[发明专利]一种非接触式人体血氧饱和度检测方法

说明书

本发明属于血氧检测技术领域，尤其是涉及一种非接触式人体血氧饱和度检测方法。一种非接触式人体血氧饱和度检测方法，包括以下步骤：S1、视频获取；S2、图像区域获取；S3、原始信号获取；S4、分离信号获取；S5、变量获取；S6、结果获取，基于步骤S5提取出的AC_R、AC_B和DC_R、DC_B计算出血氧饱和度参数R，根据朗伯—比尔定律，得到血氧饱和度SPO2。本发明提供了一种解决已公开方法中基于红蓝通道提取的原始信号信噪比差进而测量结果准确度不高的问题、采用非接触式人体血氧饱和度的检测方法。

技术领域

本发明属于血氧检测技术领域，尤其是涉及一种非接触式人体血氧饱和度检测方法。

背景技术

血氧饱和度(blood oxygen saturation，SPO2)是指人体血液中被氧结合的血红蛋白容量占总血红蛋白容量的百分比，它作为呼吸循环的重要参数，可以对肺的氧合和血红蛋白携氧能力进行估计，是一项重要的临床健康监护指标。

传统的血氧饱和度测量方法分为有创法和无创法。有创法指的是先采集人体血液，再利用血气分析仪对血液进行分析从而计算出血氧饱和度的值。这种方法比较麻烦且不能连续测值，最主要的缺陷是会使用户产生疼痛感或者感染风险。无创法以指夹式血氧仪为主，需要将仪器与人的手指贴合，这种方法虽然可以进行连续测值，但是对于有皮肤创伤的使用者或者抽搐型病人明显不适用，且对一般用户也会造成不适感。近年来，由于成像式光电容积描记技术(IPPG)的兴起，它以其不需要通过与人体皮肤接触而直接通过对人体皮肤图像进行数据采集的特点成为非接触领域的热点研究方向。国内外学者基于IPPG的这一优点开展了血氧饱和度测量方法研究，内容均基于双波长可见光实现，总体上处于探索阶段，且设备昂贵不够便携，不利于日常监测。

随着科技时代的迅速发展，笔记本、智能手机等装有摄像头的设备几乎成为生活必需工具，且基于这些彩色相机采集的图像数据，通过IPPG技术测量血氧饱和度被证实是可行的。部分已公开的文献和专利提到了采用彩色相机视频的红蓝通道作为双波长组合进行血氧饱和度测量，但是由于这些低端相机的分辨率较低，灵敏度较弱，若简单采用红蓝通道的像素值作为测量参数，噪声干扰较大，测量结果不够准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种解决已公开方法中基于红蓝通道提取的原始信号信噪比差进而测量结果准确度不高的问题、采用非接触式人体血氧饱和度的检测方法。为此，本发明采用以下技术方案：

一种非接触式人体血氧饱和度检测方法，包括以下步骤：

S1、视频获取，获取人体面部视频数据；

S2、图像区域获取，截取步骤S1中视频的每一帧图像，并从视频帧图像中选取面部两脸颊部位作为感兴趣区域ROI；

S3、原始信号获取，提取步骤S2中ROI的红色通道平均像素值P_R和蓝色通道平均像素值P_B作为原始脉搏波信号；

S4、分离信号获取，采用基于动态嵌入的单通道独立成分分析算法，分别对步骤S3所得的脉搏波红色通道信号P_R和蓝色通道信号P_B进行盲源分离，得到重构的分离信号I_R和I_B；

S5、变量获取，分别提取出步骤S4所得的重构信号I_R和I_B的交流变量AC_R、AC_B和直流变量DC_R、DC_B；

S6、结果获取，基于步骤S5提取出的AC_R、AC_B和DC_R、DC_B计算出血氧饱和度参数R，根据朗伯—比尔定律，得到血氧饱和度SPO2。