用于视频数据处理的方法和系统的制作方法_4

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基于选定的峰确定人类对象112的心率。在实施例中,处理器202的多个处理块中的一个处理块可以丢弃其中一个确定的峰并且基于其它峰确定人类对象112的心率。
[0082]图4根据本公开内容的实施例说明可以在所公开的视频数据处理设备和方法中实现的图像光电容积脉搏波(IPPG)计算块中的各种块的布置。图4结合图1、图2和图3中的元素进行说明。参考图4,IPPG计算块206可以包括自适应降噪块206a、循环信号估计块206b、信号分离块206c和最佳对象区域跟踪块206d。
[0083]自适应降噪块206a可以包括可操作为去噪对应于视频数据的一组帧的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。这组帧可以通过自适应降噪块206a基于一个或多个自适应的、逐像素的、时间平均法来去噪。
[0084]循环信号估计块206b可以包括可操作为估计多个源信号之间的循环相关性的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。在实施例中,当源信号循环平稳时,多个源信号之间的循环相关性可能存在。
[0085]信号分离块206c可以包括可操作为从与接收到的视频数据相关联的不可观测的独立源信号的未知线性混合物中恢复独立的信号源的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。信号分离块206c可以操作为对混合信号去相关,以减少高阶统计依赖性。信号分离块206c可以产生对应于与接收到的视频数据相关联的源信号的各通道的多个谱分量。
[0086]最佳对象区域跟踪块206d可以包括可操作为执行区域边界的各部分的优化跟踪的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。区域边界的各部分可能存在于在区域合并和拆分下保持不变的一组帧中。在实施例中,最佳对象区域跟踪块206d可以在识别彼此匹配的区域边界的各部分时跨帧制定匹配的区域。在实施例中,最佳对象区域跟踪块206d可以最佳地匹配具有线性复杂度的闭合的区域轮廓,而无需求助于启发式假设。
[0087]在操作中,自适应降噪块206a可以接收被对象区域跟踪块202f跟踪的这组帧。自适应降噪块206a可以执行一个或多个自适应时间噪声降低算法,以给对应于视频数据的这组帧去噪。在实施例中,当多个源信号是循环平稳信号时,控制传递到循环信号估计块206b。在实施例中,当多个源信号是平稳信号时,控制传递到信号分离块206c。
[0088]在实施例中,循环信号估计块206b可以接收经去噪的这组帧并且可以估计循环平稳的多个源信号之间的循环相关性。循环信号估计块206b可以执行存储在存储器204中的循环平稳盲源提取(cyclostat1nary blind source extract1n)算法。循环平稳盲源提取算法可以基于在由循环信号估计块206b估计的周期频率下的循环相关矩阵的对角化。
[0089]参考图4,可以配置为在帧序列上执行信号分离的信号分离块206c可以包括一个或多个彩色的数字图像。在实施例中,红色(R)通道402、绿色(G)通道404和蓝色(B)通道406可以与帧序列中的每一帧相关联。R通道402可以表示为在X-轴和y_轴之间绘制的一组红色值。X-轴可以对应于红色值的幅度并且y_轴可以对应于时间。类似地,G通道404可以表示为在X-轴和y-轴之间绘制的一组绿色值。X-轴可以对应于绿色值的幅度并且y_轴可以对应于时间。类似地,B通道406可以表示为在X-轴和y_轴之间绘制的一组蓝色值。X-轴可以对应于蓝色值的幅度并且y_轴可以对应于时间。
[0090]在实施例中,RGB通道信号(X )可以由一组未知的信号⑶产生,通过未知的混合矩阵(A)线性地混合。根据实施例,RGB-通道信号可以表示为:Χ(Δ) = AS(A),其中Δ可以是独立的变量,诸如用于基于时间的信号的基于时间的变量、用于基于图像的信号的基于空间坐标的变量、用于基于帧序列的信号的时空变量、或用于多频谱信号的波长。信号分离块206c可以使用盲源分离算法来实现独立分量分析(ICA)以估计混合矩阵A。基于估计的混合矩阵A,信号分离块206c可以操作为对计算RGB-通道源信号S ( △)的反转问题求解。
[0091]在实施例中,信号分离块206c可以操作为基于测得的信号熵的最大化估计混合矩阵A。在这种实施例中,非线性优化可以通过信号分离块206c在测得的信号熵上执行。
[0092]在实施例中,信号分离块206c可以操作为基于测得的信号互信息的最小化估计混合矩阵A。在这种实施例中,测得的信号互信息的非线性优化可以通过信号分离块206c执行。
[0093]在实施例中,信号分离块206c可以操作为基于特征矩阵联合近似对角化(JADE)方法估计混合矩阵A。在这种实施例中,信号分离块206c可以用一组对角矩阵代替独立的矩阵。JADE方法可以在RGB通道信号(X)的非高斯(non-Gaussian)、非平稳和非平坦频谱上实现。在实施例中,JADE方法可以在非高斯RGB-通道信号(X)的累积四阶统计数据上实现。
[0094]在实施例中,信号分离块206c可操作为基于估计的混合矩阵A计算对应于RGB-通道信号的第一谱分量408、第二谱分量410和第三谱分量412。在实施例中,第一谱分量408、第二谱分量410和第三谱分量412可以表示为在χ-轴和y-轴之间绘制的多组颜色值。X-轴可以对应于第一参数,“每分钟的跳动”。y_轴可以对应于多组颜色值的第二参数,“谱幅度”。
[0095]在实施例中,信号分离块206c可以操作为确定对应于第一谱分量408、第二谱分量410和第三谱分量412中的每一个的多个峰值。在实施例中,基于第一峰值414和第二峰值416之间的峰间距在预定的范围之内,诸如每分钟40-120个周期的范围之内,多个谱分量中选定的一个谱分量可以对应于第二频谱分量410。
[0096]信号分离块206c可以操作为从多个峰值中选择一个或多个峰值,诸如第一峰值414和第二峰值416。可以选择该一个或多个峰值,使得第一峰值414和第二峰值416的幅度可以超过第一阈值,诸如量值40的谱幅度。基于第一峰值414和第二峰值416的选择,信号分离块206c可以操作为确定第一峰值414和第二峰值416之间的峰间距。信号分离块206c可以操作为确定第一峰值414和第二峰值416之间的峰间距在预定的范围之内。在实施例中,当第一峰值414和第二峰值416在预定的范围之内时,信号分离块206c可以基于之前确定的人类对象112的心率从第一峰值414和第二峰值416中选择一个峰值。在实施例中,处理器202可以操作为基于选定的峰值确定人类对象112的心率。
[0097]在实施例中,信号分离块206c可以确定峰间距不在预定的范围之内。在实施例中,信号分离块206c可以确定至少一个峰值,诸如第一峰值414,在预定的范围之内。在其中第一峰值414在预定的范围之内的情况下,信号分离块206c可以确定第一峰值414的幅度,使得该幅度超过第二阈值,诸如量值40的谱幅度。信号分离块206c可以丢弃第二峰值416并且基于第一峰值414确定人类对象112的心率。
[0098]在实施例中,当峰间距不在预定的范围之内时,信号分离块206c可以确定第二峰值416在预定的范围之内。信号分离块206c可以确定第二峰值416的幅度,使得该幅度超过第二阈值,诸如量值40的谱幅度。信号分离块206c可以丢弃第一峰值414并且基于第二峰值416确定人类对象112的心率。在实施例中,处理器202可以经通知服务器108将确定的心率发送到人类对象112和/或与人类对象112相关联的临床操作员。
[0099]在实施例中,最佳对象区域跟踪块206d可以执行帧序列的区域边界的各部分的优化跟踪。在实施例中,最佳对象区域跟踪块206d可以跨帧序列制定匹配的区域。最佳对象区域跟踪块206d可以将合并的帧发送到自适应降噪块206a以用于下一个关键帧。
[0100]图5和图6根据本公开内容的实施例说明用于实现所公开的视频数据处理设备和方法的第二示例性情景。图5和图6结合图1和图2中的元素进行说明。参考图5,其中示出了感测设备212的多个传感器和处理器202的多个处理块的布置。感测设备212的多个传感器可以包括一般传感器212a和低光传感器212b。处理器202的多个处理块可以包括关键帧获取块202a、光条件分析器块202g、主动照明器块202h、可以包括轮廓点绘制块202 j和静止点过滤块202k的轮廓和几何分析器块2021、运动和谐波分析器块2021和谱运动分析器块202m。关键帧获取块202a已经在图3中进行了说明。参考图5,其中还示出了人类对象112、帧序列502、静止物体504、非静止物体506、主动照明的帧序列508、增强的帧序列510、关键帧512、第一组轮廓点112a、两个第二组轮廓点504a和506a、第一轮廓点514、第二轮廓点516和第一部分518。
[0101]—般传感器212a可以包括可操作为将视频数据转换成电子信号的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。视频数据可以包括帧序列502。帧序列502可以包括人类对象112、非静止物体506(诸如植物)和静止物体504 (诸如墙壁灯)的图像。一般传感器212a的例子可以包括,但不限于,拜耳(Bayer)滤波传感器、分层的像素传感器和/或基于分色棱镜的传感器。
[0102]低光传感器212b可以包括可操作为将照明不佳的视频数据转换成增强的电子信号的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。在实施例中,低光传感器212b可以将照明不佳的帧序列502转换成增强的帧序列510。低光传感器212b可以使用图像增强器或芯片上增益电荷耦合器件(CCD)乘法器和/或高灵敏度的互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器用于照明不佳的视频数据。
[0103]光条件分析器块202g可以包括可操作为从一般传感器212a接收对应于帧序列502的电子信号的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。基于接收到的电子信号,光条件分析器块202g可以分析与帧序列502相关联的环境的周围照明。光状态分析器块202g可以将环境的周围照明与预定的阈值相比较。基于该比较,光条件分析器块202g可以向主动照明器块202h提供指令以照明环境。
[0104]主动照明器块202h可以包括可操作为当环境的周围照明低于预定的阈值时照明环境的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。主动照明器块202h可以操作为将成像强化技术与近红外(NIR)或短波红外(SWIR)波段中的主动照明源耦合。基于照明,主动照明器块202h可以产生经主动照明的帧序列508。
[0105]关键帧获取块202a可以包括可操作为从增强的帧序列510获取关键帧512的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。轮廓和几何分析器块202i可以包括可操作为确定与一个或多个物体相关联的多个轮廓点的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。轮廓点绘制块202j可以包括可操作为从多个轮廓点中选择与一组物体相关联的一组轮廓点的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。与选定组的轮廓点中的每个轮廓点相关联的曲率(或斜率)大于预定的阈值。静止点过滤块202k可以包括可操作为从与该组物体相关联的选定组的轮廓点中过滤一个或多个静止轮廓点的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。
[0106]运动和谐波分析器块2021可以包括可操作为基于该组物体的运动分布图分析该组物体的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。该组物体的运动分布图可以基于多个轮廓点相对于彼此或相对于参考点的移动来确定。运动分布图的例子可以包括,但不限于,静止分布图、循环运动或非循环运动。
[0107]频谱运动分析器块202m可以包括可操作为执行一个或多个物体的运动分布图的谱分析的适当的逻辑、电路系统、接口和/或代码。谱分析可以在一个或多个物体的运动分布图上执行,以便为该一个或多个物体估计频谱。
[0108]参考图5,对应于视频数据的帧序列可以被一般传感器212a接收到并且转换成电子信号。电子信号被发送到光条件分析器块202g。光条件分析器块202g可以将与一个或多个环境条件相关联的、与电子信号,诸如亮度相关联的值与预定的阈值相比较。在实施例中,与一个或多个环境条件相关联的值可以小于预定的阈值。在这种实施例中,光条件分析器块202g可以将这种电子信号发送到主动照明器块202h。在实施例中,主动照明器块2
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