專利名稱：非接觸式生物識別感測的系統(tǒng)和方法
非接觸式生物識別感測的系統(tǒng)和方法
背景技術：
本公開的領域一般涉及緊急響應情況，并且更特別地涉及非接觸式生物識別感測(biometric sensing)。緊急響應各種災難，第一響應者受制于不能接觸受難者，或者被包在保護設備中，該保護設備防止與受難者充分接觸以進行標準的醫(yī)學治療類選(triage)。當前不存在允許對人類生命體征的非接觸式距外測量(standoff measurement)的解決方案?，F(xiàn)有解決方案要求接觸受難者，例如，觸診受難者的頸部或腕部，以測量脈搏或呼吸，和/或通過將耳朵壓在胸腔聽心跳。通過上述說明能夠看出，現(xiàn)有治療類選技術需要接觸。結(jié)果，當缺乏通路而阻礙接觸時，或者當介入材料(例如，生物危害)妨礙接觸時，就不能進行治療類選
發(fā)明內(nèi)容

一方面，提供一種非接觸式生物識別感測裝置。該裝置包括處理裝置；都與處理裝置通信耦合的用戶界面、顯示器、激光多普勒速度計傳感器和紅外相機。處理裝置經(jīng)編程，從而利用當將源自激光多普勒速度計傳感器和紅外相機的信號從目標朝感測裝置反射回時從激光多普勒速度計傳感器接收的機械運動數(shù)據(jù)以及從紅外相機接收的熱分布數(shù)據(jù)計算生物識別數(shù)據(jù)。另一方面，提供一種不接觸目標感測與該目標相關的生物識別參數(shù)的方法。本方法包括將從感測裝置發(fā)出的多個可見激光束引導到目標上，以提供瞄準功能；引起來自激光多普勒速度計傳感器的信號碰撞鄰近可見激光束的目標，所述信號從感測裝置發(fā)出；在與感測裝置關聯(lián)的紅外相機處接收來自物體的紅外數(shù)據(jù)，該紅外數(shù)據(jù)鄰近可見激光束；以及利用激光多普勒速度計傳感器感測的與目標相關的機械運動數(shù)據(jù)，以及紅外相機感測的熱分布數(shù)據(jù)，計算與目標相關的生物識別數(shù)據(jù)。另一方面，提供一種非接觸式生物識別感測裝置。該感測裝置包括多個測距激光器(ranging lasers)，每個都經(jīng)配置以發(fā)射可見激光束，經(jīng)定向以便可見激光束會聚在遠離感測裝置的一點上，因此確保在將感測裝置對準目標物體時可操作激光束。本感測裝置還包括激光多普勒速度計傳感器，其經(jīng)配置以感測與目標物體相關的機械運動；紅外相機，其經(jīng)配置以感測與目標物體相關的熱分布數(shù)據(jù)；以及可見光相機，其可操作以獲得包括可見激光束的目標物體的圖像。感測裝置經(jīng)編程，以基于可見光束之間的距離確定距目標物體的距離，并且進一步可操作，以使用距目標的確定距離，將激光多普勒速度計傳感器、紅外相機以及可見光相機聚焦在目標物體上。能夠在各種實施方式中單獨實現(xiàn)已經(jīng)討論的特征、功能和優(yōu)點，并且所述特征、功能和優(yōu)點可在其他實施方式中結(jié)合，其細節(jié)能夠通過參考以下說明和附圖而了解進一步了解。


圖I示出一個人使用遠程生物識別感測裝置的一個實施方式測量另一個人的生命體征。圖2是非接觸式生物識別感測裝置的方框圖。圖3是圖2的非接觸式生物識別感測裝置頂部等視圖。圖4是圖2的非接觸式生物識別感測裝置底部等視圖。圖5是底架中的經(jīng)裝配非接觸式生物識別感測裝置的頂部等視圖。圖6是定向穩(wěn)定系統(tǒng)的方框圖。圖7是描述圖2的非接觸式生物識別感測裝置的操作的流程圖。圖8是脈搏算法的數(shù)據(jù)預處理階段的流程圖。

圖9是脈搏算法的模型校正階段的流程圖。圖10是脈搏算法的初始檢測/量化階段的流程圖。圖11是脈搏算法的檢測后處理階段的流程圖。
