用于監(jiān)測(cè)用戶的皮膚顏色的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測(cè)用戶的皮膚顏色的方法和系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括捕獲單元、獲取單元、導(dǎo)出單元和確定單元。所述捕獲單元在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)捕獲所述用戶的至少一幅圖像，并且所述獲取單元在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)獲取所述用戶的運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息。所述導(dǎo)出單元基于所述運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息從所述至少一幅圖像中導(dǎo)出視覺(jué)信息，并且所述確定單元基于導(dǎo)出的視覺(jué)信息確定所述皮膚顏色。以這種方式，能夠有效地監(jiān)測(cè)所述用戶的所述皮膚顏色，而不使所述用戶暴露于強(qiáng)烈的環(huán)境光下。
【專利說(shuō)明】用于監(jiān)測(cè)用戶的皮膚顏色的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測(cè)用戶的皮膚顏色的方法和系統(tǒng)，特別涉及一種用于監(jiān)測(cè)新生兒的皮膚顏色的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在新生兒重癥監(jiān)護(hù)室(NI⑶)中，通常的做法是對(duì)新生兒的皮膚顏色進(jìn)行視覺(jué)監(jiān)測(cè)和評(píng)估，以具有對(duì)新生兒病理生理狀況的指示。例如，皮膚顏色提供對(duì)新生兒的血液循環(huán)、體溫和應(yīng)激反應(yīng)的指示。
[0003]為新生兒尤其是早產(chǎn)新生兒遮蔽強(qiáng)烈的環(huán)境光，以防止對(duì)眼睛的損傷并且降低應(yīng)激水平，也是通常的做法。醫(yī)學(xué)界公認(rèn)減少暴露于光下的必要性，并且導(dǎo)致兩種主要做法:在NICU內(nèi)具有微弱光和/或向保溫箱應(yīng)用罩子以便在NICU環(huán)境中提供對(duì)光的遮蔽。
[0004]然而，微弱光將在很大程度上降低皮膚顏色監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。此外，盡管為新生兒遮蔽環(huán)境光，但是保溫箱的罩子也妨礙對(duì)新生兒的視覺(jué)監(jiān)測(cè)，并且因此，需要周期性地打開(kāi)或者移除罩子，以評(píng)估皮膚顏色。
[0005]盡管通過(guò)簡(jiǎn)單地使用可用的紅外照相機(jī)，可以容易地完成對(duì)黑暗中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但當(dāng)前仍然沒(méi)有用于在缺乏光的情況下或者在極度減少的光強(qiáng)度下監(jiān)測(cè)皮膚顏色的解決方案。
[0006]US6679830B2公開(kāi)了一種嬰兒監(jiān)護(hù)病房，并且提出使用視頻照相機(jī)來(lái)監(jiān)測(cè)生理參數(shù)，諸如，皮膚顏色。然而，它并未公開(kāi)當(dāng)新生兒在通常保持非常黑暗以保護(hù)新生兒的嬰兒監(jiān)護(hù)病房?jī)?nèi)時(shí)如何監(jiān)測(cè)新生兒的皮膚顏色。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]基于對(duì)以上所描述的技術(shù)問(wèn)題和現(xiàn)有技術(shù)的理解，將期望在不使用戶暴露于強(qiáng)烈的環(huán)境光的情況下監(jiān)測(cè)用戶的皮膚顏色。也將期望在保溫箱內(nèi)幾乎無(wú)光并且無(wú)需打開(kāi)保溫箱的罩子的情況下監(jiān)測(cè)保溫箱內(nèi)的新生兒的皮膚顏色。還期望有效地控制皮膚顏色監(jiān)測(cè)，以便減少對(duì)用戶的干擾和對(duì)用戶的健康風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]為了更好地解決上述關(guān)注點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)，在本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例中，提供一種用于監(jiān)測(cè)由光源照明的用戶的皮膚顏色的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括:
[0009]捕獲單元，其用于在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)捕獲用戶的至少一幅圖像；
[0010]獲取單元，其用于在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)獲取用戶的運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息；
