脈波检测装置、车辆装置以及脈波检测程序制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于即使在由于对象者相对于照明移动而亮度变化的情况下也适当地检测脈波。随着脸部接近相机或照明装置，亮度变高，并且脸部的面积变大，反之，随着脸部远离相机或照明装置，亮度变低，并且脸部的面积也变小。这样由于亮度和脸部的大小具有相关关系，所以脈波检测装置1从帧图像检测脸部，并根据脸面的大小来修正脸部的亮度。这是脸部的亮度取决于照明与脸部的距离，根据脸部的大小间接地计测从照明到脸部的距离。这样，实验装置1使用帧图像中的对象者的脸部的大小和亮度的变化的相关关系，根据该脸部的大小对帧图像中映现的脸部的亮度的大小进行修正后，根据该修正后的亮度信号来推定、测定对象者的脈搏数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】脈波检测装置、车辆装置以及脈波检测程序
本专利技术涉及脈波检测装置、车辆装置以及脈波检测程序，例如涉及检测对象者的脈搏数的技术。
技术介绍
为了掌握对象者的健康状态或生理学的状态，脈波的检测是重要的。通常，脈波对对象者安装器具来检测，但想要更简单地检测的期望很高，正积极地研究非接触地检测对象者的脈波的技术。由此，例如能够监视车辆的驾驶员的脈波，以进一步推进交通安全。这样，对于非接触地检测脈波的技术，存在非专利文献1的技术。该技术通过相机拍摄对象者的胳膊，从该相机影像检测脈波。由于体表面的亮度或颜色根据血流而变化，所以能够通过对影像进行图像处理来检测脈波。另外，在专利文献1的技术中，在由于脸部的朝向向左右改变而使检测区域变小的情况下，将检测区域变更为在脸部中比较宽地取检测区域的部分来推定脈波。然而，在通过相机检测对象者的脈波时，需要入射光源，但在环境明度不足的情况下，需要利用照明照射。但是，如果对象者相对于照明的位置是一定的，则能够检测脈波，但存在若对象者移动则从对象者反射的光的亮度会较大地受到影响从而不能够进行脈波的测定这个问题。专利文献1：日本特开2014－198201号公报非专利文献1：“Non-contactMonitoringTechniques-PrinciplesandApplications,”D.Teichmann,C.Bruser,B.Eilebrecht,A.Abbas,N.Blanik,andS.Leonhardt,Proc.IEEEEng.,Med.Biol.Soc.34thAnn.Int.Conf.,SanDiego,CA,USA,2012,pp.1302-1305。
技术实现思路
本专利技术的目的在于即使在由于对象者相对于照明移动而亮度变化的情况下也适当地检测脈波。(1)在技术方案1所述的专利技术中，提供脈波检测装置，其特征在于，具备：动态图像获取单元，获取拍摄了对象者的体表面的动态图像；区域获取单元，从获取到的所述动态图像获取所述体表面所映现的区域；亮度获取单元，对获取到的所述区域的亮度进行获取；修正单元，使用所述体表面的相对前后位置和所述区域的亮度的对应关系来修正获取到的所述亮度；以及脈波获取单元，基于所述区域的已修正的所述亮度的变化来获取所述对象者的脈波。(2)根据技术方案1所述的脈波检测装置，在技术方案2所述的专利技术中，其特征在于，所述体表面是脸部，所述区域获取单元获取脸部区域作为所述区域。(3)根据技术方案2所述的脈波检测装置，在技术方案3所述的专利技术中，其特征在于，所述脈波检测装置具备：照明单元，用红外线照明所述脸部；以及动态图像拍摄单元，利用红外线对用所述红外线照明的脸部进行动态图像拍摄，所述动态图像获取单元从所述动态图像拍摄单元获取所述动态图像。(4)根据技术方案2或3所述的脈波检测装置，在技术方案4所述的专利技术中，其特征在于，所述修正单元根据所述脸部区域的大小来获取所述脸部的前后位置。(5)根据技术方案2、3或4所述的脈波检测装置，在技术方案5所述的专利技术中，其特征在于，所述脈波检测装置具备脸部检测区域获取单元，所述脸部检测区域获取单元获取包括所述脸部的大于所述脸部的脸部检测区域，所述区域获取单元使用获取到的所述脸部检测区域中的亮度的分布来获取所述脸部区域。(6)根据技术方案2至5中的任一方案所述的脈波检测装置，在技术方案6所述的专利技术中，其特征在于，在获取到的所述脸部区域中存在不包括在该脸部区域中的封闭区域的情况下，所述修正单元将该封闭区域包括在所述脸部区域的大小中。(7)根据技术方案3所述的脈波检测装置，在技术方案7所述的专利技术中，其特征在于，所述脈波检测装置具备：环境明度获取单元，获取环境明度；以及开始单元，在获取到的所述环境明度小于规定值的情况下，开始所述照明单元的照明、和所述动态图像拍摄单元的动态图像拍摄。(8)根据技术方案7所述的脈波检测装置，在技术方案8所述的专利技术中，其特征在于，所述脈波检测装置具备第二脈波获取单元，在所述环境明度在规定值以上的情况下，所述第二脈波获取单元获取所述脈波，在获取到的所述环境明度小于规定值的情况下，在停止了所述第二脈波获取单元获取所述脈波后，所述开始单元开始所述照明单元的照明、和所述动态图像拍摄单元的动态图像拍摄。