具體實施例方式所述實施方式包括手持緊急響應治療類選裝置，例如從而通過關鍵生理參數(shù)的距外評估幫助現(xiàn)場評估受難者狀態(tài)，該裝置能由穿戴PPE的人員使用。在實施方式中，本裝置將激光多普勒速度計傳感器和紅外成像裝置結(jié)合，從而不接觸、并且通過用戶和其生物識別信號正在被測量的人之間的距外距離測量人類生物識別信號。如進一步所述，其他實施方式包括其他非接觸式生理測量方法和裝置。圖I示出在一種預期用途的該裝置。更特別地，圖I示出對緊急情況的第一響應者10。該緊急情況的環(huán)境和類型幾乎不受限制，所以為了本公開的目的，本說明利用化學溢出或滲漏的例子。所述裝置的實施方式允許遠程、安全、精確地評價事故受難者的身體條件，最小化第一響應者的風險。在該情況下，第一響應者通常將穿戴一些類型的人員保護設備(PPE)，該設備防止第一響應者身體接觸已受緊急情況危害的人20。緊急情況可能為這樣的類型，其中第一響應者10和該人之間的身體接觸對第一響應者10危險。為了解決人20的治療類選需要，第一響應者10配備有非接觸式生物識別感測裝置50。在不同實施方式中，非接觸式生物識別感測裝置50允許第一響應者10測量人20的生理參數(shù)。測量的生理參數(shù)向第一響應者10提供人20的身體條件的指標，例如通過用激光測量機械運動以及用紅外相機測量熱分布。在該實施方式中，激光能夠測量呼吸和心跳引起的人20的皮膚表面的機械運動。如圖I所示，非接觸式生物識別感測裝置50的一些實施方式為手持裝置?？紤]其他便攜式構造。圖2是非接觸式生物識別感測裝置50的一個實施方式的方框圖。裝置50結(jié)合了紅外相機52、可見光相機54和激光多普勒速度計傳感器60。為了以手持模式運行，非接觸式生物識別感測裝置50包括處理裝置70，后者包括運行以清除用戶(第一響應者10)的運動的程序設計。為了在許多范圍運行，非接觸式生物識別感測裝置50包括被編程入光學傳感器的處理裝置70中的自動聚焦方法。在所示實施方式中，存在與紅外相機52關聯(lián)的自動聚焦裝置80、與可見光相機54關聯(lián)的自動聚焦裝置82、以及與激光多普勒速度計傳感器60關聯(lián)的自動聚焦裝置84。除了自動聚焦裝置84之外，激光多普勒速度計傳感器60還包括定波形發(fā)生器100、螺線管驅(qū)動器(solenoid drive) 102、音叉/螺線管104、激光驅(qū)動器106、激光器108和關聯(lián)的光纖(fiber optics) 110。在非接觸式生物識別感測裝置50的實施方式中包括雙軸精貓偏轉(zhuǎn)鏡(two-axis fine steering mirror) 112,以穩(wěn)定激光多普勒速度計傳感器60發(fā)出并由其接收的激光束。在可選實施方式中，將另外的傳感器集成到非接觸式生物識別感測裝置50中，包括測距激光器120、陀螺儀130、以及檢測器放大器/ADC 140 (模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器)。也可利用精瞄偏轉(zhuǎn)鏡112，從而穩(wěn)定測距激光器120發(fā)出并由其接收的激光束。測距激光器120提供可見激光引導束，后者向用戶提供裝置50的傳感器指向哪里的指示。例如，如果可見激光束碰撞到人20 (如圖I所示)，用戶10就知道其他傳感器(例如，可見光相機54、IR相機52以及激光多普勒速度計傳感器60)也指向人2 0。在某些實施例中，陀螺儀130為MEMS陀螺儀。在實施方式中，利用可見光相機54進行平臺運動探測，以及處理裝置70 (連同其中運行的算法)使用來自可見光相機54的信息，以將用戶10的運動影響從自其他傳感器接收的讀數(shù)中消除。類似地，利用陀螺儀130，以清除與用戶10相關的手運動。在實施方式中以及如下圖中所述的，非接觸式生物識別感測裝置50中所包括的功能包括線性運動探測器、顯示器、控制按鈕、嵌入式計算機、現(xiàn)場可編程門陣列以及關聯(lián)的運動評價算法的固件實施、鏡子控制以及傳感器界面。