CN105615862B - 检测心率的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测心率的方法及装置。其中，该方法包括：获取通过摄像头采集到的手指血液流动的视频流，其中，所述手指覆盖于所述摄像头上方；对所述手指血液流动的视频流进行编码处理，得到所述手指血液流动的多张RGB图片；根据所述多张RGB图片中的像素点生成心率波形图。本发明解决了检测心率要借助专门的检测设备或去医院检测，不够方便的技术问题。

Description

检测心率的方法及装置
技术领域
本发明涉及计算机领域，具体而言，涉及一种检测心率的方法及装置。
背景技术
随着现在人们对健康越来越重视，心率作为健康的一个重要依据，引起越多人重视。人们会经常关注心率是否过速，心率是否过慢，以及运动心率大小等等。
需要说明的是，在相关技术中，用户如果想检测自己的心率，往往要去医院使用笨重的检测设备来检测，这样无疑会耗费用户的时间以及金钱。
针对上述检测心率要借助专门的检测设备或去医院检测，不够方便的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种检测心率的方法及装置，以至少解决检测心率要借助专门的检测设备或去医院检测，不够方便的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种检测心率的方法，该方法包括：获取通过摄像头采集到的手指血液流动的视频流，其中，所述手指覆盖于所述摄像头上方；对所述手指血液流动的视频流进行编码处理，得到所述手指血液流动的多张RGB图片；根据所述多张RGB图片中的像素点生成心率波形图。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种检测心率的装置，该装置包括：第一获取单元，用于获取通过摄像头采集到的手指血液流动的视频流，其中，所述手指覆盖于所述摄像头上方；处理单元，用于对所述手指血液流动的视频流进行编码处理，得到所述手指血液流动的多张RGB图片；第一生成单元，用于根据所述多张RGB图片中的像素点生成心率波形图。
在本发明实施例中，采用获取通过摄像头采集到的手指血液流动的视频流，其中，所述手指覆盖于所述摄像头上方；对所述手指血液流动的视频流进行编码处理，得到所述手指血液流动的多张RGB图片；根据所述多张RGB图片中的像素点生成心率波形图，解决了检测心率要借助专门的检测设备或去医院检测，不够方便的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种检测心率的方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的心率波形图的示意图；以及
图3是根据本发明实施例的一种检测心率的装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例，提供了一种检测心率的方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种检测心率的方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S12，获取通过摄像头采集到的手指血液流动的视频流，其中，手指覆盖于摄像头上方。
具体地，在本方案中，可以采用手机的摄像头来采集用户手指血液流动的视频流，用户可以首先调用手机摄像头，并打开摄像头闪光灯以增加明亮度，然后将手指贴紧摄像头以保证不漏光。
可选地，本方案可以采用SurfaceView和Camera相结合的方式启动手机摄像头和闪光灯，并在SurfaceView进行手指血液流动成像展示，从摄像头中获得视频流。本步骤中包括但不仅限于android平台，也可以是IOS等其他平台。在android平台也包括但不仅限于使用SurfaceView和Camera的方式，其他打开摄像头并获取视频流的方法也可。手指血液流动成像可以选择展示或不展示，或以其他方式进行展示。
步骤S14，对手指血液流动的视频流进行编码处理，得到手指血液流动的多张RGB图片。
具体地，本方案可以将通过摄像头获得的视频流根据不同的视频编码转化成多张RGB三基色的图片，需要说明的是，本方案可以采用预设的时间段作为时间间隔将上述视频流生成多张RGB图片，每张RGB图片对应一个时间点。
步骤S16，根据多张RGB图片中的像素点生成心率波形图。
