，美國華盛頓特區(qū)，第 16 卷，第 26 號，第21434至21445頁，2008)中描述了遠程光學體積描記的基本方法。
[0100] 圖1示出了由附圖標記10標示的用于提取生理信息的設(shè)備的示意性圖示。例如， 所述設(shè)備能夠被用于記錄表示用于遠程PPG監(jiān)測的遠程對象12的圖像幀。能夠根據(jù)由對 象12反射的電磁輻射14導出該圖像幀。在某些條件下，尤其在特定亮度條件下，電磁輻射 14的至少部分能夠由對象12發(fā)射或透射。福射透射可以在對象12暴露于照射通過對象 12的強照明源時發(fā)生。輻射發(fā)射可以在處理并捕獲到由身體熱量引起的紅外輻射時發(fā)生。 然而，對于遠程PPG應(yīng)用，電磁輻射14的大部分能夠被認為是由對象12反射的輻射。對象 12能夠是人類或動物，或者一般為生物。另外，對象12能夠是高度指示期望信號的人的部 分，例如臉部分或一般為皮膚部分。
[0101] 諸如日光16a或人造輻射源16b的輻射源以及若干輻射源的組合能夠影響對象12 或撞擊對象12。輻射源16a、16b基本上發(fā)射撞擊對象12的入射輻射18a、18b。為了從諸 如圖像幀的序列的記錄的數(shù)據(jù)提取生理信息，能夠由傳感器單元22來檢測對象12的限定 部分或部分。通過舉例的方式，傳感器單元22能夠由適于捕獲屬于電磁輻射14的至少一 個譜分量的信息的相機來實現(xiàn)。不言而喻，設(shè)備10還能夠適于處理已經(jīng)提前記錄的輸入信 號，即輸入數(shù)據(jù)流，并且同時進行存儲或緩存，如以上所指示的，電磁輻射14能夠包含能夠 高度指示至少一個至少部分周期性的生命信號20的連續(xù)或離散的特征信號。特征信號能 夠被嵌入在（輸入）數(shù)據(jù)流24中。
[0102] 根據(jù)實施例，為了數(shù)據(jù)捕獲，能夠選擇（或者：利用像素模式來遮蔽）對象12的潛 在高度指示性部分。當在某時刻使像素模式的各自的單個像素值聚集時，能夠根據(jù)像素模 式導出平均像素值。以這種方式，檢測到的信號能夠被歸一化并且在某種程度上補償總體 干擾。一般地，特征信號被認為包含恒定（DC)部分和疊加在DC部分上的交變（AC)部分。 應(yīng)用信號處理措施，能夠提取AC部分并且另外能夠補償干擾。例如，特征信號的AC部分 能夠包括能夠高度指示對象12的心率的主頻率。能夠由特征信號來表示平均像素值。感 興趣生命信號20能夠被嵌入在特征信號的輕微波動（輕微周期性屬性變化）中。在下文 中，捕獲到的數(shù)據(jù)流能夠被認為是對對象12中的特定感興趣區(qū)域的表示，所述特定感興趣 區(qū)域可以覆蓋聚集的像素區(qū)域，所述聚集的像素區(qū)域覆蓋多個像素。在圖1中，生命信號20 可以允許關(guān)于心率、心跳、心率變異性、呼吸率或甚至氧飽和度的若干結(jié)論。
[0103] 用于獲得這樣的生命信號的已知方法可以包括觸覺心率監(jiān)測、心電圖或脈搏血氧 測定法。然而，為了這個目的，需要干擾式監(jiān)測。如以上所指示的，備選方法涉及利用圖像 處理方法的非干擾式遠程測量。