非接觸式生物識別感測裝置50還包括電池/電源子系統(tǒng)150、用戶界面160以及用戶顯示器170。電池/電源子系統(tǒng)150向裝置50的其他組件供電。用戶界面160與處理裝置70通信耦合，以便其中存儲的編程設計能夠?qū)τ脩糨斎肫鸱磻Ｓ脩麸@示器170與處理裝置70通信耦合，以便可向第一響應者10呈現(xiàn)來自本文所述的傳感器的信息。如本文進一步所述，裝置50能夠距外使用，并且也允許穿戴人員保護設備的人使用，人員保護設備妨礙通過直接接觸法進行治療類選。裝置50不通過接觸而測量在約五英尺至約四十英尺范圍的機械運動，并且測量溫度分布。由處理裝置70處理來自各個傳感器的信號，以提取脈搏率、測量呼吸率、以及產(chǎn)生人體皮膚上的溫度分布圖。這些測量值指示的身體條件是用其他接觸方法諸如張力帶、EKG和溫度探針測量的身體條件校準的?，F(xiàn)在參考圖3，提供了非接觸式生物識別感測裝置50的頂部等視圖。在圖3中使用相同的標識號示出關于圖2所述的組件。另外，圖3示出與測距激光器120關聯(lián)的兩個可見激光驅(qū)動器200和202。分光器(optical splitter) 210允許與激光多普勒速度計傳感器60關聯(lián)的波長的光從自動聚焦裝置84穿過到達精瞄偏轉(zhuǎn)鏡112。在所示實施方式中，分別與自動聚焦裝置80 (圖3中未示出)、82和84關聯(lián)的透鏡220和222包括線性平移器(變換器，translator) 224、226，其移動各自透鏡220、222，以完成聚焦功能。圖4是非接觸式生物識別感測裝置50的底部等視圖，其示出上述IR相機52、電池/電源子系統(tǒng)150和印刷電路板250，后者容納處理裝置70 (圖4中未示出)以及用于用戶界面160和顯示器170的支撐電路。在實施方式中，如圖2中所示，將自動聚焦功能添加至IR相機52。為了清晰，圖4中未示出該自動聚焦功能，不過實際上，該功能類似于圖3中所示的82和84，并且在實施方式中利用線性平移器。圖5是經(jīng)裝配非接觸式生物識別感測裝置50的頂部等視圖，其包括底架300，后者還包括多個安裝在底架300的角上的沖擊與振動隔離緩沖器310。圖5中也示出顯示器170和處于底架的把手330和332上的按鈕320和322。按鈕320和322構成用戶界面160的至少一部分。示出測距激光器120的窗口 340和342以及紅外相機52和可見光相機54的窗口 350和360。如上所述，所述系統(tǒng)可操作用于生物識別信號的距外測量，并且考慮至少部分起用于平民第一響應者和軍事第一響應者的距外治療類選裝置的作用。為了提供該功能性，由可見光相機54利用來自測距激光器120的可見光，從而提供能夠由處理裝置70利用的數(shù)據(jù)，從而計算用于操作紅外相機52和激光多普勒速度計傳感器60的自動聚焦值。特別地，可見光相機54觀察來自測距激光器120的兩束激光束，測量激光束離命中點(例如在圖I所示的人20上)有多遠。由處理裝置70使用命中處的激光束之間的距離，以確定到命中點的距離，并且因此控制與紅外相機52、可見 光相機54、以及激光多普勒速度計傳感器60關聯(lián)的自動聚焦功能。關于激光多普勒速度計傳感器60的運行，其通過以下運行探測由探測器/放大器/ADC140感測的反射信號，探測器/放大器/ADC140將經(jīng)探測的信號傳到處理裝置70上，后者經(jīng)編程，從而將接收的信號轉(zhuǎn)換為速率，該速率隨后將傳至治療類選算法。在實施方式中，激光多普勒速度計傳感器60具有約800Hz的數(shù)據(jù)率、16位的頻率分辨率(IOOkHz中約lHz)、14位的信噪比分辨率(IO6中10)、直徑約I英寸的鏡子尺寸、入/4的鏡子性質(zhì)(mirror quality),并且鍍金。在一個實施方式中,激光多普勒速度計傳感器60的聚焦階段分辨率為3毫米中3. 4微米(0. 2瑞利范圍)，并且距離分辨率為5英尺中0. 