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基于普通摄像头的非接触式生理参数检测技术研究

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基于普通摄像头的非接触式生理参数检测技术研究

作者：马良山东大学

学位级别：硕士

随着经济的发展和城镇化的推进,国民生活工作方式发生了较大的改变,再加上人口年龄结构老龄化的趋势,心血管疾病的发病率显著上升。心率、血氧饱和度等作为与心血管疾病密切相关的生理参数,在临床诊断以及日常检测中起着重要作用。但现... 详细信息

随着经济的发展和城镇化的推进,国民生活工作方式发生了较大的改变,再加上人口年龄结构老龄化的趋势,心血管疾病的发病率显著上升。心率、血氧饱和度等作为与心血管疾病密切相关的生理参数,在临床诊断以及日常检测中起着重要作用。但现在普遍应用的生理参数检测手段,测量时均需要与被测者皮肤直接接触,不适用于烧伤烫伤病人或者新生儿;一些设备操作复杂,不适用于日常快捷检测。成像式光电容积描记(Imaging Photoplethysmography,IPPG)技术是近几年发展起来的一种非接触式生理参数检测技术。IPPG技术具有非接触、易操作、硬件要求低等优势,受到了医学及仪器测量领域研究人员的广泛关注。如何使设备更简易,以及如何得到更准确更全面的生理参数,是目前的主要研究方向。本论文简要介绍了现有的主要生理参数的检测方法,讨论了接触式检测的不足之处,分析了人体组织的光学特性和IPPG技术的测量原理,综述了目前利用IPPG技术测量生理参数的方法,并对测得的血液容积脉搏波信号特点进行了阐述。然后,论文以IPPG技术为基础,结合欧拉放大技术和小波变换等信号处理技术,使用普通摄像头和笔记本电脑,在不附加光源的自然光条件下实现了心率和血氧饱和度的非接触式测量。论文的主要工作包括以下两部分:1、设计并实现了基于普通摄像头的心率检测方案,并将欧拉放大和小波变换应用到了信号处理过程中。该部分论证了使用普通工业CCD彩色相机和镜头实现心率测量的可行性,比较了不同感兴趣区域提取到的信号质量差别并确定额头部位的矩形区域作为感兴趣区域,使用欧拉放大技术对面部的微弱亮度变化加以放大,并利用小波变换去除噪声,最终得到血液容积脉搏波波形,转换至频域得到心率值。经实验验证,本论文设计的心率检测方案测量结果准确度较高,能够满足日常心率检测的需求。2、设计并实现了基于加有滤光片的双摄像头的血氧饱和度检测方案,在自然光条件下即可进行非接触式测量,不用附加特定波长的光源。论文分析了双波长法检测血氧饱和度的原理,论证选取了合适波长的滤光片,使用分别加有660nm和525nm窄带滤光片的双摄像头采集被测者视频,通过欧拉放大、小波变换等过程从视频中提取不同波长光下的血液容积脉搏波交流分量,求得不同波长下脉搏波峰谷值均值,计算得到血氧饱和度。实验结果与参考值相比存在系统误差,论文论证了系统误差产生的原因,并将结果进行了粗略的修正,修正后的结果与对比值基本一致。但精确的修正结果需要重新确定经验参数才能计算得到,目前在实验室环境下没有条件进行尝试。

关键词：普通摄像头非接触成像式光电容积描记技术欧拉放大生理参数

基于手掌视频及非接触式生理信号的活体检测方法研究

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基于手掌视频及非接触式生理信号的活体检测方法研究

作者：吴蕊安徽大学

学位级别：硕士

随着移动互联网的发展,身份识别被广泛的应用到控制访问、支付验证、设备解锁等场景中。基于掌纹的身份识别系统可以应对不同情况下的检测,然而,系统存在被人造假体样本欺骗的可能。因此,兼顾可靠性、适用性以及经济性的活体检测具有重... 详细信息

