本發(fā)明涉及一種非接觸式生理參數(shù)檢測方法、系統(tǒng)及裝置。具體地說涉及一種基于視頻圖像的非接觸式生理參數(shù)檢測方法、系統(tǒng)及裝置。
背景技術(shù):通過對(duì)人體生理參數(shù)的監(jiān)控,比如心率信號(hào)的監(jiān)控,可以了解人體心血管系統(tǒng)的工作情況。在醫(yī)療領(lǐng)域,通過心率信號(hào)可以發(fā)現(xiàn)心血管疾病的潛在風(fēng)險(xiǎn),為治療提供初步的參考數(shù)據(jù);在健身和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,心率信號(hào)也被用來判斷健身效果以及反映被檢測者的運(yùn)動(dòng)安全狀況;在駕駛領(lǐng)域,通過心率信號(hào)可以了解駕駛員的心血管功能、疲勞度、身體亞健康情況和駕駛員的心理活動(dòng)情況,在心率不正常變化的時(shí)候提示駕駛員停止駕車,防止車禍的發(fā)生。常見的對(duì)人體心率的檢測方式為接觸式心率檢測,比如通過壓力傳感器測量單位時(shí)間的脈搏跳動(dòng)次數(shù)來獲取被檢測人的心率或者借助測心電的方式,比如心電圖來獲取被檢測人的心率。但接觸式測量方法一般要求被檢測人靜坐、躺臥或者按照人工引導(dǎo)的方式來接受檢測,因此很難捕捉到瞬時(shí)的異常和特殊情況下心血管的功能情況。而且這種方式也不適用于行車狀態(tài)下對(duì)駕駛員心率的檢測。當(dāng)光束照射到皮膚表面時(shí),皮膚內(nèi)的血液對(duì)光束產(chǎn)生吸收衰減作用,并且衰減量取決于血容積的多寡。在心臟搏動(dòng)作用下,皮膚內(nèi)動(dòng)脈血管的血容積發(fā)生變化,照射光束衰減量相應(yīng)呈現(xiàn)波動(dòng)性變化。通俗的講,面部皮膚在心臟收縮和舒張時(shí)顏色會(huì)有不同,因而,可以通過攝像頭探測皮膚反射光強(qiáng)變化(即圖像亮度值變化)非接觸性的得出生物體心跳信息。基于上述原理,目前國際上Takano和Ohta報(bào)道了一種利用延時(shí)序列圖像非接觸式測量心跳和呼吸的方法。通過CCD相機(jī)連續(xù)采集30秒的人臉圖像,在圖像中手動(dòng)截取人體臉頰部位特定區(qū)域,求取每幀圖像中臉頰特定區(qū)域的平均亮度值,將得到的一組亮度時(shí)間序列信號(hào)依次進(jìn)行一階差分、低通濾波和AR模型功率譜分析,所得功率譜中有兩個(gè)顯著的峰值分別對(duì)應(yīng)心跳和呼吸頻率。但上述方式不能自動(dòng)捕獲跟蹤人體臉頰區(qū)域,只能在完成圖像采集后手動(dòng)截取人臉視頻,屬離線處理方式,因而無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測量。授權(quán)公告號(hào)為CN102499664B,發(fā)明名稱為“基于視頻圖像的非接觸式生命體征的檢測方法及檢測系統(tǒng)”的發(fā)明專利公開了一種基于視頻圖像的非接觸式生命體征檢測方法,通過按固定幀頻連續(xù)采集視頻圖像,自動(dòng)檢測ROI區(qū)域,從所述ROI區(qū)域劃分出的多通道信號(hào)中分離出生命體征信號(hào),提取出生命體征信號(hào)的頻率并將所述頻率轉(zhuǎn)換為所述生命體征,進(jìn)而獲得檢測結(jié)果。但該發(fā)明專利在檢測心率時(shí),ROI區(qū)域是人臉,檢測呼吸頻率時(shí),ROI區(qū)域是胸腔或腹部位置,無法通過對(duì)同一個(gè)ROI區(qū)域的處理來同時(shí)獲取心率和呼吸頻率,使得檢測過程過于繁瑣。公告號(hào)為CN102973253A,發(fā)明名稱為“一種利用視覺信息監(jiān)測人體生理指標(biāo)的方法和系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請(qǐng),公開了一種利用視覺信息監(jiān)測人體生理指標(biāo)的方法和系統(tǒng),通過采集人臉圖像并將人臉圖像轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào),對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行去奇異值和濾波的預(yù)處理后采用拉普拉斯映射算法從視頻信號(hào)中同時(shí)提取出心率和呼吸頻率,簡化了視頻圖像采集過程。但授權(quán)公告號(hào)為CN102499664B,發(fā)明名稱為“基于視頻圖像的非接觸式生命體征的檢測方法及檢測系統(tǒng)”的發(fā)明專利和公告號(hào)為CN102973253A,發(fā)明名稱為“一種利用視覺信息監(jiān)測人體生理指標(biāo)的方法和系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請(qǐng),對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后的圖像均值,當(dāng)環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時(shí),圖像均值都會(huì)出現(xiàn)階梯性、斜向上和斜向下的趨勢(shì)走向變化,這種變化會(huì)影響后續(xù)數(shù)據(jù)的處理,導(dǎo)致最終提取的心率和呼吸頻率不準(zhǔn)確。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為此,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中的基于視頻圖像的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,因?yàn)閿?shù)據(jù)處理方式的欠缺導(dǎo)致最終檢測的生理參數(shù)不準(zhǔn)確,從而提供一種能夠使提取的生理參數(shù)準(zhǔn)確的非接觸式生理參數(shù)檢測方法、系統(tǒng)及裝置。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本發(fā)明提供了一種非接觸式生理參數(shù)檢測方法,包括如下步驟:S1:獲取視頻采集區(qū)域的數(shù)字視頻;S2:對(duì)所述數(shù)字視頻中的每一幀圖像進(jìn)行如下處理:S21:從該幀圖像中提取出其所包含的所有面部圖像;S22:分別計(jì)算每個(gè)面部圖像的RGB三色均值;S3:根據(jù)每一幀圖像中的所述RGB三色均值獲取原始三色均值矩陣;S4:對(duì)所述原始三色均值矩陣進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理、濾波處理和歸一化處理,得到預(yù)處理后的三色均值矩陣;S5:從所述預(yù)處理后的三色均值矩陣中提取生理參數(shù)。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S4中,選用平滑參數(shù)為4-10的先驗(yàn)平滑高通濾波器對(duì)所述預(yù)處理后的三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S21具體包括如下步驟:S211:建立色彩空間坐標(biāo)系,所述色彩空間坐標(biāo)系中的每一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)與該幀圖像所在坐標(biāo)系中的每一個(gè)點(diǎn)相對(duì)應(yīng);并將該幀圖像進(jìn)行圖像色彩空間變換,得到該幀圖像在所述色彩空間坐標(biāo)系下的YcrCb色彩空間圖像;S212:基于所述YCrCb色彩空間圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)的亮度值與膚色值的關(guān)系,獲取所述YCrCb色彩空間圖像中的所有面部圖像所在的粗略坐標(biāo)區(qū)域;S213:根據(jù)所述粗略坐標(biāo)區(qū)域,計(jì)算確定每一個(gè)面部圖像在所述YCrCb色彩空間圖像中的基準(zhǔn)位置坐標(biāo)和有效區(qū)域坐標(biāo);S214:比較相鄰兩幀圖像中同一個(gè)面部圖像的所述基準(zhǔn)位置坐標(biāo)的差值:若所述差值在閾值范圍內(nèi),直接使用前一幀圖像中的所述有效區(qū)域坐標(biāo)作為該幀圖像中的有效區(qū)域坐標(biāo);若所述差值在閾值范圍外,則使用所述步驟S213中得到的所述有效區(qū)域坐標(biāo)作為該幀圖像中的有效區(qū)域坐標(biāo);S215:根據(jù)確定的所述有效區(qū)域坐標(biāo)從該幀圖像中截取面部圖像。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S22中針對(duì)每一面部圖像具體進(jìn)行如下處理:S221:對(duì)截取的面部圖像進(jìn)行RGB三色分離,獲取每個(gè)獨(dú)立顏色分量的矩陣Ii,其中i=1或2或3,并獲取該面部圖像在寬度方向上的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)n和在長度方向上的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)m;S222:利用以下公式分別得到該幀圖像的每個(gè)面部圖像的RGB三色分量放大1000倍后的均值:本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S3具體包括如下步驟:S31:將每一幀圖像中的同一個(gè)面部圖像對(duì)應(yīng)的RGB三色均值按處理的時(shí)間順序存入原始三色均值矩陣;S32:每處理一幀圖像獲取同一面部圖像新的RGB三色均值后,將所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)總體向低位移一位,將所述新的RGB三色均值存入所述原始三色均值矩陣的最高位置,保存所述原始三色均值矩陣的數(shù)據(jù)長度為N,當(dāng)所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)向低位移動(dòng)I位后,若所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)全部非零值,則進(jìn)入步驟S4,若所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)有零值,則進(jìn)入步驟S1;所述N和I均為正整數(shù),且N大于I。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S32中,N取值大于10倍幀率,I取值大于3倍幀率。