發(fā)射的光的頻率和強(qiáng)度的模式，例如，皮膚顏色變化。動(dòng)脈血液的搏動(dòng)引起光吸收的改變。那些改變形成PPG(光學(xué)體積描記術(shù))信號(hào)(除其他以外也被稱作Pleth波)。其基于以下原理:即，皮膚中血容量的時(shí)間變化引起皮膚的光吸收的變化。這樣的變化能夠由拍攝皮膚區(qū)(例如，面部)的圖像的攝像機(jī)進(jìn)行配準(zhǔn)，同時(shí)處理計(jì)算在選定的感興趣區(qū)域(通常是臉頰的部分)上的像素平均值。通過查看該平均值信號(hào)的周期性變化能夠提取心跳速率和呼吸速率。在Wim Verkruysse、Lars0.Svaasand 以及 J.Stuart Nelson 的“Remote plethysmographic imaging using ambientlight” (Optics Express，Vol.16，N0.26，2008 年 12 月)中描述了一種用于測量皮膚顏色變化的方法，所述方法被稱為光體積描記術(shù)成像(PPG)。
[0085]如上文所指示的，主要運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償措施可以得到可以仍然包含運(yùn)動(dòng)相關(guān)的干擾的信號(hào)樣本。因此，取決于作用于信號(hào)樣本的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)影響，在一些情況下運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償樣本也仍然能夠被嚴(yán)重扭曲并因此不可應(yīng)用于指向?qū)Ω信d趣信號(hào)的提取的進(jìn)一步處理。本實(shí)施例基本上解決了該問題。
[0086]運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償樣本的序列能夠被遞送到運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償評(píng)估模塊36。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償評(píng)估模塊36能夠被配置為用于檢測表示運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償準(zhǔn)確度的評(píng)價(jià)參數(shù)。例如，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償評(píng)估模塊36能夠適于確定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)樣本中的剩余的運(yùn)動(dòng)相關(guān)的扭曲。以這種方式，能夠獲得表示當(dāng)前運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償準(zhǔn)確度的評(píng)價(jià)參數(shù)。評(píng)價(jià)參數(shù)能夠是質(zhì)量相關(guān)的參數(shù)。評(píng)價(jià)參數(shù)能夠由在具有特定范圍的尺度上的值來表示，并且此外，閾值能夠被定義在該范圍中，以用于確定充分的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償準(zhǔn)確度和非充分的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償準(zhǔn)確度。因此，各自的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償樣本能夠被標(biāo)示，以便指示它們是否被認(rèn)為可應(yīng)用于進(jìn)一步的信號(hào)處理措施，或者以沒有基于推薦這些樣本的進(jìn)一步處理措施的方式仍然被扭曲。
[0087]因此，這些樣本能夠被排除出進(jìn)一步處理。在一些實(shí)施例中，評(píng)價(jià)參數(shù)也能夠被配置作為標(biāo)示物參數(shù)，其中，標(biāo)示物能夠被分配到信號(hào)樣本(或各自的信號(hào)樣本的集合)，其中，標(biāo)示物可以表示不同狀態(tài)的集合中的狀態(tài)。狀態(tài)的組或集合可以包括要被分配到不好的樣本的不好的(或紅色)狀態(tài)和要被分配到良好的樣本的良好的(或綠色)狀態(tài)中的至少一個(gè)。如上文所指示的，能夠考慮其他中間階段。
[0088]設(shè)備18還可以包括提取器模塊38，所述提取器模塊38被配置為用于從被傳送到其中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償樣本的序列選擇性地導(dǎo)出至少部分地指示至少部分周期性的指示性模式的至少一個(gè)特征信號(hào)。該周期性指示性模式可以是源于期望的對(duì)象移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)模式，所述期望的對(duì)象移動(dòng)例如是呼吸誘導(dǎo)的胸部的移動(dòng)或所反射或發(fā)射的光的頻率和強(qiáng)度的模式，所述模式是由源于皮膚中動(dòng)脈血液搏動(dòng)的皮膚的光吸收的改變引起的。
[0089]優(yōu)選的是，提取器模塊38被配置為用于在考慮所檢測的評(píng)價(jià)參數(shù)的情況下導(dǎo)出特征信號(hào)。以這種方式，“不好的”運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償樣本能夠被排除出進(jìn)一步處理。這可以應(yīng)用于單個(gè)不好的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償樣本或應(yīng)用于多個(gè)不好的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償樣本的集合。以這種方式，由于能夠防止歸因于不足的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償準(zhǔn)確度的扭曲，因此能夠至少在一定程度上改善信號(hào)導(dǎo)出準(zhǔn)確度。就此而言應(yīng)當(dāng)注意，能夠以這種方式減少或減小針對(duì)特征信號(hào)的導(dǎo)出的樣本池或基礎(chǔ)。因此，尤其在包括大量運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償樣本的集合被排除出進(jìn)一步處理時(shí)，最終不能夠確定針對(duì)各自的時(shí)間段的至少一個(gè)生命信號(hào)。然而，認(rèn)為有利的是，與也處理在對(duì)潛在的結(jié)果關(guān)于期望的感興趣生命信號(hào)沒有任何反映或考慮的受損樣本相比，針對(duì)受損(不好的)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償樣本跳過特征信號(hào)導(dǎo)出和基于其的生命信號(hào)確定。
[0090]還應(yīng)當(dāng)指出，在僅僅單個(gè)或僅僅幾個(gè)受損運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償樣本被排除出進(jìn)一步處理的情況下，在一些實(shí)施例中，仍然能夠以充足的方式導(dǎo)出并確立特征信號(hào)，使得最終能夠從其提取感興趣生命信號(hào)而沒有相當(dāng)大的中斷。在其中輸入序列中的采樣速率或幀速率與(如果有的話)感興趣生命信號(hào)的頻率相比足夠高的環(huán)境中尤其可以是這樣的情況。
[0091]設(shè)備18還可以包括分析模塊40，所述分析模塊40被配置為用于確定特征信號(hào)的時(shí)間變化。具體地，分析模塊40能夠適于尋找歸因于感興趣生命信號(hào)的主頻率。因此，分析模塊40能夠利用若干信號(hào)處理途徑。例如，分析模塊40能夠被配置為用于將除其他算法以外的傅立葉變換或類似的積分變換應(yīng)用于特征信號(hào)，以便獲得增強(qiáng)的特征信號(hào)的頻率值或甚至頻率域表示。
[0092]最終，能夠生成經(jīng)處理的數(shù)據(jù)流42。經(jīng)處理的數(shù)據(jù)流42能夠被遞送到接口 44。因此，經(jīng)由接口 44，能夠使輸出數(shù)據(jù)46可應(yīng)用于進(jìn)一步分析和/或用于顯示措施。(輸入)接口 32和(輸出)接口 44能夠由相同的(硬件)接口元件來實(shí)施。穩(wěn)定化模塊34、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償評(píng)估模塊36、提取器模塊38以及(如果有的話)分析模塊40或還有其他處理模塊由共同的處理單元52來實(shí)施。接口 32、44也能夠在容納各自的子部件的共同處理設(shè)備中被連接到其。通過范例的方式，處理單元52能夠由個(gè)人計(jì)算機(jī)或移動(dòng)計(jì)算設(shè)備來實(shí)施。
