Non-invasive heart rate measurement system based on video stream analysis

Статья посвящена разработке и тестированию системы дистанционного биомониторинга на основе явления плетизмографии. Данное явление позволяет не только неинвазивно измерить пульс человека, но и оценить его физиологическое состояние. На первом этапе работы системы необходимо детектировать области интереса. Данная операция может быть эффективно реализована с использованием нейронных сетей. Задачу распознавания лица выполняла архитектура YOLOv7-tiny, за счет быстродействия и возможности запуска на встраиваемых системах. Для детектированного лица создавался прямоугольник, координаты которого обозначали границы лица. Далее осуществляется вычисление средней яркости выбранных областей и сохранение в наборе данных. Выполняя Быстрое преобразование Фурье для заданного набора, можно получить спектр сигнала. Используя методы цифровой обработки сигнала можно отфильтровать сигнал и выделить интересующий нас участок спектра в районе 0.7-3 Гц. Максимальная амплитуда гармоники и будет соответствовать текущему пульсу.