04英寸以及40英尺中2英寸(0. I瑞利范圍)。本領域技術人員應理解，非接觸式生物識別感測裝置50以幾種運行模式編程，通過用戶界面160激活并且通過處理裝置70執(zhí)行，后者訪問或者包括存儲器，該存儲器用于存儲在運行非接觸式生物識別感測裝置50中使用的指令。在實施方式中，包括睡眠模式，運行該模式，以通過關閉顯示器170、關閉各個激光器、并且使處理裝置70進入低功率模式而節(jié)約電池電量。在搜索模式中，顯示器170開啟、激光器開啟、在顯示器170上提供由IR相機52提供的長波長紅外(LWIR)圖像的顯示，并且不啟動陀螺儀130和可見光相機54為激光多普勒速度計傳感器60提供的光束穩(wěn)定，并被固定在中間位置。用于激光多普勒速度計傳感器60的一個實施方式的光束穩(wěn)定大約為一厘米。在40英尺，該穩(wěn)定換算為約0. 047度或約820微弧度。將用戶的手顫動穩(wěn)定至約20Hz，這意味著2X或40Hz的控制回路帶寬，以及IOX或400Hz的控制器更新率。激光多普勒速度計傳感器60的光束定向精確度為約I至I. 5厘米。圖6是用于裝置50的定向穩(wěn)定系統(tǒng)和算法的方框圖400。陀螺儀130提供與裝置50的用戶操作關聯(lián)的兩軸角速度的感測。處理裝置70中的速率濾波器402和整合器(intergrator) 404轉(zhuǎn)換感測的速率,從而評估高頻率平臺角度定向誤差。平行地，來自可見光相機54的感測圖像406和存儲的參考圖像408都經(jīng)過圖像傳感器處理算法410，以確定由于低頻率角度平臺運動和-DOF (景深)平臺平移產(chǎn)生的定向誤差。位置控制算法412確定偏轉(zhuǎn)鏡角度以補償和抵償(cancel out)該運動。速率濾波器402和整合器404的算法輸出被結(jié)合位置控制算法412的輸出，并且作為數(shù)據(jù)提供給偏轉(zhuǎn)鏡控制函數(shù)420，后者連續(xù)調(diào)整與激光多普勒速度計傳感器60關聯(lián)的鏡子430的定位，從而提供穩(wěn)定的激光束。陀螺儀130感測，并且利用其中的輸出，以抵償較高頻率平臺轉(zhuǎn)動。同時，基于相機的運動評價算法補償DC-中頻率平臺旋轉(zhuǎn)和平臺平移。來自測距激光器120的未經(jīng)穩(wěn)定的引導光束幫助操作者將偏轉(zhuǎn)鏡保持在范圍限制之內(nèi)。
為了進一步描述非接觸式生物識別感測裝置50的操作，圖7示出描述用于感測與目標相關的生物識別參數(shù)的非接觸式生物識別感測裝置50的運行的流程圖450。最初，用戶將感測裝置50發(fā)射的多束可見激光束引導到目標上，以提供瞄準功能，452。通過用戶輸入或編程設計，引起信號從激光多普勒速度計傳感器60輸出，454。從感測裝置50的激光多普勒速度計傳感器60發(fā)射的信號因而碰撞鄰近可見激光束的目標。在與感測裝置50關聯(lián)的紅外相機52接收來自目標的紅外數(shù)據(jù)，其中該紅外數(shù)據(jù)也鄰近可見激光束，456。利用通過激光多普勒速度計傳感器感測的與目標相關的機械運動數(shù)據(jù)以及通過紅外相機感測的熱分布數(shù)據(jù)，計算與目標相關的生物識別數(shù)據(jù)，458。使用中，用戶10使用來自可見測距激光器120的引導光束將裝置50對準人20，該引導光束為雙、未經(jīng)穩(wěn)定的引導光束，并且將紅外相機54和激光多普勒速度計傳感器60的測量位置定位在引導光束之間的中心。在一個實施方式中，當引導光束鄰近期望的測量位置時，用戶10按下“鎖定”按鈕。初始鎖定位置可以離期望位置幾英寸遠，并且用戶10可利用精確調(diào)整控制，以將鎖定位置從初始位置移動至期望位置?？蛇x地，用戶10重復按下 鎖定按鈕，直到初始鎖定足夠靠近期望的測量位置。