随着移动互联网的发展,身份识别被广泛的应用到控制访问、支付验证、设备解锁等场景中。基于掌纹的身份识别系统可以应对不同情况下的检测,然而,系统存在被人造假体样本欺骗的可能。因此,兼顾可靠性、适用性以及经济性的活体检测具有重大的研究意义和应用价值。成像式光电容积描记技术(Image Photoplethysmography,IPPG)是一种非接触式生理信号检测技术。利用皮肤视频提取血容积脉搏信号(Blood Volume Pulse,BVP),可以得到被试者的心率等生命体征参数。IPPG使用的视频可以由手机摄像头、笔记本摄像头等常用的消费级摄像头拍摄,是一项低成本且便携的技术。BVP信号的每一个特征点都有着自身形成的生理原因,人造假体难以产生对应的BVP信号。本文基于手掌视频以及IPPG技术,对手掌活体检测算法进行深入研究,具体工作和创新如下:(1)建立非接触式心率估计的手掌数据集。为了验证基于手掌BVP信号的活体检测方法的可行性,本课题创建了两个用于非接触式BVP信号研究的数据集。分别为手掌-人脸数据集、手掌-手掌数据集。与公开的数据集多以人脸视频为主不同,手掌-人脸数据集共包含19个手掌和人脸同时录制的视频数据,并使用脉搏血氧仪同步采集接触式BVP信号作为基准。手掌-手掌数据集共包含6个同时录制的不同年龄段被试者的手掌对比视频数据。(2)基于手掌视频的BVP信号提取。提出了一种基于手掌视频的非接触式生理参数提取方法。在手掌-人脸数据集上,通过对比手掌区域BVP信号、人脸区域BVP信号以及接触式BVP信号,基于心率信息,验证手掌BVP信号的有效性。再在手掌-手掌数据集上,利用信噪比,对比不同年龄段被试者的手掌区域信号质量。实验结果表明,相比于常用的人脸视频,手掌所含的运动噪声相对较小,且老年被试者的手掌视频可以提取更高质量的BVP信号,表明了手掌BVP信号作为活体检测特征的可行性。(3)建立手掌活体检测数据集。建立了一个手掌数据集,该数据集共包含70个视频数据,其中50个真实手掌视频,10个打印类手掌视频,10个屏显类手掌视频。其中打印类手掌视频是通过录制打印出来的被试者的彩色手掌照片得到的,屏显类手掌视频是通过录制正在播放的真实手掌视频得到的。(4)基于卷积神经网络的手掌活体检测。提出了一种新的基于一维卷积神经网络的手掌活体检测方法,该方法构建了一个二分类模型。在手掌数据集上,对模型进行训练和测试,并分析不同分辨率视频、不同长度视频对活体检测性能的影响。同时也通过对比不同分类算法的活体检测结果,验证了基于手掌视频的活体检测方法的可靠性。

关键词：成像式光电容积描记技术脉冲信号心率监测活体检测一维卷积神经网络

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基于IPPG的人体生命体征感知研究

基于IPPG的人体生命体征感知研究

作者：刘振瑶长春理工大学

学位级别：硕士

心率、呼吸率、血氧饱和度(Oxygen Saturation,Sp O2)作为人体重要生命体征,是心血管疾病和呼吸疾病检测及诊断的三大指标,在个人日常健康监护中具有重要的参考价值。传统接触式的生命体征感知方式需要与被测者皮肤直接接触,长时间使用... 详细信息

