一種血壓測量系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種血壓測量系統(tǒng)，采用視頻拍攝進(jìn)行被測者血壓測量，包括視頻采集模塊，脈搏波信號生成模塊、波形分析模塊以及血壓值計算模塊。采集指端的視頻；利用指端的輪廓跟蹤來定位跟蹤手指的位置，并獲取手指圖像；分別取每幀圖像所有像素均值作為特征值，生成兩個時變的脈搏波信號波形；將兩個脈搏波的波形進(jìn)行比對分析，得到脈搏的傳播時間；根據(jù)圖像中心距離計算出脈搏波沿動脈波速，利用脈搏波速與血壓之間的換算關(guān)系計算出血壓值。本發(fā)明采用無創(chuàng)、非接觸式遠(yuǎn)程檢測生理信號方法，克服了視頻記錄中運(yùn)動偽影影響，測量精度高，能同時進(jìn)行多人測量。
【專利說明】_種血壓測量系統(tǒng)及方法
[00011本申請是申請?zhí)枮?01410149101.5的申請的分案申請，該申請的申請日為2014年 4月14日，發(fā)明名稱為"一種自動血壓測量系統(tǒng)"。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及血壓測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種血壓測量系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 傳統(tǒng)的人體動脈血壓測定都必須與被測試者有身體接觸，例如，通常使用人體動 脈血壓間接測定法，俄國醫(yī)師N.科羅特科夫發(fā)明的測定法，裝置包括能充氣的袖袋和與之 相連的測壓計，將袖袋綁在受試者的上臂，然后打氣到阻斷肱動脈血流為止，緩緩放出袖袋 內(nèi)的空氣，利用放在肱動脈上的聽診器可以聽到當(dāng)袖袋壓剛小于肱動脈血壓血流沖過被壓 扁動脈時產(chǎn)生的湍流引起的振動聲(科羅特科夫氏聲，簡稱科氏聲)來測定心臟收縮期的最 高壓力，叫做收縮壓。繼續(xù)放氣，科氏聲加大，當(dāng)此聲變得低沉而長時所測得的血壓讀數(shù)，相 當(dāng)于心臟舒張時的最低血壓，叫做舒張壓，當(dāng)放氣到袖袋內(nèi)壓低于舒張壓時，血流平穩(wěn)地流 過無阻礙的血管，科氏聲消失。由于汞的比重太大，水銀測壓計難以精確迅速地反映心搏各 期血壓的瞬間變化，所以后來改用各種靈敏的薄膜測壓計可以較準(zhǔn)確地測得收縮和舒張 壓。近年來常使用各種換能器與示波器結(jié)合來測定記錄血壓。然而長時間的佩戴檢測裝置 可能引起人的情緒變化和身體的不適。
[0004] 另外，人的血壓在一天中并不是恒定不變的，而是容易隨著環(huán)境和心情的改變而 有大幅度的變化，特別是對于高血壓患者或者老年人，如果血壓瞬間變化很大，嚴(yán)重時會有 生命危險。但是，目前世界上還沒有一種方便實(shí)用的血壓測量儀，使被測量者在沒有任何因 測量導(dǎo)致的身體不適的情況下就能夠準(zhǔn)確實(shí)時的獲得血壓值。
[0005]另外，血壓與人的身體健康狀況有非常密切的關(guān)系，但由于人的血壓本身就不具 有穩(wěn)定性，因此單次血壓測量值對身體健康狀況的判斷并不準(zhǔn)確。因此，也需要有一種血壓 測量儀，隨身攜帶方便，對血壓能夠自動實(shí)時測量，并且能夠?qū)⒀獕簲?shù)據(jù)進(jìn)行存儲分析，從 而可根據(jù)大數(shù)據(jù)量來客觀分析人的實(shí)際血壓狀況，進(jìn)一步了解人的身體健康狀況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 基于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種血壓測量系統(tǒng)及方法，可以采 用接觸或非接觸人體皮膚的方式，在人體皮膚沒有任何不適的情況下就可以準(zhǔn)確獲取人的 血壓數(shù)據(jù)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種血壓測量系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
[0008] 視頻/圖像序列采集裝置100,用以采集人體皮膚的視頻或圖像序列；
[0009] 脈搏波信號生成裝置120,用以計算視頻圖像的特征值，并結(jié)合時間點(diǎn)信息生成脈 搏波信號；
[0010] 波形分析裝置140,用以根據(jù)所述脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間PTT;
[0011] 血壓值計算裝置150,用以利用脈搏的傳播時間PTT計算得到血壓值。
[0012] 可選地，所述系統(tǒng)還包括ROI提取裝置110,所述ROI提取裝置110置于視頻/圖像序 列采集裝置100與脈搏波信號生成裝置120之間，用以對每幀視頻圖像提取ROI圖像部分； [00 13]和/或
[0014] 所述系統(tǒng)還包括濾波去噪裝置130,所述濾波去噪裝置130置于脈搏波信號生成裝 置120與波形分析裝置140之間，用以對所述脈搏波信號進(jìn)行濾波去噪。
[0015] 可選地，所述ROI提取裝置110對每幀視頻圖像提取ROI圖像部分，其中針對每幀圖 像提取的ROI部分是兩個，分別是ROII和ROI II兩部分，并計算ROI I和ROI II兩部分圖像 中心的距離d;
[0016] 所述脈搏波信號生成裝置120分別計算ROI I和ROI II圖像的像素均值，將計算出 的像素均值分別作為ROI I和ROI II圖像的特征值和該幀圖像所在時域信號上的一個采樣 點(diǎn)數(shù)值，采樣點(diǎn)數(shù)值和其所在時間軸上對應(yīng)的時間點(diǎn)信息結(jié)合起來，生成兩個時域上的脈 搏波信號；
[0017] 所述波形分析裝置140根據(jù)脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間PTT，PTT分別 取值Δ 和Δ t2, Δ 為ROII和ROI II生成的兩個波形在一個心搏周期內(nèi)，同一時刻相鄰最 近的主波峰值點(diǎn)之間的間隔時間，A t2為兩個波形在同一時刻相鄰最近的反射波峰值點(diǎn)之 間的間隔時間；
