用于执行光电容积描记的方法和系统的制作方法

专利名称：用于执行光电容积描记的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光电容积描记的方法、用于执行光电容积描记的系统、以及计算机程序。
背景技术：
Verkruysse, W.等人 2006 年 12 月 22 日在 Optics Express 第 16 (26)期第21434-21445 页发表的 “Remote plethysmographic imaging using ambient light” 中公开了一种方法，在该方法中，使用环境光和处于电影模式的简单的消费级数码相机远程地测量光电容积描记信号。心率和呼吸率能够被量化为多达几个谐波。虽然绿色信道具有对应于(氧合)血红蛋白吸收峰值的最强的光电容积描记信号，但是红色信道和蓝色信道也包含在光电容积描记信息中。已知方法的问题是，绿色信道可能遭受噪声，这种噪声使得它难以恢复所关注的光电容积描记信息。这对于甚至更大范围的仅与生物计量信号有很弱的相关性的其它信道亦是如此。

发明内容
期望提供上述类型的方法和系统，所述方法和系统即使在绿色信道中存在噪声的情况下，也增加能够恢复相对清晰的生物计量信号的可能性。该目的通过根据本发明的方法实现，该方法包括
基于来自至少一个传感器的至少一个信号进行处理以提取关于周期生物现象的特性的信息，所述至少一个传感器被布置用以捕获来自有生命主体的光，
其中来自至少一个传感器的信号中的至少一个通过使用光源和滤光器中的至少一者获得，该滤光器被放置在所述至少一个传感器的前面，所述至少一个传感器被调谐到水的吸收光谱中的峰值。因此，该方法使用对因脉动血浆流所引起的反射和/或透射光的变化敏感的信道。该信道中的信号能够结合如下信道或作为如下信道的替代而使用对受照区域内的氧合血红蛋白的总量变化敏感的信道。因为使用了不同频率的光，所以存在如下更大的可能性在绿色信道中存在噪声的情形下将获得更强的信号。在一个实施例中，峰值在对应于750nm以上的空气中电磁辐射的波长范围的范围内。该实施例适合于用在不期望具有可见光的情况下。实例包括公共空间、军事检伤诊所、夜间监测和新生儿保温箱。在该实施例的变型中，峰值在对应于小于IlOOnm的波长范围的范围内。该实施例具有如下效果使用在硅技术中实现的(包括光电二极管阵列的)光敏传感器是可能的。这样的传感器通常在约800nm或900nm显示它们的灵敏度中的峰值。在IOOOnm处，灵敏度略低，但是仍然高得足以检测该光谱范围内的光子，在该光谱范围内具体、在970nm处也存在水的吸收光谱中的有利峰值。存在许多可商购且便宜的硅基传感器，例如CMOS和CCD阵列。该方法的一个实施例包括将偏振光引导至有生命主体上并且通过偏振相关滤光器捕获来自有生命主体的光。该实施例具有排除环境光的效果，该环境光具体地还包括具有周期分量的光。在一个实施例中，通过使用光源和滤光器中的至少一者所获得的信号从第一传感器获得，所述滤光器被放置在至少一个传感器前面，所述至少一个传感器被调谐到水的吸收光谱中的峰值，并且第二信号从第二传感器获得，该第二传感器被布置用以捕获在不同于第一传感器的波长范围内的来自有生命主体的光。来自第一传感器的信号，虽然包括代表脉动血流的强分量，但是还能够包括因有生命主体的移动和/或光照变化所导致的伪像。第二信号能够代表捕获的如下光这种光在对血流变化不是特别敏感的波长范围内，但是包括因有生命主体的移动和/或光照变化所导致的同样的伪像。因此，该第二信号能够被用来通过除去不代表一般周期生物现象的分量来校正该第一信号。该实施例的变型包括使用分束装置将来自有生命主体的光分成被引导至第一传感器上的光束和被引导至第二传感器上的光束。这使得使用来自第二传感器的信号所执行的校正更准确，因为信号包括代表光照变化或有生命主体的同一表面面积的移动的分量。分光可以在波长域内或它可以是偏振分光。进一步的变型包括从至少基于第一信号和第二信号中的仅第一信号的信号中减去至少基于第一信号和第二信号中的仅第二信号的信号。该变型能够利用相对简单的信号处理技术实现。不需要复杂的信号分析。特别地，也能够在时间域中执行该减法。在减法操作中所使用的信号能够是至少基于来自第一传感器和第二传感器的信号，因为它们对应或因为它们可通过施加小于或大于I的增益获得，这取决于实施方式。进一步变型包括在使用传感器捕获来自有生命主体的光之前，使用传感器捕获来自校准表面的光，并且至少基于来自传感器的信号对影响光的捕获和信号的提供中的至少一项的参数进行调整，以便至少基于来自第一传感器和第二传感器的信号对于彼此调整各自信号的振幅和相位中的至少一个。当对有生命主体应用该方法时，效果是来自第一传感器和第二传感器的信号、或基于可通过简单乘法获得的这些各自信号的信号例如能够尤其也在时间域中直接从彼此中减去。根据本发明的另一方面，提供了用于执行光电容积描记的系统，该系统包括