具体地，在本方案中，可以根据上述多张RGB图片中的像素点相关参数(例如每张RGB图片的像素点个数，每张RGB图片不同基色的像素值)来生成用户的心率波形图。
本方案通过获取通过摄像头采集到的手指血液流动的视频流，其中，手指覆盖于摄像头上方；对手指血液流动的视频流进行编码处理，得到手指血液流动的多张RGB图片；根据多张RGB图片中的像素点生成心率波形图。由此可见，用户有检测心率需求时，只需要将手指放置于手机摄像头上方即可利用手机中的算法来实现心率的检测，因此，本方案解决了上述检测心率要借助专门的检测设备或去医院检测，不够方便的问题。
可选地，步骤S16，根据多张RGB图片中的像素点生成心率波形图的步骤可以包括：
步骤S161，获取多张RGB图片中每张RGB图片的像素点个数以及每个像素点的红色像素值。
具体地，本方案可以获取每张RGB图片中像素点个数、每个像素点的红色像素值(红色位值)。
步骤S162，根据每张RGB图片的像素点个数以及每个像素点的红色像素值生成每张RGB图片的红色像素平均值。
具体地，本方案可以首先通过每张RGB图片中像素点个数、每个像素点的红色像素值计算每张RGB图片的红色像素值的总数，然后通过每张RGB图片的红色像素值的总数、每张RGB图片中像素点个数计算生成每张RGB图片的红色像素平均值，并且记下每张RGB图片的生成时间。
需要说明的是，本方案也可以通过得到的红色像素平均值来判断手指是否接触良好，例如，如果红色位值低于200，则判定手指与手机接触不良好。
步骤S163，根据每张RGB图片的红色像素平均值以及每张RGB图片的生成时间生成心率波形图。
具体地，本方案可以通过每张RGB图片的红色像素平均值以及每张RGB图片的生成时间来生成心率波形图的坐标，然后生成上述心率波形图。
可选地，步骤S163，根据每张RGB图片的红色像素平均值以及每张RGB图片的生成时间生成心率波形图的步骤可以包括：
步骤S1631，以每张RGB图片的红色像素平均值为纵坐标，每张RGB图片的生成时间为横坐标，生成多个坐标点。
步骤S1632，根据多个坐标点绘制心率波形图。
具体地，在上述步骤S1631至步骤S1632中，可以上述红色像素平均值为纵坐标以及以每张RGB图片的生成时间为横坐标，生成多个坐标点，根据上述多个坐标点绘制脉冲波形图。
可选地，在步骤S1632，根据多个坐标点绘制心率波形图之后，本实施例提供的方法还可以包括：
步骤S1633，获取心率波形图中符合第一预设条件的多个目标坐标点。
具体地，在步骤S1633中，可以求取上述心率波形图坐标点的纵坐标的平均值，然后把心率波形图中低于上述纵坐标的平均值的坐标点清空，则剩下的坐标点全部是波峰数据。
步骤S1634，计算多个目标坐标点中任意两个目标坐标点的横坐标的差值，生成多个差值。
步骤S1635，计算多个差值的平均值，并将平均值作为每次心跳的时间。
具体地，在步骤S1634至步骤S1635中，在心率波形图中，可以使用下一个波峰的起点时间减去上一个波峰的起点时间就是一次心跳时间(称该算法为：多次平均波峰计算法)。在算出所有波峰之间的时间差后，计算出的时间差平均值则是最后算出来的一次心跳时间。
需要说明的是，本方案还可以根据波形图逐步计算每两个相邻波峰之间的时间差，如果这个时间差在正常一次心跳时间范围内，则认为是有效值。根据不同设备受干扰程度不同，可以重复类似算法将低于平均值的值清空。
可选地，本实施例还可以包括如下步骤；
步骤A，获取心率波形图中的所有坐标点的纵坐标以及所有坐标点的个数。
步骤B，根据心率波形图中的所有坐标点的纵坐标以及所有坐标点的个数计算生成心率波形图的纵坐标平均值。
步骤C，将纵坐标大于等于纵坐标平均值的坐标点确定为符合第一预设条件的目标坐标点。
具体地，在本实施例中，只要纵坐标大于纵坐标的平均值，则认为该纵坐标的坐标点符合上述第一预设条件。
可选地，在步骤S1632，根据多个坐标点绘制心率波形图之前，本实施例提供的方法还可以包括：
步骤S1630，建立预设长度的数组，数组用于保存多个坐标点。
具体地，在上述步骤S1630中，本实施例可以建立一个固定长度的数组(android平台下可以是一个List或者一个整形数组保存纵坐标，长整形数组保存横坐标，但包括不限于android平台和此保存波形图方式)，数组里面每一个数据保存了横坐标和纵坐标，这样就有一个固定长度波形图。当实际数据长度小于数组长度，则逐渐累积。当实际数据长度达到数组长度，则去掉最前一位数据，在最后一位数据中添加。