[0018] 所述血壓值計算裝置150利用所述圖像中心距離d和脈搏的傳播時間PTT計算出血 壓。
[0019] 可選地，所述血壓值計算裝置150利用所述圖像中心距離d和脈搏的傳播時間PTT 計算出脈搏波沿動脈方向傳播波速PWV，然后利用PWV與血壓BP之間的換算關(guān)系，計算出血 壓。
[0020] 可選地，所述脈搏波沿動脈方向傳播波速PWV通過下式獲得：
[0021] PWV = ko X (d/PTT) +bo，其中ko和bo為波速校正系數(shù)，
[0022] PWV與血壓BP之間的換算關(guān)系為：
[0023] 從二k々xpx(:/Wiry:，其中k為血壓校正系數(shù)，P為血液密度。 2
[0024] 可選地，所述血壓的收縮壓為：
[0025] SBP = 1/2 Xksi XP X (ko X (d/ Δ tl )+b〇)2,
[0026] 舒張壓為：
[0027] DBP = I/2 X kdi X P X (ko X (d/ Δ t2) +bo)2，
[0028] 其中1^和1^分別為收縮壓和舒張壓的校正系數(shù)。
[0029] 可選地，所述視頻/圖像序列采集裝置100借助輔助光源來采集人體皮膚的視頻或 圖像序列。
[0030] 可選地，所述輔助光源為LED燈。
[0031] 可選地，所述人體皮膚包括但不限于人體臉部皮膚、指端皮膚、腕部、手臂、下肢、 頸部、耳垂、太陽穴、眼球血管、面部、額頭。
[0032]可選地，所述人體皮膚為手指指端，其中手指正面帶有指紋的一面正對攝像頭，距 離攝像頭的距離是〇~200mm。
[0033] 可選地，所述ROI提取裝置110對獲取的手指指端圖像進(jìn)行基色分離，并將手指指 端圖像按照血液流向進(jìn)行分割，得到兩個ROI區(qū)域。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種血壓測量方法，所述方法包括以下步驟：
[0035]米集人體皮膚的視頻或圖像序列；
[0036]計算視頻圖像的特征值，并結(jié)合時間點(diǎn)信息生成脈搏波信號；
[0037]根據(jù)所述脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間PTT;
[0038]利用脈搏的傳播時間PTT計算得到血壓值。
[0039] 可選地，所述采集人體皮膚的視頻或圖像序列的步驟與生成脈搏波信號的步驟之 間還包括對每幀視頻圖像提取ROI圖像部分的步驟；
[0040] 和/或
[0041] 所述生成脈搏波信號的步驟與根據(jù)所述脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間 PTT的步驟之間還包括對所述脈搏波信號進(jìn)行濾波去噪的步驟。
[0042]可選地，對每幀視頻圖像提取ROI圖像部分的步驟中，對每幀視頻圖像提取ROI圖 像部分，其中針對每幀圖像提取的ROI部分是兩個，分別是ROI I和ROI II兩部分，并計算 ROII和ROI II兩部分圖像中心的距離d;
[0043]生成脈搏波信號的步驟中，分別計算ROII和ROI II圖像的像素均值，將計算出的 像素均值分別作為ROI I和ROI II圖像的特征值和該幀圖像所在時域信號上的一個采樣點(diǎn) 數(shù)值，采樣點(diǎn)數(shù)值和其所在時間軸上對應(yīng)的時間點(diǎn)信息結(jié)合起來，生成兩個時域上的脈搏 波信號；
[0044]根據(jù)所述脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間PTT的步驟中，PTT分別取值Δ tl 和At2, At1為ROII和ROI II生成的兩個波形在一個心搏周期內(nèi)，同一時刻相鄰最近的主波 峰值點(diǎn)之間的間隔時間，A t2為兩個波形在同一時刻相鄰最近的反射波峰值點(diǎn)之間的間隔 時間；
[0045]計算得到血壓值的步驟中，利用所述圖像中心距離d和脈搏的傳播時間PTT計算出 血壓。
[0046] 可選地，計算得到血壓值的步驟中，利用所述圖像中心距離d和脈搏的傳播時間 PTT計算出脈搏波沿動脈方向傳播波速PWV，然后利用PWV與血壓BP之間的換算關(guān)系，計算出 血壓。
[0047] 可選地，所述脈搏波沿動脈方向傳播波速PWV通過下式獲得：
[0048] PWV = ko X (d/PTT) +bo，其中ko和bo為波速校正系數(shù)，
[0049] PWV與血壓BP之間的換算關(guān)系為：
[0050]
，其中k為血壓校正系數(shù)，P為血液密度。
[0051 ] 卩」選地，所還皿壓的嘆縮壓為：
[0052] SBP = l/2XksiXpX (k〇X(d/A ti)+bo)2，
[0053] 舒張壓為：
[0054] DBP = l/2XkdiXpX (k〇X(d/A t2)+bo)2，
[0055] 其中ksdPkdi*別為收縮壓和舒張壓的校正系數(shù)。
[0056] 可選地，所述采集人體皮膚的視頻或圖像序列的步驟中，借助輔助光源來進(jìn)行視 頻或圖像序列的采集。
[0057] 可選地，所述輔助光源為LED燈。
[0058] 可選地，所述人體皮膚包括但不限于人體臉部皮膚、指端皮膚、腕部、手臂、下肢、 頸部、耳垂、太陽穴、眼球血管、面部、額頭。
[0059]可選地，所述人體皮膚為手指指端，其中手指正面帶有指紋的一面正對攝像頭，距 離攝像頭的距離是〇~200mm。
[0060]可選地，對每幀視頻圖像提取ROI圖像部分的步驟中，對獲取的手指指端圖像進(jìn)行 基色分離，并將手指指端圖像按照血液流向進(jìn)行分割，得到兩個ROI區(qū)域。
[0061 ]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種血壓測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：
[0062]視頻/圖像序列采集裝置100,用于采集人體皮膚的視頻或圖像序列；
[0063] ROI提取裝置110,對每幀視頻圖像提取s個ROI域，s是大于等于2的整數(shù)，計算相鄰 兩部分圖像特征中心的距離cU，i取值1，2,. . .，s，最終的圖像中心距離為d;
