一種心率檢測(cè)方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種心率檢測(cè)方法，包括：檢測(cè)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度；判斷光線亮度是否滿足預(yù)設(shè)條件，若否，則：生成紅外線光線；判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)，若是，則：對(duì)被檢測(cè)者的臉部進(jìn)行3D掃描建模；基于3D掃描所建的模型，通過(guò)運(yùn)動(dòng)跟蹤算法進(jìn)行臉部追蹤，提取出運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；基于運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù)光譜變換數(shù)據(jù)構(gòu)成原始數(shù)據(jù)；對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立成分分析去除噪音；對(duì)去除噪音后的數(shù)據(jù)采用快速傅氏變換進(jìn)行波形分析，得到實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)。本發(fā)明能夠降低測(cè)量環(huán)境對(duì)測(cè)量精度的影響，提高心率測(cè)量準(zhǔn)確度。本發(fā)明還公開(kāi)了一種心率檢測(cè)系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】
一種心率檢測(cè)方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及心率檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種心率檢測(cè)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]美國(guó)麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)心臟向頭部輸出新鮮血液時(shí)，由于壓力的原因，人的頭部會(huì)出現(xiàn)肉眼難以分辨的輕微晃動(dòng)。在有光源的情況下，由于頭部的輕微晃動(dòng)，會(huì)造成臉部皮膚對(duì)光折射角度的輕微變動(dòng)，從而引起同一塊皮膚因心率而造成皮膚顏色的規(guī)律性的改變。利用這一現(xiàn)象，通過(guò)檢測(cè)人體頭部因輕微晃動(dòng)引起的臉部膚色變化，就可以計(jì)算出心率。所以，通過(guò)對(duì)一段影像中人體面部的圖像進(jìn)行分析，就可以得到詳細(xì)且準(zhǔn)確的心率數(shù)值。
[0003]美國(guó)麻省理工學(xué)院成員根據(jù)上述發(fā)現(xiàn)，開(kāi)發(fā)了一款叫Card1Buddy的商業(yè)化手機(jī)軟件，可以通過(guò)用戶智能手機(jī)的前置攝像頭，去捕捉用戶面部(額頭部，額頭部反光效果最佳)肉眼看不到的光線變化，而根據(jù)這些變化計(jì)算出使用者的心率。
[0004]可以發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)是通過(guò)使用攝像頭捕捉因頭部搖動(dòng)引起的臉部膚色變化的差異頻率來(lái)測(cè)算心率的，歸根結(jié)底其核心是分辨臉部光線的變化頻率。
[0005]因此，該技術(shù)的測(cè)量精度受到外部光線強(qiáng)弱，被測(cè)者的膚色反射效果，以及被測(cè)者頭部晃動(dòng)的頻率三個(gè)因素的巨大影響。即在沒(méi)有光源的情況下無(wú)法測(cè)量心率，同時(shí)在光線過(guò)暗或者光線強(qiáng)弱突然發(fā)生改變時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種心率檢測(cè)方法，能夠降低測(cè)量環(huán)境對(duì)測(cè)量精度的影響，提高心率測(cè)量準(zhǔn)確度。
[0007]本發(fā)明提供了一種心率檢測(cè)方法，包括:
[0008]檢測(cè)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度；
[0009]判斷所述光線亮度是否滿足預(yù)設(shè)條件，若否，則:
[0010]生成紅外線光線；
[0011]判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)，若是，則:
[0012]對(duì)被檢測(cè)者的臉部進(jìn)行3D掃描建模；
[0013]基于3D掃描所建的模型，通過(guò)運(yùn)動(dòng)跟蹤算法進(jìn)行臉部追蹤，提取出運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；
[0014]基于所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù)；
[0015]所述光譜變換數(shù)據(jù)構(gòu)成原始數(shù)據(jù)；
[0016]對(duì)所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立成分分析去除噪音；
[0017]對(duì)去除噪音后的數(shù)據(jù)采用快速傅氏變換進(jìn)行波形分析，得到實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)。
[0018]優(yōu)選地，所述判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)的結(jié)果為否后，還包括:
[0019]生成檢測(cè)失敗提不彳目息。
[0020]優(yōu)選地，所述對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù)包括:
[0021]通過(guò)第一攝像頭采集被檢測(cè)者的第一組人臉圖像集合；
[0022]對(duì)所述第一組人臉圖像集合根據(jù)哈爾特征進(jìn)行臉部識(shí)別，抽取出第一組紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)。
[0023]優(yōu)選地，所述對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù)還包括:
[0024]通過(guò)第二攝像頭采集被檢測(cè)者的第二組人臉圖像集合；
[0025]對(duì)所述第二組人臉圖像集合根據(jù)哈爾特征進(jìn)行臉部識(shí)別，抽取出第二組紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)。
[0026]優(yōu)選地，所述判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)的結(jié)果為是后，還包括:
[0027]檢測(cè)被檢測(cè)者的位移數(shù)據(jù)；
[0028]判斷所述位移數(shù)據(jù)是否大于等于預(yù)設(shè)值，若是，則:
[0029]對(duì)所述位移數(shù)據(jù)的信號(hào)進(jìn)行增益，所述增益后的位移數(shù)據(jù)和光譜變換數(shù)據(jù)構(gòu)成原始數(shù)據(jù)。
[0030]優(yōu)選地，所述對(duì)去除噪音后的數(shù)據(jù)采用快速傅氏變換進(jìn)行波形分析，得到實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)后還包括:
[0031]使用主成分分析方法分析預(yù)設(shè)時(shí)間段的實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)，推算出被檢測(cè)者的心率周期，通過(guò)所述心率周期對(duì)所述實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到被檢測(cè)者的準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)。
