生理信息侦测装置及生理信息侦测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种生理信息侦测装置及生理信息侦测方法，其用于通过动态影像的变化来计算生理数值。该侦测方法自动态影像的灰阶值取得侦测数据，并将侦测数据转换为频率数据。该侦测方法进一步包含判断频率数据是否满足预设条件，并依此利用对应的转换组合中的转换模型将该频率数据转换为生理数值。本发明专利技术还提出一种运用该侦测方法的生理信息侦测装置。一种运用该侦测方法的生理信息侦测装置。一种运用该侦测方法的生理信息侦测装置。

【技术实现步骤摘要】
生理信息侦测装置及生理信息侦测方法


[0001]本专利技术关于一种生理信息侦测装置及生理信息侦测方法；特别是关于一种利用动态影像来侦测生理数值的生理信息侦测装置及生理信息侦测方法。

技术介绍

[0002]行车安全一直是人们致力完善的目标。近年来，随着车用电子产品的发展，针对行车安全能够提供给驾驶的辅助功能也越来越多元化。举例而言，车道线偏移警示系统或倒车辅助影像等等，都是让驾驶可以有效地掌握外界情况且进而提升行车安全的辅助功能。
[0003]然而，除了来自车辆本身或车外环境的因素以外，驾驶本身的生理状态对于行车安全而言也是一项重要的因素。例如，众所周知，疲劳驾驶一直是造成交通事故的主因之一。许多驾驶因工作需求需要长时间驾驶，且此除了长期下来会提高罹患疾病的机率以外，也会增加驾驶过程中可能造成的失误机率。另外，因突发疾病、老年退化等因素所造成的行车事故也一直是大家所关注的问题。因此，如何即时侦测驾驶的生理信息如心跳数值，已成为目前各研究人员极力发展的主要课题之一。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种生理信息侦测装置以及生理信息侦测方法，其可以例如侦测待测者的生理信息如生理数值，还可以降低环境因素所造成的噪声。
[0005]根据本专利技术的一实施例，提出一种生理信息侦测方法，用以侦测待测者的生理信息，该侦测方法包括：侦测该待测者的动态影像，并自动态影像取得侦测数据，侦测数据包括多个依时间排序的数据段，每个该数据段为动态影像在不同时段中的灰阶值；自侦测数据转换取得多个频率数据，每个该频率数据包括其中一该数据段的频率分布及频率强度；当其中一该频率数据满足一预设条件时，以对应的转换组合转换该频率数据，其中该转换组合包括多个转换模型，该些转换模型各自对应至不同的转换区间。其中该些转换区间基于不同的前一刻所测得的生理数值所区分，且该侦测方法以前一刻所测得的生理数值所属的转换区间所对应的转换模型转换满足预设条件的该频率数据，以取得对应至该频率数据的生理数值。
[0006]根据本专利技术的一实施例，其中根据测验时间选用对应的转换组合来转换该频率数据。所述测验时间为满足预设条件后的累计时间，且多个时间区间对应至不同的转换组合，且其中选用对应的该转换组合包含以该测验时间所属的时间区间来选用对应的转换组合。
[0007]根据本专利技术的再一实施例，其中当为满足预设条件后的累计时间的测验时间落于特定范围时，以前一刻所使用的转换模型经修正后对频率数据进行转换以取得生理数值。
[0008]根据本专利技术的又一实施例，其中取得该侦测数据的步骤包括：在动态影像的每个影像帧决定一侦测区域，该侦测数据包括多个依时间排序的侦测值，且每个侦测值为其中一该影像帧的该侦测区域中的灰阶值的线性组合。
[0009]根据本专利技术的另一实施例，其中侦测区域对应至待测者的脸部的预设区域。
[0010]根据本专利技术的再一实施例，其中取得该侦测数据的步骤进一步包括：将动态影像的每个影像帧中该侦测区域的灰阶值加总后除以该侦测区域的面积以取得侦测值。
[0011]根据本专利技术的又一实施例，其中该生理数值是待测者的心率数值。
[0012]根据本专利技术的另一实施例，其中该数据段的频率分布及频率强度是以快速傅立叶转换(Fast Fourier Transform)自数据段取得。