(9)在技术方案9所述的专利技术中，提供车辆装置，其特征在于，具备技术方案1至8中的任一技术方案所述的脈波检测装置。(10)在技术方案10所述的专利技术中，提供脈波检测程序，其特征在于，通过计算机实现：动态图像获取功能，获取拍摄了对象者的体表面的动态图像；区域获取功能，从获取到的所述动态图像获取所述体表面所映现的区域；亮度获取功能，对获取到的所述区域的亮度进行获取；修正功能，使用所述体表面的相对前后位置和所述区域的亮度的对应关系来修正获取到的所述亮度；以及脈波获取功能，基于所述区域的已修正的所述亮度的变化来获取所述对象者的脈波。根据本专利技术，通过根据对象者的位置来修正亮度，从而能够适当地检测脈波。附图说明图1是用于对本实施方式的概要进行说明的图。图2是示出脈波检测装置的结构的图。图3是用于对脈波检测处理的顺序进行说明的流程图。图4是用于对数据获取处理的顺序进行说明的流程图。图5是用于对脈搏数检测处理的顺序进行说明的流程图。图6是用于补充说明流程图的图。图7是用于对R与sROI的关系式的计算方法进行说明的图。图8是用于对R的修正式进行说明的图。图9是用于对R的修正实验进行说明的图。图10是用于对R的修正实验进行说明的图。图11是用于对计测错误率的实验结果进行说明的图。具体实施方式(1)实施方式的概要图1是用于对本实施方式的概要进行说明的图。帧图像201示出利用设置在驾驶席前方的红外线的照明来照射脈波检测的对象者(例如，就坐于车辆的驾驶席的驾驶员)的脸部，通过红外线相机拍摄了该脸部的动态图像的1帧图像。另外，帧图像202示出对象者向后方移动头部时所拍摄到的帧图像。由于由帧图像202拍摄到的脸部从照明装置向后方远离，所以亮度小于由帧图像201拍摄到的脸部，由于从相机向后方远离，所以脸部的大小也变小。曲线图204示出动态图像拍摄到的脸部的修正前的亮度信号R的时间变化。在时刻205，从帧图像201检测亮度，在时刻206从帧图像202检测亮度。一般由于对象者的脉搏表现为体表面的亮度的变化，所以若通过FFT(FastFourierTransform：快速傅里叶变换)等对亮度信号R进行傅立叶变换来计算频率成分，从而能够从频率成分的峰值获得脉搏的频率。然而，在曲线图204的情况下，在正检测亮度时，在从时刻205到时刻206的过程中对象者向后方移动头部，所以脸面部的亮度的连续性受到损害，若对其进行傅立叶变换则如曲线图208所示，脈搏数峰值被掩埋在噪声中，检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脈波检测装置，具备：/n动态图像获取单元，获取拍摄了对象者的体表面的动态图像；/n区域获取单元，从获取到的所述动态图像获取所述体表面所映现的区域；/n亮度获取单元，对获取到的所述区域的亮度进行获取；/n修正单元，使用所述体表面的相对前后位置和所述区域的亮度的对应关系来修正获取到的所述亮度；以及/n脈波获取单元，基于所述区域的已修正的所述亮度的变化来获取所述对象者的脈波。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180907 JP 2018-1677241.一种脈波检测装置，具备：
动态图像获取单元，获取拍摄了对象者的体表面的动态图像；
区域获取单元，从获取到的所述动态图像获取所述体表面所映现的区域；
亮度获取单元，对获取到的所述区域的亮度进行获取；
修正单元，使用所述体表面的相对前后位置和所述区域的亮度的对应关系来修正获取到的所述亮度；以及
脈波获取单元，基于所述区域的已修正的所述亮度的变化来获取所述对象者的脈波。


2.根据权利要求1所述的脈波检测装置，其特征在于，
所述体表面是脸部，所述区域获取单元获取脸部区域作为所述区域。


3.根据权利要求2所述的脈波检测装置，其特征在于，
所述脈波检测装置具备：
照明单元，用红外线照明所述脸部；以及
动态图像拍摄单元，利用红外线对用所述红外线照明的脸部进行动态图像拍摄，
所述动态图像获取单元从所述动态图像拍摄单元获取所述动态图像。


4.根据权利要求2或3所述的脈波检测装置，其特征在于，
所述修正单元根据所述脸部区域的大小来获取所述脸部的前后位置。


5.根据权利要求2、3或4所述的脈波检测装置，其特征在于，
所述脈波检测装置具备脸部检测区域获取单元，所述脸部检测区域获取单元获取包括所述脸部的大于所述脸部的脸部检测区域，
所述区域获取单元使用获取到的所述脸部检测区域中的亮度的分布来获取所述脸部区域。
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【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·琼斯，佐藤敦，
申请(专利权)人：株式会社爱考斯研究，
类型：发明
国别省市：日本;JP