[0032]優(yōu)選地，所述對(duì)去除噪音后的數(shù)據(jù)采用快速傅氏變換進(jìn)行波形分析，得到實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)后還包括:
[0033]發(fā)送所述心率數(shù)據(jù)至移動(dòng)終端。
[0034]一種心率檢測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0035]光線亮度檢測(cè)單元，用于檢測(cè)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度；
[0036]光線亮度判斷單元，用于判斷所述光線亮度是否滿足預(yù)設(shè)條件；
[0037]紅外線光線生成單元，用于當(dāng)所述光線亮度判斷單元判斷所述光線亮度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，生成紅外線光線；
[0038]距離判斷單元，用于判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)；
[0039]建模單元，用于當(dāng)所述距離判斷單元判斷被檢測(cè)者的頭部在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)時(shí)，對(duì)被檢測(cè)者的臉部進(jìn)行3D掃描建模；
[0040]提取單元，用于基于3D掃描所建的模型，通過(guò)運(yùn)動(dòng)追蹤算法進(jìn)行臉部追蹤，提取出運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；
[0041]抽取單元，用于基于所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù);所述光譜變換數(shù)據(jù)構(gòu)成原始數(shù)據(jù)；
[0042]去噪單元，用于對(duì)所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立成分分析去除噪音；
[0043]分析單元，用于對(duì)去除噪音后的數(shù)據(jù)采用快速傅氏變換進(jìn)行波形分析，得到實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)。
[0044]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括:
[0045]提示信息生成單元，用于當(dāng)所述距離判斷單元判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)的結(jié)果為否時(shí)，生成檢測(cè)失敗提示信息。
[0046]優(yōu)選地，所述抽取單元包括:
[0047]第一攝像頭，用于采集被檢測(cè)者的第一組人臉圖像集合；
[0048]第一識(shí)別單元，用于對(duì)所述第一組人臉圖像集合根據(jù)哈爾特征進(jìn)行臉部識(shí)別，抽取出第一組紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)。
[0049]優(yōu)選地，所述抽取單元還包括:
[0050]第二攝像頭，用于采集被檢測(cè)者的第二組人臉圖像集合；
[0051 ]第二識(shí)別單元，用于對(duì)所述第二組人臉圖像集合根據(jù)哈爾特征進(jìn)行臉部識(shí)別，抽取出第二組紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)。
[0052]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括:
[0053]微波雷達(dá)，用于檢測(cè)被檢測(cè)者的位移數(shù)據(jù)；
[0054]位移判斷單元，用于判斷所述位移數(shù)據(jù)是否大于等于預(yù)設(shè)值；
[0055]自動(dòng)增益控制單元，用于當(dāng)所述位移判斷單元判斷所述位移數(shù)據(jù)大于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，對(duì)所述位移數(shù)據(jù)的信號(hào)進(jìn)行增益，所述增益后的位移數(shù)據(jù)和光譜變換數(shù)據(jù)構(gòu)成原始數(shù)據(jù)。
[0056]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)，還包括:
[0057]修正單元，用于使用主成分分析方法分析預(yù)設(shè)時(shí)間段的實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)，推算出被檢測(cè)者的心率周期，通過(guò)所述心率周期對(duì)所述實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到被檢測(cè)者的準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)。
[0058]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括:
[0059]發(fā)送單元，用于發(fā)送所述心率數(shù)據(jù)至移動(dòng)終端。
[0060]由上述方案可知，本發(fā)明提供的一種心率檢測(cè)方法，在進(jìn)行心率檢測(cè)時(shí)，通過(guò)對(duì)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)判斷光線亮度不滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，生成紅外線光線，克服了因測(cè)量環(huán)境光線不理想造成測(cè)量產(chǎn)生較大誤差的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0061]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0062]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一公開(kāi)的一種心率檢測(cè)方法的流程圖；
[0063]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二公開(kāi)的一種心率檢測(cè)方法的流程圖；
[0064]圖3為本發(fā)明實(shí)施例三公開(kāi)的一種心率檢測(cè)方法的流程圖；
[0065]圖4為本發(fā)明實(shí)施例四公開(kāi)的一種心率檢測(cè)方法的流程圖；
[0066]圖5為本發(fā)明公開(kāi)的一種對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù)的方法流程圖；
[0067]圖6為本發(fā)明公開(kāi)的另一種對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù)的方法流程圖；
[0068]圖7為本發(fā)明公開(kāi)的用于檢測(cè)人臉哈爾特征的示意圖；
[0069]圖8為本發(fā)明實(shí)施例五公開(kāi)的一種心率檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0070]圖9為本發(fā)明實(shí)施例六公開(kāi)的一種心率檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0071]圖10為本發(fā)明實(shí)施例七公開(kāi)的一種心率檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0072]圖11為本發(fā)明實(shí)施例八公開(kāi)的一種心率檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0073]圖12為本發(fā)明公開(kāi)的一種抽取單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0074]圖13為本發(fā)明公開(kāi)的另一種抽取單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0075]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0076]如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例一公開(kāi)的一種心率檢測(cè)方法，包括:
