[IEEE 2018年第20届国际多媒体信号处理研讨会(MMSP) - 温哥华，不列颠哥伦比亚省(2018.8.29-2018.8.31)] 2018年IEEE第20届国际多媒体信号处理研讨会(MMSP) - 一种基于时频谱图分析的光体积描记成像自适应带通滤波器

摘要： 近年来，通过摄像头进行远程生命体征测量的光容积描记成像技术（PPGI）备受关注。这种非接触式测量原理使其适用于新生儿监护等多种健康监测场景。此外，在多媒体领域也展现出有趣的应用前景，例如测量对多媒体内容的反应，或基于心率的实时性检测用于多媒体安全。PPGI算法导出的信号通常称为血容量脉冲信号（BVP），该信号对应于皮肤表层血容量变化的光学信号。现有方法多通过频谱峰值检测从BVP信号估算心率，而我们聚焦于时域逐搏峰值检测的心率计算方法。本文提出一种基于滑动时间窗BVP信号时频谱分析的自适应带通滤波方法，主要目标是进一步提升时域逐搏峰值检测的准确性。该方法通过分析BVP信号随时间变化的主要频率成分，构建具有自适应截止频率的带通滤波器以滤除噪声干扰——相较于当前前沿方案通常采用心率生理可能范围内的固定截止频率，本方法的创新点在于通过简单有效的方案降低PPGI信号中噪声干扰的影响，从而改善心率估算的峰值检测效果。我们将自适应带通滤波技术应用于PPGI四大基础算法（ICA、色度法、POS和2SR），并与现有前沿峰值检测方法进行对比验证。评估采用包含26名受试者在四种不同场景（每场景持续两分钟）的视频数据库。