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S4中,選用與生理參數(shù)的頻率特性相適應(yīng)的第一帶通濾波器進(jìn)行濾波處理。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S5具體包括如下步驟:S51:采用jade算法將所述預(yù)處理后的三色均值矩陣作為樣本信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分離,獲取所述樣本信號(hào)的三個(gè)分量信號(hào);S52:篩選所述三個(gè)分量信號(hào)中能量最集中的信號(hào)作為包含人體生理信息的目標(biāo)信號(hào);S53:選用與生理參數(shù)的頻率特性相匹配的第二帶通濾波器對(duì)所述目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行濾波處理,獲取生理參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào),提取出生理參數(shù)。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S52具體包括如下步驟:S521:獲取三個(gè)分量信號(hào)的功率最大側(cè)頻率值fmax1、fmax2和fmax3,生理參數(shù)頻率特性的低頻和高頻的截止頻率fl和fh;S522:分別獲取三個(gè)分量信號(hào)的fmax1、fmax2和fmax3頻率分量對(duì)應(yīng)功率值pmax1、pmax2、pmax3以及三個(gè)分量信號(hào)的信號(hào)總功率值psum1、psum2和psum3,并計(jì)算出三個(gè)分量信號(hào)在所述截止頻率[flfh]外的噪聲頻率分量總功率值PZ1,PZ2和PZ3;S523:分別獲取三個(gè)分量信號(hào)的頻率分量對(duì)應(yīng)功率值與信號(hào)總功率值的比值w1、w2、w3并比較其大小,然后再獲取三個(gè)分量信號(hào)的噪聲頻率分量總功率值和信號(hào)總功率值的比值x1、x2、x3的大小。其中頻率分量對(duì)應(yīng)功率值與信號(hào)總功率值的比值最大,且噪聲頻率分量總功率值和信號(hào)總功率值的比值最小的分量信號(hào),即為能量最集中的信號(hào);S524:將所述能量最集中的信號(hào)作為包含人體生理信息的目標(biāo)信號(hào)。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,還包括如下步驟:S6:顯示生理參數(shù),并將生理參數(shù)進(jìn)行分析,當(dāng)判斷生理參數(shù)異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示。本發(fā)明還提供了一種非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),包括:數(shù)字視頻獲取模塊,用于獲取視頻采集區(qū)域的數(shù)字視頻;圖像處理模塊,其包括面部圖像提取單元和均值獲取單元;所述面部圖像提取單元,從所述數(shù)字視頻獲取模塊獲取所述數(shù)字視頻,并從所述數(shù)字視頻中的每一幀圖像中提取出其所包含的所有面部圖像;所述均值獲取單元,計(jì)算從所述面部圖像提取單元獲取的每個(gè)面部圖像的RGB三色均值;均值矩陣獲取模塊,根據(jù)從所述均值獲取單元獲取的每一幀圖像中的所述RGB三色均值獲取原始三色均值矩陣;預(yù)處理模塊,對(duì)從所述均值矩陣獲取模塊獲取的所述原始三色均值矩陣進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理、濾波處理和歸一化處理,得到預(yù)處理后的三色均值矩陣;生理參數(shù)提取模塊,從所述預(yù)處理模塊獲取所述預(yù)處理后的三色均值矩陣,并從所述預(yù)處理后的三色均值矩陣中提取生理參數(shù)。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述預(yù)處理模塊選用平滑參數(shù)為4-10的先驗(yàn)平滑高通濾波器對(duì)所述預(yù)處理后的三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述面部圖像提取單元,具體包括:色彩空間變換器,用于建立色彩空間坐標(biāo)系,且所述色彩空間坐標(biāo)系中的每一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)與該幀圖像所在坐標(biāo)系中的每一個(gè)點(diǎn)相對(duì)應(yīng);并將該幀圖像進(jìn)行圖像色彩空間變換,得到該幀圖像在所述色彩空間坐標(biāo)系下的YcrCb色彩空間圖像;粗定位器,基于所述YCrCb色彩空間圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)的亮度值與膚色值的關(guān)系,獲取所述YCrCb色彩空間圖像中的所有面部圖像所在的粗略坐標(biāo)區(qū)域;精準(zhǔn)定位器,根據(jù)所述粗略坐標(biāo)區(qū)域,計(jì)算確定每一個(gè)面部圖像在所述YCrCb色彩空間圖像中的基準(zhǔn)位置坐標(biāo)和有效區(qū)域坐標(biāo);差值判斷器,比較相鄰兩幀圖像中同一個(gè)面部圖像的所述基準(zhǔn)位置坐標(biāo)的差值:若所述差值在閾值范圍內(nèi),直接使用前一幀圖像中的所述有效區(qū)域坐標(biāo)作為該幀圖像中的有效區(qū)域坐標(biāo);若所述差值在閾值范圍外,則使用上一幀圖像中的所述有效區(qū)域坐標(biāo)作為該幀圖像中的有效區(qū)域坐標(biāo);提取器,根據(jù)確定的所述有效區(qū)域坐標(biāo)從該幀圖像中截取面部圖像。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述均值獲取單元,具體包括:三色分離器,用于對(duì)從所述提取器獲取的面部圖像進(jìn)行RGB三色分離,獲取每個(gè)獨(dú)立顏色分量的矩陣Ii,其中i=1或2或3,并獲取該面部圖像在寬度方向上的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)n和在長度方向上的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)m;均值計(jì)算器,利用以下公式得到每個(gè)面部圖像放大1000倍后的RGB三色均值:本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述均值矩陣獲取模塊,具體包括:排列單元,將每一幀圖像中的同一個(gè)面部圖像對(duì)應(yīng)的RGB三色均值按處理的時(shí)間順序存入原始三色均值矩陣;滑移單元,每處理一幀圖像獲取同一面部圖像新的RGB三色均值后,將所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)總體向低位移一位,將所述新的RGB三色均值存入所述原始三色均值矩陣的最高位置,保存所述原始三色均值矩陣的數(shù)據(jù)長度為N,當(dāng)所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)向低位移動(dòng)I位后,若所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)全部非零值,則啟動(dòng)所述預(yù)處理模塊,若所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)有零值,則從所述數(shù)字視頻獲取模塊獲取新的數(shù)字視頻;所述N和I均為正整數(shù),且N大于I。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述滑移單元中,N取值大于10倍幀率,I取值大于3倍幀率。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述預(yù)處理模塊,選用與生理參數(shù)的頻率特性相適應(yīng)的第一帶通濾波器進(jìn)行濾波處理。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述生理參數(shù)提取模塊,具體包括:信號(hào)分量獲取單元,采用jade算法將從所述預(yù)處理模塊獲取的所述預(yù)處理后的三色均值矩陣作為樣本信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分離,獲取所述樣本信號(hào)的三個(gè)分量信號(hào);篩選單元,從所述信號(hào)分量獲取單元獲取所述三個(gè)分量信號(hào),篩選所述三個(gè)分量信號(hào)中能量最集中的信號(hào)作為包含人體生理信息的目標(biāo)信號(hào);生理參數(shù)提取單元,選用與生理參數(shù)的頻率特性相匹配的第二帶通濾波器對(duì)從所述篩選單元獲取的所述目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行濾波處理,獲取生理參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào),提取出生理參數(shù)。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述篩選單元,具體包括:頻率值獲取器,用于獲取三個(gè)分量信號(hào)的功率最大側(cè)頻率值fmax1、fmax2和fmax3,生理參數(shù)頻率特性的低頻和高頻的截止頻率fl和fh;功率值計(jì)算器,用于分別獲取三個(gè)分量信號(hào)的fmax1、fmax2和fmax3頻率分量對(duì)應(yīng)功率值pmax1、pmax2、pmax3以及三個(gè)分量信號(hào)的信號(hào)總功率值psum1、psum2和psum3,并計(jì)算出三個(gè)分量信號(hào)在所述截止頻率[flfh]外的噪聲頻率分量總功率值PZ1,PZ2和PZ3;信號(hào)提取器,用于分別獲取三個(gè)分量信號(hào)的頻率分量對(duì)應(yīng)功率值與信號(hào)總功率值的比值w1、w2、w3并比較其大小,然后再獲取三個(gè)分量信號(hào)的噪聲頻率分量總功率值和信號(hào)總功率值的比值x1、x2、x3的大小。其中頻率分量對(duì)應(yīng)功率值與信號(hào)總功率值的比值最大,且噪聲頻率分量總功率值和信號(hào)總功率值的比值最小的分量信號(hào),即為能量最集中的信號(hào);并將所述能量最集中的信號(hào)作為包含人體生理信息的目標(biāo)信號(hào)。