[0077]SlOl、檢測(cè)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度；
[0078]當(dāng)需要對(duì)被檢測(cè)者進(jìn)行心率檢測(cè)時(shí)，當(dāng)被檢測(cè)者進(jìn)入探測(cè)范圍內(nèi)后，對(duì)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度進(jìn)行檢測(cè)，例如，可以通過(guò)光線感應(yīng)器對(duì)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度進(jìn)行檢測(cè)。
[0079]S102、判斷所述光線亮度是否滿足預(yù)設(shè)條件，若否，則進(jìn)入S103，若是，則進(jìn)入S104:
[0080]當(dāng)檢測(cè)到被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度后，對(duì)檢測(cè)到的光線亮度進(jìn)行判斷，判斷光線亮度是否滿足預(yù)設(shè)條件，所述的預(yù)設(shè)條件為預(yù)先設(shè)置的光線亮度值，可以根據(jù)實(shí)際檢測(cè)需求進(jìn)行靈活的設(shè)置。
[0081 ] S103、生成紅外線光線；
[0082]當(dāng)判斷光線亮度不滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，為了提高心率檢測(cè)的準(zhǔn)確度，生成紅外線光線，相當(dāng)于對(duì)被檢測(cè)者所處環(huán)境進(jìn)行補(bǔ)光，使得被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度滿足預(yù)設(shè)條件。
[0083]S104、判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)，若是，則進(jìn)入S105:
[0084]當(dāng)生成紅外光線使得被檢測(cè)者所處的環(huán)境光線亮度滿足檢測(cè)需求時(shí)，進(jìn)一步判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)。
[0085 ] S105、對(duì)被檢測(cè)者的臉部進(jìn)行3D掃描建模；
[0086]當(dāng)判斷被檢測(cè)者的頭部在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)時(shí)，對(duì)被檢測(cè)者的臉部進(jìn)行3D掃描建模。3D掃描建模的基礎(chǔ)原理使用了雙目視覺(jué)技術(shù)，即使用攝像頭設(shè)備來(lái)進(jìn)行三維重建，基礎(chǔ)原理為三角測(cè)距原理。
[0087]S106、基于3D掃描所建的模型，通過(guò)運(yùn)動(dòng)跟蹤算法進(jìn)行臉部追蹤，提取出運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；
[0088]通過(guò)CamShift(ContinuouslyApative Mean-Shift，運(yùn)動(dòng)跟蹤算法)進(jìn)行臉部追蹤，提取出臉部運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。CamShift算法主要通過(guò)視頻圖像中的物體運(yùn)動(dòng)顏色信息來(lái)對(duì)物體進(jìn)行追蹤。Camshift法會(huì)使用目標(biāo)顏色的直方圖模型將圖像轉(zhuǎn)化成為顏色概率的分布圖，并且初始化一個(gè)搜索窗口的位置與大小，然后根據(jù)之前一幀得到的數(shù)據(jù)結(jié)果自動(dòng)適應(yīng)調(diào)節(jié)搜索窗口的位置與大小，從而對(duì)當(dāng)前圖像中目標(biāo)的中心位置進(jìn)行即時(shí)定位。
[0089]S107、基于運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù)，所述光譜變換數(shù)據(jù)構(gòu)成原始數(shù)據(jù)；
[0090]S108、對(duì)所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立成分分析去除噪音；
[0091]為了使得心率檢測(cè)的結(jié)果更加的準(zhǔn)確，對(duì)獲取的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立成分分析去除噪音。獨(dú)立成分分析:是一種利用統(tǒng)計(jì)原理進(jìn)行計(jì)算的方法，它是一個(gè)線性變換。這個(gè)變換把數(shù)據(jù)或信號(hào)分離成統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的非高斯的信號(hào)源的線性組合。獨(dú)立成分分析的最重要的假設(shè)就是信號(hào)源統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。這個(gè)假設(shè)在大多數(shù)盲信號(hào)分離的情況中符合實(shí)際情況。即使當(dāng)該假設(shè)不滿足時(shí)，仍然可以用獨(dú)立成分分析來(lái)把觀察信號(hào)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立化，從而進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)的特性。當(dāng)特征確認(rèn)之后，我們就可以將信號(hào)源中無(wú)用的部分進(jìn)行過(guò)濾，從而去除噪音。
[0092]S109、對(duì)去除噪音后的數(shù)據(jù)采用快速傅氏變換進(jìn)行波形分析，得到實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)。
[0093]快速傅氏變換是計(jì)算序列的離散傅里葉變換或其逆變換的一種算法。傅里葉分析將信號(hào)從原始域(通常是時(shí)間或空間)轉(zhuǎn)換到頻域的表示或者逆過(guò)來(lái)轉(zhuǎn)換。通過(guò)快速傅氏變換進(jìn)行波形分析，得到被檢測(cè)者實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)。
[0094]綜上所述，在上述實(shí)施例中，在進(jìn)行心率檢測(cè)時(shí)，通過(guò)對(duì)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)判斷光線亮度不滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，生成紅外線光線，克服了因測(cè)量環(huán)境光線不理想造成測(cè)量產(chǎn)生較大誤差的問(wèn)題。
[0095]在心率檢測(cè)的過(guò)程中，有可能存在被檢測(cè)者身體晃動(dòng)的情況，為了保證被檢測(cè)者在身體晃動(dòng)的情況下也能準(zhǔn)確的檢測(cè)出心率，本發(fā)明的實(shí)施例二在上述實(shí)施例一的基礎(chǔ)上公開(kāi)了另一種心率檢測(cè)方法，具體如圖2所示，在實(shí)施例一步驟S106后，還包括:
