心率是检测人体生理参数一个重要指标,在个人日常健康监护中具有重要的参考价值。通过对心率进行实时监测,可以有效预防和控制心血管疾病的发生。传统的医学心率检测方法为接触式的检测方法,该方法需要依靠特殊的电子或光学传感器,且传感器需要与皮肤进行直接的物理接触,这往往会给被测者带来不适。此外,该方法对测量过程中的安全性和技术性要求较高,操作复杂,不便于日常生活中的随时检测。基于成像设备的非接触式心率检测方法克服了以往接触式方法存在的缺点,具有性价比高,操作简单,适合于大规模群临床及日常的生理信号检测的优势,为未来物联网中智能医疗的发展奠定了良好的基础,已成为生物医学领域的研究热点之一。另一方面,成像设备如web摄像机,监控摄像头和手机摄像头在当今随处可见。使基于成像设备的心率检测技术在日常健康监测及远程医疗等方面的普及应用成为可能。本文针对现有的成像式心率检测技术提取信号噪声较大、信号弱等问题开展相关研究。本文工作分成四个部分,具体如下:第一部分:介绍心率检测的重要意义,阐述了非接触式心率检测的必要性。分别介绍了基于成像设备的两种非接触心率检测技术(成像式光电容积描记技术和心冲击描记技术)国内外的发展现状。同时阐述了其理论基础和工作原理。第二部分:详细介绍了基于头部运动的非接触式心率测量方法,阐述了其技术方法和详细步骤。并设计了对比试验,验证了该方法具有可行性。实验表明基于头部运动的测量方法具有明显优势,该方法不受限皮肤的裸露,在脸部局部可见,甚至完全不可见时也有效。基于以上研究,提出了一种采用质心跟踪方法在皮肤无裸露的情况下实现心率测量,设置对比实验,验证了该研究的可靠性。该方法能够提高有效信号的信噪比第三部分:针对头部轨迹信号微弱,噪声比较大的问题,提出了一种基于光学杠杆原理的IBCG信号提取方法,通过设计该系统实现了心率检测。设置对比实验,实验证明相比原有方法,该方法提高了心率检测的运算速度,并且提高信号的信噪比和心率的准确性。第四部分:提出一种基于加权平均提高IPPG信号信噪比的心率测量方法。主要阐述了基于该方法的心率测量系统的方案设计以及实现过程。并设置了对比实验,实验表明该方法与以往的方法相比,能够在一定程度改善IPPG信号信噪比。