本发明专利技术涉及一种用于检测人的呼吸运动的呼吸运动检测装置(1)。照射器(3)用照射图案(11)照射人(2)，并且检测器(4)随时间检测人(2)上的照射图案(11)。呼吸运动信号确定单元(5)根据检测的照射图案确定时间呼吸运动信号，该时间呼吸运动信号指示人(2)的呼吸运动。照射图案随着人的略微移动而显著变形。因此，由于呼吸运动信号确定单元(5)适于根据检测的照射图案确定时间呼吸运动信号，所以甚至可以确定人的略微呼吸移动。因此可以提高检测人的呼吸移动的灵敏度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种用于检测人的呼吸运动的呼吸运动检测装置、呼吸运动检测方法和呼吸运动检测计算机程序。
技术介绍
DE 10 2004 033 907 Al公开ー种用于监视在家庭环境中关于气息中断和/或打鼾患者的装置。该装置包括用于照射患者的红外线光源和用于从患者捕获红外线图像的红外线相机。该装置进ー步包括用于检测患者的气息声音的有向麦克风。捕获的红外线图像和检测的气息声音用于确定气息中断和/或打鼻干。 需要附加有向麦克风用于检测气息声音，因为红外线检测系统的灵敏度对于确定气息中断和/或打鼾而言太低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种用于检测人的呼吸运动的呼吸运动检测装置、呼吸运动检测方法和呼吸运动检测计算机程序，其中可以通过使用光检测器来提高检测呼吸运动的灵敏度。在本专利技术的第一方面中，呈现ー种用于检测人的呼吸运动的呼吸运动检测装置，其中呼吸运动检测装置包括-照射器，用于用照射图案照射人，-检测器，用于随时间检测人上的照射图案，-呼吸运动信号确定单元，用于根据检测的照射图案确定时间呼吸运动信号，该时间呼吸运动信号指示人的呼吸运动。照射图案随着人的略微移动而显著变形，这些移动例如在未用照射图案照射的人的时间连续图像中几乎不可检测。由于呼吸运动信号确定单元适于根据检测的照射图案、即根据照射图案的变形来确定时间呼吸运动信号，所以甚至可以确定人的略微呼吸移动。因此可以提高检测人的呼吸移动的灵敏度。呼吸检测装置优选地不引人注目地(unobtrusive)确定人的呼吸运动。优选地无需附着到人的传感器。呼吸运动检测装置可以安装于远程距离。一般而言，如传感器在枕头中或者在床的床垫之下的情形，只要人在视线内就不强迫具体位置。为了检测呼吸运动，优选地至少在人的胸部投射照射图案。由于照射图案对人的胸部运动很敏感，所以呼吸运动检测装置可以适于检测人的深度和浅度气息二者。照射优选地适于向可能躺在床上的人上投射照射图案。检测器优选地是用于随时间捕获人的图像的视频相机，这些图像示出照射图案。检测器因此优选地捕获照射图案的视频，该视频示出照射图案的由人的呼吸移动引起的变形。照射器可以适于用照射图案照射一个或者若干人，其中检测器可以适于随时间捕获ー个或者多个人上的照射图案。呼吸运动信号确定单元然后优选地适于根据覆盖若干人的检测的照射图案确定若干时间呼吸运动信号，这些时间呼吸运动信号指示相应人的呼吸运动。与人关联的呼吸运动信号优选地是数据流、即如果若干人由照射图案照射，则为不同人确定数据流，这些数据流指示相应人的呼吸运动。优选地，并非必需的是向人上(即向人的 皮肤上)直接投射照射图案。照射器可以适于在随着人的呼吸运动而移动的表面上投射照射图案。该表面例如是人的衣物的或者覆盖人的毛毯的表面。照射器因此优选地适于在人躺在其中的床上投射照射图案。照射器优选地适于用静止照射图案照射人。照射器可以基于用于生成照射图案、即纹理化光图案的滑动投射器。照射器可以包括用于在360度的周界中投射光的投射系统，其中检测器可以是捕获照射的区域的相机。可以使用可选地基于凸反射器透镜的宽角度光学器件来构建这样的相机。照射器也可以包括用于在人上创建清晰照射图案的相干光源，比如激光器和衍射光学器件。这样的照射图案一般未受到散焦模糊或者透镜像差。照射器优选地适于用对于人类而言不可见的照射图案照射人。