[0011]導(dǎo)出單元，其用于基于運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息從至少一幅圖像中導(dǎo)出視覺(jué)信息；以及
[0012]確定單元，其用于基于視覺(jué)信息確定皮膚顏色。
[0013]在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)捕獲至少一幅圖像。在預(yù)定周期期間在時(shí)間上累積來(lái)自用戶皮膚的足量反射光的條件下，能夠檢測(cè)皮膚顏色。此外，由于獲取了關(guān)于用戶運(yùn)動(dòng)的信息，即，所謂的運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息，并且之后將該信息用于導(dǎo)出視覺(jué)信息，因此能夠減輕在預(yù)定時(shí)間期間由用戶運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的失真。所述失真包括當(dāng)累積光信息時(shí)因采集時(shí)間期間的用戶運(yùn)動(dòng)而模糊的圖像，和/或從多幅圖像中導(dǎo)出的并且由于因用戶運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致用戶位置在多幅圖像中變化而不準(zhǔn)確的視覺(jué)信息。由于基于從至少一幅圖像中導(dǎo)出的視覺(jué)信息確定皮膚顏色，并且在預(yù)定周期時(shí)間內(nèi)捕獲至少一幅圖像，因此對(duì)皮膚顏色的每次測(cè)量大約耗費(fèi)預(yù)定的一段時(shí)間。然而，考慮到皮膚顏色變化并不迅速，這樣的一段時(shí)間對(duì)于皮膚顏色的監(jiān)測(cè)是能夠接受的。
[0014]根據(jù)另一實(shí)施例，所述系統(tǒng)還包括第一控制單元，其用于控制光源的方向和/或光束大小，以便將來(lái)自光源的光聚焦在用戶的預(yù)定義部分上。
[0015]用戶的預(yù)定義部分能夠指具有相關(guān)性和代表性的用戶身體的任何特定部分或特定點(diǎn)，以將其用于執(zhí)行皮膚顏色測(cè)量。
[0016]與用戶上的光漫射相比，當(dāng)光聚焦在用戶的預(yù)定義部分上時(shí)，能夠減少進(jìn)入用戶視覺(jué)空間的光量，同時(shí)預(yù)定義部分的照明保持不變。因此，能夠相應(yīng)地減少對(duì)用戶的干擾和對(duì)用戶損傷的風(fēng)險(xiǎn)。備選地，通過(guò)將光聚焦在用戶的預(yù)定義部分上，能夠增加預(yù)定義部分的照明，同時(shí)進(jìn)入用戶視覺(jué)空間的光量保持不變，從而為用戶維持相同的舒適水平。因此，能夠相應(yīng)地減少用于光累積的預(yù)定時(shí)間周期，并且繼而也能夠減少時(shí)間消耗以及因用戶運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的失真。
[0017]根據(jù)另一實(shí)施例，所述系統(tǒng)還包括用于檢測(cè)用戶狀態(tài)的檢測(cè)單元，以及用于根據(jù)檢測(cè)到的用戶狀態(tài)來(lái)控制光源的照明強(qiáng)度的第二控制單元。
[0018]例如，用戶狀態(tài)包括用戶眼睛的狀態(tài)和/或指示用戶不適的不適標(biāo)記。當(dāng)用戶眼睛閉上時(shí)，能夠相對(duì)地增加照明強(qiáng)度，并且繼而，與用戶眼睛睜開(kāi)的場(chǎng)景相比，能夠減小預(yù)定時(shí)間周期。
[0019]以這種方式，能夠適應(yīng)性地實(shí)現(xiàn)在用戶舒適水平和皮膚監(jiān)測(cè)有效性(諸如，時(shí)間消耗和準(zhǔn)確性)之間的良好的權(quán)衡。
[0020]根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，所述系統(tǒng)`還包括光源，并且光源和捕獲單元被集成到以下中的至少一個(gè):意圖置于用戶下方的床墊，以及用戶的衣服。額外地或備選地，光源和捕獲單元能夠附著于用戶。
[0021]以這種方式，能夠使照明高度局部化，并且因此，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶皮膚的高照明，而不使用戶受到任何干擾。
[0022]在本發(fā)明的第二方面的實(shí)施例中，提供一種監(jiān)測(cè)由光源照明的用戶的皮膚顏色的方法。所述方法包括下列步驟:
[0023]在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)捕獲用戶的至少一幅圖像；
[0024]在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)獲取用戶的運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息；
[0025]基于運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息從至少一幅圖像中導(dǎo)出視覺(jué)信息；以及
[0026]基于視覺(jué)信息確定皮膚顏色。
