适用于昼夜环境的呼吸率视频检测

• 作者: 刘雪南 方帅 李江山 杨学志 霍亮
• 来源期刊: 中国图象图形学报
• 学科: 工学
• 关键词: 呼吸信号提取 胸部定位 视频运动放大 最大似然估计 呼吸率估计
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: CACIS2017学术会议专栏
• 页码范围: 144-154
• 页数: 11页
• 分类号: TP391
• 字数: 7788字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11834/jig.170310

摘要

目的 呼吸率是呼吸疾病检测的敏感指标,基于视频的呼吸率检测方法因成本低、使用限制少等特点成为近年医疗健康领域的研究热点.针对现有方法在噪声抑制及夜间信号获取方面存在的问题,提出一种适用于昼夜环境且抗噪性能高的呼吸率视频检测方法.方法 该方法只需使用夜视功能的摄像头即可实现昼夜呼吸率检测.首先,采用人脸检测确定人脸区域,并结合人体几何关系规范呼吸区域;然后,结合空间尺度及相位差异,采用基于相位的视频处理方法对呼吸区域进行时空相位处理,在突出呼吸区域的同时有效抑制了噪声干扰.采用最大似然法进行呼吸初估计,并结合初估计频率对原信号平滑滤波以优化波形;最后应用峰值检测完成呼吸率的二次估计.结果 通过室内有无光源两种环境的实验可知,稳定光源下呼吸率平均误差为0.54次/min,无光源下平均误差为0.62次/min.本文方法与真实呼吸率有良好一致性,与传统呼吸率检测方法相比,鲁棒性更好.结论 提出一种适用于昼夜环境的呼吸率视频检测方法.采用红外摄像机实现夜间视频采集,并通过胸部定位、基于相位的视频放大技术进行时空相位处理,在拓展空间分辨率的同时有效抑制噪声放大,提高呼吸检测的精度与鲁棒性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨学志	合肥工业大学计算机与信息学院	73	588	12.0	20.0
3	方帅	合肥工业大学计算机与信息学院	63	1182	20.0	32.0
7	霍亮	合肥工业大学计算机与信息学院	3	7	2.0	2.0
8	刘雪南	合肥工业大学计算机与信息学院	3	4	2.0	2.0
9	李江山	合肥工业大学计算机与信息学院	2	4	2.0	2.0