[0096]S201、檢測(cè)被檢測(cè)者的位移數(shù)據(jù)；
[0097]在被檢測(cè)者身體有晃動(dòng)時(shí)以及被檢測(cè)者因呼吸、心跳等引起胸部位置移動(dòng)時(shí)，對(duì)被檢測(cè)者的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，需要說(shuō)明的是，此處的位移數(shù)據(jù)包括被檢測(cè)者體位變化引起的位移數(shù)據(jù)以及因呼吸、心跳引起的胸部位移數(shù)據(jù)，在對(duì)位移數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)可通過(guò)微波雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè)。微波雷達(dá)中的微波是波長(zhǎng)很短的無(wú)線電波，微波的方向性很好，速度等于光速。微波遇到障礙物立即被反射回來(lái)，再被雷達(dá)測(cè)速計(jì)接收。當(dāng)人物或物體在微波的感應(yīng)范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，便會(huì)啟動(dòng)感應(yīng)器，通過(guò)計(jì)算，可以測(cè)出人體或物體移動(dòng)的速度和頻率。
[0098]S202、判斷所述位移數(shù)據(jù)是否大于等于預(yù)設(shè)值，若是，則進(jìn)入S203:
[0099]為了進(jìn)一步的保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，對(duì)獲取到的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，判斷被檢測(cè)者的位移數(shù)據(jù)是否大于等于預(yù)設(shè)值。
[0100]S203、對(duì)所述位移數(shù)據(jù)的信號(hào)進(jìn)行增益，相應(yīng)的，所述增益后的位移數(shù)據(jù)、光譜變換數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)構(gòu)成原始數(shù)據(jù)。
[0101]當(dāng)判斷被檢測(cè)者的位移數(shù)據(jù)大于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，表明此時(shí)被檢測(cè)者的身體晃動(dòng)幅度較大，此時(shí)，對(duì)位移數(shù)據(jù)的信號(hào)進(jìn)行增益以此來(lái)保證信號(hào)的強(qiáng)度，從而保證檢測(cè)的準(zhǔn)確度。
[0102]本實(shí)施例通過(guò)微波雷達(dá)獲取位移數(shù)據(jù)，將位移數(shù)據(jù)同光譜變換數(shù)據(jù)一同構(gòu)成心率檢測(cè)的原始數(shù)據(jù)，使得心率檢測(cè)更加的準(zhǔn)確。
[0103]如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例三公開(kāi)的另一種心率檢測(cè)方法，本實(shí)施例在上述實(shí)施例二的基礎(chǔ)上，在步驟S109后還包括以下步驟:
[0104]S301、使用主成分分析方法分析預(yù)設(shè)時(shí)間段的實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)，推算出被檢測(cè)者的心率周期，通過(guò)所述心率周期對(duì)所述實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到被檢測(cè)者的準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)。
[0105]為了進(jìn)一步提高心率檢測(cè)的準(zhǔn)確度，對(duì)得到實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到被檢測(cè)者的準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)。具體的，采用主成分分析方法，在多元統(tǒng)計(jì)分析中，主成分分析(Principal components analysis，PCA)是一種分析、簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)集的技術(shù)。主成分分析經(jīng)常用于減少數(shù)據(jù)集的維度同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)集中的對(duì)方差貢獻(xiàn)最大的特征。這是通過(guò)保留低階主成分，忽略高階主成分做到的。這樣低階成分往往能夠保留住數(shù)據(jù)的最重要方面。在本技術(shù)中，使用了主成分分析法之后，我們就可以得出用戶在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，例如8秒鐘之內(nèi)，實(shí)時(shí)心率的特征量(低階成分)，從而獲取用戶的心率周期，對(duì)實(shí)時(shí)心率的準(zhǔn)確度進(jìn)行修正。
[0106]如圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例四公開(kāi)的另一種心率檢測(cè)方法，本實(shí)施例具體為在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在步驟S104判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)的結(jié)果為否后，還包括:
[0107]S401、生成檢測(cè)失敗提示信息。
[0108]當(dāng)判斷被檢測(cè)者的頭部未在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)時(shí)，通過(guò)生成檢測(cè)失敗提示信息對(duì)被檢測(cè)者進(jìn)行提示，以便被檢測(cè)者能夠調(diào)整頭部的距離，使心率檢測(cè)繼續(xù)正常進(jìn)行。生成的提示信息可以通過(guò)燈光閃爍進(jìn)行提示，也可通過(guò)生成語(yǔ)音信息進(jìn)行提示。
[0109]在步驟S301后還包括:
[0110]S402、發(fā)送準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)至移動(dòng)終端。
[0111]可以將修正后得到的準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)通過(guò)有線或無(wú)線的方式發(fā)送至終端，例如，通過(guò)無(wú)線通訊的方式發(fā)射到手機(jī)等移動(dòng)終端，以便對(duì)心率數(shù)據(jù)進(jìn)行查看。
[0112]具體的，在上述的實(shí)施例中，步驟S107基于運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù)的其中一種實(shí)現(xiàn)方式如圖5所示，包括以下步驟:
[0113]S501、通過(guò)第一攝像頭采集被檢測(cè)者的第一組人臉圖像集合；
[0114]S502、對(duì)所述第一組人臉圖像集合根據(jù)哈爾特征進(jìn)行臉部識(shí)別，抽取出第一組紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)。
[0115]哈爾特征，是用于物體識(shí)別的一種數(shù)字圖像特征，是一種實(shí)時(shí)的人臉檢測(cè)算子。假設(shè)當(dāng)前有一個(gè)人臉圖像集合，通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)，眼睛的顏色要比兩頰的深。因此，用于人臉檢測(cè)的哈爾特征是分別放置在眼睛和臉頰的兩個(gè)相鄰矩形。這些矩形的位置則通過(guò)類似于人臉圖像的外接矩形的檢測(cè)窗口進(jìn)行定義。如圖7所示，例如，黑色的亮度為A，白色的亮度為B，A與B的平均亮度之差，便是哈爾特征的特征量，用來(lái)識(shí)別以及實(shí)時(shí)追蹤人臉。
