研究目的
提出一种利用RGB和NIR人脸视频的新型心率估计方法，该方法在各种光照条件下具有鲁棒性，克服了现有基于RGB相机方法的局限性。
研究成果
所提出的方法能在各种光照条件下稳健地估算心率，超过90%的受试者心率误差小于3次/分钟，且优于现有的基于RGB和近红外相机的测量方法，适用于昼夜监测场景。
研究不足
如果人脸检测在超过50%的帧中失败，或者ICA不收敛，该方法可能会失效；它依赖于空间对齐的RGB和NIR视频，这可能需要特定的相机设置。
1：实验设计与方法选择：
该方法通过人脸关键点检测算法，从RGB-NIR视频中自动选取空间域和光谱域的人脸区域块，采用独立成分分析(ICA)进行信号提取，并计算功率谱密度(PSD)以估算心率(HR)。
2：样本选择与数据来源：
20名不同性别和年龄的受试者参与实验；视频由双CCD RGB-NIR相机在四种光照条件下录制。
3：实验设备与材料清单：
双CCD RGB-NIR相机(AD-130GE，JAI有限公司)、接触式PPG传感器(Procomp Infinity T7500M，Thought Technology有限公司)、荧光灯、近红外LED灯、显示监视器。
4：实验流程与操作步骤：
在1.5米距离录制30秒人脸视频；检测并追踪人脸关键点；从选定区域块提取强度轨迹；通过快速ICA、去趋势处理、移动平均滤波和Welch PSD算法估算HR；应用直方图投票与融合技术。
5：5米距离录制30秒人脸视频；检测并追踪人脸关键点；从选定区域块提取强度轨迹；通过快速ICA、去趋势处理、移动平均滤波和Welch PSD算法估算HR；应用直方图投票与融合技术。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：基于与PPG传感器参考心率的BPM绝对误差评估准确度。
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获取完整内容-
Dual-CCD RGB-NIR camera
AD-130GE
JAI Ltd.
To simultaneously record RGB and NIR face videos without misalignment for heart rate estimation.
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Contact PPG sensor
Procomp Infinity T7500M
Thought Technology Ltd.
To obtain reference heart rate measurements from the subject's finger for validation.
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Fluorescent light
To provide visible wavelength illumination for the experiments.
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NIR LED light
To provide near-infrared illumination for the NIR video capture.
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Display monitor
To play a movie with illumination fluctuations for testing robustness.
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