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工科背景下数字图像处理创新实践项目研究——以“基于IPPG的心率估计算法”为例
1
作者 马良 王露 +2 位作者 蔡晓军 王洪君 宋强 《科教文汇》 2023年第18期133-140,共8页
针对当前数字图像处理实验教学内容存在的问题,结合新工科专业建设背景与人才培养要求,探索数字图像处理课程创新型实践教学模式,以基于IPPG的心率估计算法为例构建创新实践教学项目。以心率估计算法为例,基于传统数字图像处理技术,融... 针对当前数字图像处理实验教学内容存在的问题,结合新工科专业建设背景与人才培养要求,探索数字图像处理课程创新型实践教学模式,以基于IPPG的心率估计算法为例构建创新实践教学项目。以心率估计算法为例,基于传统数字图像处理技术,融合综合型实践教学内容,重构数字图像处理实验教学课程体系,以综合性创新性研究项目驱动知识、理论、创新和综合能力的深度融合,为培养新工科创新人才提供支撑。 展开更多
关键词 新工科 数字图像处理 ippg(成像式光学体积描记技术) 创新实践教学
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基于IPPG技术的情绪识别算法
2
作者 粟立威 陶雪 +2 位作者 饶治 李贵文 嵇晓强 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2023年第5期115-121,共7页
基于成像式光电容积描记技术(Imaging Photoplethysmography,IPPG)的情绪识别具有非接触式和客观性等优势。但基于IPPG信号的情绪识别还处于探索阶段,因IPPG信号质量容易受到影响,识别情绪的准确率还有待提高。为解决上述问题,选择额头... 基于成像式光电容积描记技术(Imaging Photoplethysmography,IPPG)的情绪识别具有非接触式和客观性等优势。但基于IPPG信号的情绪识别还处于探索阶段,因IPPG信号质量容易受到影响,识别情绪的准确率还有待提高。为解决上述问题,选择额头作为感兴趣区域,通过小波变换和带通滤波提高信号质量,提取心率变异性特征,并使用支持向量机、K近邻、决策树和随机森林对特征进行分类。在DEAP数据库上进行实验,结果表明:支持向量机的情绪识别效果最好,在唤醒维度上的准确率为61.09%,在效价维度上的准确率为53.31%。该研究在远程医疗、人机交互等领域有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 成像式光电容积描记术 心率变异性 支持向量机 情绪识别 非接触式
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基于IPPG技术的生理参数检测综述 被引量:7
3
作者 张煜 刘保真 +1 位作者 单聪淼 牟锴钰 《医疗卫生装备》 CAS 2020年第2期91-95,100,共6页
介绍了成像式光电容积描记(imaging photoplethysmography,IPPG)技术的研究背景和生物学基础,从视频处理、容积波信号提取、生理参数计算3个方面分析了基于IPPG技术检测生理参数的技术流程和研究现状。指出了基于IPPG技术检测生理参数... 介绍了成像式光电容积描记(imaging photoplethysmography,IPPG)技术的研究背景和生物学基础,从视频处理、容积波信号提取、生理参数计算3个方面分析了基于IPPG技术检测生理参数的技术流程和研究现状。指出了基于IPPG技术检测生理参数还存在短板和不足,未来的发展方向应主要集中在运动伪差消除、检测更多生理参数、与日常设备结合等方面。 展开更多
关键词 成像式光电容积描记 非接触 生理参数检测 成像设备
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基于IPPG非接触式生理参数测量算法的研究 被引量:10
4
作者 荣猛 范强 李凯扬 《生物医学工程研究》 2018年第1期27-31,35,共6页
介绍了基于成像式光电容积描记技术(imaging photoplethysmography,IPPG)的非接触式人体生理参数测量算法的研究工作。在自主研发的IPPG非接触生理参数测量仪中运用IPPG的新原理。运用视频图像处理的新方法,基于视频信号检测经过人体组... 介绍了基于成像式光电容积描记技术(imaging photoplethysmography,IPPG)的非接触式人体生理参数测量算法的研究工作。在自主研发的IPPG非接触生理参数测量仪中运用IPPG的新原理。运用视频图像处理的新方法,基于视频信号检测经过人体组织和血液吸收后的反射光强不同,从得到的脉搏波中计算出心率、呼吸频率及血氧饱和度。实现了人体生理参数无创连续非接触测量的新技术。经过实验验证与对比分析,本系统取得了较好的测量效果。在未来家庭健康医疗发展的场景下,具有很大的应用价值。 展开更多