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),還包括:顯示報(bào)警模塊,內(nèi)設(shè)顯示單元和生理分析單元,所述顯示模塊用于顯示從所述生理參數(shù)提取單元獲取的生理參數(shù),所述生理分析模塊用于對(duì)生理參數(shù)進(jìn)行分析,當(dāng)判斷生理參數(shù)異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示。本發(fā)明還提供了一種非接觸式生理參數(shù)檢測裝置,包括:攝像頭,用于采集視頻;視頻編解碼芯片,將從所述攝像頭獲取的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào);終端設(shè)備,包括DSP圖像處理芯片、顯示控制單元、存儲(chǔ)單元和輸入輸出接口;所述DSP圖像處理芯片,實(shí)現(xiàn)所述圖像處理模塊、所述均值矩陣獲取模塊、所述預(yù)處理模塊、所述生理參數(shù)提取模塊以及所述顯示報(bào)警模塊;所述顯示控制單元,包括顯示屏和ARM芯片,所述ARM芯片驅(qū)動(dòng)所述顯示屏顯示所述攝像頭采集的視頻和所述DSP圖像處理芯片輸出的生理參數(shù)和報(bào)警提示信息;所述存儲(chǔ)單元,包括FLASH存儲(chǔ)芯片和SD卡,用于保存控制程序、視頻和生理參數(shù);輸入輸出接口,用于實(shí)現(xiàn)所述終端設(shè)備與外界的信息交互。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng),通過對(duì)原始三色均值矩陣進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)、濾波和歸一化的預(yù)處理,消除了環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時(shí)RGB三色均值出現(xiàn)的階梯性、斜向上、斜向下和大跨度的幅度的趨勢(shì)走向變化,確保了從預(yù)處理后的三色均值矩陣中提取的生理參數(shù)的準(zhǔn)確性。(2)本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng),選用平滑參數(shù)為4-10的先驗(yàn)平滑高通濾波方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理,平滑參數(shù)其所對(duì)應(yīng)的濾波截止頻率為0.093-0.059,可以使原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)在一條水平直線上下波動(dòng),得到較為集中的數(shù)據(jù)波形圖,可以最大限度的去除環(huán)境噪聲信號(hào)。(3)本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng),通過將RGB空間編碼的數(shù)字視頻中的幀圖像轉(zhuǎn)換為YcrCb色彩空間編碼的數(shù)字圖像,然后在所述YCrCb色彩空間圖像中的通過膚色識(shí)別方法獲得圖像中所有面部圖像所在的粗略坐標(biāo)區(qū)域,進(jìn)而根據(jù)人的面部特征確定每一個(gè)面部圖像中的基準(zhǔn)位置坐標(biāo)和有效區(qū)域坐標(biāo)。因?yàn)镽GB空間編碼的圖像,像素值容易受到外部亮度變化影響,相同物體在不同亮度環(huán)境下的像素值不相同,不適合基于膚色的識(shí)別要求。如果把RGB圖像轉(zhuǎn)為YcrCb編碼圖像的話,Y(亮度)值變化對(duì)圖像的識(shí)別影響很小,在不同亮度情況下人的膚色區(qū)間不發(fā)生變化,非常適合基于膚色的人臉識(shí)別,因而可以準(zhǔn)確方便的確定面部圖像所在的粗略坐標(biāo)區(qū)域。獲得人臉粗略坐標(biāo)位置后,我們通過人臉特征,通過眼睛定位算法和嘴部定位算法獲得人面部基準(zhǔn)坐標(biāo)(雙眼連到嘴的垂線交點(diǎn))和面部有效區(qū)域坐標(biāo)。通過精定位確保了獲取的面部圖像在位置大小保持穩(wěn)定,確保后續(xù)數(shù)據(jù)處理過程的準(zhǔn)確性。本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng),通過比較相鄰兩幀圖像對(duì)應(yīng)的同一個(gè)面部的基準(zhǔn)位置坐標(biāo)的差值:若所述差值在閾值范圍內(nèi),直接使用前一幀中同一面部的有效區(qū)域坐標(biāo)作為該幀圖像中的對(duì)應(yīng)面圖像所在的有效區(qū)域坐標(biāo);若所述差值在閾值范圍外,則使用所述步驟S213中得到的面部圖像有效區(qū)域坐標(biāo)作為該幀圖像中面部圖像有效區(qū)域坐標(biāo);之后根據(jù)確定的該幀的YCrCb色彩圖像中獲得的面部有效區(qū)域坐標(biāo)從該幀圖像即原始的RGB編碼圖像中截取RGB編碼的面部圖像。在圖像數(shù)據(jù)處理過程中,如果外部環(huán)境參數(shù)變化過大的話,會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲信號(hào),影響最終提取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng),通過比較前后兩幀圖像中同一個(gè)面部圖像的基準(zhǔn)位置坐標(biāo)的差值,當(dāng)差值在閾值范圍內(nèi),也即測試者晃動(dòng)幅度很微小的情況下,選用前一幀的面部圖像有效區(qū)域坐標(biāo)從原始RGB圖像中中截取面部圖像。這樣可以使前后幀截取的面部圖像的大小位置保存穩(wěn)定進(jìn)而最大限度的降低噪聲信號(hào),確保提取的生理參數(shù)的準(zhǔn)確性。(4)本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng),因?yàn)槭褂玫氖欠糯?000倍的均值計(jì)算公式來計(jì)算RGB三色均值,相當(dāng)于將RGB三色均值的變化也放大了1000倍,因此,在后續(xù)處理時(shí)可以最大限度的保存均值的細(xì)微變化。RGB三色均值規(guī)律性變化的原因是面部膚色的規(guī)律性變化,面部膚色的規(guī)律性變化是由心臟收縮和肺部呼吸的規(guī)律性變化產(chǎn)生的,因此,通過RGB三色均值的變化規(guī)律,是可以獲取心臟收縮和肺部呼吸的規(guī)律性變化,也即測試者的心率和呼吸率的。因此,本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng),能夠最大限度的保留RGB三色均值的微弱變化規(guī)律,進(jìn)而保證精確的提取出心率和呼吸率等生理參數(shù)。(5)本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng),獲得一幀圖像中的同一個(gè)面部圖像對(duì)應(yīng)的RGB三色均值后,將保存該原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)總體向低位移位一位,將新得到的新原始三色均值存放在矩陣的最高位,原始三色均值的矩陣長度為N,數(shù)據(jù)連續(xù)向低位移動(dòng)I位后通知后續(xù)處理單元進(jìn)行后續(xù)處理,其中N、I均為正整數(shù)。N的取值應(yīng)該至少大于10倍幀率,即原始三色均值矩陣中至少保存10秒以上的視頻圖像三色均值,實(shí)驗(yàn)證明取20倍以上幀率時(shí)有較好的效果;I的取值應(yīng)該至少大于3倍幀率,即至少保證更新3秒以上的視頻數(shù)據(jù)后才做一次生理參數(shù)的提取。因此,本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng),所述原始三色均值矩陣的數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)更新的,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)測試者連續(xù)的,實(shí)時(shí)的檢測。并且在實(shí)際測量過程中,為了提高測試者的體驗(yàn)度,幾秒鐘就能夠一次生理參數(shù)并顯示,因?yàn)樯韰?shù)是實(shí)時(shí)更新顯示的,防止枯燥長時(shí)間等待引起測試者的反感,連續(xù)測量的數(shù)據(jù)最后通過統(tǒng)計(jì)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差糾正計(jì)算,提高生理參數(shù)數(shù)據(jù)測量的精度。(6)本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng),選用與生理參數(shù)頻率特征相適應(yīng)的通濾波器進(jìn)行濾波處理,可以降低噪聲信號(hào),提高信號(hào)中有用信號(hào)功率比重,提高提取的生理參數(shù)的準(zhǔn)確性。(7)本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng),通過jade算法對(duì)預(yù)處理后的三色均值矩陣進(jìn)行信號(hào)分離,并篩選出能量最集中且信號(hào)噪聲功率小的信號(hào)作為提取生理參數(shù)的目標(biāo)信號(hào),并選用與生理參數(shù)特性匹配的第二帶通濾波器對(duì)所述提取生理參數(shù)的目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行濾波處理,獲取處理后目標(biāo)信號(hào)的功率最大的頻率分量作為測得生理參數(shù)。因?yàn)槟芰孔罴械男盘?hào)中,噪聲信號(hào)最少,能量主要集中在生理參數(shù)信號(hào)上,因此選用能量最集中的信號(hào)作為生理參數(shù)提取信號(hào),能夠獲取比較準(zhǔn)確的生理參數(shù)。(8)本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng):獲取三個(gè)分量信號(hào)的功率最大頻率值fmax1、fmax2和fmax3,生理參數(shù)頻率特性的低頻和高頻的截止頻率fl和fh。然后計(jì)算三個(gè)分量信號(hào)的fmax1、fmax2和fmax3頻率分量對(duì)應(yīng)功率值Pmax1、Pmax2、Pmax3以及三個(gè)分量信號(hào)的信號(hào)總功率值Psum1、Psum2和Psum3,還計(jì)算出三個(gè)分量信號(hào)在生理參數(shù)截止頻率[flfh]外的噪聲頻率的總功率值PZ1,PZ2和PZ3。分別獲取三個(gè)分量信號(hào)中功率最大頻率分量功率值與信號(hào)全部頻率總功率值的比值w1、w2、w3并比較其大小,然后再獲取三個(gè)分量信號(hào)的噪聲頻率分量總功率值和信號(hào)總功率值的比值x1、x2、x3的大小。