[0013]根据本专利技术的再一实施例，其中该预设条件为：其中一该频率数据的频谱熵超过一熵阈值，且该频谱熵满足下列方程式：
[0014][0015]其中PSE为频谱熵，f
i
为该频率数据中的频率值。
[0016]根据本专利技术的另一实施例，其中该预设条件为其中一该频率数据的频谱熵超过一熵阈值，且在其中一该频率数据的该频谱熵低于该熵阈值时，通过将该频率数据中频率强度最大的频率定为生理数值来取得生理数值。
[0017]根据本专利技术的再一实施例，其中当满足预设条件后的累计时间的测验时间小于第一预设时间时，输入其中一该频率数据中的前n强的频率进入第一转换组合，并根据前一刻所测得的生理数值选择第一转换组合中对应的转换区间的转换模型来转换取得生理数值。其中，n可为30。
[0018]根据本专利技术的又一实施例，其中当满足预设条件后的累计时间的测验时间大于第一预设时间且小于第二预设时间时，输入其中一该频率数据中的前n强的频率进入第二转换组合，并根据前一刻所测得的生理数值选择第二转换组合中对应的转换区间的转换模型来转换取得生理数值。其中，n可为30。
[0019]根据本专利技术的再一实施例，其中当满足预设条件后的累计时间的测验时间大于第二预设时间时，选用侦测方法开始时的一初始生理数值作为生理数值而输出。
[0020]根据本专利技术的一实施例，其中该些转换模型是预先在已知的至少一生理数值与已知的至少一频率数据之间以类神经网络训练而得。
[0021]根据本专利技术的一实施例，提出一种运用上述侦测方法来侦测待测者的生理信息的生理信息侦测装置。
[0022]根据本专利技术的一实施例，提出一种生理信息侦测装置，用以侦测待测者的生理信息，该侦测装置包括：一影像撷取模块，侦测该待测者的动态影像；一频率信号转换模块，自该动态影像取得侦测数据且自该侦测数据转换取得多个频率数据，其中该侦测数据包括多个依时间排序的数据段，每个该数据段为该动态影像在不同时段中的灰阶值，且每个频率数据包括其中一该数据段的频率分布及频率强度；以及一生理信号转换模块，储存或能够存取至少一转换组合以及一初始生理数值。其中，生理信号转换模块判断该些频率数据是否满足一预设条件，当其中一该频率数据满足该预设条件时，以对应的转换组合转换该频率数据。其中该转换组合包括多个转换模型，该些转换模型各自对应至不同的转换区间，且该些转换区间基于不同的该初始生理数值或前一刻所测得的生理数值所区分。该生理信号转换模块以该初始生理数值或前一刻所测得的该生理数值所属的转换区间所对应的转换模型转换满足预设条件的该频率数据，以取得对应至该频率数据的生理数值。
[0023]根据本专利技术的一实施例，生理信号转换模块根据测验时间选用对应的转换组合来转换频率数据。其中，测验时间为满足预设条件后的累计时间，且多个时间区间对应至不同的该转换组合。生理信号转换模块可以测验时间所属的时间区间来选用对应的转换组合。
[0024]根据本专利技术的另一实施例，当为满足预设条件后的累计时间的测验时间落于特定范围时，生理信号转换模块可以前一刻所使用的转换模型经修正后对频率数据进行转换以取得生理数值。
[0025]根据本专利技术的再一实施例，影像撷取模块在动态影像的每个影像帧决定侦测区域，且频率信号转换模块所取得的侦测数据包括多个依时间排序的侦测值。每个侦测值为其中一影像帧的侦测区域中的灰阶值的线性组合。
[0026]根据本专利技术的又一实施例，侦测区域对应至待测者的脸部的预设区域。
