[发明专利]用于监测设备的运动与定向的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于监测人的运动与定向（orientation）的设备和方法。进一步，本发明涉及用于在这样的设备中使用的处理器和处理方法。最后，本发明涉及用于在计算机上实现所述处理方法的计算机程序。

背景技术

呼吸率（RR）（respiration rate）和呼吸量（RV）（respiration volume）是在住院病人或卧床不起的病人中监测的生命体征。当前根本不执行RR和/或RV的测量，或相当不准确地执行RR和/或RV的测量，或以耗时的方式（例如，手动地，由护士在定义的时间段上对病人的吸入进行计数，随后将度量记录在图表中）执行RR和/或RV的测量。自动化方法因此是所希望的。

已知的系统和方法特别地使用环绕胸部安装的张力带、放置在胸部上面的加速度计或配备有视频分析算法的瞄准胸部的照相机。除了针对卧床不起的病人的RR的常规监测之外，很可能具有极大的兴趣来执行详细的睡眠研究。

1982年5月27日的DE 30 40 452 A1(BATTELLE INSTITUT E V)披露了使用温度传感器和包括测量从动物的身体反射的光的光传感器的PPG（photoplethysmographic）传感器来测量动物特别是猪的心率、呼吸率和温度变化。

2008年3月20日的US 2008/071177 A1(YANAGIDAIRA MASATOSHI ET AL)披露了使用嵌入汽车座椅中的照相机而非座椅压力传感器，其从所记录的图像中检测人的身体的特定部分的造型线，从中提取呼吸。

2006年4月12日的EP 1 645 840 A1(SUMITOMO OSAKA CEMENT CO LTD; UNIV KEIO)披露了典型地在投影设备的一定距离和角度上安装的图像捕获装置，以捕获在目标区域中的对象或人的3D图像。

2007年8月2日的WO 2007/085241 A1(KLETT ROLF)披露了将图形标记器放置在身体部分上并利用图像记录相机来记录身体部分，以记录图形标记器（从而身体部分）的位置与运动。

2010年6月17日的WO 2010/066824 A2(PNEUMACAR LTD; ILES RICHARD; CAMERON JONATHAN; ROBERTS)披露了将辐射的图案投射到对象上，并记录对象的一组图像，从中导出对象的配置在3D中的变化。

诸如智能电话或照相机之类的其他现代设备也包括用于确定设备的运动与定向的三轴加速度计或陀螺仪，例如，以便将屏幕中所示的显示切换到正确的定向。

发明内容

本发明的目的是提供用于监测人的运动与定向的设备和方法。

本发明的进一步目的是能够监测主体（subject）的呼吸而不侵犯病人的隐私，但是提供高灵敏度，并且除了呼吸率的测量之外优选地还可以允许测量呼吸量。进一步，应提供相应的处理器、处理方法和计算机程序。

在本发明的第一方面中，提供一种用于监测人的运动与定向的设备，该设备包括：

成像单元，用于随着时间的推移获得图像，

保持装置，用于保持所述成像单元，以便从该人的周围环境（surrounding）获得图像，所述保持装置包括保持器，用于将成像单元放置在该人上面，以致成像单元背朝着该人，和

处理单元，用于通过检测随后获得的图像的变化来检测该人的运动与定向。

在本发明的进一步方面中，提供一种用于监测人的运动与定向的方法，该方法包括：

利用背朝着该人的成像单元随着时间的推移获得图像，以便从该人的周围环境获得图像，和

通过检测随后获得的图像的变化，检测该人的运动与定向。

在本发明的进一步方面中，提供一种用于在用于监测人的运动与定向的设备中使用的处理器，该设备包括用于从该人的周围环境随着时间的推移获得图像的背朝着该人的成像单元，所述处理器被配置成通过检测随后获得的图像的变化来检测该人的运动与定向。

在本发明的进一步方面中，提供一种用于在用于监测人的运动与定向的设备中使用的处理方法，该设备包括用于从该人的周围环境随着时间的推移获得图像的背朝着该人的成像单元，所述处理方法包括通过检测随后获得的图像的变化来检测该人的运动与定向。

在本发明的还一方面中，提供一种计算机程序，其包括程序代码装置，用于当所述计算机程序在计算机上执行时导致所述计算机执行处理方法的步骤。