其中頻率分量對(duì)應(yīng)功率值與信號(hào)總功率值的比值最大,且噪聲頻率分量總功率值和信號(hào)總功率值的比值最小的分量信號(hào),即為能量最集中的信號(hào)。本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng),可以快捷準(zhǔn)確的從三個(gè)信號(hào)分量中篩選出包含生理參數(shù)的目標(biāo)信號(hào),為后續(xù)的生理參數(shù)的提取奠定了良好的提取基礎(chǔ)。(9)本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法和系統(tǒng),通過將檢測到生理參數(shù)進(jìn)行分析,進(jìn)而獲得測試者的生理和心理狀態(tài),在檢測到有異常生理狀態(tài)時(shí),可以通過顯示或者語音的方式進(jìn)行報(bào)警提示。在行車過程中,通過對(duì)測試者進(jìn)行報(bào)警提示,可以通過對(duì)駕駛員進(jìn)行正向刺激使駕駛員恢復(fù)正常駕駛能力或者提示駕駛員停止駕車,防止意外事故發(fā)生。(10)本發(fā)明還提供了一種非接觸式生理參數(shù)檢測裝置,包括攝像頭、視頻編解碼芯片和終端設(shè)備,所述非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng)的圖形處理模塊、均值矩陣獲取模塊、預(yù)處理模塊、生理參數(shù)提取模塊以及顯示報(bào)警模塊就內(nèi)設(shè)于終端設(shè)備的DSP圖像處理芯片中,并且終端設(shè)備還包括顯示控制單元,用于顯示生理參數(shù)和報(bào)警提示信息,通過內(nèi)置于終端設(shè)備的存儲(chǔ)單元,還可以存儲(chǔ)測試者的生理參數(shù)信息和視頻作為參考依據(jù)。因此,測試者通過本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測裝置,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)生理參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,獲取到準(zhǔn)確的生理參數(shù)信息。并且終端設(shè)備還可以通過輸入輸出接口實(shí)現(xiàn)與外界的信息交互,同時(shí)系統(tǒng)可以通過顯示報(bào)警模塊中的生理分析單元,實(shí)現(xiàn)對(duì)測試者的身體狀況進(jìn)行評(píng)估。本發(fā)明所述的非接觸式生理參數(shù)檢測裝置,所述視頻編解碼芯片也可以內(nèi)置于終端設(shè)備中,因此所述非接觸式生理參數(shù)檢測裝置只包括了一個(gè)攝像頭和終端設(shè)備,非常適合安裝于車輛空間內(nèi),實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛員生理參數(shù)的實(shí)時(shí)采集,當(dāng)駕駛員生理和心理狀態(tài)不好時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示,確保行車安全。附圖說明為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解,下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,其中圖1是本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法的流程圖;圖2是本發(fā)明所述原始三色均值矩陣進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理之前的波形;圖3是本發(fā)明所述原始三色均值矩陣進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理后的波形;圖4是本發(fā)明所述原始三色均值矩陣進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)和濾波處理后的用于檢測心率信息的波形;圖5是本發(fā)明所述預(yù)處理后的三色均值矩陣的波形;圖6是本發(fā)明所述采用jade算法對(duì)所述預(yù)處理后的三色均值矩陣進(jìn)行信號(hào)分離后獲取的三個(gè)信號(hào)分量的波形;圖7是本發(fā)明所述經(jīng)過所述第二帶通濾波器濾波后的信號(hào)頻譜圖;圖8是本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖;圖9是本發(fā)明所述非接觸式生理參數(shù)檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中附圖標(biāo)記表示為:1-數(shù)字視頻獲取模塊,2-圖像處理模塊,3-均值矩陣獲取模塊,4-預(yù)處理模塊,5-生理參數(shù)提取模塊,6-顯示報(bào)警模塊,7-攝像頭,8-視頻編解碼芯片,9-終端設(shè)備,21-面部圖像提取單元,22-均值獲取單元,31-排列單元,32-滑移單元,51-信號(hào)分量獲取單元,52-篩選單元,53-生理參數(shù)提取單元,61-顯示單元,62-生理分析單元,91-DSP圖像處理芯片,92-顯示控制單元,93-存儲(chǔ)單元,211-色彩空間變換器,212-粗定位器,213-精準(zhǔn)定位器,214-差值判斷器,215-提取器,221-三色分離器,222-均值計(jì)算器,521-頻率值獲取器,522-功率值計(jì)算器,523-信號(hào)提取器,921-顯示屏,922-ARM芯片,931-FLASH存儲(chǔ)芯片,932-SD卡。具體實(shí)施方式實(shí)施例1本實(shí)施例提供了一種非接觸式生理參數(shù)檢測方法,如圖1所示,包括如下步驟:S1:獲取視頻采集區(qū)域的數(shù)字視頻。S2:對(duì)所述數(shù)字視頻中的每一幀圖像進(jìn)行如下處理:S21:從該幀圖像中提取出其所包含的所有面部圖像。S22:分別計(jì)算每個(gè)面部圖像的RGB三色均值。S3:根據(jù)每一幀圖像中的所述RGB三色均值獲取原始三色均值矩陣。S4:對(duì)所述原始三色均值矩陣進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理、濾波處理和歸一化處理,得到預(yù)處理后的三色均值矩陣。S5:從所述預(yù)處理后的三色均值矩陣中提取生理參數(shù)。本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,RGB三色均值包括紅色分量(對(duì)應(yīng)R)均值數(shù)組、綠色分量(對(duì)應(yīng)G)均值數(shù)組和藍(lán)色分量(對(duì)應(yīng)B)均值數(shù)組。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,通過對(duì)原始三色均值矩陣進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)、濾波和歸一化的預(yù)處理,消除環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時(shí)引起的RGB三色均值出現(xiàn)的階梯性、斜向上、斜向下和大跨度起伏的趨勢(shì)走向變化,確保了從預(yù)處理后的三色均值矩陣中提取的生理參數(shù)的準(zhǔn)確性。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S4中,選用平滑系數(shù)為4-10的先驗(yàn)平滑高通濾波方法進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理。本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述高通濾波器,平滑系數(shù)設(shè)置為λ=1,2,4,10,20,50,300時(shí)分別對(duì)應(yīng)的高通濾波器的信號(hào)的截止頻率為0.189,0.132,0.093,0.059,0.041,0.025,0.011。因?yàn)樵谏韰?shù)檢測過程中,要保留的生理參數(shù)信號(hào)就是[0.2-4]之間的信號(hào),因此,在測試過程中,選擇λ=4和10比較好。本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述高通濾波器為平滑先驗(yàn)的高通濾波器,該濾波器對(duì)信號(hào)的低頻的大跨度波動(dòng)、階梯狀、斜上和斜下的趨勢(shì)性變化具有很好的濾波效果,能夠最大限度保存高平的低幅度變化信號(hào)的真實(shí)信息。所述原始三色均值矩陣進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理之前的波形如圖2所示,通過所述高通濾波器進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理后的波形如圖3所示,可以看到,經(jīng)過所述高通濾波器進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理后,可以使數(shù)據(jù)在一條水平直線上下波動(dòng),得到較為集中的數(shù)據(jù)波形圖,可以最大限度的去除噪聲信號(hào)。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S4中,選用平滑參數(shù)為4-10的先驗(yàn)平滑高通濾波器對(duì)所述預(yù)處理后的三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S4中,選用與生理參數(shù)的頻率特性相適應(yīng)的第一帶通濾波器進(jìn)行濾波處理。如果要檢測的生理參數(shù)為心率,則采用頻率為[0.6,4](對(duì)應(yīng)心率為[36,240])的第一帶通濾波器進(jìn)行濾波處理。同理,如果要檢測的生理參數(shù)為呼吸率,則采用頻率為[0.15,0.6](對(duì)應(yīng)呼吸每秒9-36次)的第一帶通濾波器進(jìn)行濾波處理。進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)和濾波處理后的用于檢測心率信息的波形如圖4所示,可以看到,選用與生理參數(shù)相適應(yīng)的第一帶通濾波器進(jìn)行濾波處理,可以降低噪聲信號(hào),提高有用信號(hào)在混合信號(hào)中的能量比重,提高提取的生理參數(shù)的準(zhǔn)確性。