[0064]脈搏波信號生成裝置120,針對每幀圖像的s個ROI區(qū)域圖像分別計算出圖像的像 素均值，作為該幀圖像的特征值和其所在時域信號上的一個采樣點(diǎn)數(shù)值，采樣點(diǎn)數(shù)值和其 所在時間軸上對應(yīng)的時間點(diǎn)信息結(jié)合起來，生成s個時域上的脈搏波信號，對多個脈搏波信 號進(jìn)行信號融合分析，最終生成兩個時域上的脈搏波信號；
[0065]波形分析裝置140,根據(jù)脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間PTT，PTT分別取值 Δ tl和△ t2, △ t為兩個脈搏波信號波形在一個心搏周期內(nèi)，同一時刻相鄰最近的主波峰值 點(diǎn)之間的間隔時間，A t2為兩個脈搏波信號波形在同一時刻相鄰最近的反射波峰值點(diǎn)之間 的間隔時間；
[0066]所述血壓值計算裝置150,利用所述圖像中心距離d和脈搏的傳播時間PTT計算出 血壓。
[0067]可選地，所述血壓值計算裝置150利用所述圖像中心距離d和脈搏的傳播時間PTT 計算出脈搏波沿動脈方向傳播波速PWV，然后利用PWV與血壓BP之間的換算關(guān)系，計算出血 壓。
[0068] 可選地，所述系統(tǒng)還包括濾波去噪裝置130,所述濾波去噪裝置130置于脈搏波信 號生成裝置120與波形分析裝置140之間，用以對所述脈搏波信號進(jìn)行濾波去噪。
[0069] 可選地，所述脈搏波沿動脈方向傳播波速PWV通過下式獲得：
[0070] PWV = ko X (d/PTT) +bo，其中ko和bo為波速校正系數(shù)，
[0071] PWV與血壓BP之間的換算關(guān)系為：
[0072]
，其中k為血壓校正系數(shù)，P為血液密度。
[0073] 可選地，所述血壓的收縮壓為：
[0074] SBP = I/2 X ksi X P X (ko X (d/ Δ ti) +bo)2，
[0075] 舒張壓為：
[0076] DBP = I /2 X kdi X P X (ko X (d/ Δ t2) +bo)2，
[0077] 其中1^和1^分別為收縮壓和舒張壓的校正系數(shù)。
[0078] 可選地，所述視頻/圖像序列采集裝置100借助輔助光源來采集人體皮膚的視頻或 圖像序列。
[0079] 可選地，所述輔助光源為LED燈。
[0080] 可選地，所述人體皮膚包括但不限于人體臉部皮膚、指端皮膚、腕部、手臂、下肢、 頸部、耳垂、太陽穴、眼球血管、面部、額頭。
[0081] 可選地，所述人體皮膚為手指指端，其中手指正面帶有指紋的一面正對攝像頭，距 離攝像頭的距離是0~200mm。
[0082] 可選地，ROI提取裝置110對獲取的手指指端圖像進(jìn)行基色分離，并將手指指端圖 像按照血液流向進(jìn)行分割，得到s個ROI區(qū)域。
[0083]根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提出一種血壓測量方法，所述方法包括以下步驟：
[0084] 采集人體皮膚的視頻或圖像序列；
[0085] 對每幀視頻圖像提取s個ROI域，s是大于等于2的整數(shù)，計算相鄰兩部分圖像特征 中心的距離cU，i取值1，2, . . .，s，最終的圖像中心距離為d;
[0086] 針對每幀圖像的s個ROI區(qū)域圖像分別計算出圖像的像素均值，作為該幀圖像的特 征值和其所在時域信號上的一個采樣點(diǎn)數(shù)值，采樣點(diǎn)數(shù)值和其所在時間軸上對應(yīng)的時間點(diǎn) 信息結(jié)合起來，生成s個時域上的脈搏波信號，對多個脈搏波信號進(jìn)行信號融合分析，最終 生成兩個時域上的脈搏波信號；
[0087]根據(jù)脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間PTT，PTT分別取值Δ tl和Δ t2, Δ tl為 兩個脈搏波信號波形在一個心搏周期內(nèi)，同一時刻相鄰最近的主波峰值點(diǎn)之間的間隔時 間，△ t2為兩個脈搏波信號波形在同一時刻相鄰最近的反射波峰值點(diǎn)之間的間隔時間； [0088]利用所述圖像中心距離d和脈搏的傳播時間PTT計算出血壓。
[0089] 可選地，計算出血壓值的步驟中，利用所述圖像中心距離d和脈搏的傳播時間PTT 計算出血壓。
[0090] 可選地，所述生成脈搏波信號的步驟與根據(jù)所述脈搏波信號的波形得到脈搏的傳 播時間PTT的步驟之間還包括對所述脈搏波信號進(jìn)行濾波去噪的步驟。
[0091] 可選地，所述脈搏波沿動脈方向傳播波速PWV通過下式獲得：
[0092] PWV = ko X (d/PTT) +bo，其中ko和bo為波速校正系數(shù)，
[0093] PWV與血壓BP之間的換算關(guān)系為：
[0094].屏^ = j.x/?·X/.?XUW)2，其中k為血壓校正系數(shù)，p為血液密度。
[0095] 可選地，所述血壓的收縮壓為：
[0096] SBP = I/2 X ksi X P X (ko X (d/ Δ ti) +bo)2，
[0097] 舒張壓為：
[0098] DBP = I /2 X kdi X P X (ko X (d/ Δ t2) +bo)2，
[0099] 其中ksdPkdi*別為收縮壓和舒張壓的校正系數(shù)。
[0100] 可選地，所述采集人體皮膚的視頻或圖像序列的步驟中，借助輔助光源來進(jìn)行視 頻或圖像序列的采集。
[0101] 可選地，所述輔助光源為LED燈。
[0102] 可選地，所述人體皮膚包括但不限于人體臉部皮膚、指端皮膚、腕部、手臂、下肢、 頸部、耳垂、太陽穴、眼球血管、面部、額頭。
[0103] 可選地，所述人體皮膚為手指指端，其中手指正面帶有指紋的一面正對攝像頭，距 離攝像頭的距離是O~200mm。
[0104] 可選地，對每幀視頻圖像提取ROI圖像部分的步驟中，對獲取的手指指端圖像進(jìn)行 基色分離，并將手指指端圖像按照血液流向進(jìn)行分割，得到s個ROI區(qū)域。
[0105] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明基于人體皮膚的彩色視頻，利用自動跟蹤和基色分離技 術(shù)，采用無創(chuàng)檢測生理信號的方法，克服了視頻記錄中運(yùn)動偽影的影響，對運(yùn)動具有容差 性，測量精度高，能夠自動的同時進(jìn)行多人測量。
【附圖說明】
