象12反射的電磁輻射14的部分。因此，經(jīng)反 射的電磁輻射14能夠被認(rèn)為包括該鏡面反射部分和漫反射部分。漫反射得自于諸如光的 輻射18a、18b進(jìn)入或穿過對(duì)象的皮膚并且利用皮膚色調(diào)的分量被發(fā)射并且至少間接地受 到期望的生命體征20的進(jìn)一步影響。因此，經(jīng)反射的電磁輻射14的漫反射部分與確定期望 的生命體征20相關(guān)，然而鏡面反射部分僅受到輻射源16a、16b(例如其類型）以及發(fā)射的 輻射18a、18b的波長(zhǎng)以及對(duì)象12的感興趣區(qū)域58相對(duì)于輻射源16a、16b的角度的影響。
[0118] 能夠例如通過盲源分離（BSS)方法來實(shí)現(xiàn)找出影響總體經(jīng)反射的輻射的單獨(dú)的 信號(hào)分量。這樣的方法的一個(gè)范例是例如在由M.Z.Poh、D.J.McDuff和R.W.Picard的 ^Non-contact,automatedcardiacpulsemeasurementsusingvideoimagingandblind sourceseparation"（Opt.Express，第 18 卷，第 10 號(hào)，第 10762 至 10774 頁(yè)，2010)中描 述的獨(dú)立成分分析（ICA)，通過引用將其整體并入本文。這樣的方法的另一范例是例如在 由M.Lewandowska、J.Ruminski、T.Kocejko和J.Nowak的"MeasuringPulseRatewitha ffebcam-aNon-contactMethodforEvaluatingCardiacActivity" （Proc.FedCSIS，第 405至410頁(yè)，2011)中描述的主成分分析（PCA)，通過引用將其整體并入本文。
[0119] 兩種方法都提供根據(jù)原始接收到的電磁輻射14的波長(zhǎng)分量導(dǎo)出的信號(hào)分量的集 合。在圖3中針對(duì)被檢測(cè)為具有表示紅、綠、藍(lán)通道的三個(gè)波長(zhǎng)分量70、72和74的RGB信號(hào) 的電磁輻射14對(duì)此進(jìn)行了示范性圖示。如箭頭78、80和82所圖示的，這些波長(zhǎng)分量70、72 和74被提交到ICA步驟76。在該范例中，結(jié)果是三個(gè)信號(hào)分量84、86和88。這由箭頭90、 92和94圖示。在也在US2011/02514893Al中描述的前述ICA方法中，通過找出具有周期 性信號(hào)的信號(hào)分量來實(shí)現(xiàn)對(duì)包括與期望的生命體征20有關(guān)的信息的信號(hào)分量的選擇。這 依賴于僅存在一個(gè)周期性信號(hào)的假設(shè)。
[0120] 在電磁輻射14的兩部分，即鏡面反射和漫反射隨時(shí)間變化，并且鏡面反射部分甚 至能夠例如通過對(duì)象在某種程度上相對(duì)于輻射源16a、16b的周期性移動(dòng)而周期性變化的 情況下，基于該假設(shè)的選擇有可能失敗。
[0121] 在RGB分量的范例中，能夠通過使用顏色不同的信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對(duì)不期望的鏡面反射 部分的消除。為此，建立兩個(gè)正交的顏色不同的信號(hào)，例如X=R-G并且Y= 0. 5R+0. 5G-B。 由于對(duì)象的運(yùn)動(dòng)以及因此的鏡面反射的變化將影響全部三個(gè)通道，然而漫反射將不同地影 響X和Y，所以公式⑵指示脈搏（HB)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于從遠(yuǎn)程檢測(cè)到的由對(duì)象發(fā)射或反射的電磁輻射提取生理信息的設(shè)備，包 括： -接口（26)，其用于接收根據(jù)檢測(cè)到的電磁輻射（14)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)流（24)，所述數(shù)據(jù)流 (24)包括表示感興趣區(qū)域（58)的信號(hào)樣本的至少一個(gè)序列，所述信號(hào)樣本的至少一個(gè)序 列展示包括指示至少一個(gè)至少部分周期性的生命信號(hào)（20)的生理信息的連續(xù)或離散的特 征信號(hào)，并且所述數(shù)據(jù)流包括至少兩個(gè)波長(zhǎng)分量（102、104、106)， -變換單元（96)，其被配置用于確定并提供適用于根據(jù)所述信號(hào)樣本的至少一個(gè)序列 的所述至少兩個(gè)波長(zhǎng)分量（102、104、106)導(dǎo)出至少一個(gè)信號(hào)分量（111)的至少一個(gè)系數(shù)分 量（108、110、112)， _系數(shù)選擇單元（98)，其用于選擇一個(gè)系數(shù)分量（110)，以及 _信號(hào)分量單元（99)，其用于基于所選擇的系數(shù)（110)分量和所述信號(hào)樣本的至少一 個(gè)序列來提供信號(hào)分量（111)。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括： -信號(hào)處理單元（100)，其用于根據(jù)所述信號(hào)分量（111)來提供期望的生理信息。
3. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述系數(shù)選擇單元（99)還被配置用于基于固定且 預(yù)定的參考向量來評(píng)估所述至少一個(gè)系數(shù)分量（108、110、112)。
4. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述變換單元（96)還被配置用于確定并提供一個(gè) 系數(shù)分量（110)，并且所述系數(shù)選擇單元（98)還被配置為使得由所述變換單元（96)提供的 所述系數(shù)分量（110)相對(duì)于所述固定且預(yù)定的參考向量而被評(píng)估。
5. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述變換單元（96)還被配置為使得所確定并提供 的系數(shù)分量（110)是得到具有最高方差的所述信號(hào)分量的所述系數(shù)分量。
6. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述系數(shù)選擇單元（98)被設(shè)計(jì)為使得所述評(píng)估是 基于所提供的系數(shù)分量（110)與所述參考向量之間的角度的，并且還使得在所述角度小于 45°時(shí)選擇所述系數(shù)分量（110)。
7. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述變換單元（96)還被配置用于確定并提供至少 兩個(gè)系數(shù)分量（108、110、112)，并且所述系數(shù)選擇單元（98)還被配置用于通過評(píng)估所述系 數(shù)分量（108、110、112)來選擇所述至少兩個(gè)系數(shù)分量（108、110、112)中的一個(gè)。
8. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述系數(shù)選擇單元（98)被設(shè)計(jì)為使得所述評(píng)估是 基于根據(jù)各自的系數(shù)分量（108、110、112)的歸一化向量導(dǎo)出的坐標(biāo)與所述參考向量的坐 標(biāo)之間的距離的，并且所述選擇是基于最短距離的。
9. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述系數(shù)選擇單元（98)被設(shè)計(jì)為使得所述評(píng)估是 基于所提供的至少兩個(gè)系數(shù)分量（108、110、112)與所述參考向量之間的角度的，并且還使 得具有最小角度的所述系數(shù)分量（108、110、112)被選擇。
10. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述預(yù)定的參考向量是基于所述對(duì)象的皮膚色調(diào) 的。
11. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述接口被設(shè)計(jì)為接收RGB顏色數(shù)據(jù)，并且所 述固定的向量接近[-0.4,0.8, -0.4]，優(yōu)選地接近[-0.41，0.82, -0.41]，更優(yōu)選地接近 [-0? 408,0? 817, -0? 408]，并且甚至更優(yōu)選地接近[-0? 4082,0? 8165, -0? 4082]。
12. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述系數(shù)分量（108、110、112)被實(shí)現(xiàn)為具有至少 兩個(gè)元素的向量，并且所述系數(shù)選擇單元（98)還被設(shè)計(jì)為使得通過將各自的系數(shù)分量向 量（108、110、112)的選定的元素的相對(duì)值與其他系數(shù)分量向量（108、110、112)的相同元素 的相對(duì)值進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)對(duì)所述系數(shù)分量（108、110、112)的所述評(píng)估，并且還使得對(duì)所述 系數(shù)分量向量（108、110、112)的所述選擇是基于所述選定的元素的最高相對(duì)值的。
13. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述接口（26)被設(shè)計(jì)為接收RGB顏色數(shù)據(jù)，并且 所述選定的元素對(duì)應(yīng)于綠通道。
14. 一種用于從遠(yuǎn)程檢測(cè)到的由對(duì)象發(fā)射或反射的電磁輻射（14)提取生理信息的方 法，包括以下步驟： _接收根據(jù)檢測(cè)到的電磁輻射（14)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)流（24)，所述數(shù)據(jù)流（24)包括表示感 興趣區(qū)域（58)的信號(hào)樣本的序列，所述信號(hào)樣本的序列展示包括指示至少一個(gè)至少部分 周期性的生命信號(hào)（20)的生理信息的連續(xù)或離散的特征信號(hào)，并且所述數(shù)據(jù)流包括至少 兩個(gè)波長(zhǎng)分量， _根據(jù)所述至少兩個(gè)波長(zhǎng)分量（102、104、106)來確定并提供至少一個(gè)系數(shù)分量（108、110、112)， -選擇一個(gè)系數(shù)分量（108、110、112)，并且 -基于所選擇的系數(shù)分量（108、110、112)和所述信號(hào)樣本的序列來提供信號(hào)分量(111)。
15. -種包括程序代碼模塊的計(jì)算機(jī)程序，所述程序代碼模塊用于當(dāng)在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行 所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)令所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求14所述的方法的步驟。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于從遠(yuǎn)程檢測(cè)到的由對(duì)象發(fā)射或反射的電磁輻射(14)提取生理信息的設(shè)備和方法。接收根據(jù)檢測(cè)到的電磁輻射(14)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)流(24)，并且所述數(shù)據(jù)流(24)包括表示感興趣區(qū)域(58)的信號(hào)樣本的序列，所述信號(hào)樣本的序列展示包括指示至少一個(gè)至少部分周期性的生命信號(hào)(20)的生理信息的連續(xù)或離散的特征信號(hào)，并且所述數(shù)據(jù)流包括至少兩個(gè)波長(zhǎng)分量。所述設(shè)備還包括變換單元和系統(tǒng)選擇單元，其中，所述變換單元用于根據(jù)所述至少兩個(gè)波長(zhǎng)分量來提供系數(shù)分量，所述系數(shù)選擇單元用于選擇用于計(jì)算用于確定所述生理信息的期望的信號(hào)分量的所述系數(shù)分量。
【IPC分類】G06K9-00, G06T7-00, A61B5-00, A61B5-103, A61B5-02
【公開號(hào)】CN104755018
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380056509
【發(fā)明人】G·德哈恩
【申請(qǐng)人】皇家飛利浦有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年10月18日
【公告號(hào)】EP2914163A1, US20150236740, WO2014068436A1