在所述步驟S4中,對(duì)所述原始三色均值矩陣進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理、濾波處理和歸一化處理,得到預(yù)處理后的三色均值矩陣的波形如圖5所示,可以最大限度的消除外部環(huán)境參數(shù)產(chǎn)生的噪聲干擾和生成便于后續(xù)處理模塊處理的中間過度數(shù)據(jù)。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S5具體包括如下步驟:S51:采用jade算法將所述預(yù)處理后的三色均值矩陣作為樣本信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分離,獲取所述樣本信號(hào)的三個(gè)分量信號(hào)。S52:篩選所述三個(gè)分量信號(hào)中能量最集中的信號(hào)作為包含人體生理信息的目標(biāo)信號(hào)。S53:選用與生理參數(shù)的頻率特性相匹配的第二帶通濾波器對(duì)所述目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行濾波處理,獲取生理參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào),提取出生理參數(shù)。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S52具體包括如下步驟:S521:獲取三個(gè)分量信號(hào)的功率最大側(cè)頻率值fmax1、fmax2和fmax3,生理參數(shù)頻率特性的低頻和高頻的截止頻率fl和fh。S522:分別獲取三個(gè)分量信號(hào)的fmax1、fmax2和fmax3頻率分量對(duì)應(yīng)功率值pmax1、pmax2、pmax3以及三個(gè)分量信號(hào)的信號(hào)總功率值psum1、psum2和psum3,并計(jì)算出三個(gè)分量信號(hào)在所述截止頻率[flfh]外的噪聲頻率分量總功率值PZ1,PZ2和PZ3。S523:分別獲取三個(gè)分量信號(hào)的頻率分量對(duì)應(yīng)功率值與信號(hào)總功率值的比值w1、w2、w3并比較其大小,然后再獲取三個(gè)分量信號(hào)的噪聲頻率分量總功率值和信號(hào)總功率值的比值x1、x2、x3的大小,其中頻率分量對(duì)應(yīng)功率值與信號(hào)總功率值的比值最大,且噪聲頻率分量總功率值和信號(hào)總功率值的比值最小的分量信號(hào),即為能量最集中的信號(hào)。S524:將所述能量最集中的信號(hào)作為包含人體生理信息的目標(biāo)信號(hào)。本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,采用jade算法對(duì)所述預(yù)處理后的三色均值矩陣進(jìn)行信號(hào)分離處理后獲取的三個(gè)分量信號(hào)的頻譜圖如圖6所示,可以看到位于中間位置的波形能量最為集中,因此,通過計(jì)算,就會(huì)將該波形所對(duì)應(yīng)的信號(hào)分量作為包含人體生理信息的目標(biāo)信號(hào)。之后采用與生理參數(shù)特性匹配的第二帶通濾波器對(duì)所述目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行濾波處理,獲取獲取處理后的信號(hào)功率最大頻率作為生理參數(shù)的測量值,提取出生理參數(shù)。如果要檢測的生理參數(shù)為心率,此時(shí)所述第二帶通濾波器選用通帶為[0.6,4]的帶通濾波器進(jìn)行濾波處理,然后選擇功率幅值最大的頻率作為測量獲得的心率信號(hào),將頻率值乘以60就是測得的心率值;同理如果要檢測的生理參數(shù)為呼吸率,根據(jù)人呼吸頻率的特點(diǎn),此時(shí)所述第二帶通濾波器選用通帶為[0.15,0.6]的帶通濾波器進(jìn)行濾波處理,然后提取功率幅值最大的頻率作為呼吸頻率信號(hào),將頻率值乘以60就是測試者每分鐘的呼吸次數(shù)。如圖7所示是經(jīng)過所述第二帶通濾波器濾波后的信號(hào)頻譜圖,由此可以很容易的獲得測試者的生理參數(shù)。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,通過jade算法對(duì)預(yù)處理后的三色均值矩陣進(jìn)行信號(hào)分離,并篩選出能量集中度高和無用噪聲頻率功率低的信號(hào)作為包含人體生理信息的目標(biāo)信號(hào),并選用與生理參數(shù)特性匹配的第二帶通濾波器對(duì)所述包含人體生理信息的目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行濾波處理,獲取濾波后信號(hào)功率幅值最高頻率作為生理參數(shù)數(shù)值,進(jìn)而提取出生理參數(shù)。因?yàn)槟芰考卸雀吆蜔o用噪聲頻率功率值低的信號(hào)其功率主要集中在有用頻率信號(hào)上,更能夠準(zhǔn)確提取生理參數(shù)信息,獲取比較準(zhǔn)確的生理參數(shù)。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,通過分別比較三個(gè)分量信號(hào)的頻率分量對(duì)應(yīng)功率值與信號(hào)總功率值比值的大小以及三個(gè)分量信號(hào)各自噪聲頻率分量總功率和值與信號(hào)總功率值的比值大小綜合得到最佳的包含人體生理參數(shù)的目標(biāo)信號(hào)。因此,本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,可以快捷準(zhǔn)確的篩選出提取生理參數(shù)的目標(biāo)信號(hào),為后續(xù)的生理參數(shù)的提取奠定了良好的提取基礎(chǔ)。實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,如圖1所示,所述步驟S21具體包括如下步驟:S211:建立色彩空間坐標(biāo)系,所述色彩空間坐標(biāo)系中的每一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)與該幀圖像所在坐標(biāo)系中的每一個(gè)點(diǎn)相對(duì)應(yīng);并將該幀圖像進(jìn)行圖像色彩空間變換,得到該幀圖像在所述色彩空間坐標(biāo)系下的YCrCb色彩空間圖像。S212:基于所述YCrCb色彩空間圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)的亮度值與膚色值的關(guān)系,獲取所述YCrCb色彩空間圖像中的所有面部圖像所在的粗略坐標(biāo)區(qū)域。S213:根據(jù)所述粗略坐標(biāo)區(qū)域,計(jì)算確定每一個(gè)面部圖像在所述YCrCb色彩空間圖像中的基準(zhǔn)位置坐標(biāo)和有效區(qū)域坐標(biāo)。S214:比較相鄰兩幀圖像中同一個(gè)面部圖像的所述基準(zhǔn)位置坐標(biāo)的差值:若所述差值在閾值范圍內(nèi),直接使用前一幀圖像中的所述有效區(qū)域坐標(biāo)作為該幀圖像中的有效區(qū)域坐標(biāo)。若所述差值在閾值范圍外,則使用所述步驟S213中得到的所述有效區(qū)域坐標(biāo)作為該幀圖像中的有效區(qū)域坐標(biāo)。S215:根據(jù)確定的該幀圖像中的各面部圖像的有效區(qū)域坐標(biāo)從該幀圖像中截取面部圖像。在進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換之前,所述數(shù)字視頻中的每一幀圖像是RGB色彩空間編碼的圖像。RGB編碼的圖像,其像素值受環(huán)境中的亮度影響非常大,同一物體在不同亮度下時(shí)的取值不同,因此對(duì)視頻幀進(jìn)行基于膚色提取面部圖像時(shí)無法使用。將RGB圖像轉(zhuǎn)換為YCrCb色彩空間的圖像,Y表示明亮度(luma),也就是灰度,Cr反映了RGB輸入信號(hào)紅色部分與RGB信號(hào)亮度值之間的差異。而CB反映的是RGB輸入信號(hào)藍(lán)色部分與RGB信號(hào)亮度值之間的差異。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,通過將RGB空間的圖像轉(zhuǎn)為YCrCb空間的圖像,可以忽略Y(亮度)的影響,因?yàn)閅CrCb空間受亮度影響很小,膚色會(huì)產(chǎn)生很好的類聚,即膚色點(diǎn)可以形成很好的連通域面積,也即面部的話就會(huì)看到一個(gè)面部的區(qū)域,手臂的話就會(huì)看到一條手臂的形態(tài),非常容易識(shí)別,因而可以準(zhǔn)確方便的確定面部YCrCb色彩圖像所在的坐標(biāo)區(qū)域,進(jìn)而確定每一個(gè)面部YCrCb色彩圖像中的基準(zhǔn)位置坐標(biāo),確保了后續(xù)數(shù)據(jù)處理過程的準(zhǔn)確性。本實(shí)施例還給出了一個(gè)面部圖像提取的具體案例,該案例中測試者為黃色人種。首先,將獲取的該幀圖像轉(zhuǎn)換為YcrCb色彩空間可以表示的圖像,以降低圖像處理難度。通過建立色彩空間坐標(biāo)系,得到該幀圖像在所述色彩空間坐標(biāo)系下的YcrCb色彩空間圖像,因此,所述色彩空間坐標(biāo)系中的每一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)與該幀圖像所在坐標(biāo)系中的每一個(gè)點(diǎn)是一一對(duì)應(yīng)的,也即確定了YCrCb色彩空間圖像的面部坐標(biāo)區(qū)域,也就確定了該幀圖像中的面部坐標(biāo)區(qū)域。之后,進(jìn)行面部識(shí)別和坐標(biāo)區(qū)域定位,具體處理過程如下:根據(jù)黃色人種皮膚的特征,將Cr值在[120-160]區(qū)間和Cb值在[110-150]區(qū)間的像素點(diǎn)賦“1”值,其他的像素點(diǎn)置“0”,得到Y(jié)crCb色彩空間圖像的二值化圖像。對(duì)二值化圖像進(jìn)行腐蝕、封閉和膨脹處理,獲取聯(lián)通域面積以及長寬比符合人臉特征的連通域編號(hào),如果該幀圖像中有多名測試者的面部膚色圖像,則會(huì)分別獲取每個(gè)測試者的面部膚色圖像對(duì)應(yīng)的連通域編號(hào),計(jì)算每個(gè)測試者的面部膚色圖像對(duì)應(yīng)的連通域的最小外接矩形坐標(biāo)(X1,Y1,H1,W1),即可獲取該YcrCb色彩空間圖像中的各面部圖像所在的粗略位置區(qū)域坐標(biāo)。之后,進(jìn)行面部圖像精準(zhǔn)定位,在本案例中,將面部眼鼻坐標(biāo)和面部中線位置坐標(biāo)作為基準(zhǔn)位置坐標(biāo),具體處理過程如下:將面部圖像所在的粗略位置區(qū)域坐標(biāo)放大固定比例,再利用放大后的所述粗略位置區(qū)域坐標(biāo)從YCrCb色彩圖像的灰度數(shù)據(jù)中提取面部的灰度圖像數(shù)據(jù)。