可选地，在步骤S1633，获取心率波形图中符合第一预设条件的多个目标坐标点之前，本实施例提供的方法还可以包括：
步骤S1629，将心率波形图进行滑动平均滤波法处理，使得在心率波形图中去除噪声坐标点。
具体地，在上述步骤S1629中，可以方案可以将获得的心率脉冲波形图进行滑动平均滤波法进行处理。可以处理掉突发性脉冲，小波动躁点等干扰，结合图2，可以发现两条波形在降噪处理前后平滑度不同。
需要说明的是，在本方案中，可以持续不断的进行测量，因为波形图在不断更新，测出来的数据会有轻微变动。
综上，本发明使用手机摄像头拍摄手指血液状态，合成心率脉冲波形。并对心率脉冲波形采用了多种抗干扰，去躁点处理算法。检测出来的心率准确度高，参考价值大。
本申请还提供了一种检测心率的装置，该装置可以用执行上述检测心率的方法，如图3所示，该装置可以包括：第一获取单元30，用于获取通过摄像头采集到的手指血液流动的视频流，其中，手指覆盖于摄像头上方；处理单元32，用于对手指血液流动的视频流进行编码处理，得到手指血液流动的多张RGB图片；第一生成单元34，用于根据多张RGB图片中的像素点生成心率波形图。
本方案通过获取通过摄像头采集到的手指血液流动的视频流，其中，手指覆盖于摄像头上方；对手指血液流动的视频流进行编码处理，得到手指血液流动的多张RGB图片；根据多张RGB图片中的像素点生成心率波形图，用户有检测心率需求时，只需要将手指放置于手机摄像头上方即可利用手机中的算法来实现心率的检测，因此，本方案解决了上述检测心率要借助专门的检测设备或去医院检测，不够方便的问题。
可选地，第一生成单元34可以包括：获取模块，用于获取多张RGB图片中每张RGB图片的像素点个数以及每个像素点的红色像素值；第一生成模块，用于根据每张RGB图片的像素点个数以及每个像素点的红色像素值生成每张RGB图片的红色像素平均值；第二生成模块，用于根据每张RGB图片的红色像素平均值以及每张RGB图片的生成时间生成心率波形图。
可选地，第二生成模块可以包括：第三生成模块，用于以每张RGB图片的红色像素平均值为纵坐标，每张RGB图片的生成时间为横坐标，生成多个坐标点；绘制模块，用于根据多个坐标点绘制心率波形图。
可选地，本实施例提供的装置还可以包括：第二获取单元，用于获取心率波形图中符合第一预设条件的多个目标坐标点；第一计算单元，用于计算多个目标坐标点中任意两个目标坐标点的横坐标的差值，生成多个差值；第二计算单元，计算多个差值的平均值，并将平均值作为每次心跳的时间。
可选地，本实施例提供的装置还可以包括：第三获取单元，用于获取心率波形图中的所有坐标点的纵坐标以及所有坐标点的个数；第二生成单元，用于根据心率波形图中的所有坐标点的纵坐标以及所有坐标点的个数计算生成心率波形图的纵坐标平均值；确定单元，用于将纵坐标大于等于纵坐标平均值的坐标点确定为符合第一预设条件的目标坐标点。
可选地，本实施例提供的装置还包括：建立单元，用于建立预设长度的数组，数组用于保存多个坐标点。
可选地，本实施例提供的装置还可以包括：去噪单元，用于将心率波形图进行滑动平均滤波法处理，使得在心率波形图中去除噪声坐标点。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种检测心率的方法，其特征在于，包括：
获取通过摄像头采集到的手指血液流动的视频流，其中，所述手指覆盖于所述摄像头上方；
对所述手指血液流动的视频流进行编码处理，得到所述手指血液流动的多张RGB图片；
根据所述多张RGB图片中的像素点生成心率波形图；
其中，在根据所述多张RGB图片中的像素点生成心率波形图之后，所述方法还包括：
获取所述心率波形图中符合第一预设条件的多个目标坐标点；
计算所述多个目标坐标点中相邻两个目标坐标点的横坐标的差值，生成多个差值；
计算所述多个差值的平均值，并将所述平均值作为每次心跳的时间；
其中，所述符合第一预设条件的目标坐标点为所述心率波形图中重复执行多次将纵坐标低于纵坐标平均值的坐标点清空后剩余的坐标点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多张RGB图片中的像素点生成心率波形图的步骤包括：
获取所述多张RGB图片中每张RGB图片的像素点个数以及每个所述像素点的红色像素值；
根据所述每张RGB图片的像素点个数以及每个所述像素点的红色像素值生成所述每张RGB图片的红色像素平均值；