照射器优选地适于用红外线光、特别地用近红外线光照射人，并且检测器优选地是用于随时间捕获人的图像的红外线相机、特别地为近红外线相机，这些图像示出照射图案。照射器例如是发射近红外线光的发光二极管。人因此未被利用照射图案的照射打扰。例如，如果人是睡眠者，则人的睡眠未被照射图案打扰。在又一实施例中，照射器可以适于生成用于用紫外线照射图案照射人的紫外线光。在这ー情况下，检测器适于检测人上的紫外线照射图案。具体而言，检测器是用于捕获紫外线照射图案的视频的紫外线视频相机。在一个实施例中，照射器包括照射源和空间光调制器。照射源可以是优选地发射红外线光的非相干光源、比如发光二极管。如果照射源为非相干光源，则空间光调制器优选地是衰减掩模或者载玻片(slide)。如果照射源是发射优选为红外线光的的相干光源、比如激光器，则空间光调制器优选地是衰减掩模和/或衍射元件。最后的实施方式具有无论在照射器与照射的表面之间的距离如何、可以总是获得清晰的投射照射图案这样的优点。也在这ー实施例中，照射源可以适于发射紫外线光而不是优选的红外线光。呼吸运动检测装置可以包括用于根据确定的呼吸运动信号将输出信号输出的输出単元。输出信号适于根据确定的呼吸运动信号影响人。例如可以输出信号提供的声音、光、温度和/或空气组成的改变来影响人的睡眠/放松状态。另外如果确定的呼吸运动信号指示呼吸不規律，则输出信号可以向人报警，并且例如可以建议医生的访诊。优选的是照射器适于在照射方向上照射人，并且检测器适于在检测方向上检测人上的照射图案，其中照射方向和检测方向不同。照射器和检测器因此优选地布置于不同位置。例如照射器和检测器可以具有约IOcm的距离。进ー步优选的是照射器和检测器适于允许a)照射器在照射角度之下用照射图案照射人的表面，该照射角度限定为在照射方向与垂直于照射的表面的轴之间的角度，并且b)检测器在检测角度之下检测表面上的照射图案，该检测角度限定为在检测方向与垂直于照射的表面的轴之间的角度，其中照射角度大于检测角度。在一个实施例中，照射角度是90度，并且检测角度大于0度而小于90度。这进ー步增加检测的照射图案对人的呼吸移动的灵敏度、因此增加呼吸运动检测装置的灵敏度。在一个优选实施例中，照射器和检测器适于允许照射器在大于70度的照射角度之下用照射图案照射人的表面并且检测器在小于20度的检测角度之下检测该表面上的照射图案。进ー步优选的是照射角度大于80度，并且更进ー步优选的是照射角度大于85度。另外进一步优选的是检测角度小于10度，并且更进ー步优选的是检测角度小于5度。这进ー步增加检测呼吸运动的灵敏度。优选地预对准照射器和检测器，从而检测的照射图案的表观运动在量值上大于人的、具体为人的呼吸运动的表观运动。优选地，对于照射器的不同位置和定向和/或检测器的不同位置和定向，检测所检测照射图案的表观运动和人的表观运动，并且选择照射器的位置和定向和/或检测器的位置和定向，针对其优化所检测照射图案的表观运动与人的表观运动之间的量值差值。·优选的是检测器适于在不同时间检测照射图案的若干图像，其中呼吸运动信号确定单元适于根据时间连续图像中的对应位置的图像值的绝对差值之和确定时间呼吸运动信号。这意味着与时间连续图像内的相同位置对应的图像值彼此相减用于为照射图案的两个时间连续图像生成若干差值并且将这些差值的绝对值求和用于生成在已经捕获两个时间连续图像时的时间的呼吸运动信号。这ー时间例如是已经获取两个时间连续图像时的时间的平均或者已经获取两个时间连续图像中的第一或者第二图像时的时间。通过为照射图案的若干对时间连续图像确定呼吸运动信号，可以计算时间呼吸运动信号。这允许呼吸运动检测装置仅以很低计算成本以简单方式计算呼吸运动信号。在又一实施例中，呼吸运动信号确定单元适于根据时间上接近图像中的对应位置的图像值的绝对差值之和确定时间呼吸运动信号，该时间上接近本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·J·德布瑞杰恩，A·海恩里奇，R·维鲁特尔斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。