對(duì)所述灰度圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行增強(qiáng)和二值化處理,然后識(shí)別面部圖像中的面部眼嘴坐標(biāo),并根據(jù)面部眼嘴坐標(biāo)計(jì)算雙眼間距、眼睛到嘴中間位置連線坐標(biāo),進(jìn)而確定面部圖像在YCrCb色彩空間圖像中的面部中線位置坐標(biāo)以及面部圖像在YCrCb色彩空間圖像中的有效區(qū)域坐標(biāo)。之后比較相鄰兩幀圖像對(duì)應(yīng)的同一個(gè)測試者的面部圖像在YcrCb色彩空間圖像的基準(zhǔn)位置坐標(biāo)的差值,具體處理過程如下:比較該幀圖像中對(duì)應(yīng)的面部圖像在YCrCb色彩空間圖像中的面部眼鼻坐標(biāo)和面部中線位置坐標(biāo)同上一幀圖像中對(duì)應(yīng)的面部圖像在YCrCb色彩空間圖像中的面部眼鼻坐標(biāo)和面部中線位置坐標(biāo)的差值。若差值在閾值范圍內(nèi),說明臉的擺動(dòng)幅度很小,直接使用上一幀的面部圖像在YCrCb色彩空間圖像所在的有效區(qū)域坐標(biāo)對(duì)應(yīng)出其在該幀圖像(即RGB原圖)中的坐標(biāo)區(qū)域(X1+X2,Y1+Y2,H2,W2),從該幀圖像中截取坐標(biāo)區(qū)域(X1+X2,Y1+Y2,H2,W2)內(nèi)的圖像即為測試者的面部圖像。如果該幀圖像中有多個(gè)測試者的面部圖像,則進(jìn)行多次截取以獲取每個(gè)測試者的面部圖像,處理過程都是相似的,在此不再贅述。在圖像數(shù)據(jù)處理過程中,如果外部環(huán)境參數(shù)變化過大的話,會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲信號(hào),影響最終提取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,通過比較前后兩幀圖像中同一個(gè)面部圖像在YCrCb色彩空間圖像的基準(zhǔn)位置坐標(biāo)的差值,當(dāng)差值在閾值范圍內(nèi),也即測試者偏移幅度非常微小的情況下,盡可能根據(jù)前一幀的對(duì)應(yīng)面部圖像的有效區(qū)域坐標(biāo)從該幀圖像中截取面部圖像,也即盡可能截取環(huán)境位置相同、大小相同的面部圖像,因?yàn)橥画h(huán)境位置下的環(huán)境參數(shù)基本不變或者只有微小的變化,因此會(huì)最大限度的降低噪聲信號(hào),確保提取的生理參數(shù)的準(zhǔn)確性。實(shí)施例3在實(shí)施例1和實(shí)施例2的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,如圖1所示,所述步驟S22中針對(duì)每一面部圖像具體進(jìn)行如下處理:S221:對(duì)截取的面部圖像進(jìn)行RGB三色分離,獲取每個(gè)獨(dú)立顏色分量的矩陣Ii,其中i=1或2或3,并獲取該面部圖像在寬度方向上的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)n和在長度方向上的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)m。S222:利用以下公式分別得到該幀圖像的每個(gè)面部圖像的RGB三色分量放大1000倍后的均值:由公式可以看到,本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,在計(jì)算顏色分量均值過程中將相關(guān)參數(shù)放大1000倍后獲取RGB三色均值,相當(dāng)于將RGB三色均值的變化波動(dòng)也放大了1000倍。由此在后續(xù)處理過程最大限度的保留均值的波動(dòng)變化信息,提高生理參數(shù)提取的精度和準(zhǔn)確率。RGB三色均值規(guī)律性變化的原因是面部膚色的規(guī)律性變化,面部膚色的規(guī)律性變化是由心臟收縮和肺部呼吸的規(guī)律性變化產(chǎn)生的,因此,通過RGB三色均值的變化規(guī)律,是可以獲取心臟收縮和肺部呼吸的規(guī)律性變化,也即測試者的心率和呼吸率的。因此,本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,能夠比較容易發(fā)現(xiàn)RGB三色均值產(chǎn)生的變化,進(jìn)而獲取精確的RGB三色均值的變化規(guī)律,進(jìn)而提取出準(zhǔn)確的心率和呼吸率等生理參數(shù)。在實(shí)際檢測過程中,取放大1000倍后的RGB三色均值能夠起到最好的觀測效果。但是因?yàn)椴捎猛ㄟ^放大RGB三色均值的方式來實(shí)現(xiàn)更容易發(fā)現(xiàn)膚色的規(guī)律性變化的方式與本實(shí)施例的思路一致,均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。實(shí)施例4在實(shí)施例1-實(shí)施例3任一所述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,如圖1所示,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S3具體包括如下步驟:S31:將每一幀圖像中的同一個(gè)面部圖像對(duì)應(yīng)的RGB三色均值按處理的時(shí)間順序存入原始三色均值矩陣。S32:每處理一幀圖像獲取同一面部圖像新的RGB三色均值后,將所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)總體向低位移一位,將所述新的RGB三色均值存入所述原始三色均值矩陣的最高位置,保存所述原始三色均值矩陣的數(shù)據(jù)長度為N,當(dāng)所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)向低位移動(dòng)I位后,若所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)全部非零值,則進(jìn)入步驟S4,若所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)有零值,則進(jìn)入步驟S1;所述N和I均為正整數(shù),且N大于I。作為一種可選的實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述步驟S32中,N取值大于10倍幀率,I取值大于3倍幀率。即原始三色均值矩陣中至少應(yīng)該有10秒以上的面部圖像RGB三色均值數(shù)據(jù)。I的取值至少要大于3倍幀率,即原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)至少更新了3秒以上的數(shù)據(jù)。經(jīng)過試驗(yàn)視頻在幀率為30時(shí),N和I分別取600和100以上數(shù)據(jù)時(shí)有較好的效果。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,將每一幀圖像中的同一個(gè)面部圖像對(duì)應(yīng)的RGB三色均值按處理的時(shí)間順序存入保存視三色均值數(shù)據(jù)的原始三色均值矩陣中,得到該面部圖像的原始三色均值矩陣;每處理一幀視頻圖像獲取新的RGB三色均值后,將所述原始三色均值矩陣中的所以均值數(shù)據(jù)總體向低位移動(dòng)一位,然后將新獲取的均值數(shù)據(jù)放入矩陣的最高位中,當(dāng)原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)更新I位長度的均值數(shù)據(jù)后通知后續(xù)處理單元對(duì)原始均值矩陣的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理。所述原始三色均值矩陣的數(shù)據(jù)長度N和更新數(shù)據(jù)長度閾值I都是正整數(shù),且N的取值至少應(yīng)該大于10倍幀率值,即原始均值矩陣至少保存10秒以上視頻幀的三色均值數(shù)據(jù);I的取值至少大于3倍幀率值,即原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)至少更新3秒的數(shù)據(jù)后才進(jìn)行后續(xù)處理。實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)N取20倍幀率以上值和I取3倍幀率以上值時(shí)有較好的效果。隨著視屏圖像的實(shí)時(shí)更新,原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)也跟隨發(fā)生變化,當(dāng)更新的數(shù)據(jù)長度為I時(shí),就進(jìn)行一次生理參數(shù)的提取操作。獲得的生理參數(shù)信息通過設(shè)備的顯示單元?jiǎng)討B(tài)實(shí)時(shí)的顯示。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述原始三色均值矩陣的數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)更新的,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)測試者連續(xù)的,實(shí)時(shí)的檢測。為了提高測試者的體驗(yàn)度,在實(shí)際測量過程中,原始均值矩陣的數(shù)據(jù)每更新指定長度的均值數(shù)據(jù),就會(huì)進(jìn)行一次生理參數(shù)提取和顯示操作,因?yàn)樯韰?shù)是實(shí)時(shí)更新顯示的,可以提高用戶的測量體驗(yàn)感覺。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測方法,還包括如下步驟:S6:顯示生理參數(shù),并將生理參數(shù)進(jìn)行分析,當(dāng)判斷生理參數(shù)異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,通過將檢測到生理參數(shù)進(jìn)行分析,進(jìn)而獲得測試者的生理和心理狀態(tài),在檢測到有異常生理狀態(tài)時(shí),可以通過顯示或者語音的方式進(jìn)行報(bào)警提示。在行車過程中,通過對(duì)測試者進(jìn)行報(bào)警提示,可以通過對(duì)駕駛員進(jìn)行正向刺激使駕駛員恢復(fù)正常駕駛能力或者提示駕駛員停止駕車,防止意外事故發(fā)生。實(shí)施例5本實(shí)施例提供了一種非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),如圖8所示,包括:數(shù)字視頻獲取模塊1,用于獲取視頻采集區(qū)域的數(shù)字視頻。