基于联合注意力的非接触式心率变异性检测方法及系统
技术特征：
1.一种基于联合注意力的非接触式心率变异性检测方法，其特征在于，基于时间-通道-空间联合注意力机制的监测网络，所述监测网络包括时间通道联合注意力层、时间空间联合注意力层、通道洗牌层以及u-net网络；所述非接触式心率变异性检测方法包括：
2.如权利要求1所述的非接触式心率变异性检测方法，其特征在于，所述监测网络由第一卷积层、若干组联合注意力层和通道洗牌层、全局平均池化层、第二卷积层以及u-net网络组成；其中所述联合注意力层依次包括时间通道联合注意力层、第三卷积层以及时间空间联合注意力层。
3.如权利要求2所述的非接触式心率变异性检测方法，其特征在于，所述时间通道联合注意力层包括空间平均层、卷积层、批标准化层以及整流线性单元激活层；通过所述时间通道联合注意力层，获取相应的注意力权重并进行残差连接，包括：
4.如权利要求2所述的非接触式心率变异性检测方法，其特征在于，所述时间空间联合注意力层包括两个并行的分支以及通道权重拓展层，其中所述两个并行的分支包括第一分支和第二分支，所述第一分支包括全局平均层、卷积层、批标准化层以及整流线性单元激活层，所述第二分支包括通道平均层、卷积层、批标准化层以及整流线性单元激活层；通过所述时间空间联合注意力层，获取相应的注意力权重并进行残差连接，包括：
5.如权利要求4所述的非接触式心率变异性检测方法，其特征在于，任一所述通道洗牌层依次包括通道拓展层、通道转置层、通道平铺层、通道恢复层、卷积层以及整流线性单元；将所述时间空间联合注意力层输出的特征图，通过所述通道洗牌层进行通道信息融合，以最终获取一维的短时rppg信号，包括：
6.如权利要求1所述的非接触式心率变异性检测方法，其特征在于，所述监测网络在训练阶段的损失函数，构建过程如下：
7.如权利要求1所述的非接触式心率变异性检测方法，其特征在于，所述非接触式心率变异性特征包括时域特征、频域特征以及非线性特征；其中：
8.一种基于联合注意力的非接触式心率变异性检测系统，其特征在于，基于时间-通道-空间联合注意力机制的监测网络，所述监测网络包括时间通道联合注意力层、时间空间联合注意力层、通道洗牌层以及u-net网络；所述心率变异性检测系统包括：
9.一种存储介质，其特征在于，其存储有用于基于联合注意力的非接触式心率变异性检测的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1~7任一项所述的非接触式心率变异性检测方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
技术总结
本发明提供一种基于联合注意力的非接触式心率变异性检测方法及系统，涉及非接触式心率变异性检测领域。本发明基于时间‑通道‑空间联合注意力机制的监测网络，所述监测网络包括时间通道联合注意力层、时间空间联合注意力层、通道洗牌层以及U‑Net网络。基于前述监测网络，以提取高质量、高信噪比的rPPG信号，减少非接触式心率变异性提取误差，进而降低心率变异性的测量误差。此外，本发明还考虑了长时rPPG信号，以提取非接触式心率变异性特征，增强了监测的准确性和稳定性。本发明构建了同时考虑信号整体趋势及全局与局部特征的损失函数，重视rPPG信号中波峰恢复位置及波峰间隔，有效提升了信噪比并减少了心率变异性的误差。
技术研发人员：宋程,高龙,丁帅,刘子豪,王浩
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/26
技术研发人员：宋程,高龙,丁帅,刘子豪,王浩
技术所有人：合肥工业大学
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