至少一个传感器，该至少一个传感器用于捕获来自有生命主体的光；
信号处理系统，该信号处理系统被布置为基于来自所述至少一个传感器的至少一个信号对信号进行处理以提取关于周期生命现象的特性的信息；以及
光源和滤光器中的至少一个，所述滤光器被放置在传感器中的至少一个的前面，所述传感器被调谐至水的吸收光谱中的峰值。 在一个实施例中，系统被布置用以执行根据本发明的方法。


将参考附图更详细地解释本发明，其中
图I是用于远程光电容积描记的第一系统的示意 图2是用于远程光电容积描记的第二系统的示意图；以及 图3是用于远程光电容积描记的第三系统的示意 图4是示出了获得用于分析的信号以确定周期生物现象的特性的第一方法中的步骤的流程 图5是示出了获得用于分析的信号以确定周期生物现象的特性的第二方法中的步骤的流程图；以及
图6是用于远程光电容积描记的第四系统的示意图。
具体实施例方式将在本文描述用于远程光电容积描记的系统的几个实施例。光电容积描记是用于利用皮肤反射率变化来特征化某些周期生理现象的方法。人的皮肤能够被模型化为带有至少两个层的物体，所述两个层之一是表皮层(薄的表面层)，并且另一个是真皮层(表皮层下面的较厚的层)。大约5%的入射光线在表皮层中反射，这对于所有波长和肤色均是如此。剩余的光以被称为(《二色反射模型》(Dichromatic Reflection Model)中所描述的)身体反射的现象在该两个皮肤层内被散射和吸收。表皮层表现得像光学滤光器，主要吸收光。在真皮层中，光被散射和吸收。吸收取决于血液成分，因而吸收对血流变化敏感。真皮层的光学性质通常对所有人种相同。真皮层包含密集的血管网络，占成年人总的血管网络的约10%。这些血管根据身体内的血流收缩。因此，它们改变真皮的结构，这影响皮肤层的反射率。因此，心率能够根据皮肤反射率变化而确定。用于光电容积描记的第一系统(图I)包括光源I和光学系统，该光学系统用于将来自光源的光聚焦到例如人类的有生命主体的暴露皮肤的区域上。在示出的实施例中的光学系统包括分束器2和第一透镜3。反射光被第一透镜3收集，在分束器2中反射并且由第二透镜4聚焦到光敏传感器5上。在其它实施例中，光学系统包括其它元件，所述其它元件包括一个或多个诸如透镜、聚光器、分束器、棱镜等的元件。在示出的实施例中，光经过滤光器6。滤光器6至少是波长相关的，被布置用以让集中在对应于水的吸收光谱中的峰值的波长上的窄带波长通过。通带具有依赖于水的吸收光谱中的峰值位置的宽度。通常，该宽度使得吸收峰的半高宽包含在通带内。因此，宽度的范围可从IOOnm到I ii m。水的吸收光谱中的峰值出现在对应于可见光谱内的514nm、606nm、660nm和739nm的波长的频率处。其它峰值出现在恰好在光谱的可见部分之外的836nm和970nm处。后一个值用在如下实施例中其中环境照明度低并且光源I不会发出太多可见光。实际上，在某些这样的实施例中，完全不使用光源1，由光敏传感器5所提供的信号完全因反射的环境电磁辐射而产生。在使用了光源I的实施例中，滤光器6和光源I可以是偏振相关的。这样，来自光敏传感器5的信号通常能够保持不因改变环境光等级而变化。
在示出的实施例中，来自光敏传感器5的信号通过数据处理装置7获得，该数据处理装置可以是被编程的通用计算装置或特定应用装置。数据处理装置7还对控制器8和驱动器9提供控制信号，所述控制器8和驱动器9用于对光源I提供动力。在一个实施例中，这两个组件8、9连同数据处理装置7整合到单个装置中。为了增加来自光敏传感器5的信号的信噪比，可以利用外差探测。由光源I所发出的光被调制成处于某个频率V处。因此，光敏传感器5将提供处于相同频率下的信号和处于其它频率下的光。处于其它频率下的光能够被丢弃。在一个实施例中，光源I被布置用以发出具有宽光谱的光。在另一个实施例中，光源I被调谐到对应于水的吸收光谱中的峰值的频率。具体地，该频率通常与波长相关滤光 器6被调谐到的频率相同。如果该频率对应于836nm或970nm的空气中的波长，则不会发出可见电磁辐射。数据处理装置7执行诸如过滤和分析之类的操作。具体地，数据处理装置7被布置用以确定在哪个频率处信号或滤过的信号的光谱至少在预定的范围内具有局部最大值，所述预定范围对应于与周期生物现象相关联的信号预期会出现的范围。因此，能够确定从其发出捕获的光的个人的心率或呼吸率。