[0106] 圖1為本發(fā)明的自動血壓測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0107] 圖2為本發(fā)明在血壓測量中使用的脈搏波信號波形圖；
[0108] 圖3為本發(fā)明在血壓測量單點(diǎn)法中使用的脈搏波信號波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0109] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照 附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0110]圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的自動血壓測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0111] 參照圖1，本發(fā)明的非接觸式自動血壓測量系統(tǒng)包括視頻/圖像序列采集裝置100， ROI提取裝置110,脈搏波信號生成裝置120、濾波去噪裝置130,波形分析裝置140以及血壓 值計算裝置150。
[0112] 其中視頻/圖像序列采集裝置100用于采集人體皮膚的彩色視頻。本發(fā)明的視頻/ 圖像序列采集裝置100可以使用普通網(wǎng)絡(luò)攝像頭，工業(yè)相機(jī)，手機(jī)、平板電腦、laptop等內(nèi)置 攝像頭或外置的USB攝像頭，帶紅外探頭的圖像采集裝置，視頻/圖像采集卡，電視攝像機(jī)， 數(shù)碼攝像機(jī)，數(shù)碼照相機(jī)，紅外攝像儀，多光譜相機(jī)等滿足最小幀率在2fps及以上的彩色視 頻/圖像序列的采集裝置。優(yōu)先選用顏色還原性好、信噪比較高的USB彩色攝像頭。在環(huán)境光 照條件不是很好時，可以選用LED燈等光源作為輔助光源，協(xié)同視頻/圖像序列采集裝置100 完成視頻或圖像序列的采集。
[0113] 此處提到的人體皮膚可以是人體臉部的皮膚，可以是指端皮膚，也可以是腕部、手 臂、下肢、頸部、耳垂、太陽穴、眼球血管、面部(包括或不包括額頭部位）、額頭部位可單獨(dú)作 為測量區(qū)。優(yōu)先選擇手指作為測量部位，因?yàn)槭种傅难芊植钾S富，且透射性較好，相對其 他部位，其采集到的信號的信噪比較高，是人體裸露皮膚中測量最方便的部位，另外在定位 等方面，采用手指作為測量部位也更容易實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明中，將以指端皮膚為例進(jìn)行詳細(xì)說 明。如果測量其他部位的皮膚，原理與指端皮膚是一致的。在采集指端的視頻/圖像序列信 息時，手指正面帶有指紋的一面正對攝像頭，距離攝像頭0~200mm范圍內(nèi)，手指輕輕按壓在 攝像頭上，將攝像頭完全覆蓋;或手指放與攝像頭邊緣留有間隙，使光可以從側(cè)邊進(jìn)入攝像 頭，以便攝像頭捕捉到環(huán)境光;又或者手指與攝像頭不接觸，它們之間保持一定距離。在前 兩種情況下，最好是手指放在攝像頭上之后朝向陽光或者燈光。若是采集面部信息，則采集 裝置與面部的距離可增至〇~20m范圍內(nèi)。若直接將手指按壓在采集裝置的上方，則無需定 位可直接將整幅圖像作為ROI進(jìn)行處理。若手指距離采集裝置一定距離，拍攝過程中會拍攝 到除手指之外的環(huán)境中的其他景象，如果拍攝的圖像比較清晰，則可經(jīng)灰度化、閾值化等處 理后，采用輪廓線提取方法提取手指外輪廓，然后根據(jù)提取的手指外部輪廓定位視頻每幀 圖像中手指的位置，或采用指紋識別和定位等方法來對視頻或圖像序列中的每幀圖像進(jìn)行 手指位置標(biāo)定，以此來消除抖動引入的部分噪聲。
[0114] 感興趣區(qū)域(ROI)提取模塊110,用于對視頻采集裝置100采集的圖像提取皮膚區(qū) 域圖像，根據(jù)采集的部位不同對圖像進(jìn)行分割和特征提取后再進(jìn)行基色分離等操作;或不 進(jìn)行分割，直接將圖像進(jìn)行基色分離。具體實(shí)施時，視頻采集裝置100采集的是手指圖像，則 感興趣區(qū)域(ROI)提取模塊110用于對每幀視頻圖像利用指端的輪廓跟蹤來定位跟蹤手指 的位置，具體實(shí)施時可對圖像進(jìn)行灰度化和閾值化處理后，經(jīng)輪廓提取來獲取手指區(qū)域的 外部輪廓特征，再經(jīng)圖像分割得到手指圖像。對獲取的手指圖像進(jìn)行基色分離，并將手指圖 像按照血液的主要流向進(jìn)行分割，得到ROI I和ROI II兩部分。這樣分割比較符合人體血液 流動模型和脈搏能量傳輸方向。對于手指圖像是按照從手掌指向手指末端的方向，按像素 平均分割成兩部分，計算兩部分圖像中心的距離d。在具體實(shí)施時所述圖像分割與基色分離 的實(shí)現(xiàn)順序可顛倒。
[0115] 視頻采集裝置100采集的是人體其他部位的皮膚視頻圖像，則ROI提取模塊110根 據(jù)具體的測量部位不同采用不同的定位方法和裝置定位和提取出測量部位的皮膚視頻/圖 像序列，沿主要血流方向分割成兩個ROI區(qū)域，對圖像進(jìn)行基色分離，并計算出中心距離d。 如采集腕部信息時，可采用靜脈識別和定位的方法來定位和提取腕部的圖像，采集臉部信 息時，可采用人臉檢測/識別技術(shù)定位和提取人臉區(qū)域的圖像。
[0116] 以上所述基色分離，是將彩色圖像按照RGB三基色原理進(jìn)行分離，將一幅彩色圖像 數(shù)據(jù)矩陣分離成RGB三顏色通道的灰度圖像數(shù)據(jù)矩陣。在具體實(shí)施時，若采集的原始視頻或 圖像序列的顏色模式不是24位真彩色的RGB模式，需要將HSI、HSV、HSL、YUV、CMYK、YCbCr、 Lab等顏色模型下的圖像轉(zhuǎn)換成RGB顏色模式。也可選擇將圖像顏色模型轉(zhuǎn)換成YCbCr等模 式。這里優(yōu)先選擇RGB顏色模型。
