信息处理装置、程序和信息处理方法制造方法及图纸

具有：皮肤区域检测部(110)，其从预定期间内的多个帧中的各个帧中检测人的皮肤区域；计测区域设定部(120)，其在皮肤区域设定多个计测区域；脉搏源信号提取部(130)，其从多个计测区域中的各个计测区域中提取表示亮度变化的多个脉搏源信号；相位一致度计算部(140)，其计算表示构成多个脉搏源信号中的各个脉搏源信号的多个基础分量中的各个基础分量的相位在对应的基础分量彼此之间一致的程度的多个相位一致度；以及脉搏估计部(150)，其确定相位一致的程度最高的相位一致度，根据与确定的相位一致度对应的基础分量估计人的脉搏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信息处理装置、程序和信息处理方法
本专利技术涉及信息处理装置、程序和信息处理方法。
技术介绍
在日常的生活中，管理和维持被验者的健康是重要的。在日常的生活中，特别地，管理和维持正在驾驶车辆的驾驶员的健康对于事故的预防来说特别重要。在管理和维持驾驶员的健康时，经常取得心跳数、心跳变动、呼吸数或发汗等活体信息是有效的。在活体信息中，与心跳数或心跳变动有关的信息大多被用作表示自主神经的状态的指标，在管理驾驶员的健康时是重要的信息。在直接取得与心跳或心跳变动有关的信息时，需要将用于测定心电图的电极等安装于胸部来计测心脏的活动，对驾驶员造成的负担较大。因此，代替直接计测心脏的活动，存在将脉冲血氧计等接触式器件安装于指尖或耳垂并根据血管的容积变化而取得脉搏的方法。在该方法中，还另外需要始终在指尖或耳垂安装器件，对驾驶员造成的负担较大，在正在驾驶车辆时进行佩戴是不现实的。作为不对被验者造成负担而以非接触的方式估计脉搏的方法，例如，如非专利文献1记载的那样，存在如下方法：利用摄像机对被验者的面部进行摄像，根据被验者的面部表面的微小亮度变化来估计脉搏。在非专利文献1中，在被验者的面部图像上设定多个计测区域，计算各计测区域中取得的亮度信号的频率功率谱。根据各区域中计算出的频率功率谱的峰值频率来估计脉搏，根据合成后的脉搏的频率功率谱的峰值来估计心拍数。现有技术文献非专利文献非专利文献1：MayankKumar,etal.,“DistancePPG:Robustnon-contactvitalsignsmonitoringusingacamera”,Biomedicalopticsexpress,6(5),1565-1588,2015
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在现有技术中存在如下问题：当被验者的面部运动时，脉搏的估计精度降低。这是因为，当被验者的面部运动时，与面部的运动相当的分量作为频率功率谱的峰值出现，因此，不是将与脉搏相当的频率分量检测为脉搏，而是将与面部的运动相当的分量误检测为脉搏。在正在驾驶车辆时，容易想到驾驶员的面部由于车辆的振动而运动的场景，因此，需要即使被验者的面部运动也高精度地估计脉搏。因此，本专利技术的1个或多个方式的目的在于，在人的面部运动的情况下，也能够根据影像的帧而高精度地估计脉搏。用于解决课题的手段本专利技术的1个方式的信息处理装置的特征在于，所述信息处理装置具有：皮肤区域检测部，其从预定期间内的表示影像的多个帧中的各个帧中检测包含人的皮肤的区域即皮肤区域；计测区域设定部，其在所述皮肤区域设定多个计测区域；脉搏源信号提取部，其从所述多个计测区域中的各个计测区域中提取表示所述预定期间内的亮度变化的脉搏源信号，由此，提取分别与所述多个计测区域中的各个计测区域对应的多个所述脉搏源信号；相位一致度计算部，其计算表示构成多个所述脉搏源信号中的各个脉搏源信号的多个基础分量中的各个基础分量的相位在对应的基础分量彼此之间一致的程度的相位一致度，由此，计算分别与多个所述脉搏源信号中的各个脉搏源信号对应的多个相位一致度；以及脉搏估计部，其确定所述多个相位一致度中的所述相位一致的程度最高的相位一致度，根据与确定的所述相位一致度对应的基础分量估计所述人的脉搏。本专利技术的1个方式的程序的特征在于，所述程序使计算机作为以下部分发挥功能：皮肤区域检测部，其从预定期间内的表示影像的多个帧中的各个帧中检测包含人的皮肤的区域即皮肤区域；计测区域设定部，其在所述皮肤区域设定多个计测区域；脉搏源信号提取部，其从所述多个计测区域中的各个计测区域中提取表示所述预定期间内的亮度变化的脉搏源信号，由此，提取分别与所述多个计测区域中的各个计测区域对应的多个所述脉搏源信号；相位一致度计算部，其计算表示构成多个所述脉搏源信号中的各个脉搏源信号的多个基础分量中的各个基础分量的相位在对应的基础分量彼此之间一致的程度的相位一致度，由此，计算分别与多个所述脉搏源信号中的各个脉搏源信号对应的多个相位一致度；以及脉搏估计部，其确定所述多个相位一致度中的所述相位一致的程度最高的相位一致度，根据与确定的所述相位一致度对应的基础分量估计所述人的脉搏。