用于生命体征的远程测量的系统和方法技术方案

一种远程光容积描记(RPPG)系统包括：输入接口，所述输入接口接收人的皮肤的不同区域的强度的测量序列，所述测量序列指示人的生命体征；解算器，所述解算器对优化问题进行求解以确定与所述不同区域处的测得的强度相对应的光容积描记波形的频率系数，其中，所述解算器对所述频率系数施加联合稀疏性，并且确定所述频率系数以缩短从所述频率系数重构的皮肤的强度和皮肤的对应的测得的强度之间的距离；以及估计器，所述估计器从光容积描记波形的确定的频率系数估计人的生命体征。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生命体征的远程测量的系统和方法
本专利技术总体上涉及远程地监视人的生命体征，更具体地涉及生命体征的远程光容积描记(RPPG)测量。
技术介绍
人的生命体征，例如心率(HR)、心率变化性(HRV)、呼吸率(RR)或血氧饱和度，用作人的当前状态的指示符和严重的医疗事件的潜在预测符。由于这个原因，生命体征在住院病人和门诊病人护理设置、在家里、以及在其他健康、休闲和健身设置中被广泛地监视。测量生命体征的一种方式是容积描记术。容积描记术一般是指器官或身体部分的体积变化的测量，特别是指由于每一次心跳时行进通过人的身体的心血管脉搏波而导致的体积变化的检测。光容积描记术(PPG)是评估感兴趣的面积或体积的光反射或透射的时变的变化的光学测量技术，该技术可以用于检测组织的微血管床中的血容量变化。PPG基于血液与周围组织不同地吸收和反射光的原理，所以每一次心跳时的血容量的变化对应地影响透射或反射。PPG常用于非侵入性地在皮肤表面进行测量。PPG波形包括归因于每一次心跳时的血容量中的心脏同步变化的脉动生理波形，并且叠加在具有归因于呼吸、交感神经系统活动和体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种远程光容积描记(RPPG)系统，包括：/n输入接口，所述输入接口接收人的皮肤的不同区域的强度的测量序列，所述测量序列指示所述人的生命体征；/n解算器，所述解算器对优化问题进行求解，以确定与所述不同区域处的测得的强度相对应的光容积描记波形的频率系数，其中，所述解算器对所述频率系数施加联合稀疏性，并且确定所述频率系数以缩短从所述频率系数重构的皮肤的强度和皮肤的对应的测得的强度之间的距离；以及/n估计器，所述估计器从光容积描记波形的所确定的频率系数估计所述人的生命体征。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180516 US 62/672,433;20181023 US 16/167,6681.一种远程光容积描记(RPPG)系统，包括：
输入接口，所述输入接口接收人的皮肤的不同区域的强度的测量序列，所述测量序列指示所述人的生命体征；
解算器，所述解算器对优化问题进行求解，以确定与所述不同区域处的测得的强度相对应的光容积描记波形的频率系数，其中，所述解算器对所述频率系数施加联合稀疏性，并且确定所述频率系数以缩短从所述频率系数重构的皮肤的强度和皮肤的对应的测得的强度之间的距离；以及
估计器，所述估计器从光容积描记波形的所确定的频率系数估计所述人的生命体征。


2.根据权利要求1所述的RPPG系统，其中，所述解算器将联合稀疏性作为所述优化问题的软约束来施加。


3.根据权利要求1所述的RPPG系统，其中，所述优化问题包括所述频率系数的2-1范数、以及测得的强度和从所述频率系数重构的强度之间的差，其中，所述频率系数的2-1范数被加权或者不被加权。


4.根据权利要求1所述的RPPG系统，其中，对于所述测量序列的不同段迭代地确定生命体征，其中，用于当前迭代的测量的段包括第一部分和第二部分，所述第一部分由从在与当前迭代的所述段的第一部分相对应的时间段内在前一次迭代期间确定的频率系数重构的强度形成，所述第二部分由在所述段的第二部分的时间段内测得的强度形成。


5.根据权利要求1所述的RPPG系统，其中，使用相机来测量皮肤区域的强度，并且其中，从与皮肤的所述区域相对应的像素的图像强度计算测得的强度。


6.根据权利要求5所述的RPPG系统，其中，在包括940nm的近红外频率的窄频带中测量所述人的皮肤的不同区域的强度。


7.根据权利要求1所述的RPPG系统，进一步包括：
近红外(NIR)光源，所述NIR光源照射所述人的皮肤，其中，所述NIR光源提供第一频带中的照射；以及
相机，所述相机在与所述第一频带重叠的第二频带中测量所述不同区域中的每个区域的强度，以使得从皮肤的区域的图像的像素的强度计算皮肤的所述区域的测得的强度。


8.根据权利要求7所述的RPPG系统，其中，所述第一频带和所述第二频带包括940nm的近红外波长，其中，所述第一频带和所述第二频带之间的重叠小于或等于20nm宽，所述RPPG系统进一步包括：
滤波器，所述滤波器使用鲁棒主成分分析(RPCA)来对所述不同区域中的每个区域的强度的测量进行去噪。


9.根据权利要求7所述的RPPG系统，其中，所述第一频带和所述第二频带之间的重叠以大于940nm的波长为中心，其中，所述第一频带和所述第二频带之间的重叠大于20nm宽，所述RPPG系统进一步包括：
滤波器，所述滤波器使用鲁棒主成分分析(RPCA)来对所述不同区域中的每个区域的强度的测量进行去噪。


10.一种用于控制车辆的至少一个组件的控制系统，包括：
根据权利要求7所述的RPPG系统，其中，所述NIR光源被布置在所述车辆中以照射驾驶...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·马克思，H·曼苏尔，E·诺瓦拉，中村雄大，A·唯拉拉格哈万，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP