生物体信息检测装置及生物体信息检测方法制造方法及图纸

本申请提供生物体信息检测装置及生物体信息检测方法。一个方式所涉及的生物体信息检测装置具备：光源，将由光形成的多个光点以所述多个光点在生物体的表面离散排列的方式投影至所述生物体；摄像系统，包括检测所述光的多个光检测单元，生成并输出表示所述多个光点被投影至的所述生物体的图像的图像信号；以及运算电路，使用从所述摄像系统输出的所述图像信号，生成并输出与所述生物体有关的信息，所述图像信号包括进入到所述生物体的内部并散射之后从所述生物体的所述内部射出的散射光的成分，所述运算电路基于所述散射光的成分，生成与所述生物体有关的生物体信息。

【技术实现步骤摘要】
生物体信息检测装置及生物体信息检测方法本申请是2016年4月25日提交的，中国专利申请号为201610261204.X，专利技术名称为“生物体信息检测装置”的专利申请的分案申请。
本申请涉及生物体信息检测装置。尤其涉及非接触地检测心跳等生物体信息的生物体信息检测装置、生物体信息检测方法以及心理变化检测方法。
技术介绍
作为用于判断人的健康状态的基础性的参数，广泛使用心跳、血流量、血压、血氧饱和度等。与血液有关的这些生物体信息通常通过接触型的测量仪进行测量。由于接触型的测量仪束缚受验者的生物体，尤其在长时间连续进行测量时，会导致受验者不舒服。对简单地测量用于判断人的健康状态的基础性的生物体信息进行了各种各样的尝试。例如，日本特开2005-218507号公报公开了如下方法，根据由摄像机拍摄的面部等的图像信息来非接触地检测心率。日本特表2003-517342号公报公开了如下方法，使用白光光源与激光光源，利用在生物体表面的后方散射的激光的激光多普勒效应来测量血氧饱和度。日本特表2014-527863号公报公开了如下方法，使用普通的彩色摄像机并消除周围光的影响来测量血氧饱和度。另一方面，也提出了很多推测人的心理变化的方法。例如，日本特开平6-54836号公报以及日本特开2008-237244号公报公开了如下方法，通过热敏成像法检测人因感觉到应激(紧张)或集中而产生的鼻子周围部分的温度下降。
技术实现思路
本申请的一个方式所涉及的生物体信息检测装置具备：光源，将由光形成的多个光点以所述多个光点在生物体的表面离散排列的方式投影至所述生物体；摄像系统，包括检测所述光的多个光检测单元，生成并输出表示所述多个光点被投影至的所述生物体的图像的图像信号；以及运算电路，使用从所述摄像系统输出的所述图像信号，生成并输出与所述生物体有关的信息，所述图像信号包括进入到所述生物体的内部并散射之后从所述生物体的所述内部射出的散射光的成分，所述运算电路基于所述散射光的成分，生成与所述生物体有关的生物体信息。本申请的一个方式所涉及的生物体信息检测方法包括：将由光形成的多个光点以所述多个光点在生物体的表面离散排列的方式投影至所述生物体；生成并输出表示所述多个光点被投影至的所述生物体的图像的图像信号；以及使用所述图像信号，生成并输出与所述生物体有关的信息，所述图像信号包括进入到所述生物体的内部并散射之后从所述生物体的所述内部射出的散射光的成分，所述方法还包括：基于所述散射光的成分，生成与所述生物体有关的生物体信息。本申请的一个方式所涉及的生物体信息检测装置具备：第一光源，将由第一光形成的至少一个第一光点投影至生物体；第二光源，将由第二光形成的至少一个第二光点投影至所述生物体；摄像系统，包括检测所述第一光的多个第一光检测单元、以及检测所述第二光的多个第二光检测单元，生成并输出表示所述至少一个第一光点被投影至的所述生物体的第一图像的第一图像信号、以及表示所述至少一个第二光点被投影至的所述生物体的第二图像的第二图像信号；以及运算电路，使用从所述摄像系统输出的所述第一图像信号以及所述第二图像信号，生成并输出与所述生物体有关的信息；所述第一光的波长以及所述第二光的波长均为650nm以上且950nm以下，所述第二光的所述波长与所述第一光的所述波长相比长50nm以上。上述整体或具体的方式也可以通过元件、装置、系统、方法或其任意组合来实现。附图说明图1A为用于说明本申请的某一实施方式中取得生物体信息的基本想法的图。图1B为用于说明由摄像机取得的生物体表面的图像的特性的图。图2为表示作为生物体的主要成分的血红蛋白、黑色素、水在可见光～近红外光范围内的吸光系数与散射系数的图。图3A为表示实施方式1的生物体信息检测装置的构成的图。图3B为表示实施方式1中的摄像机的构成以及输出的图像的例子的图。图3C为表示实施方式1中的计算机20的构成的框图。图4A为表示实施了实施方式1的生物体检测方法的例子的第1图。图4B为表示实施了实施方式1的生物体检测方法的例子的第2图。图5为表示实施方式1中的对比度的计算方法的图。图6A为表示实施方式2中的构成以及生成的生物体信息(心率)的例子的图。图6B为表示实施方式2中的图像处理的流程的流程图。图7为表示实施方式3中的生物体信息检测装置的构成的图。图8为表示实施方式3中的使用2台摄像机的生物体信息感测的概要的图。图9为表示实施方式3中的2个带通滤光器的透射特性的图。图10为表示通过实施方式3的方法测量的脉搏波的例子的图。图11为表示通过实施方式3的方法以及以往的方法测量血氧饱和度而得的结果的图。图12为表示实施方式4中的立体摄像机方式的生物体信息检测装置的构成的图。图13为表示实施方式5中的立体透镜方式的生物体信息检测装置的构成的图。图14A为表示使用实施方式5的生物体信息检测装置来进行应激感测而得的结果的图。图14B为表示实施方式5中的图像中的鼻部与脸颊部的图。图14C为表示使用实施方式5的生物体信息检测装置而得的血流量以及血氧饱和度的变化的图。图15为示意地表示实施方式6中的生物体信息检测装置的构成的剖面图。图16A为表示实施方式6中的图像中的鼻部与额部的图。图16B为表示实施方式6中在诱发笑的情感时的总血流量(氧化血红蛋白以及脱氧血红蛋白)的时间变化与氧化血红蛋白的血流量的比例(氧饱和度)的时间变化的图。图17A为示意地表示实施方式7中的生物体信息检测装置的构成的图。图17B为表示实施方式7中的多个滤色器的图。图17C为表示实施方式7中生成的图像的例子的图。图18A为表示实施方式8中的生物体信息检测装置的构成的图。图18B为表示实施方式8中的多个滤色器的图。图18C为表示实施方式8中生成的图像的例子的图。图18D为表示具有R、G、B、IR这4种滤色器的多谱段传感器的构成例的图。标号说明：1、101、102光源2、201、202摄像机3生物体4生物体表面5、501、502镜头(透镜)6摄像机箱体7、701、702、703、704图像传感器8、801、802带通滤光器901、902、151、152、153、154反射镜11快门按钮20计算机21输入接口22运算电路23输出接口24存储器25控制电路31毛细血管32小动静脉33表皮34真皮35皮下组织L0光L1表面反射光L2体内散射光。具体实施方式(成为本申请的基础的见解)在说明本申请的实施方式之前，说明成为本申请的基础的见解。如前述，对测量用于判断人的健康状态的基础性的生物体信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物体信息检测装置，具备：/n光源，将由光形成的多个光点以所述多个光点在生物体的表面离散排列的方式投影至所述生物体；/n摄像系统，包括检测所述光的多个光检测单元，生成并输出表示所述多个光点被投影至的所述生物体的图像的图像信号；以及/n运算电路，使用从所述摄像系统输出的所述图像信号，生成并输出与所述生物体有关的信息，/n所述图像信号包括进入到所述生物体的内部并散射之后从所述生物体的所述内部射出的散射光的成分，/n所述运算电路基于所述散射光的成分，生成与所述生物体有关的生物体信息。/n