关键词 成像式光电容积描记技术 非接触 心率 呼吸频率 血氧饱和度
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高原环境下基于IPPG的非接触血氧饱和度检测方法研究 被引量:4
5
作者 罗著 陈炜 +3 位作者 王孟晋 张广 吴航 马军 《医疗卫生装备》 CAS 2022年第10期1-7,22,共8页
目的:针对高原环境下高海拔低气压应用环境及人员血氧饱和度低的情况,提出一种基于成像式光电容积描计(imaging photoplethysmography,IPPG)的非接触血氧饱和度检测方法。方法:首先基于RGB摄像头提取人脸视频图像,将人脸图像分为3个通道... 目的:针对高原环境下高海拔低气压应用环境及人员血氧饱和度低的情况,提出一种基于成像式光电容积描计(imaging photoplethysmography,IPPG)的非接触血氧饱和度检测方法。方法:首先基于RGB摄像头提取人脸视频图像,将人脸图像分为3个通道,求出每个通道的像素灰度平均值,并按帧序列排列即得到IPPG信号;其次对IPPG信号通过巴特沃斯滤波器与Savitzky-Golay滤波器开展联合滤波;最后结合R值(交流分量与直流分量的比值)以及被测者的身高、体质量、年龄和性别等特征参数,采用数学模型、多层感知器模型和径向基函数模型计算得出被测者的血氧饱和度值。以指夹式血氧检测仪检测结果作为金标准,验证数学模型、多层感知器模型和径向基函数模型检测血氧饱和度的精确度。结果:多层感知器模型检测性能最优,检测误差为(0.3±4.54)%,与指夹式血氧检测仪检测结果具有较好的一致性,相关系数为0.74。结论:基于IPPG的非接触血氧饱和度检测方法能适用高海拔地区人体低血氧饱和度的非接触检测,且误差较小,可以达到预期要求。 展开更多
关键词 高原 血氧饱和度 视觉检测 非接触检测 成像式光电容积描计 机器学习
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基于IPPG的非接触式血氧饱和度检测技术研究 被引量:2
6
作者 柴荣轩 赵津发 +3 位作者 吴航 张文昌 张广 陈炜 《医疗卫生装备》 CAS 2021年第12期23-28,共6页
目的:提出一种非接触式血氧饱和度检测的新方法,以提高血氧饱和度的检测精度。方法:该方法基于成像式光电容积描记(imaging photoplethysmography,IPPG)原理提出,采用多任务卷积神经网络的算法进行人脸检测,采用欧拉视频放大中的运动放... 目的:提出一种非接触式血氧饱和度检测的新方法,以提高血氧饱和度的检测精度。方法:该方法基于成像式光电容积描记(imaging photoplethysmography,IPPG)原理提出,采用多任务卷积神经网络的算法进行人脸检测,采用欧拉视频放大中的运动放大和颜色放大相结合的算法实现视频图像放大的功能,使用集合经验模态分解和小波变换联合滤波的方法完成降噪滤波,最后使用经验公式计算血氧饱和度。开展“金标准”(指夹式血氧仪检测)对比实验,以验证该方法的检测准确性。结果:该方法检测血氧饱和度精度高,多次实验的平均误差均不高于2%,与指夹式血氧仪的检测结果有较好的一致性。结论:提出的方法可以完成血氧饱和度的非接触检测,且误差较小,能够达到预期要求。 展开更多
关键词 血氧饱和度 非接触检测 成像式光电容积描记 欧拉视频放大 集合经验模态分解 小波变换
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iPPG技术及生理参数检测的教育应用综述 被引量:2
7
作者 郑鲲 孔江萍 +2 位作者 周晶 慈康怡 常鹏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第5期25-35,共11页
获取学习状态数据是实现智能教育的前提,生理参数是反映学生学习状态的重要信息。而目前在智能教育领域生理参数检测方法比较单一,仍然以接触式为主,存在一定局限性。而非接触式生理参数检测方法更有利于智能教育的广泛推广。分析了基... 获取学习状态数据是实现智能教育的前提,生理参数是反映学生学习状态的重要信息。而目前在智能教育领域生理参数检测方法比较单一,仍然以接触式为主,存在一定局限性。而非接触式生理参数检测方法更有利于智能教育的广泛推广。分析了基于视频的非接触式生理参数检测方法。介绍了成像式光电容积描记技术的原理,对其发展及现状进行了归纳分析,总结了近些年生理参数检测在教育领域的相关应用。对基于视频的非接触式生理参数检测在教育领域的发展趋势进行了总结与展望。 展开更多