[0117]脈搏波信號生成裝置120,用于濾除所采集圖像中包含的、由采集設(shè)備等引入的各 種噪聲，如椒鹽噪聲等。該處理步驟在設(shè)備系統(tǒng)噪聲較低、或采集的圖像質(zhì)量比較好時也可 省略。將濾波后的每幀ROII和ROI II圖像，ROI I為靠近指節(jié)的手指圖像區(qū)域，ROI II為靠 近指尖末端的圖像區(qū)域。ROI I和ROI II圖像優(yōu)先選擇綠色通道數(shù)據(jù)矩陣，分別計算出圖像 的像素均值，作為這幀圖像的特征值和其所在時域信號上的一個采樣點(diǎn)數(shù)值，采樣點(diǎn)數(shù)值 和其所在時間軸上對應(yīng)的時間點(diǎn)信息結(jié)合起來，生成兩個時域上的脈搏波信號。更具體地 講，針對每幀圖像，都有一個ROI I和ROI Π ，針對每一個ROI I有一個采樣點(diǎn)值，如果有N幀 圖像，針對ROII就會有N個采樣點(diǎn)值，那么得到的波形1就是這N各采樣點(diǎn)值連接成的波形 圖。ROI II也是類似的情況。以上提到的脈搏波信號波形的示意圖如圖2所示。
[0118]濾波去噪裝置130,用于分別對上述兩個脈搏波信號進(jìn)行濾波去噪，采用限幅消抖 濾波法、帶通濾波等濾波方法去除包括光照變化、呼吸信號和身體應(yīng)激反應(yīng)引起的抖動等 其他干擾信號;所述濾波方法可選用移動平滑濾波法、S-G濾波法、帶通濾波器法、傅里葉變 換、小波分析、EMD分解和重構(gòu)、HHT變換等方法中的一種或多種方法的組合。
[0119]波形分析裝置140,將兩個經(jīng)濾波后的脈搏波的波形（圖2所示的波形1和波形2)， 進(jìn)行比對分析，得到脈搏的傳播時間PTT，PTT分別取值Δ 和Δ t2, Δ 為某一時刻波形1和 波形2在一個心搏周期內(nèi)，相鄰最近的主波峰值點(diǎn)之間的間隔時間，△ t2為某一時刻波形1 和波形2相鄰最近的反射波峰值點(diǎn)之間的間隔時間。
[0120]血壓值計算裝置150,利用ROI提取模塊中得到的圖像中心距離d和脈搏的傳播時 間PTT計算出脈搏波沿動脈方向傳播波速PWV，PWV = ko X (d/PTT)+bo，其中ko和bo為波速校 正系數(shù)，通過對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析獲得;PTT可取值△ "或△ t2。然后利用脈搏波速PWV與血壓 BP之間的換算關(guān)系SP xpx(./W):'，將波形分析裝置140獲取的Δ tl和Δ t2值分別帶 入公式計算出血壓值，其中k為血壓校正系數(shù)，血壓校正系數(shù)可通過統(tǒng)計分析或經(jīng)驗(yàn)等方法 獲得;P為血液密度，P的取值范圍一般為1.040\1031^/1113~1.070\10 31^/1113，隨性別、年齡 和身體狀況的不同而出現(xiàn)不同程度的變化。所述血壓值有收縮壓為SBP= 1/2 Xksl Xp X (k〇 X (d/ Δ td+bo)2,舒張壓:DBP=l/2XkdiXpX (k〇X (d/ Δ t2)+bo)2,其中 ksjPkdi 分別為收 縮壓和舒張壓的校正系數(shù)，校正系數(shù)可通過對測量部位與心臟的水平位置的差異，以及測 量部位與心臟之間的距離等影響因素和血壓值結(jié)果之間的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計獲得，或者依據(jù)經(jīng) 驗(yàn)獲得。
[0121]上面描述的根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的自動血壓測量系統(tǒng)，在第一實(shí)施例中，主要 是通過選取所拍攝皮膚圖像中的兩點(diǎn)來計算人體血壓，特別是當(dāng)使用指端皮膚時，通過采 集指端的視頻，利用指端的輪廓跟蹤來定位跟蹤手指的位置，并獲取手指圖像，進(jìn)行基色分 離和ROI分割，將濾波后的每幀圖像，分別取所有像素均值作為特征值，生成兩個時變的脈 搏波信號波形，將兩個脈搏波的波形進(jìn)行比對分析，得到脈搏的傳播時間，根據(jù)圖像中心距 離d計算出脈搏波沿動脈波速，利用脈搏波速與血壓之間的換算關(guān)系計算出血壓值。但是本 發(fā)明并不局限于此，也可通過選取所拍攝皮膚圖像中的一點(diǎn)或多點(diǎn)來計算人體血壓。
[0122] 下面描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的自動血壓測量系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，是通過選取 皮膚圖像作為一點(diǎn)來計算人體血壓。
[0123] 根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的自動血壓測量系統(tǒng)也包括視頻/圖像序列采集裝置100， ROI提取裝置110,脈搏波信號生成裝置120、濾波去噪裝置130,波形分析裝置140以及血壓 值計算裝置150。
[0124] 其中視頻/圖像序列采集裝置100與第一實(shí)施例完全相同，在此不再贅述。
[0125] 感興趣區(qū)域ROI提取模塊110,用于對視頻采集裝置100采集的圖像提取出皮膚區(qū) 域。視頻采集裝置100采集的若是手指部位，則對每幀視頻圖像利用指端的輪廓跟蹤來定位 跟蹤手指的位置，具體實(shí)施時可對圖像進(jìn)行灰度化和閾值化處理后，經(jīng)輪廓提取來獲取手 指區(qū)域的外部輪廓特征，再經(jīng)圖像分割得到手指圖像。對獲取的手指圖像進(jìn)行基色分離，得 到ROI區(qū)域。在具體實(shí)施時所述圖像分割與基色分離的實(shí)現(xiàn)順序可顛倒。
[0126] 視頻采集裝置100采集的是人體其他部位的皮膚視頻圖像，則ROI提取模塊根據(jù)具 體的測量部位不同采用不同的定位方法和裝置定位和提取出測量部位的皮膚視頻/圖像序 列，提取出ROI區(qū)域，對圖像進(jìn)行基色分離。如采集腕部信息時，可采用靜脈識別和定位的方 法來定位和提取腕部的圖像，采集臉部信息時，可采用人臉檢測/識別技術(shù)定位和提取人臉 區(qū)域的圖像。
[0127] 以上所述基色分離，是將彩色圖像按照RGB三基色原理進(jìn)行分離，將一幅彩色圖像 數(shù)據(jù)矩陣分離成RGB三顏色通道的灰度圖像數(shù)據(jù)矩陣。在具體實(shí)施時，若采集的原始視頻或 圖像序列的顏色模式不是24位真彩色的RGB模式，需要將HSI、HSV、HSL、YUV、CMYK、YCbCr、 Lab等顏色模型下的圖像轉(zhuǎn)換成RGB顏色模式。也可選擇將圖像顏色模型轉(zhuǎn)換成YCbCr等模 式。這里優(yōu)先選擇RGB顏色模型。