[0027]參考在下文中所描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些以及其他方面將是顯而易見(jiàn)的，并且將對(duì)其進(jìn)行闡明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]從結(jié)合附圖考慮的以下詳細(xì)說(shuō)明中，本發(fā)明的上述和其他目標(biāo)和特征將變得更加顯而易見(jiàn)，其中:[0029]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)的示例性應(yīng)用場(chǎng)景的示意圖；
[0030]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖；
[0031]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的系統(tǒng)的示例性應(yīng)用場(chǎng)景的示意圖。
[0032]在附圖中，使用相同的參考數(shù)字來(lái)指代類似的部分。
【具體實(shí)施方式】[0033]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)100的示例性應(yīng)用場(chǎng)景的示意圖。
[0034]系統(tǒng)100被配置為監(jiān)測(cè)由光源照明的用戶的皮膚顏色。系統(tǒng)100能夠應(yīng)用于需要皮膚顏色測(cè)量或監(jiān)測(cè)的任何類型的人，諸如，成年人、兒童和新生兒。當(dāng)光源的光強(qiáng)度低時(shí)，所述系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)更明顯。例如，早產(chǎn)新生兒將受到強(qiáng)烈的環(huán)境光的干擾或者甚至受傷，因此，對(duì)早產(chǎn)新生兒進(jìn)行照明的光源應(yīng)當(dāng)具有低光強(qiáng)度。優(yōu)選地，由光源發(fā)射的光具有在可視范圍中足夠?qū)捛曳稚⒌墓庾V，以能夠得到正確的顏色確定。此外，將發(fā)射光的光譜進(jìn)行優(yōu)化，使其對(duì)新生兒導(dǎo)致盡可能小的應(yīng)激，這會(huì)是有益的。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，系統(tǒng)100應(yīng)用于監(jiān)測(cè)新生兒的皮膚顏色。
[0036]參考圖1，新生兒10躺在保溫箱30內(nèi)的床墊20上。出于減少對(duì)新生兒的應(yīng)激和眼睛損傷的風(fēng)險(xiǎn)的目的，通常使保溫箱30保持盡可能黑暗。保溫箱30內(nèi)的光源101能夠被配置為提供具有低強(qiáng)度的漫射光；強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)?shù)椭列律鷥翰皇芨蓴_。系統(tǒng)100能夠包括光源101。備選地，光源101能夠是單獨(dú)的設(shè)備。
[0037]另外，參考圖1，系統(tǒng)100包括捕獲單元102，其用于在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)捕獲用戶的至少一幅圖像。捕獲單元102能夠是照片照相機(jī)、視頻照相機(jī)、光檢測(cè)器等。所述至少一幅圖像能夠示出用戶的整個(gè)身體或者用戶身體的部分。預(yù)定時(shí)間周期能夠與光源101的光強(qiáng)度有關(guān)。例如，當(dāng)光強(qiáng)度較低時(shí)，則將預(yù)定時(shí)間周期設(shè)置得較長(zhǎng)，以便累積來(lái)自用戶皮膚的足量的反射光，用于確定皮膚顏色。此外，能夠根據(jù)用戶的皮膚監(jiān)測(cè)需求來(lái)設(shè)置所述至少一幅圖像的數(shù)量。例如，當(dāng)所述至少一幅圖像的數(shù)量較小時(shí)，需要對(duì)較小數(shù)量的圖像進(jìn)行處理，以導(dǎo)出用于皮膚顏色確定的視覺(jué)信息，并且因此，能夠減少皮膚監(jiān)測(cè)操作的復(fù)雜度。在另一示例中，當(dāng)所述至少一幅圖像的數(shù)量較大時(shí)，當(dāng)導(dǎo)出皮膚顏色確定的視覺(jué)信息時(shí)，能夠提供更高的靈活性，并且能夠增強(qiáng)皮膚監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0038]捕獲單元102能夠被配置為以不同方式捕獲所述至少一幅圖像。
[0039]在一個(gè)實(shí)施例中，捕獲單元102在一時(shí)間點(diǎn)捕獲圖像，快門(mén)時(shí)間等于或者略小于預(yù)定時(shí)間周期?？扉T(mén)時(shí)間(也被稱為曝光時(shí)間)表示光到達(dá)膠片或者圖像傳感器所花費(fèi)的時(shí)間。通過(guò)具有足夠長(zhǎng)的曝光時(shí)間，將在曝光時(shí)間內(nèi)累積來(lái)自用戶的反射光，產(chǎn)生單幅正確曝光的圖像。
[0040]在另一實(shí)施例中，捕獲單元102在一系列時(shí)間點(diǎn)上捕獲多于一幅圖像，并且所述多于一幅圖像的總采集時(shí)間等于預(yù)定時(shí)間周期。之后，將對(duì)捕獲到的圖像進(jìn)行處理，以累積這些圖像上的視覺(jué)信息，用于獲取單幅正確曝光的圖像，稍后將對(duì)其進(jìn)行描述。