关键词 成像式光电容积描记法 生理参数检测 学习状态 智能教育
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IPPG信号的噪声估计与分析 被引量:1
8
作者 曾旭 代俊丽 +1 位作者 赵建 林霖 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期52-58,共7页
目的验证成像式光电容积描记法(IPPG)信号模型中的加性噪声近似相互统计独立,提出对IP-PG信号中的噪声估计方法,探究使用空间平均方法后的残余噪声功率和信噪比变化规律。方法对13组受试者数据帧图像进行空间平均并去除基线漂移后得到I... 目的验证成像式光电容积描记法(IPPG)信号模型中的加性噪声近似相互统计独立,提出对IP-PG信号中的噪声估计方法,探究使用空间平均方法后的残余噪声功率和信噪比变化规律。方法对13组受试者数据帧图像进行空间平均并去除基线漂移后得到IPPG信号,计算所有帧图像中所有像素点噪声方差,作为对噪声功率的估计。在此基础上进一步计算残余噪声及脉搏信号功率、信噪比,利用回归分析验证IPPG噪声与感兴趣区域(ROI)的关系。结果信噪比与感兴趣区域边长呈平方关系,残余噪声与像素点个数成反比例下降。结论实验验证了IPPG信号加性噪声近似相互统计独立的假设,证明了模型与噪声估计方法的有效性,提出的噪声估计算法对于后续滤波提高信号质量具有一定的意义。 展开更多
关键词 成像式光电容积描记 空间平均 信噪比 感兴趣区域
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基于深度学习的有效iPPG信号识别研究
9
作者 陈泽辉 熊继平 +2 位作者 李金红 陈经纬 程汉权 《网络安全与数据治理》 2022年第9期74-80,共7页
成像式光电容积描记法(iPPG)是一种利用摄像机远程测量血容量脉冲的技术,现已成为早期筛查动脉粥样硬化和心血管疾病的一种具有前景的技术。但iPPG信号中包含大量的噪声,传统的选取有效信号的方法准确度低,普适性差。基于以上问题,设计... 成像式光电容积描记法(iPPG)是一种利用摄像机远程测量血容量脉冲的技术,现已成为早期筛查动脉粥样硬化和心血管疾病的一种具有前景的技术。但iPPG信号中包含大量的噪声,传统的选取有效信号的方法准确度低,普适性差。基于以上问题,设计开发了基于Python的有效iPPG信号识别软件,该软件通过摄像头采集人脸视频并进行人脸定位,在动态的感兴趣区域中提取i PPG信号,并对信号进行预处理,最终使用基于深度学习的i PPG信号判别模型进行有效性识别,平均准确率高达95.1%,对于实际应用场景下的i PPG信号判别具有良好的准确性与稳定性,同时验证了使用深度学习进行非接触式信号有效性判别的可行性。 展开更多
关键词 成像式光电容积描记法 信号处理 面部视频处理 深度学习
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Non-Contact Blood Pressure Measurement Based on IPPG
10
作者 Jiancheng Zou Shouyu Zhou +1 位作者 Bailin Ge Xin Yang 《Journal of New Media》 2021年第2期41-51,共11页
Blood pressure is an important physiological parameter to reflect human vital signs.In order to achieve the non-contact dynamic blood pressure acquisition based on ordinary optical camera,a theoretical understanding o... Blood pressure is an important physiological parameter to reflect human vital signs.In order to achieve the non-contact dynamic blood pressure acquisition based on ordinary optical camera,a theoretical understanding of the functional relationship between