Video-based real-time monitoring for heart rate and respiration rate

计算机科学 计算机视觉 人工智能 RGB颜色模型 更安全的 光容积图 面子(社会学概念) 感兴趣区域 计算机安全 社会科学 滤波器(信号处理) 社会学
作者
Mona Alnaggar,Ali I. Siam,Mohamed Handosa,T. Medhat,M. Z. Rashad
出处
期刊:Expert Systems With Applications [Elsevier BV]
卷期号:225: 120135-120135 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.eswa.2023.120135
摘要

During the last decade, the world faced many pandemics, causing medical service providers to struggle with diagnosing, following up with patients, keeping daily records, and eliminating infection spread. All of these factors force us to pay close attention in order to make vital sign measurements safer and easier. Respiration Rate (RR) and Heart Rate (HR) are the most measured signs for patients. Remote photoplethysmography (rPPG) is a video-based technique for HR monitoring so that telehealth can be easier. This paper proposes a new methodology for RR and HR estimation depending on non-contact techniques. The proposed architecture relies on monitoring the patients using a camera to view a video stream from which we can extract the rPPG waveform from individuals’ faces. The motion and color in the video are first magnified using Eulerian Video Magnification (EVM) and then analyzed in two stages, one for HR estimation and the other for RR estimation. For HR estimation, MediaPipe Face Mesh is employed to annotate the boundaries of the most suitable Region of Interest (ROI) from the face image in both RGB and HSV color modes. Then, the integral image for R and V channels, respectively, are computed. The proposed method is based on measuring fluctuations in the value resulting from the integral image, and can therefore extract HR. Whilst for RR estimation, MediaPipe Pose solution is used to annotate the position of specific landmarks on the chest, and then tracking the changes of these landmarks' positions with time. The performance of the proposed method is evaluated using COHFACE dataset. In HR experiments, the Mean Absolute Error (MAE) is 2.05 and 2.03 BPM (Beats per Minute), and the Pearson Correlation Coefficient (PCC) is 0.91 and 0.86 for RGB and HSV frames, respectively. In RR experiments, the MAE was 1.62 BrPM (Breaths per Minute) and the PCC is 0.45.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Akim应助体贴凌柏采纳,获得10
1秒前
zyq完成签到,获得积分10
2秒前
西瓜完成签到,获得积分10
3秒前
xshzhou完成签到,获得积分10
5秒前
苗条白枫完成签到 ,获得积分10
6秒前
一棵草完成签到,获得积分10
6秒前
内向的跳跳糖完成签到,获得积分10
6秒前
遇见飞儿完成签到,获得积分0
6秒前
cream完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
小薛完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Cu_wx完成签到,获得积分10
8秒前
噜噜噜噜噜完成签到,获得积分10
10秒前
赵慧霞关注了科研通微信公众号
10秒前
炎魔之王拉格纳罗斯完成签到,获得积分10
11秒前
内向苡完成签到,获得积分10
12秒前
以筱发布了新的文献求助10
14秒前
bhkwxdxy完成签到,获得积分10
15秒前
悦耳虔纹完成签到 ,获得积分10
15秒前
xx完成签到,获得积分10
15秒前
大气灵枫完成签到,获得积分10
15秒前
妮妮完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
Struggle完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
秦兴虎完成签到,获得积分10
20秒前
Drew11完成签到,获得积分10
20秒前
风趣青槐完成签到,获得积分10
22秒前
科隆龙完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
饱满一手完成签到 ,获得积分10
23秒前
99完成签到,获得积分10
25秒前
枕星发布了新的文献求助10
25秒前
drlq2022完成签到,获得积分10
26秒前
王山完成签到,获得积分10
27秒前
自觉寒梦完成签到,获得积分10
28秒前
ding应助缥缈一刀采纳,获得10
28秒前
pakiorder发布了新的文献求助10
28秒前
专心搞学术完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038303
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3576013
关于积分的说明 11374210
捐赠科研通 3305780
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819322
邀请新用户注册赠送积分活动 892672
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815029