[0041]當(dāng)用戶在圖像捕獲過(guò)程期間移動(dòng)時(shí)，圖像將模糊不清。另外，當(dāng)用戶在捕獲多幅圖像期間移動(dòng)時(shí)，用戶身體的位置將在多幅圖像上變化。因此，用戶運(yùn)動(dòng)可能使皮膚顏色測(cè)量更不可靠。
[0042]為了獲取關(guān)于用戶運(yùn)動(dòng)的信息，系統(tǒng)100還包括獲取單元103，其用于在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)獲取用戶的運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息。這種單元的示例可以是能夠在極低光強(qiáng)度的狀況下使用戶的移動(dòng)可視化的紅外照相機(jī)。
[0043]運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息能夠包括關(guān)于用戶運(yùn)動(dòng)的任何類型的信息。在一個(gè)實(shí)施例中，考慮到新生兒尤其是早產(chǎn)新生兒通常移動(dòng)四肢，同時(shí)身體的其他部分通常保持靜止，運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息包括針對(duì)用戶身體每個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)指示，以指示用戶身體的部分是否在圖像中移動(dòng)，或者進(jìn)一步指示運(yùn)動(dòng)水平。另外，運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息包括針對(duì)每幅圖像的運(yùn)動(dòng)指示。在另一實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息包括關(guān)于用戶身體在每幅圖像中位置的信息和/或關(guān)于用戶身體位置在不同圖像中變化的信息。例如，當(dāng)用戶的左手從第一圖像中的第一位置移動(dòng)到第二圖像中的第二位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息包括第一位置和第二位置。備選地，運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息可以包括第一位置以及第一位置與第二位置之間的差異。
[0044]獲取單元103能夠以不同方式獲取運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息。在一個(gè)實(shí)施例中，獲取單元103包括用于檢測(cè)用戶運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器能夠是紅外照相機(jī)、無(wú)源紅外傳感器、附著于用戶的加速度計(jì)或被集成在床墊中或恰好在床墊下的壓力傳感器。在另一實(shí)施例中，獲取單元103包括用于通過(guò)圖像處理的方式獲取運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息的處理器。能夠應(yīng)用各種圖像處理技術(shù)。例如，能夠通過(guò)檢測(cè)邊緣和邊界來(lái)辨認(rèn)圖像的模糊區(qū)域。對(duì)于另一示例，能夠通過(guò)模式識(shí)別技術(shù)來(lái)辨認(rèn)用戶身體的不同部分?；诒嬲J(rèn)出的不同部分，之后能夠確定每個(gè)部分在每幅圖像中的位置和/或在多幅圖像上的位置的變化。
[0045]系統(tǒng)100還包括導(dǎo)出單元104，其用于基于運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息從至少一幅圖像中導(dǎo)出視覺(jué)信息。視覺(jué)信息是指關(guān)于在至少一幅圖像中捕獲到的用戶的反射光的任何信息。例如，當(dāng)向?qū)С鰡卧峁┮环鶊D像時(shí)，視覺(jué)信息能夠是整個(gè)圖像或者圖像的一部分。在另一示例中，當(dāng)向?qū)С鰡卧峁┒嘤谝环鶊D像時(shí)，視覺(jué)信息能夠是通過(guò)累積多于一幅圖像而生成的圖像。
[0046]導(dǎo)出單元104能夠以不同方式導(dǎo)出視覺(jué)信息。
[0047]在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)出單元104從圖像中選擇不模糊或者模糊較少的區(qū)域，并且僅使用所選擇的區(qū)域來(lái)導(dǎo)出視覺(jué)信息，用于確定皮膚顏色。額外地或備選地，當(dāng)提供多于一幅圖像時(shí)，導(dǎo)出單元104從多幅圖像中選擇不模糊或者模糊較少的圖像，并且僅使用所選擇的圖像。例如，能夠基于由獲取單元103提供的運(yùn)動(dòng)指示執(zhí)行所述選擇。
