和對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳得到基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)；將所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)的空間向量分解模型，輸出脈搏波信號(hào)空間矩陣；對(duì)所述脈搏波信號(hào)空間矩陣進(jìn)行歸一化處理，得到所述被測(cè)目標(biāo)的脈搏波信號(hào)。
[0008]根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，確定視頻圖像的信息值，包括：對(duì)所述視頻圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到所述視頻圖像的感興趣區(qū)域；對(duì)所述感興趣區(qū)域進(jìn)行RGB顏色向量分解，得到RGB顏色矩陣；對(duì)所述RGB顏色矩陣中的每個(gè)顏色分量計(jì)算平均值，得到相應(yīng)的信息值。
[0009]根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述根據(jù)所述信息值和對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳得到基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)，包括：將各所述視頻圖像的信息值按照時(shí)間序列組合得到振動(dòng)信號(hào)矩陣，并將各所述視頻圖像的時(shí)間戳按照時(shí)間序列組合得到時(shí)間戳矩陣；將所述振動(dòng)信號(hào)矩陣與所述時(shí)間戳矩陣組合，得到所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)。
[0010]進(jìn)一步地，在得到所述振動(dòng)信號(hào)矩陣之后，所述方法還包括：將所述振動(dòng)信號(hào)矩陣輸入至預(yù)設(shè)的第一濾波器中，以對(duì)所述振動(dòng)信號(hào)矩陣進(jìn)行濾波處理；和/或在得到所述脈搏波信號(hào)之后，所述方法還包括：將所述脈搏波信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)的第二濾波器中，以對(duì)所述脈搏波信號(hào)進(jìn)行濾波處理。
[0011]根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述預(yù)設(shè)的空間向量分解模型包括第一空間矩陣、第
二空間矩陣，其中，通過(guò)下式得到所述脈搏波信號(hào)空間矩陣：所述脈搏波信號(hào)空間矩陣＝所述第一空間矩陣*(所述第二空間矩陣*所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào))，其中，所述第一空間矩陣的形狀為1*3，所述第二空間矩陣的形狀為3*4，所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)的形狀為4*N，N為視頻圖像的個(gè)數(shù)。
[0012]根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，在將所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)的空間向量分解模型之前，所述方法還包括：根據(jù)所述時(shí)間戳對(duì)所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行插幀處理。
[0013]進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述時(shí)間戳對(duì)所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行插幀處理，包括：計(jì)算所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)中任意兩相鄰信息值時(shí)間戳的差值；如果所述差值大于第一預(yù)設(shè)時(shí)間，則確定需要對(duì)所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行插幀處理，并根據(jù)所述差值確定需要插幀的數(shù)量；根據(jù)所述數(shù)量、兩相鄰信息值及其時(shí)間戳，得到需插入的信息值及其對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳；將所述需插入的信息值及其對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳插入所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)。
[0014]根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)如下公式對(duì)所述脈搏波信號(hào)空間矩陣進(jìn)行歸一化處理：其中，w
k
為所述脈搏波信號(hào)空間矩陣中的第k個(gè)元素，n為所述脈搏波信號(hào)空間矩陣中元素的個(gè)數(shù)，α為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，Ψ(k)為歸一化處理后得到的脈搏波信號(hào)的第k個(gè)元素。
[0015]根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的脈搏波信號(hào)的提取方法，采集被測(cè)目標(biāo)的視頻數(shù)據(jù)，其中，所述視頻數(shù)據(jù)包括多幀視頻圖像和各視頻圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳；確定每幀視頻圖像的信息值，并根據(jù)所述信息值和對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳得到基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)；將所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)的空間向量分解模型，輸出脈搏波信號(hào)空間矩陣；對(duì)所述脈搏波信號(hào)空間矩陣進(jìn)行歸一化處理，得到所述被測(cè)目標(biāo)的脈搏波信號(hào)。由此，該脈搏波信號(hào)的提取方法，通過(guò)將基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)的空間向量分解模型，輸出脈搏波信號(hào)空間矩陣，以及對(duì)脈搏波信號(hào)空間矩陣進(jìn)行歸一化處理，得到可與接觸式脈搏波傳感器媲美的、純凈的被測(cè)目標(biāo)的脈搏波信號(hào)。
[0016]為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)第二方面實(shí)施例提出了一種脈搏波信號(hào)的提取裝置，包括：采集模塊，用于采集被測(cè)目標(biāo)的視頻數(shù)據(jù)，其中，所述視頻數(shù)據(jù)包括多幀視頻圖像和各視頻圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳；確定模塊，用于確定每幀視頻圖像的信息值，并根據(jù)所述信息值和對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳得到基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)；生成模塊，用于將所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)的空間向量分解模型，輸出脈搏波信號(hào)空間矩陣；處理模塊，用于對(duì)所述脈搏波信號(hào)空間矩陣進(jìn)行歸一化處理，得到所述被測(cè)目標(biāo)的脈搏波信號(hào)。