[0104] 能夠?qū)ㄟB續(xù)或離散的特征信號的數(shù)據(jù)流24從傳感器單元22遞送到接口 26。 不言而喻，還能夠在傳感器單元22與接口 26之間插入緩存單元。在接口 26的下游，輸入 數(shù)據(jù)流24'能夠被遞送到處理模塊或處理單元28。處理單元28能夠被認為是由各自的邏 輯命令（程序代碼）驅(qū)動的計算設(shè)備或者至少計算設(shè)備的部分，從而提供期望的數(shù)據(jù)處理。 處理單元28可以包括下文中提出的若干部件或單元。應(yīng)當理解，處理單元28的每個部件 或單元能夠虛擬地或離散地被實施。例如，處理單元28可以包括許多處理器，例如多核處 理器或單核處理器。能夠由處理單元28利用至少一個處理器。所述處理器中的每個能夠 被配置為標準處理器（例如中央處理單元）或被配置為專用處理器（例如圖形處理器）。 因此，處理單元28能夠適當?shù)乇徊僮鲝亩鴮⑷舾蓴?shù)據(jù)處理任務(wù)分布給適當?shù)奶幚砥鳌?br>[0105] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，處理單元28包括分割單元30,分割單元30被配置用于確定 指示性幀段，尤其是對象12的皮膚部分，使得指示性幀段優(yōu)選地包括感興趣區(qū)域。應(yīng)當提 到，指示性幀段和感興趣區(qū)域兩者能夠彼此匹配或?qū)?yīng)。然而，備選地，指示性幀段和感興 趣區(qū)域還可以在某種程度上在大小或位置上偏離。分割單元30能夠適于皮膚分割和/或 特征跟蹤措施。皮膚分割和特征跟蹤兩者都能夠被用于模式檢測，從而初步地檢測感興趣 區(qū)域并且隨時間跟蹤感興趣區(qū)域。因此，分割單元30能夠有助于運動補償。
[0106] 然而，在備選實施例中，能夠由設(shè)備10的用戶手動地執(zhí)行模式檢測或皮膚分割。 例如，用戶能夠在表示用于確定待處理的初始幀段的初始幀的幀中遮蔽對象的臉部分或皮 膚部分。
[0107] 處理單元28還可以包括劃分單元32,劃分單元32被配置用于選擇性地將感興趣 區(qū)域劃分成至少兩個定義的信號子集。以這種方式，嵌入在數(shù)據(jù)流中的幀的序列能夠被分 裂成至少兩個子序列。如在本文中使用的，分裂或劃分通常指將感興趣區(qū)域中的區(qū)域分開。
[0108] 處理單元28還可以包括信號提取單元34,信號提取單元34用于處理由劃分單元 32生成的多個至少兩個獨特的子序列中的每個。以這種方式，能夠?qū)С龆鄠€獨特的指示性 特征子信號。所以，代替將感興趣區(qū)域作為整體處理，能夠單獨地處理其子部分。以這種方 式，能夠解決局部發(fā)生的干擾和畸變。能夠由信號提取單元34來執(zhí)行信號處理，尤其是信 號提取。信號提取單元34能夠被配置用于處理多個至少兩個獨特的子序列中的每個。換 言之，信號提取單元34不一定必需處理由劃分單元32生成的每個子序列。
[0109] 在感興趣部分能夠被畸變局部地損壞的情況下，能夠假設(shè)（各自的子集的）至少 兩個獨特的子序列中的一些展示嚴重畸變的信號，而其他部分可以展示畸變小得多的信 號。感興趣區(qū)域被劃分成的信號子集的數(shù)量越高，該畸變的出現(xiàn)能夠與子集中的一些"匹 配"得越好。
[0110] 如以上提到的，優(yōu)選地，劃分單元32和信號提取單元34還能夠被配置用于將劃分 與處理感興趣區(qū)域結(jié)合，使得相應(yīng)地形成并處理至少兩組信號子集。以這種方式，感興趣區(qū) 域的每個時刻（幀數(shù)）能夠被處理若干次。對至少兩組定義的信號子集的供應(yīng)允許在面對 感興趣區(qū)域中局部發(fā)生的畸變和干擾時具有大得多的靈活性。