blood pressure and pulse wave signal conduction time.And through imaging photoelectric plethysmography(IPPG),pulse wave signal conduction time of forehead and hand was obtained with ordinary optical camera.First,the pulse wave conduction time was obtained by recording the video with an ordinary optical camera.Second,real-time blood pressure values were collected.Finally,based on the relationship between blood pressure and pulse wave conduction time,a non-contact blood pressure measurement prediction model was obtained through neural network fitting.So that non-contact blood pressure measurement with optical camera could be completed.The method in this paper has several advantages,such as low requirements on measuring equipment,low cost,and simple operation.It can let people get rid of the discomfort caused by measuring equipment such as cuff and can measure blood pressure at any time.The predicted blood pressure results were compared with an Omron wrist electronic sphygmomanometer.The calculated error of systolic blood pressure is-9.28%~3.16%,and the error of diastolic blood pressure is-9.84~4.35%. 展开更多
关键词 Non contact blood pressure measurement imaging photoelectric plethysmography(ippg) pulse wave conduction time
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基于两阶段运动伪影消除的心率检测算法
11
作者 李牧 李倩 +1 位作者 柯熙政 陶启婷 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第S01期333-339,共7页
针对基于成像式光电容积描记术(IPPG)检测人体生命体征会产生运动伪影的问题,提出一种两阶段运动伪影消除的心率检测算法。所提算法使用基于特征点的人脸跟踪算法S-KLT(Scale invariant feature transformKanade Lucas Tomasi)稳定感兴... 针对基于成像式光电容积描记术(IPPG)检测人体生命体征会产生运动伪影的问题,提出一种两阶段运动伪影消除的心率检测算法。所提算法使用基于特征点的人脸跟踪算法S-KLT(Scale invariant feature transformKanade Lucas Tomasi)稳定感兴趣区域(ROI),采用基于自相关的自适应滤波器抑制残余运动伪影。首先,采集视频,使用S-KLT追踪人脸ROI内的特征点,提取ROI内原始的IPPG脉搏波信号;其次,利用所提基于自相关的自适应信号滤波器对原始的IPPG信号进行噪声抑制,根据峰值检测算法计算心率(HR)值。实验结果表明,与腕式电子血压计实际测得的HR值相比,所提算法的均方根误差(RMSE)、平均错误率(EER)分别为2.98%、2.90%,符合美国医疗器械促进协会(AAMI)的标准,可以有效抑制运动伪影对HR值准确度的影响,为远程医疗和日常的健康检测提供了新的解决方法。 展开更多
关键词 成像式光电容积描记术 心率检测 运动伪影 人脸追踪算法 自适应信号降噪