[0093]此外，設(shè)備18能夠包括信號(hào)生成單元48，所述信號(hào)生成單元48能夠被配置為用于生成對(duì)設(shè)備18的用戶而言明顯的輸出信號(hào)。優(yōu)選的是，輸出信號(hào)是在考慮由運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償評(píng)估模塊36檢測的實(shí)際評(píng)價(jià)參數(shù)的情況下生成的。換言之，在一些實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償評(píng)估模塊36能夠用于“觸發(fā)”信號(hào)生成單元48。信號(hào)生成單元48能夠向設(shè)備18的用戶指示實(shí)際評(píng)價(jià)參數(shù)。如上文所提及的，評(píng)價(jià)參數(shù)能夠在考慮單個(gè)樣本的情況下，或者備選地，在考慮樣本集合的情況下被檢測到。因此，信號(hào)生成單元48也能夠適于表示平均評(píng)價(jià)參數(shù)，所述平均評(píng)價(jià)參數(shù)可以是跨越多個(gè)樣本的移動(dòng)平均值評(píng)價(jià)參數(shù)。信號(hào)生成單元48能夠利用單個(gè)或多個(gè)指示物源模塊50。就此而言，圖2中示出的信號(hào)生成單元48包括示例性但非限制性的指示物源的集合50a、50b、50c。指示物源50a能夠由視覺指示物源或光指示物源來實(shí)施。例如，指示物源50a能夠包括一個(gè)或多個(gè)光源，例如，發(fā)光二極管(LED)。在評(píng)價(jià)參數(shù)表示指示運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償準(zhǔn)確度的若干不同狀態(tài)的情況下，指示物源50a的單個(gè)光源中的每個(gè)都可以表示各自的顏色。例如，可以利用至少紅色LED和至少綠色LED。在另一實(shí)施例中，指示物源50a包括紅光的源、黃光的源以及綠光的源。不用說，指示物源50a也能夠被配置為用于與濾波器模塊協(xié)作，使得能夠在對(duì)單個(gè)光源的利用下生成不同的指示物光。在一些實(shí)施例中，視覺指示物源50a能夠利用顯示模塊。就此而言，能夠預(yù)想IXD顯示器、LED顯示器以及類似的顯示器類型。顯示器可以呈現(xiàn)顏色信息和/或文本信息。
[0094]額外地或備選地，信號(hào)生成單元48也能夠利用聲音指示物源50b。聲音指示物源50b能夠包括至少一個(gè)聲音發(fā)生器，例如，揚(yáng)聲器。在一些實(shí)施例中，聲音指示物源50b能夠被配置為用于呈現(xiàn)語言消息。然而，備選地，也能夠由聲音指示物源50b生成單個(gè)音調(diào)或音調(diào)序列。
[0095]根據(jù)另一備選實(shí)施例，信號(hào)生成單元48還能夠包括觸覺指示物源50c。通過范例的方式，觸覺指示物源50c能夠由蜂鳴器或振動(dòng)元件來實(shí)施。以這種方式，微小信號(hào)能夠指向設(shè)備18的用戶。指示物源50a、50b、50c中的每個(gè)或至少一些能夠用于向用戶提供反饋。反饋能夠取決于由運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償評(píng)估模塊檢測到的當(dāng)前評(píng)價(jià)參數(shù)而生成。取決于當(dāng)前運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償準(zhǔn)確度狀態(tài)，用戶能夠保證運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償措施當(dāng)前被認(rèn)為對(duì)于使得能夠進(jìn)行恰當(dāng)?shù)纳盘?hào)提取而言是足夠的。然而，備選地，用戶反饋也可以指示運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償措施當(dāng)前是不夠的，使得期望的生命信號(hào)提取在當(dāng)前是不能夠的。此外，用戶能夠被建議保持設(shè)備18或至少傳感器模塊22穩(wěn)定，以便減小總體運(yùn)動(dòng)影響。不用說，其他反饋消息能夠指向用戶。在一些實(shí)施例中，信號(hào)生成單元48也能夠被容納或被連接到處理單元52。
