用于基于生命体征来检测对象的装置和方法

文档序号:9308640阅读:396来源:国知局
用于基于生命体征来检测对象的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于基于生命体征来检测对象的装置和方法,其中,确定来自视场的图像数据,其中,基于从所述对象接收到的移动样式来识别生命体征。
【背景技术】
[0002]能够使用诸如视频摄像机的非接触式传感器来远程监测对象或患者的生命体征以及尤其是对象的呼吸率。从WO 2012/140531A1已知用于借助于样式检测根据图像数据来确定呼吸率的一般方法。由于感兴趣对象能够自由地被定位在相机的视场中,所以应当从其导出生命体征的对象和相关区域必须被检测并被定义以用于提取期望的生命体征信息。另外,视场中的不同人必须被识别并被区分以用于精确的远程测量。
[0003]对感兴趣区域的传统识别一般基于对人类的检测,例如对脸或胸的检测,或者通过使用背景分割。
[0004]针对对人类的识别并且针对测量诸如来自感兴趣区域的脉搏或呼吸率的生命体征,US 2009/01411241建议检测对红外视频片段的轮廓分割以选择表示要被测量的对象的一部分的感兴趣区域。
[0005]另外,US 2009/0226043 Al公开了一种用于检测呼吸样式的方法,其中,基于指示要被检测的人的行为偏差的呼吸样式变化来识别感兴趣区域以及尤其是感兴趣的人或不同感兴趣的人。
[0006]已知的识别方法的缺点是相机必须被固定并且额外的背景信息是必需的以便检测视场中的人类。另外,如果视场中的人部分地被挡住或者如果在已经由相机识别了背景之前人遮挡了背景,则已知的方法是不适用的或不可靠的。

【发明内容】

[0007]因此,本发明的目的是提供一种用于基于生命体征来识别对象的装置和方法,所述装置和方法提供较高的使用灵活性和对象检测的较高可靠性。另外,本发明的目的是提供一种计算机程序,当在所述计算机程序在计算机上执行时,所述计算机程序令计算机基于生命体征来检测对象。
[0008]根据本发明的一个方面,提供了一种用于基于生命体征来检测对象的装置,包括:
[0009]-图像探测单元,其用于探测来自视场的辐射并且用于提供来自所述视场的图像数据,
[0010]-探测单元,其用于定义所述图像数据中的图像区段并且用于检测不同图像区段中的移动样式,
[0011]-识别单元,其用于基于所述移动样式来识别所述不同图像区段中的生命体征,以及
[0012]-分析单元,其用于分析所述图像数据,其中,所述分析单元适于基于所述图像区段或图像区段的组的空间分开来检测所述视场中的不同对象,在所述图像区段或所述图像区段的组中识别到所述生命体征。
[0013]根据本发明的另一方面,提供了一种用于基于生命体征来检测不同对象的方法,包括以下步骤:
[0014]-探测来自视场的辐射并提供来自所述视场的图像数据,
[0015]-定义所述图像数据中的图像区段并检测不同图像区段中的移动样式,
[0016]-基于所述移动样式来识别所述不同图像区段中的生命体征,并且
[0017]-基于所述图像区段或所述图像区段的组的空间分开来检测所述视场中的所述不同对象,在所述图像区段或所述图像区段的组中识别到所述生命体征。
[0018]根据本发明的又一方面,提供了一种包括程序代码单元的计算机程序,所述程序代码单元用于当所述计算机程序在计算机上执行时令计算机执行根据本发明所述的方法的步骤。
[0019]在从属权利要求中限定了本发明的优选实施例。应当理解,要求保护的方法具有与要求保护的设备以及从属权利要求中所限定的相似和/或相同的优选实施例。
[0020]本发明是基于这样的构思的:基于呼吸信号的位置来识别视频序列中的不同对象,所述对象例如人类。通过识别从所述视场导出的所述图像中的移动样式来检测呼吸运动。为了识别所述呼吸信号的位置,所述图像数据被分成不同图像区段,对所述图像区段分别进行分析并且根据所述图像区段来确定移动样式。基于在其中识别到生命体征的这些图像区段的空间分开来识别所述视场中的不同对象。换言之,如果所述生命体征是在彼此分开各自的距离的不同图像区段处检测到的,则所述体征被识别为来自所述视场中的不同对象。由于本发明的装置和本发明的方法仅仅基于对移动样式的识别并且不基于背景分割或基于对要被测量的人的轮廓识别,因此所述装置和所述方法能够以高灵活性被使用并且提供对所述视场中的不同人的可靠识别。
[0021]在优选实施例中,所述移动样式是基于帧检测或边缘检测被确定的。这是用于甚至在要被测量的人的皮肤例如由衣服遮盖的情况下检测所述视场中的对象的呼吸的可靠可能性。
[0022]在优选实施例中,所述识别单元适于根据针对所述图像区段中的每个的各自的移动样式来导出交变信号。这是用于以低技术努力来识别来自对象的生命体征信息并且将所述生命体征与所述图像数据中的其他信号区分开的简单解决方案。
[0023]在优选实施例中,所述识别单元包括频率分析设备,所述频率分析设备用于分析所述交变信号的频率谱以便识别所述生命体征。这是用于以低技术努力来识别所述生命体征的可靠解决方案,因为所述生命体征具有特征频率范围。
[0024]在所述频率分析设备适于基于所述交变信号中的每个来确定谱参数以用于识别所述生命体征的情况下,这是进一步优选的。这是用于识别所述生命体征的可靠可能性,因为所述生命体征通常具有小的频率范围并能够容易地与不是基于生命体征的其他交变信号区分开。
[0025]在优选实施例中,所述分析单元适于基于各自的交变信号来将连接的图像区段组合到第一组图像区段。这是用于以低技术努力来识别所述视场中的一个对象的可靠可能性,因为假设彼此连接的所述图像区段表示单个对象的生命体征。
[0026]根据优选实施例,所述分析单元适于基于各自的谱参数和预定义阈值来将所述连接的图像区段组合到所述第一组图像区段。换言之,彼此相邻并具有大于所述预定义阈值的谱参数的所述图像区段被分组到所述第一组图像区段,以便识别出所述视场中的第一对象。这是用于将单个对象的生命体征与背景信号并且与所述图像数据中的噪声区分开的简单解决方案。
[0027]在优选实施例中,所述分析单元适于基于所述各自的交变信号来将与第一组区段分开的连接的图像区段组合到第二组图像区段。这是用于识别从第二对象接收到的生命体征的简单解决方案,因为能够容易地通过对所述图像区段的彼此分开来区分不同生命体征。
[0028]在优选实施例中,所述分析单元适于基于各自的谱参数和预定义阈值来将所述连接的图像区段组合到所述第二组图像区段。这是用于识别不同图像区段的可靠解决方案,所述不同图像区段每个接收来自所述第二对象的移动样式。
[0029]在优选实施例中,所述频率分析设备适于将预定义谱范围的谱能量确定为所述谱参数。这是用于确定所述移动样式的信号强度以便识别是否接收到生命体征并且以便定义来自各自的对象的感兴趣区域的简单可能性。
[0030]在优选实施例中,所述第一组图像区段是通过基于所述谱参数来选择初始图像区段而被定义的,并且其中,与所述初始图像区段相邻的图像区段基于各自的谱参数和预定义阈值水平被选择为第一组的连接的图像区段。这是用于定义所述第一组图像区段以便检测所述视场中的所述第一对象的可靠可能性,因为能够容易地基于所述谱参数的信号质量来识别出所述初始图像区段,并且
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