[0116]又因?yàn)槿四樀膬裳酆妥彀偷奈恢枚枷鄬?duì)固定，使用這種方法識(shí)別的精度高對(duì)人臉的特征進(jìn)行識(shí)別和定位追蹤，并且在電腦中還原人臉特征。
[0117]紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)即RGB光譜變換數(shù)據(jù):攝像頭內(nèi)部的分光棱鏡能把入射光分析成紅、藍(lán)、綠三種色光，之后感光耦合組件會(huì)對(duì)圖像的顏色進(jìn)行分析?？刂齐娐窌?huì)使電容單元上的電荷傳到相鄰的下一個(gè)單元，到達(dá)邊緣最后一個(gè)單元時(shí)，電信號(hào)傳入放大器，轉(zhuǎn)變成電位。如此周而復(fù)始，直到整個(gè)視頻都轉(zhuǎn)成電位，取樣并數(shù)字化之后存入內(nèi)存。
[0118]為了進(jìn)一步提高心率檢測(cè)的準(zhǔn)確度，步驟S107基于運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù)，在上述實(shí)現(xiàn)方式的基礎(chǔ)上還可以包括:
[0119]S601、通過(guò)第二攝像頭采集被檢測(cè)者的第二組人臉圖像集合；
[0120]S602、對(duì)所述第二組人臉圖像集合根據(jù)哈爾特征進(jìn)行臉部識(shí)別，抽取出第二組紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)。
[0121]這種實(shí)現(xiàn)方式與圖5所示的實(shí)現(xiàn)方式原理相同，在此不再贅述。通過(guò)兩個(gè)攝像頭獲取兩組光譜變換數(shù)據(jù)，能夠使得心率檢測(cè)更加準(zhǔn)確。
[0122]如圖8所示，為本發(fā)明公開(kāi)的一種心率檢測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0123]光線亮度檢測(cè)單元801，用于檢測(cè)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度；
[0124]當(dāng)需要對(duì)被檢測(cè)者進(jìn)行心率檢測(cè)時(shí)，當(dāng)被檢測(cè)者進(jìn)入探測(cè)范圍內(nèi)后，對(duì)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度進(jìn)行檢測(cè)，例如，可以通過(guò)光線感應(yīng)器對(duì)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度進(jìn)行檢測(cè)。
[0125]光線亮度判斷單元802，用于判斷所述光線亮度是否滿足預(yù)設(shè)條件；
[0126]當(dāng)檢測(cè)到被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度后，對(duì)檢測(cè)到的光線亮度進(jìn)行判斷，判斷光線亮度是否滿足預(yù)設(shè)條件，所述的預(yù)設(shè)條件為預(yù)先設(shè)置的光線亮度值，可以根據(jù)實(shí)際檢測(cè)需求進(jìn)行靈活的設(shè)置。
[0127]紅外線光線生成單元803，用于當(dāng)所述光線亮度判斷單元判斷所述光線亮度是否滿足預(yù)設(shè)條件的結(jié)果為否時(shí)，生成紅外線光線；
[0128]當(dāng)判斷光線亮度不滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，為了提高心率檢測(cè)的準(zhǔn)確度，生成紅外線光線，相當(dāng)于對(duì)被檢測(cè)者所處環(huán)境進(jìn)行補(bǔ)光，使得被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度滿足預(yù)設(shè)條件。
[0129]距離判斷單元804，用于判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)；
[0130]當(dāng)生成紅外光線使得被檢測(cè)者所處的環(huán)境光線亮度滿足檢測(cè)需求時(shí)，進(jìn)一步判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)。
[0131]建模單元805，用于當(dāng)所述距離判斷單元判斷被檢測(cè)者的頭部在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)時(shí)，對(duì)被檢測(cè)者的臉部進(jìn)行3D掃描建模；
[0132]當(dāng)判斷被檢測(cè)者的頭部在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)時(shí)，對(duì)被檢測(cè)者的臉部進(jìn)行3D掃描建模。3D掃描建模的基礎(chǔ)原理使用了雙目視覺(jué)技術(shù)，即使用攝像頭設(shè)備來(lái)進(jìn)行三維重建，基礎(chǔ)原理為三角測(cè)距原理。
[0133]提取單元806，用于基于3D掃描所建的模型，通過(guò)運(yùn)動(dòng)跟蹤算法進(jìn)行臉部追蹤，提取出運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；
[0134]通過(guò)CamShif〖(ContinuouslyApative Mean-Shift，運(yùn)動(dòng)跟蹤算法)進(jìn)行臉部追蹤，提取出臉部運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。CamShift算法主要通過(guò)視頻圖像中的物體運(yùn)動(dòng)顏色信息來(lái)對(duì)物體進(jìn)行追蹤。Camshift法會(huì)使用目標(biāo)顏色的直方圖模型將圖像轉(zhuǎn)化成為顏色概率的分布圖，并且初始化一個(gè)搜索窗口的位置與大小，然后根據(jù)之前一幀得到的數(shù)據(jù)結(jié)果自動(dòng)適應(yīng)調(diào)節(jié)搜索窗口的位置與大小，從而對(duì)當(dāng)前圖像中目標(biāo)的中心位置進(jìn)行即時(shí)定位。
[0135]抽取單元807，用于基于運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù)；
[0136]所述光譜變換數(shù)據(jù)構(gòu)成原始數(shù)據(jù)；
[0137]去噪單元808，用于對(duì)所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立成分分析去除噪音；
[0138]為了使得心率檢測(cè)的結(jié)果更加的準(zhǔn)確，對(duì)獲取的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立成分分析去除噪音。獨(dú)立成分分析:是一種利用統(tǒng)計(jì)原理進(jìn)行計(jì)算的方法，它是一個(gè)線性變換。這個(gè)變換把數(shù)據(jù)或信號(hào)分離成統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的非高斯的信號(hào)源的線性組合。獨(dú)立成分分析的最重要的假設(shè)就是信號(hào)源統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。這個(gè)假設(shè)在大多數(shù)盲信號(hào)分離的情況中符合實(shí)際情況。即使當(dāng)該假設(shè)不滿足時(shí)，仍然可以用獨(dú)立成分分析來(lái)把觀察信號(hào)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立化，從而進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)的特性。當(dāng)特征確認(rèn)之后，我們就可以將信號(hào)源中無(wú)用的部分進(jìn)行過(guò)濾，從而去除噪音。