本专利技术的1个方式的信息处理方法的特征在于，从预定期间内的表示影像的多个帧中的各个帧中检测包含人的皮肤的区域即皮肤区域，在所述皮肤区域设定多个计测区域，从所述多个计测区域中的各个计测区域中提取表示所述预定期间内的亮度变化的脉搏源信号，由此，提取分别与所述多个计测区域中的各个计测区域对应的多个所述脉搏源信号，计算表示构成多个所述脉搏源信号中的各个脉搏源信号的多个基础分量中的各个基础分量的相位在对应的基础分量彼此之间一致的程度的相位一致度，由此，计算分别与多个所述脉搏源信号中的各个脉搏源信号对应的多个相位一致度，确定所述多个相位一致度中的所述相位一致的程度最高的相位一致度，根据与确定的所述相位一致度对应的基础分量估计所述人的脉搏。专利技术效果根据本专利技术的1个或多个方式，在人的面部运动的情况下，也能够根据影像的帧而高精度地估计脉搏。附图说明图1是概略地示出实施方式1、2、4的脉搏估计装置的结构的框图。图2的(a)～(c)是示出通过面部器官检测来设定计测区域的例子的概略图。图3是用于说明计测区域的具体设定方法的概略图。图4是概略地示出实施方式1中的相位一致度计算部的结构的框图。图5的(a)和(b)是示出硬件结构例的概略图。图6是示出实施方式1的脉搏估计装置的动作的流程图。图7是示出实施方式1中的被验者的面部、摄像装置和环境光的光源的位置关系的概略图。图8的(a)～(c)是示出在实施方式1中通过摄像装置对被验者的面部进行摄像而得到的图像的例子的概略图。图9的(a)～(d)是示出在实施方式1中被验者的面部运动的情况下的计测区域中的亮度值平均的变化的曲线图。图10是概略地示出实施方式2、4中的相位一致度计算部的结构的框图。图11是概略地示出实施方式3的脉搏估计装置的结构的框图。图12是概略地示出实施方式3中的相位一致度计算部的结构的框图。图13是示出实施方式3中的被验者的面部、摄像装置和环境光的光源的位置关系的概略图。图14的(a)～(c)是示出在实施方式3中通过摄像装置对被验者的面部进行摄像而得到的图像的例子的概略图。图15的(a)～(f)是示出在实施方式3中被验者的面部运动的情况下的计测区域中的亮度值平均的变化的曲线图。具体实施方式实施方式1图1是概略地示出作为实施方式1的信息处理装置的脉搏估计装置100的结构的框图。脉搏估计装置100是能够执行作为实施方式1的信息处理方法的脉搏估计方法的装置。如图1所示，脉搏估计装置100具有皮肤区域检测部110、计测区域设定部120、脉搏源信号提取部130、相位一致度计算部140和脉搏估计部150。首先，对脉搏估计装置100的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信息处理装置，其特征在于，所述信息处理装置具有：/n皮肤区域检测部，其从预定期间内的表示影像的多个帧中的各个帧中检测包含人的皮肤的区域即皮肤区域；/n计测区域设定部，其在所述皮肤区域设定多个计测区域；/n脉搏源信号提取部，其从所述多个计测区域中的各个计测区域中提取表示所述预定期间内的亮度变化的脉搏源信号，由此，提取分别与所述多个计测区域中的各个计测区域对应的多个所述脉搏源信号；/n相位一致度计算部，其计算表示构成多个所述脉搏源信号中的各个脉搏源信号的多个基础分量中的各个基础分量的相位在对应的基础分量彼此之间一致的程度的相位一致度，由此，计算分别与多个所述脉搏源信号中的各个脉搏源信号对应的多个相位一致度；以及/n脉搏估计部，其确定所述多个相位一致度中的所述相位一致的程度最高的相位一致度，根据与确定的所述相位一致度对应的基础分量估计所述人的脉搏。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180910 JP 2018-1684531.一种信息处理装置，其特征在于，所述信息处理装置具有：
皮肤区域检测部，其从预定期间内的表示影像的多个帧中的各个帧中检测包含人的皮肤的区域即皮肤区域；
计测区域设定部，其在所述皮肤区域设定多个计测区域；
脉搏源信号提取部，其从所述多个计测区域中的各个计测区域中提取表示所述预定期间内的亮度变化的脉搏源信号，由此，提取分别与所述多个计测区域中的各个计测区域对应的多个所述脉搏源信号；
相位一致度计算部，其计算表示构成多个所述脉搏源信号中的各个脉搏源信号的多个基础分量中的各个基础分量的相位在对应的基础分量彼此之间一致的程度的相位一致度，由此，计算分别与多个所述脉搏源信号中的各个脉搏源信号对应的多个相位一致度；以及
脉搏估计部，其确定所述多个相位一致度中的所述相位一致的程度最高的相位一致度，根据与确定的所述相位一致度对应的基础分量估计所述人的脉搏。


