【无标题】基于视频图像进行血氧饱和度的测量

主要的算法原理

通过视频预处理提取计算血氧饱和度所需的脉搏波信号。读取第一帧图像,检测并提取人脸区域后,根据人脸几何关系确定敏感区域。在视频的每一帧中获取敏感区域,然后在RGB三个通道分别 对人脸区域做灰度均值,并将灰度均值存储。在对每一帧做完灰度均值之后,以帧数为横轴变量,以对应每一帧的灰度均值为纵轴,在RGB三个通道分别绘制曲线,得到在三个颜色通道的三条灰度均值曲线即IPPG曲线。*也就是R GB三个通道有关的数据,接下来就是要根据曲线的数据进行计算血氧饱和度的数值

基于Matlab进行计算 并且得到血氧饱和度

血氧饱和度的提取主要是脉搏波信号交流分量IAC与直流IDC的提取。脉搏波交流分量的提取通常采用的是峰谷值法,即利用脉搏波信号中相邻的峰谷值差来表示交流量IAC,直流分量通常用信号均值来表示。传统的峰谷值法并不适用于本系统中脉搏波的交流分量的提取。采用带通滤波后的红、蓝两个通道信号的标准方差作为脉搏波信号的交流分量IAC,其平均值作为直流分量IDC。同时采用5-20秒的数据的移动平均窗口来获得IAC与IDC,则相应的血氧饱和度提取公式可变为:

参考信号测得的 SPO2值作为标准信号,与IPPG系统测得的R利用最小二乘法进行线性拟合并确定A、B。

当然,在得到图像的过程中,我们可以采取滤波的方法进行有效的滤波

主要的算法步骤

图 原始输入的视频 

图 原始视频数据进行人脸定位的操作 

可以看到  得到鹅相关通道数据

【无标题】基于视频图像进行血氧饱和度的测量_第1张图片

得到了原始RGB的有关曲线

有图是进行滤波和处理的曲线

【无标题】基于视频图像进行血氧饱和度的测量_第2张图片

最后,得到了原始数据的有关表达式,计算得到核心

 

 

基于视频图像进行血氧饱和度的测量-机器学习文档类资源-CSDN文库

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[9] 王映辉,人脸识别:原理、方法与技术 [M], 北京:科学出版社,2010.6

[10] 冈萨雷斯,阮秋琦等人翻译,数字图像处理,电子工业出版社

[11] 陈后金,胡健,薛健编著,信号与系统(第2版)清华大学出版社 2012.

[12] 何东健主编,数字图像处理(第二版),西安:西安电子科技大学出版社,2008.5

[13] 王黎,韩清鹏,人体生理信号的非线性分析方法[M],北京:科学出版社,2011.6

 

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