[0139]分析單元809，用于對(duì)去除噪音后的數(shù)據(jù)采用快速傅氏變換進(jìn)行波形分析，得到實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)。
[0140]快速傅氏變換是計(jì)算序列的離散傅里葉變換或其逆變換的一種算法。傅里葉分析將信號(hào)從原始域(通常是時(shí)間或空間)轉(zhuǎn)換到頻域的表示或者逆過(guò)來(lái)轉(zhuǎn)換。通過(guò)快速傅氏變換進(jìn)行波形分析，得到被檢測(cè)者實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)。
[0141]綜上所述，在上述實(shí)施例中，在進(jìn)行心率檢測(cè)時(shí)，通過(guò)對(duì)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)判斷光線亮度不滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，生成紅外線光線，克服了因測(cè)量環(huán)境光線不理想造成測(cè)量產(chǎn)生較大誤差的問(wèn)題。
[0142]在心率檢測(cè)的過(guò)程中，有可能存在被檢測(cè)者身體晃動(dòng)的情況，為了保證被檢測(cè)者在身體晃動(dòng)的情況下也能準(zhǔn)確的檢測(cè)出心率，本發(fā)明的實(shí)施例六在上述實(shí)施例五的基礎(chǔ)上公開(kāi)了另一種心率檢測(cè)系統(tǒng)，具體如圖9所示，還包括:
[0143]微波雷達(dá)901，用于檢測(cè)被檢測(cè)者的位移數(shù)據(jù)；
[0144]在被檢測(cè)者身體有晃動(dòng)以及被檢測(cè)者因呼吸、心跳等引起胸部位置移動(dòng)時(shí)，對(duì)被檢測(cè)者的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，需要說(shuō)明的是，此處的位移數(shù)據(jù)包括被檢測(cè)者體位變化引起的位移數(shù)據(jù)以及因呼吸、心跳引起的胸部位移數(shù)據(jù)，在對(duì)位移數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)可通過(guò)微波雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè)。微波雷達(dá)中的微波是波長(zhǎng)很短的無(wú)線電波，微波的方向性很好，速度等于光速。微波遇到障礙物立即被反射回來(lái)，再被雷達(dá)測(cè)速計(jì)接收。當(dāng)人物或物體在微波的感應(yīng)范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，便會(huì)啟動(dòng)感應(yīng)器，通過(guò)計(jì)算，可以測(cè)出人體或物體移動(dòng)的速度和頻率。
[0145]位移判斷單元902，用于判斷所述位移數(shù)據(jù)是否大于等于預(yù)設(shè)值；
[0146]為了進(jìn)一步的保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，對(duì)獲取到的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，判斷被檢測(cè)者的位移數(shù)據(jù)是否大于等于預(yù)設(shè)值。
[0147]自動(dòng)增益控制單元903，用于當(dāng)所述位移判斷單元判斷所述位移數(shù)據(jù)大于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，對(duì)所述位移數(shù)據(jù)的信號(hào)進(jìn)行增益，相應(yīng)的，所述增益后的位移數(shù)據(jù)和光譜變換數(shù)據(jù)構(gòu)成原始數(shù)據(jù)。
[0148]當(dāng)判斷被檢測(cè)者的位移數(shù)據(jù)大于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，表明此時(shí)被檢測(cè)者的身體晃動(dòng)幅度較大，此時(shí)，對(duì)位移數(shù)據(jù)的信號(hào)進(jìn)行增益以此來(lái)保證信號(hào)的強(qiáng)度，從而保證檢測(cè)的準(zhǔn)確度。
[0149]本實(shí)施例通過(guò)微波雷達(dá)獲取位移數(shù)據(jù)，將位移數(shù)據(jù)同光譜變換數(shù)據(jù)一同構(gòu)成心率檢測(cè)的原始數(shù)據(jù)，使得心率檢測(cè)更加的準(zhǔn)確。
[0150]如圖10所示，為本發(fā)明實(shí)施例七公開(kāi)的另一種心率檢測(cè)系統(tǒng)，本實(shí)施例在實(shí)施例六的基礎(chǔ)上，還包括:
[0151]修正單元1001，用于使用主成分分析方法分析預(yù)設(shè)時(shí)間段的實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)，推算出被檢測(cè)者的心率周期，通過(guò)所述心率周期對(duì)所述實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到被檢測(cè)者的準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)。
[0152]為了進(jìn)一步提高心率檢測(cè)的準(zhǔn)確度，對(duì)得到實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到被檢測(cè)者的準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)。具體的，采用主成分分析方法，在多元統(tǒng)計(jì)分析中，主成分分析(Principal components analysis，PCA)是一種分析、簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)集的技術(shù)。主成分分析經(jīng)常用于減少數(shù)據(jù)集的維度，同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)集中的對(duì)方差貢獻(xiàn)最大的特征。這是通過(guò)保留低階主成分，忽略高階主成分做到的。這樣低階成分往往能夠保留住數(shù)據(jù)的最重要方面。在本技術(shù)中，使用了主成分分析法之后，我們就可以得出用戶在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，例如8秒鐘之內(nèi)，實(shí)時(shí)心率的特征量(低階成分)，從而獲取用戶的心率周期，對(duì)實(shí)時(shí)心率的準(zhǔn)確度進(jìn)行修正。
[0153]如圖11所示，為本發(fā)明實(shí)施例八公開(kāi)的另一種心率檢測(cè)系統(tǒng)，本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上還包括:
[0154]提示信息生成單元1101，用于生成檢測(cè)失敗提示信息。
[0155]當(dāng)判斷被檢測(cè)者的頭部未在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)時(shí)，通過(guò)生成檢測(cè)失敗提示信息對(duì)被檢測(cè)者進(jìn)行提示，以便被檢測(cè)者能夠調(diào)整頭部的距離，使心率檢測(cè)繼續(xù)正常進(jìn)行。生成的提示信息可以通過(guò)燈光閃爍進(jìn)行提示，也可調(diào)通過(guò)生成語(yǔ)音信息進(jìn)行提示。