[0027]根据本专利技术的再一实施例，频率信号转换模块可将动态影像的每个影像帧中侦测区域的灰阶值加总后除以侦测区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生理信息侦测方法，用以侦测一待测者的生理信息，其特征在于，该侦测方法包括：侦测该待测者的一动态影像，并自该动态影像取得侦测数据，该侦测数据包括多个依时间排序的数据段，每个该数据段为该动态影像在不同时段中的灰阶值；自该侦测数据转换取得多个频率数据，每个该频率数据包括其中一该数据段的频率分布及频率强度；当其中一该频率数据满足一预设条件时，以对应的一转换组合转换该频率数据，其中该转换组合包括多个转换模型，该些转换模型各自对应至不同的转换区间，其中该些转换区间基于不同的前一刻所测得的生理数值所区分，且该侦测方法以前一刻所测得的该生理数值所属的该转换区间所对应的该转换模型转换满足该预设条件的该频率数据，以取得对应至该频率数据的生理数值。2.根据权利要求1所述的生理信息侦测方法，其特征在于，根据一测验时间选用对应的该转换组合来转换该频率数据，其中，该测验时间为满足该预设条件后的累计时间，且多个时间区间对应至不同的该转换组合，且其中，选用对应的该转换组合包含以该测验时间所属的时间区间来选用对应的该转换组合。3.根据权利要求1所述的生理信息侦测方法，其特征在于，当为满足该预设条件后的累计时间的一测验时间落于一特定范围时，以该前一刻所使用的转换模型经修正后对该频率数据进行转换以取得该生理数值。4.根据权利要求1所述的生理信息侦测方法，其特征在于，取得该侦测数据的步骤包括：在该动态影像的每个影像帧决定一侦测区域，该侦测数据包括多个依时间排序的侦测值，且每个该侦测值为其中一该影像帧的该侦测区域中的灰阶值的线性组合。5.根据权利要求4所述的生理信息侦测方法，其特征在于，该侦测区域对应至该待测者的脸部的一预设区域。6.根据权利要求4所述的生理信息侦测方法，其特征在于，取得该侦测数据的步骤进一步包括：将该动态影像的每个影像帧中该侦测区域的灰阶值加总后除以该侦测区域的面积以取得一侦测值。7.根据权利要求1所述的生理信息侦测方法，其特征在于，该生理数值是该待测者的心率数值。8.根据权利要求1所述的生理信息侦测方法，其特征在于，该数据段的频率分布以及频率强度是以快速傅立叶转换自该数据段取得。9.根据权利要求1所述的生理信息侦测方法，其特征在于，该预设条件为：其中一该频率数据的频谱熵超过一熵阈值，且该频谱熵满足下列方程式：其中PSE为该频谱熵，f
i
为该频率数据中的频率值。
10.根据权利要求1所述的生理信息侦测方法，其特征在于，该预设条件为其中一该频率数据的频谱熵超过一熵阈值，且在其中一该频率数据的该频谱熵低于该熵阈值时，通过将该频率数据中频率强度最大的频率定为该生理数值来取得该生理数值。11.根据权利要求1所述的生理信息侦测方法，其特征在于，当满足该预设条件后的累计时间的测验时间小于一第一预设时间时，输入其中一该频率数据中的前30强的频率进入一第一转换组合，并根据前一刻所测得的该生理数值选择该第一转换组合中对应的转换区间的转换模型来转换取得该生理数值。12.根据权利要求11所述的生理信息侦测方法，其特征在于，当满足该预设条件后的累计时间的测验时间大于该第一预设时间且小于一第二预设时间时，输入其中一该频率数据中的前30强的频率进入一第二转换组合，并根据前一刻所测得的该生理数值选择该第二转换组合中对应的转换区间的转换模型来转换取得该生理数值。13.根据权利要求12所述的生理信息侦测方法，其特征在于，当满足该预设条件后的累计时间的测验时间大于该第二预设时间时，选用该侦测方法开始时的一初始生理数值作为生理数值而输出。14.根据权利要求1所述的生理信息侦测方法，其特征在于，该些转换模型是预先在已知的至少一生理数值与已知的至少一频率数据之间以类神经网络训练而得。15.一种生理信息侦测装置，用以侦测一待测者的生理信息，其特征在于，该侦测装置包括：一影像撷取模块，侦测该待测者的一动态影像；一频率信号转换模块，自该动态影像取得一侦测数据且自该侦测数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴炳飞，朱允维，黄柏维，钟孟良，蔡尹晟，
申请(专利权)人：财团法人交大思源基金会，
类型：发明
国别省市：