心率、呼吸率、血氧饱和度(Oxygen Saturation,Sp O2)作为人体重要生命体征,是心血管疾病和呼吸疾病检测及诊断的三大指标,在个人日常健康监护中具有重要的参考价值。传统接触式的生命体征感知方式需要与被测者皮肤直接接触,长时间使用会使其产生不适,而且在对传染类疾病的患者检测时,会给检测人员带来一定的感染风险。相比之下,基于成像式光电容积描记技术(Imaging Photoplethysmography,IPPG)的非接触式生命体征检测方法,可以从人体面部图像中提取生理信号,具有非接触、无创、可重复操作、成本低、准确性高等特点,对于个人日常居家检测、大规模群体临床检测以及远程检测的普及具有重要意义。但是目前利用普通摄像头釆集人脸视频获得的IPPG源信号中存在噪声干扰,生理信号微弱,难以直接用于生命体征的检测。基于以上背景,本文对基于IPPG的人体生命体征感知系统开展研究,主要工作内容如下:(1)为解决面部视频提取出的生理信号微弱问题,采用了欧拉视频放大技术对人脸视频进行颜色放大处理,增大了生理信号的强度;为探究感兴趣区域(Region of Interest,ROI)对IPPG源信号的影响情况,对比分析了多种不同的ROI获得的信号质量,最终确定鼻子及附近的脸颊区域作为提取IPPG源信号的ROI。(2)针对IPPG源信号存在噪声干扰问题,提出了基于“小波变换-主成分分析-快速独立成分分析”相结合的信号处理算法:首先通过对比多种算法的分解特性,确定了采用小波变换的分解方式进行第一步的降噪处理;之后根据人体生理信号的特点,采用主成分分析方法进行降维处理,接着利用快速独立成分分析算法进行信号特征的提取。(3)为保证各生命体征感知的准确性,分析了皮肤中多种吸光物质的吸收特性,并结合氧合、脱氧血红蛋白在红、绿、蓝颜色通道的吸光特点,选取了特定颜色通道噪声处理后的信号进行数据分析,建立了心率、呼吸率、Sp O2各参数的非接触式测量模型。(4)本文从视频信号处理方法、不同生理参数估算方法以及不同光照环境等多种影响因素出发,设计了三个实验来验证本文所提方法的稳定性和一致性。通过计算不同光照场景下非接触式检测结果与医疗仪器测量结果之间的误差评价指标发现:各场景下,心率的平均绝对误差(|Me|)、误差的标准差(SDe)、误差的均方根误差(RMSE)均小于2.20 bpm,呼吸率的|Me|、SDe、RMSE均小于2.40 brpm,Sp O2的所有指标均小于1.60%;通过分析本文方法结果与接触式检测结果的Bland-Altman图发现:心率、呼吸率的偏差有两个点在界限外,Sp O2的偏差有四个点在界限外。综上,本文的非接触式估算结果与标准检测值之间具有高度的一致性,说明本文所设计的生命体征感知系统具有良好的稳定性和普适性,可以在日常生活中作为辅助性检测仪器进行生理体征的常规检测。

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-快速独立成分分析心率呼吸率血氧饱和度

基于视频图像的非接触式老年人血氧饱和度测量研究

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基于视频图像的非接触式老年人血氧饱和度测量研究

作者：陈宇鹏北方工业大学

学位级别：硕士

近几年来,我国老龄化问题越来越严重,老年人的身体健康问题自然就摆在了眼前,需要引起足够的重视。根据统计,心脑血管类的疾病在老年人中的发病率是最高的。研究表明,中国老人的心脑血栓死亡率甚至可以位居世界前列。根据心脑血栓病的... 详细信息

近几年来,我国老龄化问题越来越严重,老年人的身体健康问题自然就摆在了眼前,需要引起足够的重视。根据统计,心脑血管类的疾病在老年人中的发病率是最高的。研究表明,中国老人的心脑血栓死亡率甚至可以位居世界前列。根据心脑血栓病的发病特症,老年人最好可以做到早发现,这样才能够早治疗、早痊愈,避免诱发其他疾病。氧饱和度是重要生理参数,并且和血压心率等都与心血管疾病十分相关,对于心血管疾病的检测和预防来说,血氧饱和度是一个重要指标。方便高效地监测血氧饱和度情况的需求日益迫切。但现在不管是医院还是居家的主流血氧检测手段均需与测量者进行皮肤接触,这对于某些不便于皮肤接触的老年人来说非常不方便。这就需要一种安全高效,操作简单,结果准确的非接触式血氧测量技术。本文设计了一个基于视频图像的针对老年人血氧饱和度检测的实时测量系统,让老年人在家里通过普通光学镜头能够非接触式实时测量出自己的血氧饱和度。主要步骤有:视频采集、视频转帧预处理、高亮区域检测与去除、信号处理、血氧饱和度计算。本文具体工作内容如下:1.通过完整面部、脸颊区域、前额部分三组实验分析并选取了面部感兴趣区域(ROI)进行血氧测量。2.通过查找资料以及对于老年人的调查访问,研究老年人的皮肤特点,发现鼻部和额部有皮脂腺增生的问题,比青年人更容易出现出油和出汗的情况。并且通过理论证明验证出了使用光学镜头进行非接触式的血氧测量时,皮肤存在高亮部分会对血氧测量的结果产生影响。为了解决高亮区域对于测量的影响,本文根据双色反射模型,提出了先对高亮部分进行检测与去除,再进行血氧的计算。3.在测量过程中加入了欧拉颜色放大以及平滑滤波去噪的信号处理过程,提升氧饱和度测量的准确率。基于以上方案,展示了血氧饱和度的测量过程。并通过不同的光照条件,不同距离,不同年龄的三组对比实验论证了本方案针对老年人血氧测量的有效性和稳定性。