[0128] 脈搏波信號生成裝置120,用于濾除所采集圖像中包含的、由采集設(shè)備等引入的各 種噪聲，如椒鹽噪聲等。該處理步驟在設(shè)備系統(tǒng)噪聲較低、或采集的圖像質(zhì)量比較好時也可 省略。對濾波后的每幀ROI區(qū)域圖像各顏色通道數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，優(yōu)先選擇綠色通道數(shù)據(jù)矩 陣，分別計算出圖像的像素均值，作為這幀圖像的特征值和其所在時域信號上的一個采樣 點(diǎn)數(shù)值，采樣點(diǎn)數(shù)值和其所在時間軸上對應(yīng)的時間點(diǎn)信息結(jié)合起來，生成時域上的脈搏波 信號。更具體地講，針對每幀圖像，都有一個R0I，針對R 0I有一個采樣點(diǎn)值，如果有N幀圖像， 針對ROI就會有N個采樣點(diǎn)值，那么得到的波形就是這N各采樣點(diǎn)值連接成的波形圖。以上提 到的脈搏波信號波形的示意圖如圖3所示。
[0129] 濾波去噪裝置130,用于對上述脈搏波信號進(jìn)行濾波去噪，采用限幅消抖濾波法、 帶通濾波等濾波方法去除包括光照變化、呼吸信號和身體應(yīng)激反應(yīng)引起的抖動等其他干擾 信號;所述濾波方法可選用移動平滑濾波法、S-G濾波法、帶通濾波器法、傅里葉變換、小波 分析、EMD分解和重構(gòu)、HHT變換等方法中的一種或多種方法的組合。
[0130] 波形分析裝置140,將經(jīng)濾波后的脈搏波的波形（圖3所示的波形），進(jìn)行分析，得到 脈搏的傳播時間PTT，PTT分別取值TjPT 2 ,T1為波形在一個心搏周期內(nèi)，主波峰值點(diǎn)和橈動 脈脈搏波波形中反射波峰值點(diǎn)之間的時間差，T2為波形降中峽與下一個脈動周期起點(diǎn)之間 的時間差。
[0131] 血壓值計算裝置150,利用測量部位與心臟之間的體表距離L和脈搏的傳播時間 PTT計算出脈搏波沿動脈方向傳播波速PWV，PWV = ko X (L/PTT)+bo，其中ko和bo為波速校正 系數(shù)，通過對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析獲得;PTT可取值T1ST 2。然后利用脈搏波速PWV與血壓BP之間 的換算關(guān)系^>，將波形分析裝置140獲取的TjPT2值分別帶入公式計算 2 出血壓值，其中k為血壓校正系數(shù)，血壓校正系數(shù)可通過統(tǒng)計分析或經(jīng)驗(yàn)等方法獲得;P為血 液密度，P的取值范圍一般為1.040 X 103kg/m3~1.070 X 103kg/m3，隨性別、年齡和身體狀況 的不同而出現(xiàn)不同程度的變化。所述血壓值有收縮壓為SBp=I^Xk slXpXaoX(IVT1) + bo)2，舒張壓:DBP = 1/2 X kdi X P X (ko X (L/T2)+bo)2，其中ksjPkdi分別為收縮壓和舒張壓的 校正系數(shù)，校正系數(shù)可通過對測量部位與心臟的水平位置的差異，以及測量部位與心臟之 間的距離等影響因素和血壓值結(jié)果之間的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計獲得，或者依據(jù)經(jīng)驗(yàn)獲得。
[0132] 在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，自動血壓測量系統(tǒng)是通過選取所拍攝皮膚圖像中的多 點(diǎn)來計算人體血壓。
[0133] 根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的自動血壓測量系統(tǒng)也包括視頻/圖像序列采集裝置100， ROI提取裝置110,脈搏波信號生成裝置120、濾波去噪裝置130,波形分析裝置140以及血壓 值計算裝置150。
[0134] 其中視頻/圖像序列采集裝置100與第一實(shí)施例完全相同，可以使用一個或多個攝 像裝置同時采集，在此不再贅述。
[0135] 感興趣區(qū)域(ROI)提取模塊110,用于對視頻采集裝置100采集的圖像提取出皮膚 區(qū)域。視頻采集裝置100使用一個攝像裝置時，視頻采集裝置100采集的若是手指部位，則對 每幀視頻圖像利用指端的輪廓跟蹤來定位跟蹤手指的位置，具體實(shí)施時可對圖像進(jìn)行灰度 化和閾值化處理后，經(jīng)輪廓提取來獲取手指區(qū)域的外部輪廓特征，再經(jīng)圖像分割得到手指 圖像。對獲取的手指圖像進(jìn)行基色分離，并將手指圖像按照血液的主要流向進(jìn)行分割，依次 得到S個ROI區(qū)域。這樣分割比較符合人體血液流動模型和脈搏能量傳輸方向。對于手指圖 像是按照從手掌指向手指末端的方向，按像素平均分割成s個區(qū)域，計算相鄰兩部分圖像特 征中心的距離di(i取值1，2,...，s)，則最終的中心距離為d。在具體實(shí)施時所述圖像分割與 基色分離的實(shí)現(xiàn)順序可顛倒。視頻采集裝置100采集的是人體其他部位的皮膚視頻圖像，則 ROI提取模塊根據(jù)具體的測量部位不同采用不同的定位方法和裝置定位和提取出測量部位 的皮膚視頻/圖像序列，沿主要血流方向分割成多個ROI區(qū)域，對圖像進(jìn)行基色分離，并計算 出中心距離d。如采集腕部信息時，可采用靜脈識別和定位的方法來定位和提取腕部的圖 像，采集臉部信息時，可采用人臉檢測/識別技術(shù)定位和提取人臉區(qū)域的圖像。視頻采集裝 置100使用多個攝像裝置時，多個攝像裝置采集相同部位的信號，每個裝置采集的圖像處理 同第二實(shí)施例的步驟及方法。
[0136] 以上所述基色分離，是將彩色圖像按照RGB三基色原理進(jìn)行分離，將一幅彩色圖像 數(shù)據(jù)矩陣分離成RGB三顏色通道的灰度圖像數(shù)據(jù)矩陣。在具體實(shí)施時，若采集的原始視頻或 圖像序列的顏色模式不是24位真彩色的RGB模式，需要將HSI、HSV、HSL、YUV、CMYK、YCbCr、 Lab等顏色模型下的圖像轉(zhuǎn)換成RGB顏色模式。也可選擇將圖像顏色模型轉(zhuǎn)換成YCbCr等模 式。這里優(yōu)先選擇RGB顏色模型。