[0096]在傳感器模塊22也被一起連接到處理單元52的情況下，共同的殼體可以容納各自的部件。就此而言，由參考標(biāo)記54指示總體系統(tǒng)邊界。參考標(biāo)記54也可以指設(shè)備18的共同殼體。如果旨在這樣的集成途徑，則設(shè)備18能夠由移動(dòng)設(shè)備(例如，智能手機(jī)、臺(tái)式計(jì)算設(shè)備或移動(dòng)健康監(jiān)測設(shè)備)來實(shí)施。這些設(shè)備能夠利用集成的傳感器模塊(照相機(jī))22，或者至少能連接到單獨(dú)的傳感器模塊(照相機(jī))22。在另一示例性配置中，設(shè)備18是固定設(shè)備，而至少傳感器模塊22是便攜式的。傳感器模塊22能夠經(jīng)由合適的纜線連接或無線連接被親合到固定處理單元52。
[0097]參考圖3，呈現(xiàn)了在其中執(zhí)行非強(qiáng)迫性生命信號(hào)監(jiān)測的共同環(huán)境。對(duì)象10 (例如，待在床上的患者)在支撐體上休息。對(duì)象10的頭部(其可歸屬于非指示性部分14(圖1))被暴露并被枕靠，而指示性部分12 (例如，胸部)被毯子64覆蓋。因此，由指示性部分12的運(yùn)動(dòng)引起的期望的信號(hào)被衰減或隱藏。因此，強(qiáng)迫性信號(hào)檢測是相當(dāng)困難的。這具體應(yīng)用于在利用便攜式移動(dòng)監(jiān)測設(shè)備18a時(shí)。監(jiān)測設(shè)備18a能夠包括把手70，用戶可以抓握所述把手70以用于握持或取向設(shè)備18a。設(shè)備18a(具體為傳感器模塊22)能夠被定位并取向?yàn)槭沟弥甘拘圆糠?2經(jīng)受能夠被觀察到的指示性運(yùn)動(dòng)模式。就此而言，表示對(duì)象10的胸部部分的示例性感興趣區(qū)域68由四邊形框指示。在圖3中，軸60指示感興趣周期性運(yùn)動(dòng)模式的預(yù)期方向。沿著該軸60的周期性對(duì)象運(yùn)動(dòng)能夠表示期望的生理信息56 (圖2)。相反，在其他方向上的潛在的對(duì)象運(yùn)動(dòng)(參考附圖標(biāo)記62a、62b)被認(rèn)為不是指示性的，并且因此不是特別感興趣的。圖3中示出的監(jiān)測環(huán)境還可以包括固定目標(biāo)(參考附圖標(biāo)記66)。固定目標(biāo)66可以充當(dāng)參考目標(biāo)，所述參考目標(biāo)可以用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。因此，固定目標(biāo)66(例如，椅子)也可以存在于傳感器模塊22的視場中。針對(duì)移動(dòng)或便攜式應(yīng)用，傳感器模塊22可以在觀察對(duì)象10時(shí)經(jīng)受位置變化和取向變化。通常，傳感器模塊22的運(yùn)動(dòng)可以包括沿著若干軸的運(yùn)動(dòng)和圍繞若干軸的運(yùn)動(dòng)(參考附圖標(biāo)記72a、72b、72c)。
[0098]圖4圖示了包括移動(dòng)設(shè)備18b的備選實(shí)施例。由于諸如移動(dòng)電話、臺(tái)式計(jì)算機(jī)以及筆記本的移動(dòng)設(shè)備是現(xiàn)成的，并且此外，常常包括適當(dāng)?shù)恼障鄼C(jī)，因此能夠?qū)嵤┖线m的控制算法，以便在生命信號(hào)監(jiān)測應(yīng)用中控制這些設(shè)備。設(shè)備18b可以包括顯示器74，所述顯示器74用于表示對(duì)象10的指示性部分12 (由感興趣區(qū)域68表示)，所述指示性部分12呈現(xiàn)可歸因于感興趣生理信息56的期望運(yùn)動(dòng)模式。用戶可以因此在考慮對(duì)象10在顯示器74中的當(dāng)前表示的情況下靶向?qū)ο?0。因此，能