关键词：血氧测量老年人成像式光电容积描记技术高亮区域检测去除

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成像式非接触人体心率测量系统的设计与实现

成像式非接触人体心率测量系统的设计与实现

作者：庞宗光北京理工大学

学位级别：硕士

心率是检测人体生理参数一个重要指标,在个人日常健康监护中具有重要的参考价值。通过对心率进行实时监测,可以有效预防和控制心血管疾病的发生。传统的医学心率检测方法为接触式的检测方法,该方法需要依靠特殊的电子或光学传感器,且传... 详细信息

心率是检测人体生理参数一个重要指标,在个人日常健康监护中具有重要的参考价值。通过对心率进行实时监测,可以有效预防和控制心血管疾病的发生。传统的医学心率检测方法为接触式的检测方法,该方法需要依靠特殊的电子或光学传感器,且传感器需要与皮肤进行直接的物理接触,这往往会给被测者带来不适。此外,该方法对测量过程中的安全性和技术性要求较高,操作复杂,不便于日常生活中的随时检测。基于成像设备的非接触式心率检测方法克服了以往接触式方法存在的缺点,具有性价比高,操作简单,适合于大规模群临床及日常的生理信号检测的优势,为未来物联网中智能医疗的发展奠定了良好的基础,已成为生物医学领域的研究热点之一。另一方面,成像设备如web摄像机,监控摄像头和手机摄像头在当今随处可见。使基于成像设备的心率检测技术在日常健康监测及远程医疗等方面的普及应用成为可能。本文针对现有的成像式心率检测技术提取信号噪声较大、信号弱等问题开展相关研究。本文工作分成四个部分,具体如下:第一部分:介绍心率检测的重要意义,阐述了非接触式心率检测的必要性。分别介绍了基于成像设备的两种非接触心率检测技术（成像式光电容积描记技术和心冲击描记技术）国内外的发展现状。同时阐述了其理论基础和工作原理。第二部分:详细介绍了基于头部运动的非接触式心率测量方法,阐述了其技术方法和详细步骤。并设计了对比试验,验证了该方法具有可行性。实验表明基于头部运动的测量方法具有明显优势,该方法不受限皮肤的裸露,在脸部局部可见,甚至完全不可见时也有效。基于以上研究,提出了一种采用质心跟踪方法在皮肤无裸露的情况下实现心率测量,设置对比实验,验证了该研究的可靠性。该方法能够提高有效信号的信噪比第三部分:针对头部轨迹信号微弱,噪声比较大的问题,提出了一种基于光学杠杆原理的IBCG信号提取方法,通过设计该系统实现了心率检测。设置对比实验,实验证明相比原有方法,该方法提高了心率检测的运算速度,并且提高信号的信噪比和心率的准确性。第四部分:提出一种基于加权平均提高IPPG信号信噪比的心率测量方法。主要阐述了基于该方法的心率测量系统的方案设计以及实现过程。并设置了对比实验,实验表明该方法与以往的方法相比,能够在一定程度改善IPPG信号信噪比。

关键词：心率非接触式成像式光电容积描记技术成像式心冲击描记技术

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移动端非接触式监护系统设计与实现

移动端非接触式监护系统设计与实现

作者：刘衍西安电子科技大学

学位级别：硕士

心血管疾病是致死数最多的疾病,测量心率和血压对心血管疾病的预防和治疗有重要意义。人体皮肤反射光随心跳变化,相机可以捕捉这种微弱的变化,进一步得到心率、血压、血氧等信息,这种技术称为成像式光电容积描记技术(Imaging Photo Plet... 详细信息