[0048]在另一實(shí)施例中，當(dāng)向?qū)С鰡卧?04提供多于一幅圖像時(shí)，所述導(dǎo)出單元104通過(guò)圖像處理的方式通過(guò)累積所述多于一幅圖像上的視覺(jué)信息來(lái)生成圖像。例如，生成的圖像是多于一幅圖像的疊加。優(yōu)選地，導(dǎo)出單元104還能夠使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的用于運(yùn)動(dòng)估計(jì)和/或運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)娜魏嗡惴?，以校正累積過(guò)程期間的失真。例如，導(dǎo)出單元104能夠使用算法使生成的圖像的質(zhì)量最大化。額外地或備選地，導(dǎo)出單元104能夠辨認(rèn)在多于一幅圖像中用戶不移動(dòng)或者不過(guò)度移動(dòng)的那些部分，并且僅對(duì)那些部分應(yīng)用導(dǎo)出過(guò)程。
[0049]另外，導(dǎo)出單元104還能夠評(píng)估生成的圖像的質(zhì)量，并且針對(duì)生成的圖像或針對(duì)生成的圖像的不同部分，判斷是否存在足夠的視覺(jué)信息用于可靠的皮膚顏色測(cè)量。如果生成的圖像的部分的質(zhì)量對(duì)于可靠測(cè)量來(lái)說(shuō)不夠好，則將辨認(rèn)生成的圖像的這些部分，并且所述生成的圖像的這些部分將不用于皮膚顏色確定。
[0050]系統(tǒng)100還包括確定單元105。確定單元105被配置為基于由導(dǎo)出單元104導(dǎo)出的視覺(jué)信息確定皮膚顏色。例如，確定單元105能夠從由導(dǎo)出單元104輸出的圖像中辨認(rèn)出哪個(gè)部分包括皮膚，并且確定皮膚顏色。
[0051]系統(tǒng)100還包括第一控制單元。第一控制單元被配置為將來(lái)自光源101的光聚焦在用戶的預(yù)定義部分上。例如，第一控制單元能夠包括燈光控制器、光調(diào)節(jié)器等。優(yōu)選地，第一控制單元能夠基于由獲取單元103獲取的運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息(諸如，用戶位置或用戶的預(yù)定義部分的位置)控制來(lái)自光源101的光的方向和/或光束大小。以這種方式，即使用戶的預(yù)定義部分的位置因用戶運(yùn)動(dòng)而變化，也能夠?qū)⒐饩劢乖谟脩舻念A(yù)定義部分上。另外，也能夠根據(jù)將要照明的預(yù)定義部分來(lái)控制光強(qiáng)度。優(yōu)選地，用戶的預(yù)定義部分包括具有相關(guān)性和代表性的用戶皮膚的一部分，用于執(zhí)行皮膚顏色監(jiān)測(cè)過(guò)程。
[0052]以這種方式，能夠減小從光源發(fā)射的光進(jìn)入用戶的視覺(jué)空間的百分比。與使用漫射光的情況相比，如果將光聚焦在期望的用戶部分上，則可能使用更強(qiáng)的光，同時(shí)仍然保持針對(duì)用戶的相同的舒適水平。因此，能夠減少圖像采集時(shí)間，并且繼而，也能夠減少在預(yù)定時(shí)間期間因用戶運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的失真。
[0053]另外，第一控制單元還能夠被配置為能夠在將來(lái)自光源的光聚焦在期望的用戶部分上的模式與將光漫射到用戶上的模式之間切換。
[0054]系統(tǒng)100還包括用于檢測(cè)用戶狀態(tài)的檢測(cè)單元，以及用于根據(jù)檢測(cè)到的用戶狀態(tài)控制光源101的照明強(qiáng)度的第二控制單元。用戶狀態(tài)能夠是下列中的一個(gè)，但是不限于此:用戶眼睛的狀態(tài)，以及一個(gè)或多個(gè)不適標(biāo)記。用戶眼睛的狀態(tài)是指眼睛是睜開(kāi)還是閉上的。不適標(biāo)記包括指示用戶不適的任何標(biāo)記。不適標(biāo)記能夠與眨眼、眼動(dòng)或諸如用戶運(yùn)動(dòng)量和運(yùn)動(dòng)類型的其他參數(shù)相關(guān)聯(lián)。作為該第二控制單元的功能的示例，當(dāng)用戶的眼睛睜開(kāi)時(shí)，第二控制單元減少光源101的照明強(qiáng)度。備選地，當(dāng)用戶眼睛睜開(kāi)時(shí)，關(guān)閉光源101。相反地，當(dāng)用戶眼睛閉上時(shí)，增加光源101的照明強(qiáng)度，并且能夠減少圖像采集時(shí)間，同時(shí)仍然獲取足夠的視覺(jué)信息，用于皮膚顏色確定。在另一示例中，當(dāng)檢測(cè)到不適標(biāo)記時(shí)，將光源101的照明強(qiáng)度減少到不適標(biāo)記消失或落入預(yù)定義范圍內(nèi)的水平。
[0055]檢測(cè)單元能夠以多種方式檢測(cè)用戶狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，使用紅外成像來(lái)檢測(cè)新生兒的眼睛的狀態(tài)，即，眼睛是睜開(kāi)還`是閉上的。也能夠使用紅外成像來(lái)檢測(cè)用戶的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)獲取單元103包括諸如紅外照相機(jī)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器時(shí)，檢測(cè)單元能夠包括相同的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，或者實(shí)際上使用所述檢測(cè)器的輸出信息。額外地或備選地，如圖1中所示，由電生理學(xué)監(jiān)測(cè)器106進(jìn)一步對(duì)用戶進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在該情況下，能夠根據(jù)腦電圖(EEG)信號(hào)或眼電圖(EOG)信號(hào)來(lái)檢測(cè)用戶的狀態(tài)。例如，已知當(dāng)眼睛閉上時(shí)，觀察到α波的增加。此外，已知EOG信號(hào)給出眼動(dòng)的指示。
[0056]能夠諸如以機(jī)械方式或者光電方式使用不同技術(shù)來(lái)控制光源的照明強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，直接控制光源的光強(qiáng)度，以控制照明強(qiáng)度。例如，第二控制單元能夠包括燈光控制器、光調(diào)節(jié)器等。參考圖1，在另一實(shí)施例中，第二控制單元包括可控單元107，諸如可調(diào)節(jié)快門(mén)、聚焦元件或其組合。可控單元107被放置在光源的前方，并且通過(guò)控制穿過(guò)可控單元107的光來(lái)控制用戶上的照明。
[0057]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，給出了對(duì)一種監(jiān)測(cè)由光源照明的用戶的皮膚顏色的方法的描述。
[0059]參考圖2，所述方法包括在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)捕獲用戶的至少一幅圖像的步驟201。[0060]所述方法還包括在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)獲取用戶的運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息的步驟202。例如，所述步驟202包括通過(guò)檢測(cè)用戶運(yùn)動(dòng)來(lái)獲取運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息的子步驟。額外地或備選地，步驟202包括通過(guò)圖像處理的方式來(lái)獲取運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息的子步驟。
[0061]所述方法還包括基于運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息從至少一幅圖像中導(dǎo)出視覺(jué)信息的步驟203。例如，所述步驟203包括下列子步驟:基于在步驟202中獲取的運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息從至少一幅圖像的多個(gè)區(qū)域中選擇區(qū)域，以及從所選擇的區(qū)域中導(dǎo)出視覺(jué)信息。另外，當(dāng)所述至少一幅圖像包括多于一幅圖像時(shí)，步驟S203包括通過(guò)累積多于一幅圖像上的視覺(jué)信息來(lái)導(dǎo)出視覺(jué)信息的子步驟。
[0062]所述方法還包括基于在步驟203中導(dǎo)出的視覺(jué)信息確定皮膚顏色的步驟204。
[0063]此外，能夠重復(fù)步驟201至204，用于在不同時(shí)間上測(cè)量或監(jiān)測(cè)用戶的皮膚顏色。例如，能夠周期性地重復(fù)步驟201至204，并且能夠根據(jù)用戶的皮膚顏色監(jiān)測(cè)需求來(lái)設(shè)置該周期。例如，當(dāng)因用戶的不穩(wěn)定狀況導(dǎo)致用戶需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)時(shí)，能夠?qū)⒃撝芷谠O(shè)置為短周期。
[0064]另外，所述方法還能夠包括控制光源的方向和/或光束大小的步驟，用于將來(lái)自光源的光聚焦在用戶的預(yù)定義部分上。此外，所述方法能夠包括根據(jù)用戶狀態(tài)來(lái)控制光源的照明強(qiáng)度的步驟。
[0065]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的系統(tǒng)的示例性應(yīng)用場(chǎng)景的示意圖。
[0066]參考圖3，系統(tǒng)300包括光源301、捕獲單元302、導(dǎo)出單元304和確定單元305。光源301能夠是一個(gè)或多個(gè)LED ;為了捕獲單元302使用，能夠由光電二極管或者檢測(cè)反射光的顏色的其他類型的傳感器制成。光源301被配置為將照明導(dǎo)引到測(cè)量點(diǎn)；捕獲單元302被配置為捕獲測(cè)量點(diǎn)的至少一幅圖像；導(dǎo)出單元304被配置為從捕獲到的至少一幅圖像中導(dǎo)出關(guān)于測(cè)量點(diǎn)處的用戶皮膚的視覺(jué)信息；以及確定單元305被配置為根據(jù)導(dǎo)出的視覺(jué)信息來(lái)確定測(cè)量點(diǎn)處的用戶的皮膚顏色。
[0067]例如，光源301和捕獲單元302被放置在測(cè)量點(diǎn)處。在另一示例中，光源301和捕獲單元302是光導(dǎo)管，諸如光纖。光導(dǎo)管將外部光源的光引導(dǎo)到測(cè)量點(diǎn)，并且將測(cè)量點(diǎn)處的反射光引導(dǎo)到外部光檢測(cè)器。
