陈森路，刘育梁*，徐团伟

（1. 中国科学院 半导体研究所 光电系统实验室，北京 100083；2. 中国科学院大学 材料与光电研发中心，北京 100049）

1 引 言

心率是指心脏一分钟跳动的次数，是最重要的人体参数之一。心率数值是重要的生理指标，正常的心率在60～100 次/分，心率过高和过低都是异常表现［1］。实时监测心率可以应用于心血管病的预防和治疗。目前，心率测量的标准方法是心电图法，但是心电图需要使用电极接触皮肤，会对人体产生不适，并且不适合皮肤病患者和婴幼儿人群。以光电容积脉搏波（Photoplethysmo graphy，PPG）技术为基础的心率测量是合适的替代方法。PPG 是一种低成本的非侵入性技术，测量由于血管容积变化导致的透射或者反射光强度变化，实现心率监测、血氧监测和血压测量［2］。传统的接触式PPG 需要专用的光源和接触式探头，而基于人脸视频的非接触PPG 技术则仅使用数码相机来实现PPG 功能，无需接触探针和专用光源，实现舒适的心率监测，相对于接触式设备具有操作方便的优点。

Verkruysse［3］发 现 人 脸 视 频 的 像 素 变 化 可 以用于估计心率。Poh［4］研究出从人脸视频提取PPG 的通用框架，选取人脸视频的中部区域作为感兴趣区域（Region of Interest，ROI），统计该区域的像素均值得到源信号，处理源信号得到非接触PPG 信号和心率。基于ROI 的方法旨在从录制的视频中选择良好的ROI，提供更高质量的非接触PPG 信号。但是，由于头发密度，表皮厚度，毛细血管密度和面部特征等的差异，不同皮肤区域携带的PPG 信号的质量也不同。……