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基于双摄像头的心率测量系统的设计与改进
12
作者 徐杰 胡丹峰 +1 位作者 张林 王加俊 《半导体光电》 CAS 北大核心 2023年第1期115-121,共7页
针对在外部干扰或昏暗环境下利用图像光电容积描记(image Photoplethysmography,iPPG)技术进行心率测量时准确度较差,提出了一种自适应心率提取算法,并在嵌入式硬件平台上进行了验证。算法根据图像中人脸与背景区域的色度关系来识别不... 针对在外部干扰或昏暗环境下利用图像光电容积描记(image Photoplethysmography,iPPG)技术进行心率测量时准确度较差,提出了一种自适应心率提取算法,并在嵌入式硬件平台上进行了验证。算法根据图像中人脸与背景区域的色度关系来识别不同的场景并启动合适的摄像头进行图像采集及自适应映射,接着对提取出的信号进行滤波,在信号质量评估后输出结果。上述方法在Zynq平台上进行了验证,使用双摄像头实现实时心率测量,并对结果进行可视化输出。实验结果表明:优化后的算法在光照及运动的双重干扰下的测量误差从3.36 BPM降至2.78 BPM,准确率提升了17.3%。另外,所设计的系统能够实现在极端黑暗条件下的心率采集,平均误差约为2.39 BPM。 展开更多
关键词 图像光电容积描记法 心率测量 Zynq 抗干扰 信号处理
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基于人脸视频的心率参数提取 被引量:8
13
作者 李晓媛 武鹏 +2 位作者 刘允 司红玉 王振龙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期548-557,共10页
为了在舒适非接触环境下检测被试者的心率变化,本文设计了一种通过普通摄像头来检测心率参数的信号处理系统。首先,将KLT(Kanade-Lucas-Tomasi)算法跟踪识别到的人脸视频图像转换到YCbCr颜色空间来进行皮肤检测,并同时转换到Cg颜色通道... 为了在舒适非接触环境下检测被试者的心率变化,本文设计了一种通过普通摄像头来检测心率参数的信号处理系统。首先,将KLT(Kanade-Lucas-Tomasi)算法跟踪识别到的人脸视频图像转换到YCbCr颜色空间来进行皮肤检测,并同时转换到Cg颜色通道来提取高质量的光电容积脉搏波(Photoplethysmography, PPG)信号。然后,用Morlet复小波作为母波绘制PPG信号的小波能量谱图。最后根据心率信号的生理特性,去除伪点噪声,提取随时间变化的心率参数。实验结果表明,该方法在静息状态下的测量结果同标准仪器测量结果的平均绝对值误差|M_e|小于2 bpm(beats per minute),误差的标准差SD_e小于2.5 bpm,RMSE均小于2.6 bpm;头部运动状态下两种测量方法的|M_e|均小于2.3 bpm,SD_e均小于2.9 bpm,RMSE均小于2.9 bpm。对两种测量方法进行Bland-Altman一致性分析,其测量结果显示静息状态下差值的均数■为0.295 7 bpm,95%置信区间为-3.340 1~3.931 4 bpm;头部运动状态下■为0.383 2 bpm,95%置信区间为-3.677 1~4.443 5 bpm,表明本文提出的非接触式方法的测量结果同标准仪器的测量结果具有高度的一致性。 展开更多
关键词 光电容积脉搏波 非接触式 心率检测 CMOR小波 能量谱图
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基于面部视频分析的生命体征检测 被引量:6
14
作者 陈辉 郑秀娟 +2 位作者 倪宗军 张昀 杨晓梅 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1770-1777,共8页
在面部视频中提取生命体征相关的生理信号时易受环境光和受试者头部运动的影响,为了降低外界干扰并提高生命体征检测的准确度,提出了一种联合集合经验模态分解(EEMD)算法与信号质量检测的面部视频分析方法,用于精确检测人体的心率与呼... 在面部视频中提取生命体征相关的生理信号时易受环境光和受试者头部运动的影响,为了降低外界干扰并提高生命体征检测的准确度,提出了一种联合集合经验模态分解(EEMD)算法与信号质量检测的面部视频分析方法,用于精确检测人体的心率与呼吸频率等生命体征。通过公开数据集进行实验验证,实验结果表明,所提方法相较于目前已有的常用信号处理方法能够得到更精确的心率与呼吸频率的估计值,所得估计值与标准值的相关系数分别高于0.9和0.8。同时,所提方法将为实时活体人脸识别提供一种思路,也有助于丰富监控视频智能分析的应用研究。 展开更多