[0068]以這種方式，能夠使照明高度局部化，并且因此，能夠?qū)崿F(xiàn)在用戶皮膚上的高照明水平，而不使用戶受到任何干擾。
[0069]在實(shí)施例中，光源301和捕獲單元302被集成到下列中的至少一個(gè):意圖置于用戶下方的床墊20、用戶的衣服以及意圖置于用戶附近的任何其他物體。
[0070]此外，系統(tǒng)100能夠包括成對(duì)的這樣的光源301和捕獲單元302的陣列。能夠使用每對(duì)光源301和捕獲單元302來(lái)監(jiān)測(cè)各個(gè)測(cè)量點(diǎn)處的皮膚顏色。
[0071]優(yōu)選地，系統(tǒng)100包括第三控制單元，其用于控制各個(gè)測(cè)量點(diǎn)處的光源301，以便消除或者減少閃爍耀眼的光進(jìn)入`用戶的眼睛的風(fēng)險(xiǎn)。例如，第三控制單元基于關(guān)于用戶的位置信息辨認(rèn)被放置于靠近用戶頭部的光源，并且關(guān)閉辨認(rèn)出的光源。在該情況下，所述系統(tǒng)還能夠包括與圖1中的獲取單元相同或相似的附加單元，以獲取關(guān)于用戶的位置信息，諸如，用戶相對(duì)于光源301的位置。
[0072]在另一實(shí)施例中，光源301和捕獲單元302能夠附著于用戶。
[0073]以這種方式，能夠利用在更大程度上可復(fù)制的光接口在標(biāo)準(zhǔn)化位置處執(zhí)行皮膚監(jiān)測(cè)，并且用戶運(yùn)動(dòng)幾乎不具有影響，導(dǎo)致高度可靠且可復(fù)制的測(cè)量。
[0074]例如，光源301和捕獲單元302能夠經(jīng)由夾具(諸如，帶子)直接附著于用戶的身體。
[0075]在另一示例中，光源301和捕獲單元302能夠被集成到可穿戴設(shè)備中。集成到諸如SP02感測(cè)設(shè)備的現(xiàn)有類型設(shè)備中是特別吸引人的。通常利用SP02感測(cè)設(shè)備來(lái)監(jiān)測(cè)NICU內(nèi)的新生兒。因此，能夠在不將任何附加設(shè)備或傳感器附著于新生兒的情況下監(jiān)測(cè)新生兒的皮膚顏色。
[0076]還提出一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，用于執(zhí)行以上描述的方法。指令能夠駐留在獲取單元、導(dǎo)出單元、確定單元、第一控制單元、第二控制單元和/或第三控制單元中，以執(zhí)行以上所公開(kāi)的方法的任何步驟。
[0077]盡管將參考附圖中所示的實(shí)施例描述本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解，可以在包括硬件和軟件的任何組合的多種備選形式中具體體現(xiàn)本發(fā)明。另外，可以使用任何合適大小、形狀或類型的材料、要素、計(jì)算機(jī)程序要素、計(jì)算機(jī)程序代碼或計(jì)算機(jī)程序模塊。
[0078]盡管在上下文中討論計(jì)算機(jī)程序代碼，應(yīng)該理解，可以在硬件電路、計(jì)算機(jī)程序代碼或者硬件電路和計(jì)算機(jī)程序代碼的任何組合中實(shí)現(xiàn)模塊。
[0079]應(yīng)當(dāng)注意，以上提到的實(shí)施例說(shuō)明而非限制本發(fā)明，并且在不脫離所附權(quán)利要求范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)備選的實(shí)施例。在權(quán)利要求中，置于圓括號(hào)之間的任何參考標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求?！鞍ā币辉~不排除存在權(quán)利要求或者說(shuō)明書(shū)中未列出的要素或步驟。要素之前的單詞“一”或者“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的要素。在列舉了若干個(gè)單元的系統(tǒng)權(quán)利要求中，這些單元中的若干個(gè)能夠具體實(shí)現(xiàn)為一個(gè)以及相同的硬件項(xiàng)或軟件項(xiàng)。詞語(yǔ)“ 第一”、“第二”和“第三”等的使用不指示任何次序。這些詞語(yǔ)應(yīng)被解釋為名稱。
【權(quán)利要求】
1.一種用于監(jiān)測(cè)由光源(101)照明的用戶(10)的皮膚顏色的系統(tǒng)(100)，所述系統(tǒng)包括: 捕獲單元(102)，其用于在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)捕獲所述用戶的至少一幅圖像； 獲取單元(103)，其用于在所述預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)獲取所述用戶的運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息； 導(dǎo)出單元，其用于基于所述運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息從所述至少一幅圖像中導(dǎo)出視覺(jué)信息；以及 確定單元，其用于基于所述視覺(jué)信息確定所述皮膚顏色。