[0156]發(fā)送單元1102，用于發(fā)送準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)至移動(dòng)終端。
[0157]可以將修正后得到的準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)通過(guò)有線或無(wú)線的方式發(fā)送至終端，例如，通過(guò)無(wú)線通訊的方式發(fā)射到手機(jī)等移動(dòng)終端，以便對(duì)心率數(shù)據(jù)進(jìn)行查看。
[0158]具體的，在上述實(shí)施例中抽取單元的其中一種實(shí)現(xiàn)方式如圖12所示，包括:
[0159]第一攝像頭1201，用于通過(guò)第一攝像頭采集被檢測(cè)者的第一組人臉圖像集合；
[0160]第一識(shí)別單元1202，用于對(duì)所述第一組人臉圖像集合根據(jù)哈爾特征進(jìn)行臉部識(shí)別，抽取出第一組紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)。
[0161]哈爾特征，是用于物體識(shí)別的一種數(shù)字圖像特征，是一種實(shí)時(shí)的人臉檢測(cè)算子。假設(shè)當(dāng)前有一個(gè)人臉圖像集合，通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)，眼睛的顏色要比兩頰的深。因此，用于人臉檢測(cè)的哈爾特征是分別放置在眼睛和臉頰的兩個(gè)相鄰矩形。這些矩形的位置則通過(guò)類似于人臉圖像的外接矩形的檢測(cè)窗口進(jìn)行定義。如圖7所示，例如，黑色的亮度為A，白色的亮度為B，A與B的平均亮度之差，便是哈爾特征的特征量，用來(lái)識(shí)別以及實(shí)時(shí)追蹤人臉。
[0162]又因?yàn)槿四樀膬裳酆妥彀偷奈恢枚枷鄬?duì)固定，使用這種方法識(shí)別的精度高對(duì)人臉的特征進(jìn)行識(shí)別和定位追蹤，并且在電腦中還原人臉特征。
[0163]紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)即RGB光譜變換數(shù)據(jù):攝像頭內(nèi)部的分光棱鏡能把入射光分析成紅、藍(lán)、綠三種色光，之后感光耦合組件會(huì)對(duì)圖像的顏色進(jìn)行分析?？刂齐娐窌?huì)使電容單元上的電荷傳到相鄰的下一個(gè)單元，到達(dá)邊緣最后一個(gè)單元時(shí)，電信號(hào)傳入放大器，轉(zhuǎn)變成電位。如此周而復(fù)始，直到整個(gè)視頻都轉(zhuǎn)成電位，取樣并數(shù)字化之后存入內(nèi)存。
[0164]如圖13所示，為了進(jìn)一步提高心率檢測(cè)的準(zhǔn)確度，抽取單元還可以包括:
[0165]第二攝像頭1301，用于通過(guò)第二攝像頭采集被檢測(cè)者的第二組人臉圖像集合；
[0166]第二識(shí)別單元1302，用于對(duì)所述第二組人臉圖像集合根據(jù)哈爾特征進(jìn)行臉部識(shí)別，抽取出第二組紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)。
[0167]這種實(shí)現(xiàn)方式與圖12所示的實(shí)現(xiàn)方式原理相同，在此不再贅述。通過(guò)兩個(gè)攝像頭獲取兩組光譜變換數(shù)據(jù)，能夠使得心率檢測(cè)更加準(zhǔn)確。
[0168]綜上所述，本發(fā)明采用雙攝像頭對(duì)臉部的一點(diǎn)同時(shí)采集數(shù)據(jù)。即為對(duì)某一點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行兩次測(cè)量。使用輔助攝像頭所采取的數(shù)據(jù)對(duì)主攝像頭所采取的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪音和補(bǔ)正，可提高主攝像頭所采取數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。
[0169]對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)測(cè)量環(huán)境光線和膚色要求較高的問(wèn)題，本發(fā)明方案采用了LED紅外光源。通過(guò)使用紅外光源，攝像頭的數(shù)據(jù)采集可克服測(cè)量環(huán)境的光線不足，或用戶膚色反光不理想(膚色較黑)的問(wèn)題。
[0170]本發(fā)明采用光線感應(yīng)器，可自動(dòng)感應(yīng)測(cè)試環(huán)境光線的強(qiáng)弱，判斷是否啟動(dòng)紅外光源。
[0171]本發(fā)明采用24GHz多普勒微波雷達(dá)，可檢測(cè)裝之前是否有人，及對(duì)用戶胸部的震動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，在同一時(shí)間軸上分別記錄用戶因呼吸、心跳和用戶主動(dòng)的軀干運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的胸部震動(dòng)數(shù)據(jù)。雷達(dá)所采集的數(shù)據(jù)也用于對(duì)主攝像頭數(shù)據(jù)的去噪音和補(bǔ)正。
[0172]通過(guò)軟件技術(shù)使攝像頭實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶臉部進(jìn)行捕捉跟蹤，用戶即使進(jìn)行一定范圍的頭部移動(dòng)，也可相對(duì)準(zhǔn)確地采集數(shù)據(jù)。
[0173]通過(guò)機(jī)械學(xué)習(xí)的方法，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
[0174]與現(xiàn)有技術(shù)相比，同一時(shí)間點(diǎn)內(nèi)，本發(fā)明同時(shí)進(jìn)行3組心率數(shù)據(jù)的采集(兩個(gè)攝像頭數(shù)據(jù)加一個(gè)微波雷達(dá)數(shù)據(jù))，這樣的話可進(jìn)行數(shù)據(jù)間的對(duì)比、對(duì)主數(shù)據(jù)的去噪音和補(bǔ)正，以推算出更加精準(zhǔn)的結(jié)果。
[0175]采用自動(dòng)增益控制，當(dāng)微波雷達(dá)數(shù)據(jù)反應(yīng)被測(cè)者的身體移動(dòng)過(guò)大或過(guò)于頻繁時(shí)，該裝置將自動(dòng)放大微波雷達(dá)功率，以提高微波雷達(dá)收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0176]本實(shí)施例方法所述的功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算設(shè)備可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，移動(dòng)計(jì)算設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(R0M，Read-0nly Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0177]本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其它實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同或相似部分互相參見(jiàn)即可。