关键词 面部视频 成像式光电容积描记法 集合经验模态分解(EEMD) 信号质量检测 抗干扰
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基于成像式光电容积描记技术的人体生理参数检测研究进展 被引量:11
15
作者 许彦坤 石萍 喻洪流 《北京生物医学工程》 2017年第6期648-654,共7页
生理参数检测是临床工作的基础,目前使用的光电容积描记法(photoplethysmography,PPG)存在接触式测量、可测参数少等问题。成像式光电容积描记法(imaging photoplethysmography,IPPG)因其非接触、多通道检测的特点受到重视并快速发展。... 生理参数检测是临床工作的基础,目前使用的光电容积描记法(photoplethysmography,PPG)存在接触式测量、可测参数少等问题。成像式光电容积描记法(imaging photoplethysmography,IPPG)因其非接触、多通道检测的特点受到重视并快速发展。本文首先简要介绍了IPPG的工作原理,然后根据IPPG技术应用中涉及的关键点,从信号采集部位、图像采集设备、采集生理参数和数据处理算法四个方面,进行了分类和综述,分析了IPPG应用各关键点目前存在的问题。最后提出IPPG技术未来的研究方向即运动伪迹消除算法以及可测参数多样化,对今后IPPG技术的研究和应用具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 成像式光电容积描记法 心率 心率变异性 呼吸率 智能手机
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基于普通摄像头的心率测量系统设计 被引量:3
16
作者 刘祎 欧阳健飞 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期219-224,共6页
为了研究一种通过普通摄像头非接触地拍摄人脸获取人体心率的测量系统,提出基于光电容积描记法原理,从人脸图像序列中可以提取出含有脉搏成分的信号,对该信号进行小波滤波得到血液容积脉搏波,然后用改进的时间间隔差法计算得到心率值。... 为了研究一种通过普通摄像头非接触地拍摄人脸获取人体心率的测量系统,提出基于光电容积描记法原理,从人脸图像序列中可以提取出含有脉搏成分的信号,对该信号进行小波滤波得到血液容积脉搏波,然后用改进的时间间隔差法计算得到心率值。实验结果证明,如果将脉搏血氧仪测量的心率作为标准值,该系统测量结果的95%置信区间为[-2.2139, 2.1539],该系统与脉搏血氧仪的心率测量结果具有很高的一致性;通过调节光照强度和摄像头硬件参数等能够在一定程度上提高测量准确度。 展开更多
关键词 计量学 心率测量 光电容积描记 人脸图像序列 血液容积脉搏波
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基于非接触式测量的极短时心率变异性分析 被引量:3
17
作者 张弛 袁琳 +2 位作者 陈诗惠 朱艺 侯晓旭 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期134-142,共9页
目的实现基于成像式光电容积描记技术(iPPG)的心率变异性非接触式测量,并探讨极短时分析的可行性。方法使用高速摄像机拍摄12名男性受试者人脸视频,通过感兴趣区域提取,独立成分分析等方法得到与脉搏相关的iPPG信号,并进行了心率变异性... 目的实现基于成像式光电容积描记技术(iPPG)的心率变异性非接触式测量,并探讨极短时分析的可行性。方法使用高速摄像机拍摄12名男性受试者人脸视频,通过感兴趣区域提取,独立成分分析等方法得到与脉搏相关的iPPG信号,并进行了心率变异性的极短时分析。结果与心电信号相比,心率变异性的部分时域和频域特征具有较高的准确性和相关性:NNVGR和RMSSD的相关性最好,均在0.98以上,SDNN相关性在0.9左右;频域特征中,VLF、LF、HF的相关性均在0.8以上,pLF、pHF、LFHFRatio的相关性较低,且个体差异较大。结论iPPG技术可用于心率变异性的准确测量和监测,对于非接触条件下生理信号监测具有重要意义。 展开更多
关键词 非接触式 心率变异性 成像式光电容积描记技术 独立成分分析
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面部视频非接触式生理参数感知 被引量:4
18
