[发明专利]基于热成像的呼吸率检测方法、装置及电子设备

说明书

本公开涉及基于热成像的呼吸率检测方法、装置及电子设备。上述方法包括获取至少两个热图像，上述热图像包括基于目标对象的温度信息渲染出的上述目标对象的轮廓；基于神经网络提取各上述热图像中的目标区域；提取各上述目标区域对应的温度信息；上述温度信息跟随上述目标对象的呼吸产生周期性变化，根据提取到的上述温度信息，确定上述目标对象的呼吸率。本公开可以通过分析热成像摄像头拍摄到的热图像，确定出目标对象的呼吸率，从而在不接触目标对象的情况下得到呼吸率检测结果，实现了非接触检测，填补了非接触检测场景的空白，并且具备良好的检测速度和检测准确度。

技术领域

本公开涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及基于热成像的呼吸率检测方法、装置及电子设备。

背景技术

呼吸率是用于分析人体健康状况、情绪等信息的重要生理数据，相关技术中的呼吸率测量方式通常是有接触的，比如常用的呼吸带，其需要将受测者与呼吸带连接在一起，但是这种接触式的测量方式的适用场景有限。对于户外场景、有隔离需求等要求无接触测量的场景，则无法使用这种接触式的测量方式，因此，相关技术难以满足对于呼吸率进行无接触测量的需求。

发明内容

为了解决上述提出的至少一个技术问题，本公开提出了基于热成像的呼吸率检测方法、装置及电子设备。

根据本公开的一方面，提供了一种基于热成像的呼吸率检测方法，其包括：获取至少两个多个热图像，所述热图像包括基于目标对象的温度信息渲染出的所述目标对象的轮廓；基于神经网络提取各所述热图像中的目标区域；提取各所述目标区域对应的温度信息；所述温度信息跟随所述目标对象的呼吸产生周期性变化，根据提取到的所述温度信息，确定所述目标对象的呼吸率。基于上述配置，通过分析热图像，可以确定出目标对象的呼吸率，从而在不接触目标对象的情况下得到呼吸率检测结果，实现了非接触检测，填补了非接触检测场景的空白，并且具备良好的检测速度和检测准确度。

在一些可能的实施方式中，所述神经网络基于下述方法得到：获取样本热图像和所述样本热图像对应的标签；所述样本热图像包括基于样本目标对象的温度信息渲染出的所述样本目标对象的轮廓，所述标签表征所述样本目标对象的目标区域；所述目标区域为所述样本目标对象的口鼻区域或口罩区域；对所述样本热图像进行特征提取，得到样本特征信息；根据所述样本特征信息预测目标区域，得到目标区域预测结果；根据所述目标区域预测结果和所述标签，训练所述神经网络。基于上述配置，可以使得神经网络具备直接确定目标区域的能力，通过快速准确地确定用于检测呼吸率的位置，提升呼吸率检测准确度和速度。

在一些可能的实施方式中，所述对所述样本热图像进行特征提取，得到样本特征信息，包括：对所述样本热图像进行初始特征提取，得到第一特征图；对所述第一特征图进行复合特征提取，得到第一特征信息，所述复合特征提取包括通道特征提取；基于所述第一特征信息中的显著特征，对所述第一特征图进行过滤；提取过滤结果中的第二特征信息；融合所述第一特征信息和所述第二特征信息，得到所述样本特征信息。基于上述配置，可以提升第二特征信息的有效度和判别力，进而提升最终的样本特征信息中信息的丰富程度。

在一些可能的实施方式中，所述神经网络包括第一神经网络和第二神经网络；所述基于神经网络提取各所述热图像中的目标区域，包括：基于所述第一神经网络提取各所述热图像中的人脸目标；基于所述第二神经网络提取所述人脸目标中的目标区域，所述目标区域为所述人脸目标中的口罩区域。基于上述配置，可以在确定人脸的基础上再行确定口罩区域，避免对未戴在人脸的口罩进行呼吸率分析，提升呼吸率检测准确度和速度。

在一些可能的实施方式中，所述基于神经网络提取各所述热图像中的目标区域，包括：基于所述神经网络提取各所述热图像中的关键区域，所述关键区域为口罩区域或口鼻区域；确定呼吸率检测场景；根据所述呼吸率检测场景，确定关键区域与目标区域的目标映射关系；根据所述目标映射关系和所述关键区域，确定所述目标区域。基于上述配置，对于不同的呼吸率检测场景可以根据从神经网络直接识别出的关键区域确定目标区域，从而间接自动确定出目标区域，进一步扩展了本公开实施例的应用场景。