根据所述每张RGB图片的红色像素平均值以及所述每张RGB图片的生成时间生成所述心率波形图。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述每张RGB图片的红色像素平均值以及所述每张RGB图片的生成时间生成所述心率波形图的步骤包括：
以所述每张RGB图片的红色像素平均值为纵坐标，所述每张RGB图片的生成时间为横坐标，生成多个坐标点；
根据所述多个坐标点绘制所述心率波形图。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
获取所述心率波形图中的所有坐标点的纵坐标以及所述所有坐标点的个数；
根据所述心率波形图中的所有坐标点的纵坐标以及所述所有坐标点的个数计算生成所述心率波形图的纵坐标平均值；
将所述纵坐标大于等于所述纵坐标平均值的坐标点确定为符合所述第一预设条件的所述目标坐标点；
其中，所述纵坐标大于等于所述纵坐标平均值的坐标点中相邻的两个坐标点的横坐标差值在正常一次心跳范围内。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在根据所述多个坐标点绘制所述心率波形图之前，所述方法还包括：
建立预设长度的数组，所述数组用于保存所述多个坐标点。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述心率波形图中符合第一预设条件的多个目标坐标点之前，所述方法还包括：
将所述心率波形图进行滑动平均滤波法处理，使得在所述心率波形图中去除噪声坐标点。
7.一种检测心率的装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取通过摄像头采集到的手指血液流动的视频流，其中，所述手指覆盖于所述摄像头上方；
处理单元，用于对所述手指血液流动的视频流进行编码处理，得到所述手指血液流动的多张RGB图片；
第一生成单元，用于根据所述多张RGB图片中的像素点生成心率波形图；
其中，所述装置还包括：
第二获取单元，用于获取所述心率波形图中符合第一预设条件的多个目标坐标点；
第一计算单元，用于计算所述多个目标坐标点中相邻两个目标坐标点的横坐标的差值，生成多个差值；
第二计算单元，计算所述多个差值的平均值，并将所述平均值作为每次心跳的时间；
其中，所述符合第一预设条件的目标坐标点为所述心率波形图中重复执行多次将纵坐标低于纵坐标平均值的坐标点清空后剩余的坐标点。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一生成单元包括：
获取模块，用于获取所述多张RGB图片中每张RGB图片的像素点个数以及每个所述像素点的红色像素值；
第一生成模块，用于根据所述每张RGB图片的像素点个数以及每个所述像素点的红色像素值生成所述每张RGB图片的红色像素平均值；
第二生成模块，用于根据所述每张RGB图片的红色像素平均值以及所述每张RGB图片的生成时间生成所述心率波形图。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二生成模块包括：
第三生成模块，用于以所述每张RGB图片的红色像素平均值为纵坐标，所述每张RGB图片的生成时间为横坐标，生成多个坐标点；
绘制模块，用于根据所述多个坐标点绘制所述心率波形图。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第三获取单元，用于获取所述心率波形图中的所有坐标点的纵坐标以及所述所有坐标点的个数；
第二生成单元，用于根据所述心率波形图中的所有坐标点的纵坐标以及所述所有坐标点的个数计算生成所述心率波形图的纵坐标平均值；
确定单元，用于将所述纵坐标大于等于所述纵坐标平均值的坐标点确定为符合所述第一预设条件的所述目标坐标点；
其中，所述纵坐标大于等于所述纵坐标平均值的坐标点中相邻的两个坐标点的横坐标差值在正常一次心跳范围内。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
建立单元，用于建立预设长度的数组，所述数组用于保存所述多个坐标点。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
去噪单元，用于将所述心率波形图进行滑动平均滤波法处理，使得在所述心率波形图中去除噪声坐标点。
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