作者 嵇晓强 刘振瑶 +3 位作者 李炳霖 饶治 李贵文 粟立威 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期276-285,共10页
为了在非接触条件下检测受试者的各项生理参数,本文设计了一种基于成像式光电容积描记技术,从手机录制的人脸视频中估算生理参数的方法。首先,提出了“小波变换-主成分分析-盲源分离”算法,用于提取出高信噪比的RGB三通道脉搏波信号。然... 为了在非接触条件下检测受试者的各项生理参数,本文设计了一种基于成像式光电容积描记技术,从手机录制的人脸视频中估算生理参数的方法。首先,提出了“小波变换-主成分分析-盲源分离”算法,用于提取出高信噪比的RGB三通道脉搏波信号。然后,分别从频域和时域角度对绿色通道信号进行处理,估算出心率值和呼吸率值;对红蓝通道的脉搏波信号进行处理,并结合血氧仪检测的血氧饱和度结果,进行数据拟合,从而找到从面部视频中估算血氧饱和度值的最佳线性方程。最后,对比了自然光下各生理参数的估算结果误差,分析了在3种光照环境下各参数的估算结果。结果表明:3种光照环境下得到的心率平均误差为0.5512次/min,呼吸率平均误差为−0.6321次/min,血氧饱和度平均误差为−0.2743%。综上,本文提出的非接触式生理参数估算方法精度高,具有普适性和稳定性,估算结果同标准仪器的测量结果具有高度一致性,可满足日常生理参数测量的需求。 展开更多
关键词 成像式光电容积描记技术 非接触式 小波变换-主成分分析-盲源分离 心率 呼吸率 血氧饱和度
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自适应去噪的非接触式生理参数检测方法 被引量:4
19
作者 倪宗军 陈辉 +2 位作者 张昀 苏敏 郑秀娟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第5期153-160,共8页
成像式光电容积描记法(imaging Photoplethysmography,iPPG)是一种利用视频信号实现非接触式生理参数检测的方法,但该方法的性能易受外界条件影响,尤其对环境光变化及受试者头部运动等噪声敏感。为了消除噪声影响,根据噪声信号和iPPG信... 成像式光电容积描记法(imaging Photoplethysmography,iPPG)是一种利用视频信号实现非接触式生理参数检测的方法,但该方法的性能易受外界条件影响,尤其对环境光变化及受试者头部运动等噪声敏感。为了消除噪声影响,根据噪声信号和iPPG信号的时频特性,提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)的相关能量熵阈值自适应去噪与方差表征序列(Variance Characterization Series,VCS)的抗干扰非接触式生理参数信号获取方法。利用分解算法将由人脸视频中获取到的血容量脉冲信号分解为频率由高频到低频且具有一定带宽的模态分量。分别计算各个模态分量子区间的噪声能量熵从而获得该分量的阈值,再经阈值处理得到重构的去噪信号。利用VCS方法检测重构后的信号的质量从而自适应地选择信号分析方法,实现心率和呼吸率的生理参数的精确估计。在公开数据集和自采数据集上进行验证实验,实验结果表明,提出的方法对环境光与头部运动干扰有着较强的稳健性,相比目前已有的方法能够得到更精确的心率与呼吸率估计值。 展开更多
关键词 成像式光电容积描记法 变分模态分解法 能量熵 自适应去噪 非接触测量 心率 呼吸率
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自然光条件下使用普通摄像头实现心率测量 被引量:2
20
作者 马良 刘琚 《信号处理》 CSCD 北大核心 2017年第S1期73-78,共6页
心率作为与心血管疾病密切相关的生理指标,在临床诊断以及日常监测中起着重要作用。本文利用成像式光电容积描记技术的原理,设计了一款心率监测系统,实现了在自然光条件下使用普通摄像头采集面部视频信号,并通过处理分析得到被测者心率... 心率作为与心血管疾病密切相关的生理指标,在临床诊断以及日常监测中起着重要作用。本文利用成像式光电容积描记技术的原理,设计了一款心率监测系统,实现了在自然光条件下使用普通摄像头采集面部视频信号,并通过处理分析得到被测者心率的功能。首先使用摄像头采集被测者的面部视频信号,截取额头部位作为感兴趣区域,然后使用欧拉放大方法处理图像,求得图像灰度均值,得到血液容积脉搏波波形,最后转化至频域求得心率。本系统使用器材简单,操作简便,可以快速准确地测得被测者的心率。 展开更多
关键词 心率 成像式光电容积描记技术 普通摄像头 自然光
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