[0137] 脈搏波信號生成裝置120,用于濾除所采集圖像中包含的、由采集設(shè)備等引入的各 種噪聲，如椒鹽噪聲等。該處理步驟在設(shè)備系統(tǒng)噪聲較低、或采集的圖像質(zhì)量比較好時也可 省略。視頻采集裝置100使用一個攝像裝置時，將濾波后的每幀圖像的s個ROI區(qū)域圖像優(yōu)先 選擇綠色通道數(shù)據(jù)矩陣，分別計算出圖像的像素均值，作為這幀圖像的特征值和其所在時 域信號上的一個采樣點(diǎn)數(shù)值，采樣點(diǎn)數(shù)值和其所在時間軸上對應(yīng)的時間點(diǎn)信息結(jié)合起來， 生成多個時域上的脈搏波信號。更具體地講，針對每幀圖像，都有一個ROII和ROI II，針對 每一個ROI有一個采樣點(diǎn)值，如果有N幀圖像，針對ROII就會有N個采樣點(diǎn)值，那么得到的波 形1就是這N個采樣點(diǎn)值連接成的波形圖。其他ROI也是類似的情況。也可分別在多個ROI區(qū) 域中對應(yīng)選取多對特征點(diǎn)/特征區(qū)域。生成多個時域信號，對多個信號進(jìn)行信號融合分析， 最終生成兩個時域脈搏信號。
[0138] 以上提到的脈搏波信號波形的示意圖如圖2所示。
[0139] 視頻采集裝置100使用多個攝像裝置時，多個攝像裝置采集相同部位的信號，每個 裝置采集的圖像按第二實(shí)施例的步驟及方法進(jìn)行處理，將每幀圖像看做一個整體，經(jīng)感興 趣區(qū)域(ROI)提取模塊110處理后，脈搏波信號生成裝置120處理后，若采用M個攝像裝置則 生成MX3個源信號，將信號進(jìn)行盲源分離，可以得到K個信號，這里的K<3XM，K個信號是統(tǒng) 計獨(dú)立的。從K個信號中篩選出包含綠色通道信號最多的信號作為脈搏信號，這里所采用的 方法包括但不限于相關(guān)性分析。或采用主成分分析從K個信號中提取出第一主成分信號或 將第一注成分等前幾個主成分的融合信號作為脈搏信號。此時的脈搏波信號波形示意圖如 圖3所示。
[0140]濾波去噪裝置130,用于分別對上述脈搏波信號進(jìn)行濾波去噪，采用限幅消抖濾波 法、帶通濾波等濾波方法去除包括光照變化、呼吸信號和身體應(yīng)激反應(yīng)引起的抖動等其他 干擾信號;所述濾波方法可選用移動平滑濾波法、S-G濾波法、帶通濾波器法、傅里葉變換、 小波分析、EMD分解和重構(gòu)、HHT變換等方法中的一種或多種方法的組合。
[0141]波形分析裝置140,若是使用一個采集裝置則將兩個經(jīng)濾波后的脈搏波的波形（圖 2所示的波形1和波形2)，進(jìn)行比對分析，得到脈搏的傳播時間PTT，PTT分別取值Δ tl和Δ t2， A t為某一時刻的波形1和波形2在一個心搏周期內(nèi)，相鄰最近的主波峰值點(diǎn)之間的間隔時 間，At2為某一時刻波形1和波形2相鄰最近的反射波峰值點(diǎn)之間的間隔時間。若是使用多 個采集裝置則對最終生成并篩選出的一個波形進(jìn)行分析，計算出傳播時間PTT，這里PTT可 分別取值TdPT 2,T1為波形在一個心搏周期內(nèi)，主波峰值點(diǎn)和橈動脈脈搏波波形中反射波峰 值點(diǎn)之間的時間差，T 2為波形降中峽與下一個脈動周期起點(diǎn)之間的時間差。
[0142] 血壓值計算裝置150,利用ROI提取模塊中得到的圖像中心距離d和脈搏的傳播時 間PTT計算出脈搏波沿動脈方向傳播波速PWV，然后利用脈搏波速PWV與血壓BP之間的換算 關(guān)系，結(jié)合波形分析裝置140獲取的時間間隔計算出血壓值。若視頻/圖像序列采集裝置100 使用一個攝像裝置采集信息，則計算方法同第一實(shí)例，若使用多個攝像裝置采集信息，則計 算方法同第二實(shí)例。
[0143] 以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種血壓測量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括： 視頻/圖像序列采集裝置(100)，用以采集人體皮膚的視頻或圖像序列； 脈搏波信號生成裝置（120)，用以計算視頻圖像的特征值，并結(jié)合時間點(diǎn)信息生成脈搏 波信號； 波形分析裝置(140)，用以根據(jù)所述脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間PTT; 血壓值計算裝置（150)，用以利用脈搏的傳播時間PTT計算得到血壓值。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的血壓測量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括ROI提取裝置 (110)，所述ROI提取裝置（110)置于視頻/圖像序列采集裝置（100)與脈搏波信號生成裝置 (120)之間，用以對每幀視頻圖像提取ROI圖像部分； 和/或 所述系統(tǒng)還包括濾波去噪裝置（130)，所述濾波去噪裝置（130)置于脈搏波信號生成裝 置(120)與波形分析裝置(140)之間，用以對所述脈搏波信號進(jìn)行濾波去噪。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的血壓測量系統(tǒng)，其特征在于， 所述ROI提取裝置（110)對每幀視頻圖像提取ROI圖像部分，其中針對每幀圖像提取的 ROI部分是兩個，分別是ROI I和ROI II兩部分，并計算ROI I和ROI II兩部分圖像中心的距 離d; 所述脈搏波信號生成裝置（120)分別計算ROI I和ROI II圖像的像素均值，將計算出的 像素均值分別作為ROI I和ROI II圖像的特征值和該幀圖像所在時域信號上的一個采樣點(diǎn) 數(shù)值，采樣點(diǎn)數(shù)值和其所在時間軸上對應(yīng)的時間點(diǎn)信息結(jié)合起來，生成兩個時域上的脈搏 波信號； 所述波形分析裝置（140)根據(jù)脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間PTT，PTT分別取 值A(chǔ)t!和At2，Ati為ROI I和ROI II生成的兩個波形在一個心搏周期內(nèi)，同一時刻相鄰最 近的主波峰值點(diǎn)之間的間隔時間，A t2為兩個波形在同一時刻相鄰最近的反射波峰值點(diǎn)之 間的間隔時間； 所述血壓值計算裝置（150)利用所述圖像中心距離d和脈搏的傳播時間PTT計算出血 壓。