基于3D 残差注意力网络的非接触式心率测量方法
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TP391

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Non-contact heart rate measurement method based on 3D residual attention network
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    摘要:

    心率是衡量人体生理状况的重要指标之一,针对传统的信号处理方法容易受到光照变化和运动影响的问题,提出了 一种基于3D残差注意力网络的非接触式心率测量方法,该方法对时空网络进行改进,在时空卷积块中嵌入3D卷积注意力模 块(3D-CBAM),加强神经网络对视频的通道和空间特征提取,使得模型更加关注生理信号分布强烈的区域,并引入残差结构, 在不改变网络深度的同时来提高网络性能。实验结果表明,所提出的方法能实现更加准确的测量,在PURE 数据集上的平均 绝对误差(MAE) 为0.52 bpm, 均方根误差(RMSE) 为2.42 bpm; 在UBFC-rPPG 数据集上的 MAE 为1.17 bpm,RMSE 为 3.68 bpm,且恢复的远程光电容积脉搏波(remote photoplethysmograph,rPPG)信号与标准生理信号的峰值点位置基本接近。

    Abstract:

    Heart rate is one of the important indicators to measure human physiological conditions.Aiming at the problems that traditional signal processing methods are vulnerable to changes in light and motion,this paper proposes a non-contact heart rate measurement method based on 3D residual attention network.This method improves the spatio- temporal network,the 3D convolutional attention module(3D-CBAM)is embedded in the spatio-temporal convolution block to enhances the neural network's channel and spatial feature extraction of video,so that the model pays more attention to areas with strong physiological signal distribution.The residual structure is introduced to improve the network performance without changing the network depth.The experimental results show that the proposed method can achieve more accurate measurement.The mean absolute error(MAE)on PURE dataset is 0.52 bpm,and the root mean square error(RMSE)is 2.42 bpm;The MAE and RMSE on the UBFC-rPPG dataset were 1.17 bpm and 3.68 bpm respectively,and the recovered remote photoplethysmography (rPPG)signal was basically close to the peak position of the standard physiological signal.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

王 宇,戎 舟,王 苏 煜.基于3D 残差注意力网络的非接触式心率测量方法[J].国外电子测量技术,2023,42(2):53-59

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  • 在线发布日期: 2024-10-16
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