圖像處理模塊2,其包括面部圖像提取單元21和均值獲取單元22;所述面部圖像提取單元21,從所述數(shù)字視頻獲取模塊1獲取所述數(shù)字視頻,并從所述數(shù)字視頻中的每一幀圖像中提取出其所包含的所有面部圖像;所述均值獲取單元22,計(jì)算從所述面部圖像提取單元21獲取的每個(gè)面部圖像的RGB三色均值。均值矩陣獲取模塊3,根據(jù)從所述均值獲取單元22獲取的每一幀圖像中的所述RGB三色均值獲取原始三色均值矩陣。預(yù)處理模塊4,對(duì)從所述均值矩陣獲取模塊3獲取的所述原始三色均值矩陣進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理、濾波處理和歸一化處理,得到預(yù)處理后的三色均值矩陣。生理參數(shù)提取模塊5,從所述預(yù)處理模塊4獲取所述預(yù)處理后的三色均值矩陣,并從所述預(yù)處理后的三色均值矩陣中提取生理參數(shù)。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述預(yù)處理模塊4選用平滑參數(shù)為4-10的先驗(yàn)平滑高通濾波器對(duì)所述預(yù)處理后的三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)處理。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),通過預(yù)處理模塊4對(duì)原始三色均值矩陣進(jìn)行去趨勢(shì)項(xiàng)、濾波和歸一化的預(yù)處理,避免了當(dāng)環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時(shí),RGB三色均值出現(xiàn)的階梯性、斜向上、斜向下和大跨度波動(dòng)的趨勢(shì)走向變化,確保了從預(yù)處理后的三色均值矩陣中提取的生理參數(shù)的準(zhǔn)確性。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述預(yù)處理模塊4,選用與生理參數(shù)的頻率特性相適應(yīng)的第一帶通濾波器進(jìn)行濾波處理。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述生理參數(shù)提取模塊5,具體包括:信號(hào)分量獲取單元51,采用jade算法將從所述預(yù)處理模塊4獲取的所述預(yù)處理后的三色均值矩陣作為樣本信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分離,獲取所述樣本信號(hào)的三個(gè)分量信號(hào)。篩選單元52,從所述信號(hào)分量獲取單元51獲取所述三個(gè)分量信號(hào),篩選所述三個(gè)分量信號(hào)中能量最集中的信號(hào)作為包含人體生理信息的目標(biāo)信號(hào)。生理參數(shù)提取單元53,選用與生理參數(shù)的頻率特性相匹配的第二帶通濾波器對(duì)從所述篩選單元52獲取的所述目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行濾波處理,獲取生理參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào),提取出生理參數(shù)。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述篩選單元52,具體包括:頻率值獲取器521,用于獲取三個(gè)分量信號(hào)的功率最大側(cè)頻率值fmax1、fmax2和fmax3,生理參數(shù)頻率特性的低頻和高頻的截止頻率fl和fh。功率值計(jì)算器522,用于分別獲取三個(gè)分量信號(hào)的fmax1、fmax2和fmax3頻率分量對(duì)應(yīng)功率值pmax1、pmax2、pmax3以及三個(gè)分量信號(hào)的信號(hào)總功率值psum1、psum2和psum3,并計(jì)算出三個(gè)分量信號(hào)在所述截止頻率[flfh]外的噪聲頻率分量總功率值PZ1,PZ2和PZ3。信號(hào)提取器523,用于分別獲取三個(gè)分量信號(hào)的頻率分量對(duì)應(yīng)功率值與信號(hào)總功率值的比值w1、w2、w3并比較其大小,然后再獲取三個(gè)分量信號(hào)的噪聲頻率分量總功率值和信號(hào)總功率值的比值x1、x2、x3的大小。其中頻率分量對(duì)應(yīng)功率值與信號(hào)總功率值的比值最大,且噪聲頻率分量總功率值和信號(hào)總功率值的比值最小的分量信號(hào),即為能量最集中的信號(hào);并將所述能量最集中的信號(hào)作為包含人體生理信息的目標(biāo)信號(hào)。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述信號(hào)分量獲取單元51通過jade算法對(duì)從所述預(yù)處理模塊4獲取的所述預(yù)處理后的三色均值矩陣進(jìn)行信號(hào)分離,并通過篩選單元52篩選出能量最集中的信號(hào)作為生理參數(shù)提取信號(hào),所述生理參數(shù)提取單元53,采用與生理參數(shù)特性匹配的第二帶通濾波器對(duì)從所述篩選單元52獲取的所述生理參數(shù)提取信號(hào)進(jìn)行濾波處理,獲取生理參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào),進(jìn)而提取出生理參數(shù)。因?yàn)槟芰考性谏韰?shù)截止頻帶內(nèi),噪聲信號(hào)功率小。因此其作為包含人體生理信息的目標(biāo)信號(hào),能夠獲取比較準(zhǔn)確的生理參數(shù)。實(shí)施例6在實(shí)施例5的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),如圖8所示,所述面部圖像提取單元21,具體包括:色彩空間變換器211,用于建立色彩空間坐標(biāo)系,且所述色彩空間坐標(biāo)系中的每一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)與該幀圖像所在坐標(biāo)系中的每一個(gè)點(diǎn)相對(duì)應(yīng);并將該幀圖像進(jìn)行圖像色彩空間變換,得到該幀圖像在所述色彩空間坐標(biāo)系下的YCrCb色彩空間圖像。粗定位器212,基于所述YCrCb色彩空間圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)的亮度值與膚色值的關(guān)系,獲取所述YCrCb色彩空間圖像中的所有面部圖像所在的粗略坐標(biāo)區(qū)域。精準(zhǔn)定位器213,根據(jù)所述粗略坐標(biāo)區(qū)域,計(jì)算確定每一個(gè)面部圖像在所述YCrCb色彩空間圖像中的基準(zhǔn)位置坐標(biāo)和有效區(qū)域坐標(biāo)。差值判斷器214,比較相鄰兩幀圖像中同一個(gè)面部圖像的所述基準(zhǔn)位置坐標(biāo)的差值:若所述差值在閾值范圍內(nèi),直接使用前一幀圖像中的所述有效區(qū)域坐標(biāo)作為該幀圖像中的有效區(qū)域坐標(biāo);若所述差值在閾值范圍外,則使用上一幀圖像中的所述有效區(qū)域坐標(biāo)作為該幀圖像中的有效區(qū)域坐標(biāo)。提取器215,根據(jù)確定的所述有效區(qū)域坐標(biāo)從該幀圖像中截取面部圖像。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),通過差值判斷器214比較相鄰兩幀圖像中同一個(gè)面部圖像的基準(zhǔn)位置坐標(biāo)的差值:若所述差值在閾值范圍內(nèi),直接使用前一幀圖像中的面部圖像有效區(qū)域坐標(biāo)作為該幀圖像中對(duì)應(yīng)面部圖像有效區(qū)域坐標(biāo)值;若所述差值在閾值范圍外,則使用所述步驟S213中得到的面部圖像有效區(qū)域坐標(biāo)值作為該幀圖像中面部圖像有效區(qū)域坐標(biāo)值;之后提取器215根據(jù)確定的該幀圖像中YCrCb色彩空間圖像中的面部圖像有效區(qū)域坐標(biāo)從該幀圖像,即原始的RGB色彩空間編碼圖像中截取RGB面部圖像。在圖像數(shù)據(jù)處理過程中,如果外部環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化,會(huì)產(chǎn)生噪聲信號(hào)干擾生理參數(shù)的提取,影響檢測結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),通過比較前后兩幀圖像中同一個(gè)面部圖像在YCrCb色彩空間圖像的基準(zhǔn)位置坐標(biāo)的差值,當(dāng)差值在閾值范圍內(nèi),也即測試者在非常微小擺動(dòng)情況下,可以選用前一幀圖紙中的面部圖像有效坐標(biāo)值直接從該幀RGB原始圖像中截取RGB色彩空間編碼的面部圖像,這樣可以保證相鄰幀在測試者移動(dòng)非常微小情況下獲得大小、位置相同的面部圖像,最大限度的降低面部圖像截取誤差產(chǎn)生的噪聲信號(hào)干擾生理參數(shù)測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。實(shí)施例7在實(shí)施例5或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),如圖8所示,所述均值獲取單元22,具體包括:三色分離器221,用于對(duì)從所述提取器215獲取的面部圖像進(jìn)行RGB三色分離,獲取每個(gè)獨(dú)立顏色分量的矩陣Ii,其中i=1或2或3,并獲取該面部圖像在寬度方向上的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)n和在長度方向上的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)m。均值計(jì)算器222,利用以下公式得到每個(gè)面部圖像放大1000倍后的RGB三色均值:本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述均值計(jì)算器222中計(jì)算顏色分量均值過程中將相關(guān)參數(shù)放大1000倍后獲取RGB三色均值,相當(dāng)于將RGB三色均值的變化波動(dòng)也放大了1000倍。由此在后續(xù)處理過程最大限度的保留均值的波動(dòng)變化信息,提高生理參數(shù)提取的精度和準(zhǔn)確率。RGB三色均值規(guī)律性變化的原因是面部膚色的規(guī)律性變化,面部膚色的規(guī)律性變化是由心臟收縮和肺部呼吸的規(guī)律性變化產(chǎn)生的,因此,通過RGB三色均值的變化規(guī)律,是可以獲取心臟收縮和肺部呼吸的規(guī)律性變化,也即測試者的心率和呼吸率的。