2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，
所述相位一致度计算部从多个所述脉搏源信号中选择用作第1脉搏源信号和第2脉搏源信号的一个对，计算表示在构成所述第1脉搏源信号的所述多个基础分量中的各个基础分量与构成所述第2脉搏源信号的所述多个基础分量中的各个基础分量之间，所述相位在对应的基础分量彼此之间一致的程度的一致度，由此，计算分别与所述多个基础分量中的各个基础分量对应的多个所述一致度，将计算出的多个所述一致度设为所述多个相位一致度。


3.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，
所述相位一致度计算部从多个所述脉搏源信号中选择用作第1脉搏源信号和第2脉搏源信号的多个对，在所述多个对中的各个对中，计算表示在构成所述第1脉搏源信号的所述多个基础分量中的各个基础分量与构成所述第2脉搏源信号的所述多个基础分量中的各个基础分量之间，所述相位在对应的基础分量彼此之间一致的程度的一致度，由此，计算分别与所述多个基础分量中的各个基础分量对应的多个所述一致度，按照对应的每个基础分量对所述多个对中计算出的多个所述一致度进行合计，由此，计算所述多个相位一致度。


4.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，
所述相位一致度计算部从多个所述脉搏源信号中选择用作第1脉搏源信号和第2脉搏源信号的多个对，对所述多个对中的各个对设定权重系数，在所述多个对中的各个对中，计算表示在构成所述第1脉搏源信号的所述多个基础分量中的各个基础分量与构成所述第2脉搏源信号的所述多个基础分量中的各个基础分量之间，所述相位在对应的基础分量彼此之间一致的程度的一致度，由此，计算分别与所述多个基础分量中的各个基础分量对应的多个所述一致度，使用所述权重系数对在所述多个对中计算出的多个所述一致度进行加权，按照对应的每个基础分量进行合计，由此，计算所述多个相位一致度。


5.根据权利要求4所述的信息处理装置，其特征在于，
所述相位一致度计算部以如下方式设定所述权重系数：在根据所述多个对中的各个对计算出的多个所述一致度中包含所述程度越高的一致度，则权重越重。


6.根据权利要求4所述的信息处理装置，其特征在于，
所述相位一致度计算部以如下方式设定所述权重系数：与所述多个对中的各...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村雄大，内藤正博，
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