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的血壓測量系統(tǒng)，其特征在于，所述血壓值計算裝置（150)利用 所述圖像中心距離d和脈搏的傳播時間PTT計算出脈搏波沿動脈方向傳播波速PWV，然后利 用PWV與血壓BP之間的換算關(guān)系，計算出血壓。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的血壓測量系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻/圖像序列采 集裝置(1 〇〇)借助輔助光源來采集人體皮膚的視頻或圖像序列； 和/或 所述人體皮膚包括但不限于人體臉部皮膚、指端皮膚、腕部、手臂、下肢、頸部、耳垂、太 陽穴、眼球血管、面部、額頭。6. -種血壓測量方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： 采集人體皮膚的視頻或圖像序列； 計算視頻圖像的特征值，并結(jié)合時間點(diǎn)信息生成脈搏波信號； 根據(jù)所述脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間PTT; 利用脈搏的傳播時間PTT計算得到血壓值。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的血壓測量方法，其特征在于，所述采集人體皮膚的視頻或圖像 序列的步驟與生成脈搏波信號的步驟之間還包括對每幀視頻圖像提取ROI圖像部分的步 驟； 和/或 所述生成脈搏波信號的步驟與根據(jù)所述脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間PTT的 步驟之間還包括對所述脈搏波信號進(jìn)行濾波去噪的步驟。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的血壓測量方法，其特征在于， 對每幀視頻圖像提取ROI圖像部分的步驟中，對每幀視頻圖像提取ROI圖像部分，其中 針對每幀圖像提取的ROI部分是兩個，分別是ROI I和ROI Π 兩部分，并計算ROI I和ROI II 兩部分圖像中心的距離d; 生成脈搏波信號的步驟中，分別計算ROI I和ROI II圖像的像素均值，將計算出的像素 均值分別作為ROI I和ROI II圖像的特征值和該幀圖像所在時域信號上的一個采樣點(diǎn)數(shù) 值，采樣點(diǎn)數(shù)值和其所在時間軸上對應(yīng)的時間點(diǎn)信息結(jié)合起來，生成兩個時域上的脈搏波 信號； 根據(jù)所述脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間PTT的步驟中，PTT分別取值△七和Δ t2，Ati為ROI I和ROI II生成的兩個波形在一個心搏周期內(nèi)，同一時刻相鄰最近的主波峰 值點(diǎn)之間的間隔時間，A t2為兩個波形在同一時刻相鄰最近的反射波峰值點(diǎn)之間的間隔時 間； 計算得到血壓值的步驟中，利用所述圖像中心距離d和脈搏的傳播時間PTT計算出血 壓。9. 一種血壓測量系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括： 視頻/圖像序列采集裝置(100)，用于采集人體皮膚的視頻或圖像序列； R0I提取裝置(110)，對每幀視頻圖像提取s個R0I域，s是大于等于2的整數(shù)，計算相鄰兩 部分圖像特征中心的距離cU，i取值1，2,...，s，最終的圖像中心距離為d; 脈搏波信號生成裝置（120)，針對每幀圖像的s個ROI區(qū)域圖像分別計算出圖像的像素 均值，作為該幀圖像的特征值和其所在時域信號上的一個采樣點(diǎn)數(shù)值，采樣點(diǎn)數(shù)值和其所 在時間軸上對應(yīng)的時間點(diǎn)信息結(jié)合起來，生成s個時域上的脈搏波信號，對多個脈搏波信號 進(jìn)行信號融合分析，最終生成兩個時域上的脈搏波信號； 波形分析裝置（140)，根據(jù)脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間PTT，PTT分別取值Δ tjP △ t2, △ t為兩個脈搏波信號波形在一個心搏周期內(nèi)，同一時刻相鄰最近的主波峰值點(diǎn) 之間的間隔時間，A t2為兩個脈搏波信號波形在同一時刻相鄰最近的反射波峰值點(diǎn)之間的 間隔時間； 血壓值計算裝置（150)，利用所述圖像中心距離d和脈搏的傳播時間PTT計算出脈搏波 沿動脈方向傳播波速PWV，然后利用PWV與血壓BP之間的換算關(guān)系，計算出血壓。10. -種血壓測量方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： 采集人體皮膚的視頻或圖像序列； 對每幀視頻圖像提取s個R0I域，s是大于等于2的整數(shù)，計算相鄰兩部分圖像特征中心 的距離cU，i取值1，2,. . .，s，最終的圖像中心距離為d; 針對每幀圖像的s個ROI區(qū)域圖像分別計算出圖像的像素均值，作為該幀圖像的特征值 和其所在時域信號上的一個采樣點(diǎn)數(shù)值，采樣點(diǎn)數(shù)值和其所在時間軸上對應(yīng)的時間點(diǎn)信息 結(jié)合起來，生成S個時域上的脈搏波信號，對多個脈搏波信號進(jìn)行信號融合分析，最終生成 兩個時域上的脈搏波信號； 根據(jù)脈搏波信號的波形得到脈搏的傳播時間PTT，PTT分別取值△ tdP △ t2, △ 為兩個 脈搏波信號波形在一個心搏周期內(nèi)，同一時刻相鄰最近的主波峰值點(diǎn)之間的間隔時間，A ^為兩個脈搏波信號波形在同一時刻相鄰最近的反射波峰值點(diǎn)之間的間隔時間； 利用所述圖像中心距離d和脈搏的傳播時間PTT計算出脈搏波沿動脈方向傳播波速 PWV，然后利用PWV與血壓BP之間的換算關(guān)系，計算出血壓。
【文檔編號】A61B5/021GK106073742SQ201610532380
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2014年4月14日
【發(fā)明人】歐陽健飛
【申請人】天津點(diǎn)康科技有限公司