由于快速偏轉(zhuǎn)鏡112上的有限范圍，在測量期間，用戶10將未經(jīng)穩(wěn)定的引導光束保持在鄰近正被測量的區(qū)域一段時間。在自動聚焦模式中，基于可見測距激光器120提供的光束，測量距目標的距離(范圍，range)，設置聚焦，激活用于激光多普勒速度計傳感器60的光束穩(wěn)定，以及獲得最終的LWIR圖像。另外，增加患者標識符。在第一獲取模式中，獲取并顯示來自激光多普勒速度計傳感器60的信號，獲取信號是探測人20的脈搏或其他生命信號的第一次嘗試。在第二獲取模式中，繼續(xù)獲取并顯示激光多普勒速度計傳感器60信號，并且開始嘗試探測呼吸以及處理并顯示脈搏率。在第三獲取模式中，繼續(xù)獲取和顯示激光多普勒速度計傳感器60信號，嘗試處理和顯示呼吸率。在分析模式中，不啟動激光多普勒速度計傳感器60信號的光束穩(wěn)定，同時處理裝置繼續(xù)分析收集的數(shù)據(jù)，以提出診斷。使用診斷模式，以捕捉和存儲用于發(fā)現(xiàn)并解決問題(troubleshooting)的原始數(shù)據(jù)。一個或更多按鈕320和322被用作開/關開關以及在上述運行模式之間轉(zhuǎn)換或選擇正在被分析的身體部位(例如頸動脈、胸腔、其他)的開關。在實施方式中，可引入LED，以提供裝置50在哪種模式下運行的指示。如本文所述，利用裝置50以執(zhí)行治療類選功能，其通常由第一響應者在事件或事故現(xiàn)場使用。能夠?qū)⒅委燁愡x功能分解，以建立分析的時間線層級。特別地，利用頭3-5秒，以探測生命的基本信號，包括顯示隨時間的機械運動、顯示由IR相機52提供為絕對溫度色圖的圖像、和探測脈搏、并且包括確信和/或信號質(zhì)量的指示。在10-20秒，探測呼吸機械運動，同時處理和顯示脈搏率，包括確信和/或信號質(zhì)量的指示。在30-60秒，處理和顯示呼吸率，評估脈搏質(zhì)量，并且如果可能，提出診斷和/或提供患者健康的定量量度(即0=死亡…100=健康),也包括確信和/或信號質(zhì)量的指示。圖7是用于脈搏算法的數(shù)據(jù)預處理階段的流程圖500。由激光多普勒速度計傳感器60讀取速度信號，502，其由處理裝置70取樣，504，通過探測器/放大器140，并且去斑(despeckle)以產(chǎn)生包括心音通道510、最大速度峰值探測通道512、標志(Landmark)探測/測量通道514、人造物品自動探測通道516以及呼吸通道518的新輸出通道，506。這些通道穿過各個濾波器，并且寫下另外處理和結(jié)果以存檔，520。圖8是用于脈搏算法的模型校正階段的流程圖550。在一個實施方式中，讀取來自預處理的文件(參見圖7)的15秒的數(shù)據(jù)，552，并且使用例如從其產(chǎn)生個體化模型556的一般模型(generic models)識別最大可能心跳,554。在一個實施方式中，該模型包括心音模型560、最大速度峰值探測模型562、標志探測/測量模型564、以及人造物品自動探測模型566。關于標志探測/測量模型564，如果當前較高頻率測量模型和來自前15秒輸入的模型之間的相關性超過標準，570，則平均和存儲連續(xù)模型，572。如果不超過該標準，570，就讀取另外15秒的數(shù)據(jù)，552，并且繼續(xù)處理。圖9是用于脈搏算法的初始探測/量化階段的流程圖600。最初，在一個實施發(fā)生中，從預處理信號文件(參見圖7)讀取25秒數(shù)據(jù)，其中三秒與前一時段交迭，602。使用心音輸入通道和心音模型之間的交叉相關，例如當兩者都被下采樣至20Hz時，識別“候選”心跳，604。如果最大速度峰值的幅度位于預期值內(nèi)，則識別適當?shù)淖畲笏俣确逯岛吞崛r段，606。然后，如果與最大速度探測模型的相關性超過標準，則將提取的時段標為“探測心跳”，608。提取較低和較高頻率標志探測時段，610，并且探測和量化單一心跳標志(較高和較低頻率信號)，612。