心血管疾病是致死数最多的疾病,测量心率和血压对心血管疾病的预防和治疗有重要意义。人体皮肤反射光随心跳变化,相机可以捕捉这种微弱的变化,进一步得到心率、血压、血氧等信息,这种技术称为成像式光电容积描记技术(Imaging Photo Plethysmo Graphy,IPPG)。近年来,基于IPPG技术的非接触式监护系统成为研究热点,非接触式监护系统的核心是非接触式生理参数测量算法。相对于传统的接触式监护系统,非接触式监护系统有着没有束缚感、应用场景广泛、成本低的优点。心跳造成的皮肤反射光变化十分微弱,而人体运动和环境光变化会产生很强的噪声,如何有效地消除人体运动和环境光变化带来的噪声是目前尚未解决的问题。本文针对现有方法去噪效果不佳的缺点,在如何获得更高信噪比IPPG信号和提高心率、血压测量准确性方面进行了研究。基于所研究的非接触式生理参数测量算法,本文设计和实现了移动端非接触式监护系统。本文工作主要包含以下几个方面:1.本文分析了IPPG信号中由于人脸刚性运动、非刚性运动产生的噪声,提出了基于特征跟踪的感兴趣区域提取算法。该算法将人脸关键点检测和特征跟踪相结合,截取脸颊部位做为感兴趣区域。该算法可以有效减少人脸刚性运动和非刚性运动产生的噪声,提高IPPG信号的信噪比。2.为进一步消除环境光变化等原因产生的噪声,本文提出了基于小波包去噪的心率测量算法。该算法中将感兴趣区域转化到YIQ颜色空间,计算Q通道均值得到原始IPPG信号,减少了环境光亮度变化带来的噪声;使用小波包分解和阈值去噪法进一步去除噪声;设计自适应波峰检测算法检测IPPG信号中的有效波峰数量,从而得到心率值。实验结果表明,相对于现有的两种方法,本文提出的非接触式心率测量算法可以有效地消除人体运动和环境光变化产生的噪声,测量误差更小,鲁棒性更强。3.本文探究了IPPG技术在血压测量中的应用。本文召集了30位志愿者,首先使用非接触式的方法测量志愿者头部和手部的脉搏波,建立一个包含150条数据的数据集;然后分别用线性回归和神经网络两种方法测量血压。使用Bland-Altman方法分析算法性能,实验结果表明,两种血压测量方法测量结果都与电子血压计有较好的一致性,并且神经网络方法的测量结果优于线性回归方法。4.本文设计了一款非接触式监护系统,该系统由移动端、服务端、嵌入式端组成,并开发了其中移动端部分。该系统有广泛的应用场景,可以实现非接触式的心率测量和监护、远程视频、智能医生等功能。

关键词：成像式光电容积描记技术心率测量血压测量移动端监护系统

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基于视频信息的人体生理参数检测方法研究

基于视频信息的人体生理参数检测方法研究

作者：颜秋叙南京信息工程大学

学位级别：硕士

心率和血氧饱和度作为人体重要的生命体征参数,在个人日常健康监护中具有重要的参考价值。成像式光电容积描记技术(Imaging Photoplethysmography,IPPG)是近年来发展起来的一种非接触式生理信号检测技术,该技术通过光学传感器获取人体... 详细信息

心率和血氧饱和度作为人体重要的生命体征参数,在个人日常健康监护中具有重要的参考价值。成像式光电容积描记技术(Imaging Photoplethysmography,IPPG)是近年来发展起来的一种非接触式生理信号检测技术,该技术通过光学传感器获取人体皮肤的视频图像信息,进一步分析处理后实现对人体生理参数的检测。IPPG技术具有非接触测量、成本低廉、易于操作等特点,成为仪器和医学领域的新兴研究热点之一。然而,通过IPPG技术获取的信号比较微弱,容易受到光照变化和运动干扰等因素的影响,如何更准确、更全面、更快速地测量生理信号,还存在一些有待解决的关键问题。因此,本文研究基于视频信息的人体生理参数检测方法,围绕抗运动干扰、适应光照变化的IPPG信号精确获取等问题,对心率和血氧饱和度等生理参数进行检测。具体研究内容及结果如下:1、针对IPPG信号微弱的问题,首先采用卡尔曼滤波对脸部区域进行跟踪,绘制人脸对象边界框。通过68点人脸关键点检测提取出脸部区域,对比额头、脸颊、鼻翼附近和全脸皮肤区域提取出的心率曲线,确定全脸皮肤部分为感兴趣区域。然后采用欧拉视频放大算法对视频图像进行颜色增强,从而达到信号放大的目的。2、针对复杂光照条件的影响,提出一种改进的融合双边滤波的MSRCR算法,采用正常亮度图像和低照度图像的反射分量相一致的先验理论,对暗视频进行增强。在增强暗图像的色彩和对比度的同时,保留图像的边缘信息和细节,提高图像质量。3、针对脉搏波信号中高频噪声和基线漂移的问题,采用低通-带陷-零相移滤波器综合滤除肌电干扰、工频干扰,纠正基线漂移。针对运动伪影的影响,提出一种改进的Log-NLMS算法以降低IPPG信号的误差,与Log-NLMS算法相比,测量结果误差减少0.9%,运行时间提高0.01s。4、实现基于视频信息的心率和血氧饱和度实时检测。首先设计心率测量实验,并应用Bland-Altman分析法进行判断,得到实验平均绝对误差为1.78%。接着设计多种复杂情况,从测量距离、测量时间、不同光照条件和测量状态等方面,分别探究实验的稳定性,发现测量距离为0.5米,测量时间为结果显示20s后得到的结果误差最小。最后对血氧饱和度进行检测,得到实验平均绝对误差为0.97%,同时对不同的光照条件及测量状态进行讨论。结果显示本实验在不同情况下都有较好的可用性。

