利用不可见光辨识与判定生理特征的方法技术

一种利用不可见光辨识与判定生理特征的方法，首先是分别启动至少二发光单元，同一时间只有其中一发光单元投射出不可见光至一待侦测人体，各发光单元投射的不可见光具有不同的波长，接着撷取来自待侦测人体的实时影像信号，并且依据具有不同波长的二发光单元所形成的实时影像信号解析而定义出一皮肤区，然后计算皮肤区的反射光强度变化取得一对应于待侦测人体的生理特征的测量值。

A Method of Identifying and Determining Physiological Characteristics by Using Invisible Light

【技术实现步骤摘要】
利用不可见光辨识与判定生理特征的方法
本专利技术与侦测装置有关，特别是指一种利用不可见光辨识与判定生理特征的方法。
技术介绍
为了更全面性与有效率地照顾婴幼儿或行动不便的病患、老年人，除了由家长或保育护理人员亲身接触需要被照护者以外，目前已经有许多辅助侦测工具或装置协助确认被照护者的生理状态。简单的侦测装置是利用数字相机长时间对着被照护者录制影像，再将取得的数字影像通过因特网传送到云端服务器或计算机、手机，让照护者可以观察到被照护者是否出现异常状态，另外也有直接在被照护者身上黏贴电极片监测生理信号的监视方式，同样可具有侦测与监视的作用。但是，前述各种侦测装置的准确性较差，无法实时掌握被照护者的生理特征，更无法提供提早预警的效果。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的乃在于提供一种利用不可见光辨识与判定生理特征的方法，其可更为精准且实时辨识出人体的生理特征，提高照护的质量与效率。本专利技术所提供利用不可见光辨识与判定生理特征的方法，首先是分别启动至少二发光单元，同一时间只有其中一该至少二发光单元投射出不可见光至一待侦测人体，各该至少二发光单元投射的不可见光具有不同的波长；接着撷取来自该待侦测人体的实时影像信号，并且依据具有不同波长的二发光单元所形成的实时影像信号解析而定义出一皮肤区；然后计算该皮肤区的反射光强度变化取得一对应于该待侦测人体的生理特征的测量值。在本专利技术的优选实施方式中，还包含判断该测量值是否符合一参考范围，若该测量值超过该参考范围随即发出警示。在本专利技术的优选实施方式中，该至少二发光单元投射出的不可见光为近红外线光。在本专利技术的优选实施方式中，其中该生理特征为待侦测人体的心跳。有关于本专利技术所提供的详细构造或特点，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，本领域技术人员应能了解，详细说明以及实施本专利技术所列举的特定实施例仅是用于说明，并非用以限制本专利技术的权利要求保护范围。具体实施方式首先要说明的是，本专利技术可广泛应用于不同类型的生理侦测或监视装置，本领域技术人员能了解本实施方式的说明用语属于不限制应用方式的上位式描述，例如程序、流程或信号处理用语包括且不限于描述内容，不限制侦测对象，也并非限制可被侦测到的生理特征。本专利技术所提供利用不可见光辨识与判定生理特征的方法，主要至少包含多个可投射出不可见光的发光单元、信号处理单元，以及数字影像感测单元。发光单元投射的不可见光分别具有不同的波长，本优选实施例的发光单元是以近红外光LED(Near-InfraredLED，NIRLED)作为举例，发光单元投射出的不可见光的波长介于850nm至1050nm之间，各发光单元可为具有单一波长的LED，或者是具有相同波长的多个LED所组成，发光单元会受控制而分别且连续地启动，使得同一时间只会有其中一发光单元投射出单一且相同波长的近红外光至一待侦测人体，于本优选实施例的待侦测人体是以婴儿作为举例。当发光单元分别且连续投射出不可见光至待侦测人体，通过数字影像感测单元即可撷取来自待侦测人体的反射光而产生出实时影像信号。若要加强影像质量而去除掉来自环境的光源噪声，可以在发光单元尚未被启动的时候先启动数字影像感测单元取得被侦测人体处于环境光线的影像信号作为基础信号，用以作为后续演算时可去除环境光源对被侦测人体所造成的背景噪声。当单一发光单元被启动，数字影像感测单元再随之同步取得被侦测人体的实时影像信号，通过此方式就可以让撷取到的实时影像信号个别一对一地对应到具有单一且相同波长的发光单元所反射的影像。数字影像感测单元取得反射光所形成的实时影像信号之后，可选择性地先通过信号处理单元去除前述由环境光源对被侦测人体所产生的基础信号，并且依据具有不同波长的发光单元所形成的实时影像信号做处理及解析，若是经解析之后的影像信号符合人体皮肤的反射吸收特性，即可按照影像分布区域判断辨识为皮肤区，进而再计算皮肤区的反射光强度变化取得一对应于待侦测人体的生理特征的测量值，于本优选实施例的生理特征为待侦测人体的心跳。再者，可进一步判断测量值是否符合一参考范围以内，若测量值超过参考范围随即发出警示提醒让家长与照护者注意。由于本专利技术是由多个不同波长的发光单元分别且连续朝着婴儿发出不可见光，再用影像感测单元撷取来自婴儿的反射光，借着不可见光投射在衣物、头发或皮肤表面会有不同的反射波长，而且不可见光照射在含水量较高的皮肤表面，部分的不可见光会在皮肤的真皮层扩散反射，其余的不可见光会穿透真皮层并被皮下组织层吸收，此反射特性可由光吸收基本定律(Beer-Lambert’sLaw)推导而知，进一步解析实时影像信号而定义出皮肤区，然后计算皮肤区的反射光强度变化，最终取得一对应于待侦测人体的生理特征的测量值，由于动脉血液与皮肤组织对光吸收率会呈周期性变化，本优选实施例的生理特征是以待侦测人体的心跳(脉搏)为例。本专利技术利用少量且波长不同的发光单元投射至待侦测人体，即可取得完整且充足的影像信号，整体成本较低，同时加上判断人体表面的不同特性区分出皮肤区与衣物区，就能够更为精准地定位出可供侦测生理特征的区域及位置，进一步取得准确的生理特征与更佳的预警效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用不可见光辨识与判定生理特征的方法，包含：a.分别启动至少二发光单元，同一时间只有其中一该至少二发光单元投射出不可见光至一待侦测人体，各该至少二发光单元投射的不可见光具有不同的波长；b.撷取来自该待侦测人体的实时影像信号；c.依据具有不同波长的该至少二发光单元所形成的该实时影像信号解析而定义出一皮肤区；以及d.计算该皮肤区的反射光强度变化取得一对应于该待侦测人体的生理特征的测量值。

【技术特征摘要】
2018.03.19 TW 1071091901.一种利用不可见光辨识与判定生理特征的方法，包含：a.分别启动至少二发光单元，同一时间只有其中一该至少二发光单元投射出不可见光至一待侦测人体，各该至少二发光单元投射的不可见光具有不同的波长；b.撷取来自该待侦测人体的实时影像信号；c.依据具有不同波长的该至少二发光单元所形成的该实时影像信号解析而定义出一皮肤区；以及d.计算该皮肤区的反射光强度变化取得一对应于该待侦测人体的生理特征的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡维新，
申请(专利权)人：秀育企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71