【技术特征摘要】
20150604 JP 2015-1138981.一种生物体信息检测装置，具备：
光源，将由光形成的多个光点以所述多个光点在生物体的表面离散排列的方式投影至所述生物体；
摄像系统，包括检测所述光的多个光检测单元，生成并输出表示所述多个光点被投影至的所述生物体的图像的图像信号；以及
运算电路，使用从所述摄像系统输出的所述图像信号，生成并输出与所述生物体有关的信息，
所述图像信号包括进入到所述生物体的内部并散射之后从所述生物体的所述内部射出的散射光的成分，
所述运算电路基于所述散射光的成分，生成与所述生物体有关的生物体信息。


2.如权利要求1所述的生物体信息检测装置，
所述图像信号还包括在所述生物体的表面反射的直接反射光的成分，
所述运算电路除去所述直接反射光的成分。


3.如权利要求2所述的生物体信息检测装置，
所述运算电路对所述图像信号的至少一部分进行低通滤波处理，从而除去所述直接反射光的成分。


4.如权利要求1所述的生物体信息检测装置，
所述生物体信息包括从由与所述生物体的心率有关的信息、与血压有关的信息以及与血流量有关的信息构成的组中选择的至少一个信息。


5.如权利要求1所述的生物体信息检测装置，
所述光包括650nm以上且950nm以下的波长的光。


6.如权利要求1～5中任一项所述的生物体信息检测装置，
所述光源投影随机的光点图案。


7.如权利要求1所述的生物体信息检测装置，
所述摄像系统还包括：
带通滤光器，供包括所述光源所发出的所述光的波段的至少一部分在内的波段的光透射；以及
摄像元件，具有配置有所述多个光检测单元的摄像面，透射了所述带通滤光器的光向所述摄像面入射...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边尚志，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP