本技术涉及生物医学工程。更具体地说,本技术涉及一种基于离焦散斑成像的颈静脉搏动的测量方法、装置、系统及介质。
背景技术:
1、传统的颈静脉搏动的测量方法,是直接对目标对象的颈部进行拍摄,获得颈部视频,再根据颈部视频追踪颈部皮肤的微弱运动的位移来测量得到颈静脉搏动信号。由于人体的颈静脉搏动极其微弱,常被邻近的颈动脉搏动所干扰和掩盖,在此前提下,如果不采用其他辅助技术手段,直接对颈部进行拍摄,则会无法精准捕捉人体的颈静脉搏动的变化,从而降低了测量颈静脉搏动信号的灵敏度。并且,在拍摄目标对象的颈部的过程中,拍摄的相机需具备高帧率。但是,在普通光照条件下,高帧率会压缩该相机的曝光时间,导致该相机采集的图像的信噪比大幅度下降,从而影响测量颈静脉搏动信号的精准性。因此,现有技术还有待改进。
技术实现思路
1、本技术实施例的目的是,提供一种基于离焦散斑成像的颈静脉搏动的测量方法、装置、系统及介质,其能够提高测量颈静脉搏动信号的灵敏度和精准性。本技术实施例主要通过下述技术方案实现:
2、本技术实施例的第一方面,提供了一种基于离焦散斑成像的颈静脉搏动的测量方法,包括:
3、对目标对象的颈部的静脉部位进行定位处理后进行离焦散斑视频采集处理,获得目标离焦散斑视频;
4、对所述目标离焦散斑视频进行方向性运动信号提取处理,获得目标图像中每个像素点对应的目标方向运动信号,所述目标图像是所述目标离焦散斑视频的其中一帧图像;
5、将所述目标图像的所有像素对应的目标方向运动信号进行平均值计算处理,获得所述目标对象的颈静脉搏动信号。
6、根据本技术的一个实施例,对目标对象的颈部的静脉部位进行定位处理后进行离焦散斑视频采集处理,获得目标离焦散斑视频的步骤包括:
7、对目标对象的颈部的静脉部位进行红外图像采集处理,获得至少一张第一红外图像;
8、对所述至少一张第一红外图像进行静脉部位定位处理,获得所述颈部的第一目标区域;
9、对所述第一目标区域进行离焦散斑视频采集处理,获得所述目标离焦散斑视频。
10、根据本技术的一个实施例,对目标对象的颈部的静脉部位进行定位处理后进行离焦散斑视频采集处理,获得目标离焦散斑视频的步骤包括:
11、对目标对象的颈部的静脉部位进行初步定位处理,获得第二目标区域;
12、设置预设条件;
13、在未达到所述预设条件的情况下,循环执行下述步骤:对所述第二目标区域进行视频采集处理,获得子视频,并将所述子视频加入待处理集合;基于预设时间间隔对所述静脉部位进行重新定位处理,获得第三目标区域,并将所述第三目标区域作为所述第二目标区域;
14、在结束上述循环步骤后,将所述待处理集合中所有的子视频进行拼接处理,获得所述目标离焦散斑视频。
15、根据本技术的一个实施例,对所述目标离焦散斑视频进行方向性运动信号提取处理,获得目标图像中每个像素点对应的目标方向运动信号的步骤包括:
16、采用运动估计算法对所述目标离焦散斑视频中每个像素点相对于参考图像的像素位移进行计算处理,获得每个像素点对应的像素位移矢量;
17、将每个像素点对应的像素位移矢量均进行像素分量计算处理,得到每个像素点对应的目标分量,或者,将每个像素点对应的像素位移矢量均投影到所述静脉部位中静脉走向的方向,得到每个像素点对应的目标分量;
18、将与目标图像中每个像素点处于同一像素位置的所有像素点对应的目标分量进行累积处理,获得目标图像中每个像素点对应的目标方向运动信号。
19、根据本技术的一个实施例,将每个像素点对应的像素位移矢量均进行像素分量计算处理,得到每个像素点对应的目标分量的步骤包括:
20、对所述目标离焦散斑视频中所有图像上处于同一像素位置的所有像素点对应的像素位移矢量的第一位移矢量均进行累积计算处理,获得每个像素位置对应的第一位移信号;
