基于歐拉視頻放大技術(shù)的視頻微變化分析與研究.pdf

1、人類的視覺系統(tǒng)具有有限的時空敏感性，但是低于人類視覺系統(tǒng)識別能力的一些信號往往含有一定的信息量，比如伴隨著血液循環(huán)人們的膚色會伴有輕微的變化，然而這個對人眼來說不可見的變化卻可以被用來輔助診斷人體健康。同樣的，對于人眼看不見或可見度很小的小振幅運動可以通過放大來揭示有意義的醫(yī)學(xué)行為以及人們周圍的精彩世界。
　　本文采用空間和時間相結(jié)合的處理方法來放大視頻中物體的細(xì)微變化從而來揭示人們周圍生活環(huán)境中的重要信息。歐拉視頻放大算法以一種

2、指示性的方式來揭示視頻序列中人眼很難發(fā)現(xiàn)或者人眼看不見的顏色變化和運動變化，使得通過拍攝某人的一段視頻來測量他的脈搏并獲取血液在人臉上流動的方式成為可能，同時也使一些微小形變可視化成為可能。該算法以標(biāo)準(zhǔn)視頻序列作為輸入，把其分解成不同的空間頻率，然后采用濾波器提取感興趣信號再進(jìn)行放大，最后把放大后的信號與原信號相加后作為輸出視頻序列。此算法可以實時顯示發(fā)生在由用戶選定的頻率上的變化。該方法可以用于醫(yī)療診斷，或者以后可以用來檢測任何較小的

3、運動，例如結(jié)構(gòu)工程師可以檢測風(fēng)使建筑物或起重機搖擺或變形的情況以及螺栓的微小變動，可以預(yù)防和減少事故的發(fā)生。
　　文章針對歐拉視頻放大技術(shù)不僅設(shè)計了系統(tǒng)的框架，通過系統(tǒng)流程圖的方式很直觀地展示該技術(shù)的實現(xiàn)過程，還針對技術(shù)中的每一步進(jìn)行理論分析和仿真，而且對歐拉視頻放大技術(shù)進(jìn)行理論推導(dǎo)，對于放大因子、濾波器的選取也都有一定的理論分析和研究，接著使用該技術(shù)來實現(xiàn)人體脈搏和人臉顏色的變化的放大，并對實驗結(jié)果的每一步進(jìn)行仿真和分析，最后通

4、過多人多次實驗得到合適的脈搏和人臉顏色放大因子的范圍。
　　本文的方法可以為醫(yī)療診斷提供一種更直觀的方式。由于老人和嬰幼兒的皮膚較脆弱，接觸式傳感器測量脈搏容易對人體造成危害,文中使用歐拉視頻放大技術(shù)來放大脈搏，不僅可以實現(xiàn)無接觸式脈搏測量，而且可以實現(xiàn)動態(tài)脈搏信號的實時檢測。本文一方面針對能看到脈搏跳動的放大因子進(jìn)行了多次實驗，最后得出放大因子的取值范圍。另一方面人臉顏色放大是從另外一個角度來反映人體健康的，同樣也是針對心臟波動