動態(tài)升級模型，614，并且識別超過低和高頻率“噪聲”標準的時段點，616。如果達到輸入文件的末端，618，則將所有的探測和測量值都寫至文件并將其輸出，620。否 貝U，讀取另外25秒的數(shù)據(jù)，602。圖10是用于脈搏算法的探測后處理階段的流程圖650。最初，計算逐次心跳間期(IBI)分布，652，并且為不正確的探測(IBI太短)和錯失(IBI太長)建模，654。提取包含不正確探測的連續(xù)時段，并且使用與較高頻率測量模型的相關性，以清除不正確心跳，656。迭代提取具有錯失心跳的時段，并且使用與較高頻率測量模型的交叉相關，以增加錯失心跳，658。如果未發(fā)現(xiàn)新心跳或如果迭代次數(shù)超過最大迭代標準，則終止。計算貫穿所有探測和測量標志的平均響應660，并且計算全體經(jīng)平均的響應(全體大小=3，間隔=1)，662。測量標志，并且升級輸出文件，664。已為了圖解和說明的目的提出了不同有利實施例的說明，并且無意排除或限制于公開形式的實施方式。對本領域普通技術人員而言許多更改和變體是顯而易見的。此外，與其他有利實施方式相比，不同有利實施方式可提供不同的優(yōu)點。選擇和描述選擇的一個或多個實施方式，以便最好地解釋實施方式的原理、實際應用，并且使本領域其他普通技術人員理解具有各種更改的各種實施方式的本公開，其適合預期的特殊應用。本文所寫的說明使用例子以公開各種實施方式，其包括最佳模式，以使本領域技術任何人員都能夠?qū)嵺`這些實施方式，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)，并且執(zhí)行任何所含的方法。專利范圍由權利要求限定，并且可包括本領域技術人員想到的其他例子。在以下情況下，該其他例子確定處于權利要求的范圍內(nèi)，即如果其具有和權利要求的字面語言沒有不同的結(jié)構元件，或者如果其包括與權利要求的字面語言無本質(zhì)不同的等效結(jié)構元件。
權利要求
1.一種非接觸式生物識別感測裝置，包括 處理裝置； 用戶界面，所述用戶界面與所述處理裝置通信耦合； 顯示器，所述顯示器與所述處理裝置通信耦合； 激光多普勒速度計傳感器，所述激光多普勒速度計傳感器與所述處理裝置通信耦合；以及 紅外相機，所述紅外相機與所述處理裝置通信耦合，所述處理裝置經(jīng)編程，以利用當源自所述激光多普勒速度計傳感器和所述紅外相機的信號被從目標朝所述裝置反射回時從所述激光多普勒速度計傳感器接收的機械運動數(shù)據(jù)以及從所述紅外相機接收的熱分布數(shù)據(jù)計算生物識別數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求I所述的非接觸式生物識別感測裝置，還包括多個測距激光器，每個所述測距激光器都經(jīng)配置以發(fā)射可見光束，用于作為所述感測裝置的對準裝置使用。
3.根據(jù)權利要求2所述的非接觸式生物識別感測裝置，還包括可見光相機，所述可見光相機與所述處理裝置通信耦合，所述處理裝置經(jīng)編程，以利用從所述可見光相機接收的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括對來自所述測距激光器的光束的跟蹤，以從由所述激光多普勒速度計傳感器和所述紅外相機接收的數(shù)據(jù)中清除與所述感測裝置的用戶關聯(lián)的手運動。
4.根據(jù)權利要求I所述的非接觸式生物識別感測裝置，還包括至少一個陀螺儀，所述至少一個陀螺儀與所述處理裝置通信耦合，所述處理裝置經(jīng)編程，以利用從所述陀螺儀接收的數(shù)據(jù)，從由所述激光多普勒速度計傳感器和所述紅外相機接收的數(shù)據(jù)中清除與所述感測裝置的用戶關聯(lián)的手運動。