因此,本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,能夠比較容易發(fā)現(xiàn)RGB三色均值產(chǎn)生的變化,進(jìn)而獲取精確的RGB三色均值的變化規(guī)律,進(jìn)而提取出準(zhǔn)確的心率和呼吸率等生理參數(shù)。實(shí)施例8在實(shí)施例5-實(shí)施例7任一所述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),如圖8所示,所述均值矩陣獲取模塊3,具體包括:排列單元31,將每一幀圖像中的同一個(gè)面部圖像對(duì)應(yīng)的RGB三色均值按處理的時(shí)間順序存入原始三色均值矩陣?;茊卧?2,每處理一幀圖像獲取同一面部圖像新的RGB三色均值后,將所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)總體向低位移一位,將所述新的RGB三色均值存入所述原始三色均值矩陣的最高位置,保存所述原始三色均值矩陣的數(shù)據(jù)長度為N,當(dāng)所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)向低位移動(dòng)I位后,若所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)全部非零值,則啟動(dòng)所述預(yù)處理模塊4,若所述原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)有零值,則從所述數(shù)字視頻獲取模塊1獲取新的數(shù)字視頻;所述N和I均為正整數(shù),且N大于I。作為一種可選的實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述滑移單元32中,N取值大于10倍幀率,I取值大于3倍幀率。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),所述滑移單元32中N取值至少應(yīng)該大于10倍幀率,即原始三色均值矩陣中至少應(yīng)該有10秒以上的面部圖像三色均值數(shù)據(jù)。I的取值至少要大于3倍幀率,即原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)至少更新了3秒以上的數(shù)據(jù)。經(jīng)過試驗(yàn)在視頻幀率為30時(shí),N和I分別取600和100以上數(shù)據(jù)時(shí)有較好的效果。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,將每一幀圖像中的同一個(gè)面部圖像對(duì)應(yīng)的RGB三色均值按處理的時(shí)間順序存入保存視三色均值數(shù)據(jù)的原始三色均值矩陣中,得到該面部圖像的原始三色均值矩陣;每處理一幀視頻圖像獲取新的RGB三色均值后,將所述原始三色均值矩陣中的所以均值數(shù)據(jù)總體向低位移動(dòng)一位,然后將新獲取的均值數(shù)據(jù)放入矩陣的最高位中,當(dāng)原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)更新I位長度的均值數(shù)據(jù)后通知后續(xù)處理單元對(duì)原始均值矩陣的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理。所述原始三色均值矩陣的數(shù)據(jù)長度N和更新數(shù)據(jù)長度閾值I都是正整數(shù),且N的取值至少應(yīng)該大于10倍幀率值,即原始均值矩陣至少保存10秒以上視頻幀的三色均值數(shù)據(jù);I的取值至少大于3倍幀率值,即原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)至少更新3秒的數(shù)據(jù)后才進(jìn)行后續(xù)處理。實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)N去20倍幀率以上值和I取3倍幀率以上值時(shí)有較好的效果。隨著視屏圖像的實(shí)時(shí)更新,原始三色均值矩陣中的數(shù)據(jù)也跟隨發(fā)生變化,當(dāng)更新的數(shù)據(jù)長度為I時(shí),就進(jìn)行一次生理參數(shù)的提取操作。獲得的生理參數(shù)信息通過設(shè)備的顯示單元?jiǎng)討B(tài)實(shí)時(shí)的顯示。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測方法,所述原始三色均值矩陣的數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)更新的,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)測試者連續(xù)的,實(shí)時(shí)的檢測。為了提高測試者的體驗(yàn)度,在實(shí)際測量過程中,原始均值矩陣的數(shù)據(jù)沒更新指定長度的均值數(shù)據(jù),就會(huì)進(jìn)行一次生理參數(shù)提取和顯示操作,因?yàn)樯韰?shù)是實(shí)時(shí)更新顯示的,可以提高用戶的測量體驗(yàn)感覺。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),還包括:顯示報(bào)警模塊6,內(nèi)設(shè)顯示單元61和生理分析單元62,所述顯示模塊61用于顯示從所述生理參數(shù)提取單元53獲取的生理參數(shù),所述生理分析模塊62用于對(duì)生理參數(shù)進(jìn)行分析,當(dāng)判斷生理參數(shù)異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示。本實(shí)施例所述非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng),當(dāng)所述生理分析模塊62判斷生理數(shù)據(jù)異常時(shí)通過顯示或者語音的方式進(jìn)行報(bào)警提示。提醒測試者注意。在行車過程中,通過對(duì)測試者的生理參數(shù)進(jìn)行分析,獲得駕駛員的駕駛能力。遇到駕駛員生理和心理狀態(tài)有異常時(shí),對(duì)駕駛員進(jìn)行正向刺激,糾正駕駛員的行車能力或者提示駕駛員停止駕車,防止意外事故的發(fā)生。實(shí)施例9本實(shí)施例還提供了一種非接觸式生理參數(shù)檢測裝置,如圖9所示,包括:攝像頭7,用于采集視頻。視頻編解碼芯片8,將從所述攝像頭7獲取的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào)。終端設(shè)備9,包括DSP圖像處理芯片91、顯示控制單元92、存儲(chǔ)單元93和輸入輸出接口94。所述DSP圖像處理芯片91,內(nèi)設(shè)所述圖像處理模塊2、所述均值矩陣獲取模塊3、所述預(yù)處理模塊4、所述生理參數(shù)提取模塊5以及所述顯示報(bào)警模塊6。所述顯示控制單元92,包括顯示屏921和ARM芯片922,所述ARM芯片922驅(qū)動(dòng)所述顯示屏921顯示所述攝像頭7采集的視頻和所述DSP圖像處理芯片91輸出的生理參數(shù)和報(bào)警提示信息。所述存儲(chǔ)單元93,包括FLASH存儲(chǔ)芯片931和SD卡932,用于保存視頻和生理參數(shù)。輸入輸出接口94,用于實(shí)現(xiàn)所述終端設(shè)備9與外界的信息交互。在具體應(yīng)用過程中,所述視頻編解碼芯片8可以內(nèi)置于所述終端設(shè)備9內(nèi),所述DSP圖像處理芯片91,因?yàn)閮?nèi)設(shè)所述非接觸式生理參數(shù)檢測系統(tǒng)中的所述圖像處理模塊2、所述均值矩陣獲取模塊3、所述預(yù)處理模塊4、所述生理參數(shù)提取模塊5以及所述顯示報(bào)警模塊6,因此可以實(shí)現(xiàn)面部圖像提取、生理參數(shù)提取等功能。測試者通過本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測裝置,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)生理參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,獲取到準(zhǔn)確的生理參數(shù)信息。并且終端設(shè)備9還可以通過輸入輸出接口94實(shí)現(xiàn)與外界的信息交互,將測試者的生理參數(shù)傳輸至外界的分析設(shè)備中,對(duì)測試者的身體狀況進(jìn)行評(píng)估。本實(shí)施例所述的非接觸式生理參數(shù)檢測裝置,因?yàn)樗鲆曨l編解碼芯片8也可以內(nèi)置于終端設(shè)備9中,因此所述非接觸式生理參數(shù)檢測裝置只包括了一個(gè)攝像頭7和終端設(shè)備9,非常適合安裝于車輛空間內(nèi),實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛員生理參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測和分析,當(dāng)檢測到駕駛員的生理和心理狀態(tài)出現(xiàn)異常時(shí),對(duì)駕駛員進(jìn)行正向刺激,糾正駕駛員的行車能力或者提示測試者停止駕車,防止意外事故的發(fā)生,確保行車安全。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白,本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此,本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且,本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器,使得通過計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中,使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上,使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理,從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念,則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以,所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。