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述獲取單元(103)包括: 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，其用于通過(guò)檢測(cè)所述用戶的運(yùn)動(dòng)來(lái)獲取所述運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述獲取單元(103)包括: 處理器，其用于通過(guò)圖像處理的方式來(lái)獲取所述運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中: 所述導(dǎo)出單元適于基于所述運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息從所述至少一幅圖像的多個(gè)區(qū)域中選擇區(qū)域，并且適于從所選擇的區(qū)域中導(dǎo)出所述視覺(jué)信息。
5.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中: 所述至少一幅圖像包括多于 一幅圖像；以及 所述導(dǎo)出單元適于通過(guò)累積所述多于一幅圖像中的所述視覺(jué)信息來(lái)導(dǎo)出所述視覺(jué)信肩、O
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括: 第一控制單元，其用于控制所述光源(101)的方向和/或光束大小，以便將來(lái)自所述光源(101)的光聚焦在所述用戶的預(yù)定義部分上。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括: 檢測(cè)單元，其用于檢測(cè)所述用戶的狀態(tài)；以及 第二控制單元，其用于根據(jù)檢測(cè)到的所述用戶的狀態(tài)來(lái)控制所述光源(101)的照明強(qiáng)度。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(300)，其中: 所述系統(tǒng)還包括所述光源(301);以及 所述光源(301)和所述捕獲單元(302)被集成到下列中的至少一個(gè): -意圖置于所述用戶下方的床墊(20);以及 -所述用戶的衣服。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中: 所述系統(tǒng)還包括所述光源(301);以及 所述光源(301)和所述捕獲單元(302)能夠附著于所述用戶。
10.一種監(jiān)測(cè)由光源(101)照明的用戶(10)的皮膚顏色的方法，所述方法包括下列步驟: 在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)捕獲(S201)所述用戶的至少一幅圖像； 在所述預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)獲取(S202)所述用戶的運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息； 基于所述運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息從所述至少一幅圖像中導(dǎo)出(S203)視覺(jué)信息；以及 基于所述視覺(jué)信息確定(S204)所述皮膚顏色。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述獲取步驟(S202)包括如下子步驟:通過(guò)檢測(cè)所述用戶的運(yùn)動(dòng)來(lái)獲取所述運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述獲取步驟(S202)包括子如下步驟: 通過(guò)圖像處理的方式來(lái)獲取所述運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息。
13.如權(quán)利要求10至12中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述導(dǎo)出步驟(S203)包括如下子步驟: 基于所述運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息從所述至少一幅圖像的多個(gè)區(qū)域中選擇區(qū)域；以及 從所選擇的區(qū)域中導(dǎo)出所述視覺(jué)信息。
14.如權(quán)利要求10至12中的任一項(xiàng)所述的方法，其中: 所述至少一幅圖像包括多于一幅圖像；以及 所述導(dǎo)出步驟(S203)包括通 過(guò)累積所述多于一幅圖像中的所述視覺(jué)信息來(lái)導(dǎo)出所述視覺(jué)信息的子步驟。
15.一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，其被配置為執(zhí)行權(quán)利要求10至14中的任一項(xiàng)。
【文檔編號(hào)】A61B5/103GK103561647SQ201280026058
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月31日
【發(fā)明者】A·法齊, J·維恩, M·穆夫塔 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司