[0017]根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的脈搏波信號(hào)的提取裝置，采集被測(cè)目標(biāo)的視頻數(shù)據(jù)，其中，所述視頻數(shù)據(jù)包括多幀視頻圖像和各視頻圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳；確定每幀視頻圖像的信息值，并根據(jù)所述信息值和對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳得到基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)；將所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)的空間向量分解模型，輸出脈搏波信號(hào)空間矩陣；對(duì)所述脈搏波信號(hào)空間矩陣進(jìn)行歸一化處理，得到所述被測(cè)目標(biāo)的脈搏波信號(hào)。由此，該脈搏波信號(hào)的提取裝置，通過(guò)將基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)的空間向量分解模型，輸出脈搏波信號(hào)空
間矩陣，以及對(duì)脈搏波信號(hào)空間矩陣進(jìn)行歸一化處理，得到可與接觸式脈搏波傳感器媲美的、純凈的被測(cè)目標(biāo)的脈搏波信號(hào)。
[0018]為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)第三方面實(shí)施例提出了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)所述的脈搏波信號(hào)的提取方法。
[0019]為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)第四方面實(shí)施例提出了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)所述的脈搏波信號(hào)的提取方法。
[0020]本專利技術(shù)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本專利技術(shù)的實(shí)踐了解到。
附圖說(shuō)明
[0021]圖1是本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的脈搏波信號(hào)的提取方法的流程示意圖；
[0022]圖2是本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的攝像機(jī)接收成像光路徑的示意圖；
[0023]圖3是本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的脈搏波信號(hào)的提取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種脈搏波信號(hào)的提取方法，其特征在于，包括以下步驟：采集被測(cè)目標(biāo)的視頻數(shù)據(jù)，其中，所述視頻數(shù)據(jù)包括多幀視頻圖像和各視頻圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳；確定每幀視頻圖像的信息值，并根據(jù)所述信息值和對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳得到基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)；將所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)的空間向量分解模型，輸出脈搏波信號(hào)空間矩陣；對(duì)所述脈搏波信號(hào)空間矩陣進(jìn)行歸一化處理，得到所述被測(cè)目標(biāo)的脈搏波信號(hào)。2.如權(quán)利要求1所述的脈搏波信號(hào)的提取方法，其特征在于，確定視頻圖像的信息值，包括：對(duì)所述視頻圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到所述視頻圖像的感興趣區(qū)域；對(duì)所述感興趣區(qū)域進(jìn)行RGB顏色向量分解，得到RGB顏色矩陣；對(duì)所述RGB顏色矩陣中的每個(gè)顏色分量計(jì)算平均值，得到相應(yīng)的信息值。3.如權(quán)利要求1所述的脈搏波信號(hào)的提取方法，其特征在于，所述根據(jù)所述信息值和對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳得到基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)，包括：將各所述視頻圖像的信息值按照時(shí)間序列組合得到振動(dòng)信號(hào)矩陣，并將各所述視頻圖像的時(shí)間戳按照時(shí)間序列組合得到時(shí)間戳矩陣；將所述振動(dòng)信號(hào)矩陣與所述時(shí)間戳矩陣組合，得到所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)。4.如權(quán)利要求3所述的脈搏波信號(hào)的提取方法，其特征在于，在得到所述振動(dòng)信號(hào)矩陣之后，所述方法還包括：將所述振動(dòng)信號(hào)矩陣輸入至預(yù)設(shè)的第一濾波器中，以對(duì)所述振動(dòng)信號(hào)矩陣進(jìn)行濾波處理；和/或在得到所述脈搏波信號(hào)之后，所述方法還包括：將所述脈搏波信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)的第二濾波器中，以對(duì)所述脈搏波信號(hào)進(jìn)行濾波處理。5.如權(quán)利要求1所述的脈搏波信號(hào)的提取方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的空間向量分解模型包括第一空間矩陣、第二空間矩陣，其中，通過(guò)下式得到所述脈搏波信號(hào)空間矩陣：所述脈搏波信號(hào)空間矩陣＝所述第一空間矩陣*(所述第二空間矩陣*所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào))，其中，所述第一空間矩陣的形狀為1*3，所述第二空間矩陣的形狀為3*4，所述基于時(shí)間序列的振動(dòng)信號(hào)的形狀為4*N，N為視頻圖像的個(gè)數(shù)。6.如權(quán)利要求1所述的脈搏波信號(hào)的提取方法，其特征在于，在將所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：檀春節(jié)，翁文娟，楊程越，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：安徽五域安全技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：