5.根據(jù)權利要求4所述的非接觸式生物識別感測裝置，其中所述陀螺儀經(jīng)配置，以輸出與所述感測裝置的用戶操作關聯(lián)的俯仰角速度和偏轉(zhuǎn)速度，用算法對所述處理裝置編程，所述算法使用經(jīng)感測的角速度數(shù)據(jù)，從而評估較高頻率角度定向誤差，并且所述處理裝置經(jīng)編程，以連續(xù)調(diào)整與所述激光多普勒速度計傳感器關聯(lián)的鏡子的定位，從而清除與所述感測裝置的用戶關聯(lián)的手運動。
6.根據(jù)權利要求I所述的非接觸式生物識別感測裝置，還包括 多個測距激光器，所述測距激光器每個都經(jīng)配置以發(fā)射可見光束，用于作為所述感測裝置的對準裝置使用；以及 可見光相機，所述可見光相機與所述處理裝置、所述激光多普勒速度計傳感器、所述紅外相機通信耦合，所述可見光相機包括與自動聚焦功能關聯(lián)的透鏡，所述處理裝置經(jīng)編程具有自動聚焦功能，所述自動聚焦功能基于使用來自所述測距激光器的可見光束測量的到目標的距離。
7.—種不接觸目標而感測與所述目標相關的生物識別參數(shù)的方法，所述方法包括 將從感測裝置發(fā)射的多束可見激光束引導到所述目標上，以提供對準功能； 引起來自激光多普勒速度計傳感器的信號碰撞鄰近所述可見激光束的所述目標，所述信號從所述感測裝置發(fā)出； 在與所述感測裝置關聯(lián)的紅外相機處接收來自所述目標的紅外數(shù)據(jù)，所述紅外數(shù)據(jù)鄰近所述可見激光束；以及 利用通過所述激光多普勒速度計傳感器感測的與所述目標相關的機械運動數(shù)據(jù)，以及通過所述紅外相機感測的熱分布數(shù)據(jù)，以計算與所述目標相關的生物識別數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求11所述的方法，還包括 確定所述目標上的所述可見激光束之間的距離；以及 使用所確定的距離產(chǎn)生所述目標和所述感測裝置之間的距離。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，還包括使用確定的距所述目標的距離聚焦所述激光多普勒速度計傳感器、所述紅外相機以及可見光相機。
10.根據(jù)權利要求7所述的方法，還包括使用精瞄偏轉(zhuǎn)鏡穩(wěn)定激光束，所述激光束由是所述可見激光束的來源的所述激光多普勒速度計傳感器和測距激光器的至少一個發(fā)射并被其接收。
11.根據(jù)權利要求7所述的方法，還包括利用來自所述感測裝置中的陀螺儀的數(shù)據(jù)，以從所述機械運動數(shù)據(jù)和所述熱分布數(shù)據(jù)清除所述感測裝置的較高頻率轉(zhuǎn)動。
12.根據(jù)權利要求7所述的方法，還包括利用來自可見光相機的數(shù)據(jù)，以從所述機械運動數(shù)據(jù)和所述熱分布數(shù)據(jù)清除所述感測裝置的運動。
全文摘要
描述了一種非接觸式生物識別感測裝置。所述裝置包括處理裝置、與所述處理裝置通信耦合的用戶界面、與所述處理裝置通信耦合的顯示器、與所述處理裝置通信耦合的激光多普勒速度計傳感器以及與所述處理裝置通信耦合的紅外相機。所述處理裝置經(jīng)編程，以利用當將源自所述激光多普勒速度計傳感器和所述紅外相機的信號從目標朝所述裝置反射回時從所述激光多普勒速度計傳感器接收的機械運動數(shù)據(jù)以及從所述紅外相機接收的熱分布數(shù)據(jù)計算生物識別數(shù)據(jù)。
文檔編號A61B5/11GK102740764SQ201080063068
公開日2012年10月17日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權日2010年2月4日
發(fā)明者D·A·斯波吉翁, D·C·索雷德, G·A·雷, J·M·塞恩特克萊爾, M·D·沃斯, P·F·索約霍姆, R·P·希金斯, T·M·安德森 申請人:波音公司