[0111] 另外，處理單元28能夠包括數(shù)據(jù)組合單元36，數(shù)據(jù)組合單元36被配置用于在考慮 了提取出的特征子信號的情況下生成增強的特征信號。為了生成增強的特征信號，能夠考 慮特征子信號的特質(zhì)。例如，能夠應(yīng)用統(tǒng)計學措施從而減弱被認為主要由局部發(fā)生的干擾 引起的離群值。因此，得到的增強特征信號能夠被進一步改進。應(yīng)當指出，在特征子信號的 基礎(chǔ)上，能夠精確地實現(xiàn)并解決局部干擾相關(guān)的偽影。與此相反，當將感興趣區(qū)域作為整體 處理時，而僅能夠應(yīng)用（在局部畸變方面）無目標的信號增強措施。
[0112] 盡管如此，然而，處理單元28還能夠包括信號增強單元38,信號增強單元38被配 置用于進一步處理由信號組合單元36生成的特征信號。例如，信號增強單元38能夠被配 置為在特征信號中尋找主頻率。備選地，信號增強單元38能夠被配置用于過濾特征信號， 使得被認為不指示期望的生命信號20的頻率部分能夠被忽視或至少被減弱。
[0113] 最終，能夠由處理單元28生成經(jīng)處理的數(shù)據(jù)流40。在處理單元28的下游，能夠提 供（輸出）接口 42,經(jīng)處理的數(shù)據(jù)40能夠被遞送到接口 42。能夠由相同的（硬件）連接 器來實現(xiàn)接口 26、42兩者。經(jīng)由接口 42,能夠使輸出數(shù)據(jù)44可用于進一步的分析和/或可 用于顯示措施。處理單元28以及接口 26、42能夠被實現(xiàn)在共同處理裝置或外殼48中。附 圖標記48還能夠描述虛擬系統(tǒng)邊界。盡管如此，傳感器單元22也能夠被集成到共同處理 外殼48中。由附圖標記50來標示設(shè)備10的潛在總體系統(tǒng)邊界。應(yīng)當理解，設(shè)備10還能 夠被實施為分布式設(shè)備。例如，至少傳感器單元22能夠被劃分為與處理單元28分開或遠 離處理單元28。此外，處理單元28的功能實體能夠被實施到分布式處理設(shè)備中，所述分布 式處理設(shè)備能夠經(jīng)由線纜或無線連接或網(wǎng)絡(luò)來連接。
[0114] 圖2a圖示了包括對象12的表示的（圖像）幀54。如以上提到的，對象12的皮 膚部分，尤其是對象12的臉部分，被認為高度指示期望的生命信號。通過舉例的方式，在幀 54中選擇指示性幀段56。為了這個目的，能夠應(yīng)用模式檢測或識別。例如，指示性幀段56 包括感興趣區(qū)域58或與感興趣區(qū)域58相對應(yīng)。在圖2a中，示范性地，指示性幀段56與感 興趣區(qū)域58不匹配。
[0115] 如在本文中使用的，術(shù)語"感興趣區(qū)域"通常指像素的集合或陣列。由于對于遠程 光學體積描記法預計運動相關(guān)的干擾，所以應(yīng)當理解，在幀54的系列（序列）中的每幀54 中的感興趣區(qū)域58的精確位置能夠隨時間漂移或移動。因此，優(yōu)選地應(yīng)用運動補償措施， 從而確保能夠隨時間跟蹤感興趣區(qū)域58。
[0116] 圖2b是在圖2a中選擇的對象12中的感興趣區(qū)域58的放大視圖。如以上提到的， 感興趣區(qū)域58能夠被畸變局部地損壞。例如，畸變區(qū)域60a、60b能夠存在于感興趣區(qū)域58 中。在一些對象12中，取決于觀察環(huán)境，前額區(qū)域能夠容易受到鏡面反射的影響。這尤其 在前額區(qū)域流汗或出油時適用。因此，畸變區(qū)域60a能夠不利地影響集中于將感興趣區(qū)域 58作為整體進行數(shù)據(jù)處理的結(jié)果?；旧?，這同樣可以適用于畸變區(qū)域60b。
[0117] 鏡面發(fā)射是由感興趣區(qū)域58中的對