21、对所述目标离焦散斑视频中所有图像上处于同一像素位置的所有像素点对应的像素位移矢量的第二位移矢量均进行累积计算处理,获得每个像素位置对应的第二位移信号;
22、对每个像素点对应的像素位移矢量、每个像素位置对应的第一位移信号以及每个像素位置对应的第二位移信号进行像素分量计算处理,生成每个像素点对应的目标分量。
23、根据本技术的一个实施例,对每个像素点对应的像素位移矢量、每个像素位置对应的第一位移信号以及每个像素位置对应的第二位移信号进行像素分量计算处理,生成每个像素点对应的目标分量的步骤的计算公式为:
24、;
25、其中,是第个像素点对应的目标分量;是第个像素点对应的像素位移矢量的第一位移矢量;是第个像素位置对应的第一位移信号;是第个像素点对应的像素位移矢量的第二位移矢量;是第个像素位置对应的第二位移信号。
26、根据本技术的一个实施例,将与目标图像中每个像素点处于同一像素位置的所有像素点对应的目标分量进行累积处理,获得目标图像中每个像素点对应的目标方向运动信号的步骤的计算公式为:
27、;
28、其中,是目标图像中第个像素点对应的目标方向运动信号,是与所述目标图像中每个像素点处于同一像素位置的所有像素点的总数量。
29、本技术实施例的第二方面,提供了一种基于离焦散斑成像的颈静脉搏动的测量装置,包括:
30、目标离焦散斑视频获得模块,用于对目标对象的颈部的静脉部位进行定位处理后进行离焦散斑视频采集处理,获得目标离焦散斑视频;
31、信号提取模块,用于对所述目标离焦散斑视频进行方向性运动信号提取处理,获得目标图像中每个像素点对应的目标方向运动信号,所述目标图像是所述目标离焦散斑视频的其中一帧图像;
32、计算处理模块,用于将所述目标图像的所有像素对应的目标方向运动信号进行平均值计算处理,获得所述目标对象的颈静脉搏动信号。
33、本技术实施例的第三方面,提供了一种基于离焦散斑成像的颈静脉搏动的测量系统,包括:红外光源器件、激光器、相机和终端设备,所述终端设备包括处理器和存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序,执行上述本技术实施例第一方面提供的基于离焦散斑成像的颈静脉搏动的测量方法的步骤;
34、所述处理器与所述红外光源器件、所述激光器和所述相机通讯连接。
35、本技术实施例的第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序,所述计算机程序使得计算机执行上述本技术实施例第一方面提供的基于离焦散斑成像的颈静脉搏动的测量方法的步骤。
36、本技术实施例的有益效果包括:
37、本技术实施例使用先定位后拍摄视频的策略来克服颈静脉搏动信号的灵敏度低以及颈静脉搏动信号的精准性低的问题。具体的,本技术实施例对目标对象的颈部的静脉部位进行定位处理后进行离焦散斑视频采集处理,获得目标离焦散斑视频;对所述目标离焦散斑视频进行方向性运动信号提取处理,获得目标图像中每个像素点对应的目标方向运动信号,所述目标图像是所述目标离焦散斑视频的其中一帧图像;将所述目标图像的所有像素对应的目标方向运动信号进行平均值计算处理,获得所述目标对象的颈静脉搏动信号。与不采用其他辅助技术手段,直接对颈部进行拍摄的现有技术相比,本技术实施例采用的先进行定位处理后进行视频采集处理的技术手段,能够精准地捕捉人体的颈静脉搏动的变化,从而提高测量颈静脉搏动信号的灵敏度。并且,本技术实施例采集的是目标离焦散斑视频,所述目标离焦散斑视频由离焦散斑干涉成像的方式形成,能够显著放大静脉部位的运动,提高图像的信噪比,从而提高测量颈静脉搏动信号的精准性。