关键词：成像式光电容积描记技术非接触式测量心率血氧饱和度

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基于双模态的视频非接触式情绪识别技术研究

基于双模态的视频非接触式情绪识别技术研究

作者：粟立威长春理工大学

学位级别：硕士

情绪识别对人机交互、智能医疗和驾驶辅助等领域具有重要研究价值。面部表情因其直观、情绪信息丰富等优点,在情绪识别领域取得显著成果。但表情易于伪装,其情绪识别结果不一定客观真实。而且单一模态无法获得完整的情绪信息,越来越多... 详细信息

情绪识别对人机交互、智能医疗和驾驶辅助等领域具有重要研究价值。面部表情因其直观、情绪信息丰富等优点,在情绪识别领域取得显著成果。但表情易于伪装,其情绪识别结果不一定客观真实。而且单一模态无法获得完整的情绪信息,越来越多的学者将目光转向多模态情绪识别。近年来有学者通过融合面部表情和生理信号来解决上述问题,但这些生理信号需通过设备进行接触式测量,这不仅会影响受试者的情绪,还限制使用场景。基于此,本文使用非接触的方式从视频中提取脉搏波,并融合视频中的面部表情,实现表情与脉搏波的双模态情绪识别,提高情绪识别的准确性和客观性。本文的具体工作如下:(1)为了能更好地从视频中提取面部特征,本文从静态和动态面部表情识别两个方面展开研究。使用VGG16和VIT-B/16网络对单帧人脸图像进行静态面部表情识别。在C3D网络模型的基础上引入3D卷积块注意力模块(3D-convolutional block attention module,3D-CBAM),实现动态面部表情识别。实验结果表明,基于3D-CBAM的C3D网络的情绪识别效果最好,在唤醒和效价两个维度上的准确率分别为65.14%和65.51%,该网络取得了一定效果,但仍有进步空间。(2)通过成像式光电容积描记技术(Imaging Photoplethysmography,IPPG)从人脸视频中提取脉搏波信号,使用小波变换和窄带通滤波去除噪声干扰。提取心率变异性(Heart Rate Variablity,HRV)特征,并使用四种机器学习模型对特征进行分类。实验结果表明支持向量机的情绪识别效果最好,在唤醒和效价维度上的准确率分别为61.09%和53.31%,IPPG信号在情绪识别领域有很大的应用潜力。(3)为探究面部表情和IPPG信号的情绪信息融合方法,对面部表情和IPPG信号分别进行特征级融合和决策级融合。本文提出一种基于三维卷积和一维卷积的网络模型用于特征级融合,该模型利用基于3D-CBAM的C3D网络从视频中提取面部表情的时空特征,利用一维卷积神经网络提取IPPG信号的特征,然后对面部表情特征和IPPG信号特征进行特征融合。同时,基于投票法、贝叶斯融合、集成学习的方法对面部表情和IPPG信号进行决策级融合。实验结果表明,融合面部表情和IPPG信号能有效提高情绪识别准确率,但两个模态的性能相差过大时,决策级融合可能得不到理想的结果,本文的特征级融合方法优于决策级融合,在唤醒和效价两个维度的准确率分别为72.37%和70.82%,比单模态提高了7.23%和5.31%。与大部分多模态的情绪识别方法相比,本文的方法在情绪识别效果和数据源的获取方式两个方面都具有一定优势。与需要使用多种数据源的多模态情绪识别方法相比,本文的方法只需通过视频一种数据源实现面部表情和生理信号的融合,并且通过非接触的方式获取数据,具有很大的实用价值。

关键词：情绪识别面部表情成像式光电容积描记技术特征级融合决策级融合

基于IPPG非接触式生理参数测量算法的研究

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生物医学工程研究 2018年第1期37卷 27-31,35页

作者：荣猛范强李凯扬武汉大学物理科学与技术学院武汉430072

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... 详细信息

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。

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