[0178]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種心率檢測(cè)方法，其特征在于，包括: 檢測(cè)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度； 判斷所述光線亮度是否滿足預(yù)設(shè)條件，若否，則: 生成紅外線光線； 判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)，若是，則: 對(duì)被檢測(cè)者的臉部進(jìn)行3D掃描建模； 基于3D掃描所建的模型，通過(guò)運(yùn)動(dòng)跟蹤算法進(jìn)行臉部追蹤，提取出運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)； 基于所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù)； 所述光譜變換數(shù)據(jù)構(gòu)成原始數(shù)據(jù)； 對(duì)所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立成分分析去除噪音； 對(duì)去除噪音后的數(shù)據(jù)采用快速傅氏變換進(jìn)行波形分析，得到實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)的結(jié)果為否后，還包括: 生成檢測(cè)失敗提不?目息。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù)包括: 通過(guò)第一攝像頭采集被檢測(cè)者的第一組人臉圖像集合； 對(duì)所述第一組人臉圖像集合根據(jù)哈爾特征進(jìn)行臉部識(shí)別，抽取出第一組紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù)還包括: 通過(guò)第二攝像頭采集被檢測(cè)者的第二組人臉圖像集合； 對(duì)所述第二組人臉圖像集合根據(jù)哈爾特征進(jìn)行臉部識(shí)別，抽取出第二組紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)的結(jié)果為是后，還包括: 檢測(cè)被檢測(cè)者的位移數(shù)據(jù)； 判斷所述位移數(shù)據(jù)是否大于等于預(yù)設(shè)值，若是，則: 對(duì)所述位移數(shù)據(jù)的信號(hào)進(jìn)行增益，相應(yīng)的，所述增益后的位移數(shù)據(jù)和光譜變換數(shù)據(jù)構(gòu)成原始數(shù)據(jù)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述對(duì)去除噪音后的數(shù)據(jù)采用快速傅氏變換進(jìn)行波形分析，得到實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)后還包括: 使用主成分分析方法分析預(yù)設(shè)時(shí)間段的實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)，推算出被檢測(cè)者的心率周期，通過(guò)所述心率周期對(duì)所述實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到被檢測(cè)者的準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述得到被檢測(cè)者的準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)后還包括: 發(fā)送所述準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)至移動(dòng)終端。8.一種心率檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 光線亮度檢測(cè)單元，用于檢測(cè)被檢測(cè)者所處環(huán)境的光線亮度； 光線亮度判斷單元，用于判斷所述光線亮度是否滿足預(yù)設(shè)條件； 紅外線光線生成單元，用于當(dāng)所述光線亮度判斷單元判斷所述光線亮度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，生成紅外線光線； 距離判斷單元，用于判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)； 建模單元，用于當(dāng)所述距離判斷單元判斷被檢測(cè)者的頭部在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)時(shí)，對(duì)被檢測(cè)者的臉部進(jìn)行3D掃描建模； 提取單元，用于基于3D掃描所建的模型，通過(guò)運(yùn)動(dòng)跟蹤算法進(jìn)行臉部追蹤，提取出運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)； 抽取單元，用于基于所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)臉部進(jìn)行識(shí)別，抽取出光譜變換數(shù)據(jù);所述光譜變換數(shù)據(jù)構(gòu)成原始數(shù)據(jù)； 去噪單元，用于對(duì)所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立成分分析去除噪音； 分析單元，用于對(duì)去除噪音后的數(shù)據(jù)采用快速傅氏變換進(jìn)行波形分析，得到實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 提示信息生成單元，用于當(dāng)所述距離判斷單元判斷被檢測(cè)者的頭部是否在有效的測(cè)量工作距離內(nèi)的結(jié)果為否時(shí)，生成檢測(cè)失敗提示信息。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述抽取單元包括: 第一攝像頭，用于采集被檢測(cè)者的第一組人臉圖像集合； 第一識(shí)別單元，用于對(duì)所述第一組人臉圖像集合根據(jù)哈爾特征進(jìn)行臉部識(shí)別，抽取出第一組紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述抽取單元還包括: 第二攝像頭，用于采集被檢測(cè)者的第二組人臉圖像集合； 第二識(shí)別單元，用于對(duì)所述第二組人臉圖像集合根據(jù)哈爾特征進(jìn)行臉部識(shí)別，抽取出第二組紅、綠、藍(lán)三種光譜變換數(shù)據(jù)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 微波雷達(dá)，用于檢測(cè)被檢測(cè)者的位移數(shù)據(jù)； 位移判斷單元，用于判斷所述位移數(shù)據(jù)是否大于等于預(yù)設(shè)值； 自動(dòng)增益控制單元，用于當(dāng)所述位移判斷單元判斷所述位移數(shù)據(jù)大于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，對(duì)所述位移數(shù)據(jù)的信號(hào)進(jìn)行增益，所述增益后的位移數(shù)據(jù)和光譜變換數(shù)據(jù)構(gòu)成原始數(shù)據(jù)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 修正單元，用于使用主成分分析方法分析預(yù)設(shè)時(shí)間段的實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)，推算出被檢測(cè)者的心率周期，通過(guò)所述心率周期對(duì)所述實(shí)時(shí)心率數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到被檢測(cè)者的準(zhǔn)確心率數(shù)據(jù)。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 發(fā)送單元，用于發(fā)送所述心率數(shù)據(jù)至移動(dòng)終端。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK106037651SQ201610416920
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日
【發(fā)明人】石叡人, 黃建豐, 沈瑞未, 董冬, 呂路
【申請(qǐng)人】北京極客天下科技發(fā)展有限公司