[发明专利]用于处理能从远程检测到的电磁辐射导出的数据的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理能从远程检测到的由对象发射或反射的电磁辐射导出的数据的设备和方法，其中，所述数据包括生理信息。更具体地，本发明涉及用于检测并监测感兴趣对象中的生命参数的图像处理设备和方法。更特别地，但同样非限制性地，本发明还可以涉及光体积描记，并且甚至更具体地，涉及远程光体积描记方法。

背景技术

WO 2010/100594 A2公开了一种用于处理生物的图像的方法和系统。所述方法包括以下步骤：获得在连续的时间点取得的数字图像的序列；选择包括多个图像点的至少一个测量区，其中，选择至少一个测量区的步骤包括分析基于所述图像中的至少一幅中的多个图像部分的像素数据的信息，每个图像部分包括至少一个图像点，并且从被确定为具有相似特性的相邻部分选择每个测量区；以及，对于每个测量区，获得表示至少像素值与频率值的组合的时变平均值的变化的信号，其中，所述像素值是在用于确定至少一个存在的至少许多图像点的像素值，所述频率值是所述信号的谱中对应于周期性生理现象的频率的至少一个峰的频率值。

Pratik Sahindrakar：“Improving Motion Robustness of Contact-less Monitoring of Heart Rate Using Video Analysis”(2011年8月24日(2011-08-24)，XP055051521，Eindhoven，NL)涉及对心率的检测的基于光体积描记的方法，其中，调查了算法，并且其中，解决了运动稳健性以及尤其在运动跟踪方案上的改进。

WO 2011/021128 A2公开一种用于图像分析的方法和系统，包括：

-获得一序列的图像；

-执行对该序列的图像中的至少一幅的基于视觉的分析，以获得用于分类在图像中表示的对象的状态的数据；

-确定在该序列的图像中的至少一幅中表示的生物的生理参数的至少一个值，其中，生理参数的至少一个值是通过对来自从其取得对其执行基于视觉的分析的至少一幅图像的相同序列的图像的图像数据的分析而被确定的；并且

-使用利用基于视觉的分析获得的数据和生理参数的至少一个值来对对象的状态进行分类。

该文件还公开了对该方法和系统的若干改良。例如，也设想了对远程光体积描记(PPG)分析的使用。

基本上，光体积描记和相关的基于视觉的成像方法被认为是能够被用于检测生理信息，并且基于其检测感兴趣对象中的生命信号或参数的常规技术。通常，生命参数是以间接的方式被导出的。生命参数检测能够是基于对生物(或者：感兴趣对象)中的器官或器官成分的体积变化的检测的。更具体地，在一些情况下，光体积描记能够被认为是能够被利用于检测对象的组织的微血管部分中的血液体积变化的光学技术。通常，光体积描记测量面向对象的皮肤表面。常规地，已知的PPG方法包括所谓的接触式PPG设备，接触式PPG设备能够被附着到对象的皮肤，例如被附着到指尖。大体上，检测到的PPG信号(或者：波形)通常包括搏动性生理波形，搏动性生理波形可归因于随每次心跳的血液体积中的心脏同步变化。除此之外，PPG波形能够还包括可归因于呼吸、氧饱和度、Traube-Mayer-Hering波以及甚至可归因于另外的生理现象的生理信息。

近来，所谓的远程光体积描记已经取得巨大进展，在于基于常规相机的非干扰性非接触式远程测量已经得到展示。术语“常规相机”可以指现货相机，例如数字视频相机、提供视频记录功能的数字(照相)相机，或者甚至可以指在台式计算机、移动计算机、平板电脑以及诸如智能手机的另外的移动设备中集成的相机。此外，术语“常规相机”可以涵盖能附接到计算设备的所谓的网络摄像头。此外，医学监测设备、视频会议系统以及安全监控设备也能够利用标准相机模块。

通常，这些相机能够包括适于电磁谱的可见部分的响应度(或者：灵敏度)特性。如在本文中使用的，可见辐射可以由人眼的一般辐射感知能力限定。相反，不可见辐射可以指除非利用将不可见辐射转变成可见辐射的光学辅助设备，否则对人眼不可见的光谱部分。不可见辐射可以涉及红外辐射(或者：近红外辐射)以及紫外(UV)辐射。应当理解，在一些情况下，常规相机也可以对不可见辐射敏感。例如，相机的响应度范围可以涵盖整个可见光谱，以及还有属于不可见光谱或者至少属于可见光谱与不可见光谱之间的过渡区域的相邻光谱部分。然而，仍示范性地涉及夜视应用和热成像应用，也能够设想主要面向电磁谱的不可见部分的相机。