代表确定的值的信息被提供在输出装置10上。除在不同频率下的光之外，使用在对应于水的吸收光谱中的峰值的频率下的光也是可能的。这示出在图2中，图2示出类似于图I的系统的系统，除了图2带有三个光源11-13之外。在示出的实施例中，还使用了包括如下部分的光学系统分束器14 ;第一透镜15，该第一透镜15用于将光聚焦到生物的暴露的皮肤上并且收集从皮肤反射回的光；以及第二透镜16和偏振相关滤光器17。三个光敏传感器18-20中的每一个在不同的光谱范围内对电磁辐射敏感，这些范围中的至少一个是有限的。这三个范围可以重叠。三个光敏传感器18-20中的一个被调谐到水的吸收光谱中的峰值。在一个实例中，三个光敏传感器18-20中的另一个被调谐到对应于绿光的在500nm至600nm的范围内的波长范围。因此，该传感器对皮肤中氧合血红蛋白的总量上的变化敏感。三个传感器18-20中的第三个能够被调谐到如下波长范围该波长范围对皮肤的反射率上的变化不是特别敏感。实际上，光敏传感器18-20中的第三个能够简单地探测跨越整个光谱的光强度的变化。来自光敏感传感器18-20的信号被提供给数据处理装置21，该数据处理装置21对这些信号进行处理以提供信号，所述信号能够被分析以确定对应于例如心率值的周期生物现象的分量的特性。为此，能够确定来自被调谐到绿光的传感器的信号与来自被调谐到水的吸收光谱中的峰值的传感器的信号之间的相关(correlations),而这些信号能够根据来自第三传感器的信号而去相关(decorrelated)。这产生如下单个信号该单个信号因皮肤反射率变化而具有相对清晰且强烈的分量。为了确定例如频率的信号的特性，由数据处理装置21执行对信号的分析(步骤47)。代表特性的信息被提供在输出装置22上。为了进一步改进信噪比，示出的实施例利用了已调谐的光源11-13，所述已调谐的光源被布置用以发出在电磁福射光谱范围内的光，所述电磁福射光谱范围对应于光敏传感器18-20被调谐到的范围。驱动器23和控制器24被提供以为光源11-13提供动力。控制器24连接到数据处理装置21。如在图2的实施例中，外差探测能够被用来进一步改进信噪比。转到图3，用于利用成像进行远程光电容积描记的系统包括数据处理系统25和摄像机26。摄像机26被布置用以对数据处理系统25的接口 27提供一系列图像。数据处理系统25包括数据处理装置28和主存储器29，所述数据处理装置和主存储器用于执行包括在软件中的指令，该软件储存在大容量存储装置30上。数据处理系统25进一步包括到诸如显示器的输出装置32的接口。图4中示出了由数据处理系统25执行的光电容积描记方法的第一个实施例。在该实施例中，为了确定摄像机26的适当的设置 ，首先完成初始化步骤33。为此，在捕获一系列数字图像的同时，数据处理系统25使得摄像机26的帧速率、曝光时间、像素时钟(该设置确定获取像素值的速率)和摄像机信道(camera channel)的增益被改变。确定序列中每个图像的至少一部分的(空间)平均亮度，并且针对设置的每个新值对平均亮度上的周期波动的大小进行确定。如下设置被选定供随后在该方法中使用这些设置的大小至少在光谱范围内具体地高达IOOHz的范围内是最小的。代替确定图像的至少一部分的空间平均亮度，能够确定单独的像素的亮度波动。选择摄像机26的设置的效果是，周期背景光照波动在最大可能的程度上不出现在应用该方法的剩余部分的图像序列中。在下一个步骤34中，从摄像机26获得图像的序列35。在一个实施例中，摄像机26设置有单个滤光器，该滤光器被调谐到对应于水的吸收光谱中的峰值的波长。具体地，如在以上讨论的实施例中，该波长可以是对应于例如514nm、606nm、660nm或739nm的光谱的可见部分中的频率的波长。在另一个实施例中，该频率可以恰好在例如836nm或970nm的光谱的可见范围之外，这再一次允许使用对光谱中的那一部分敏感的普通硅基光敏传感器阵列。在可替换的实施例中，摄像机26设置有多个滤光器，使得序列35中的每个图像对应于多个图象帧，每个图像帧包括代表电磁辐射光谱的不同范围内的光强度的一系列像素值。图像帧的至少一个序列对应于集中在对应于水的吸收光谱中的峰值的频率上的有限范围。随后，对图像35进行处理(步骤36)以去除非周期背景信号。为此，形成了对应于图像35的一部分或全部的时变平均亮度的校正信号。在示出的实施例中，然后根据校正信号对图像35的像素数据去相关。用于取消线非线性互相关的算法本身是已知的。进一步图像处理可以发生在该步骤36中例如以补偿照相机运动。在接着来的两个步骤37、38中，在图像的序列35中的至少一个上执行图像分割法。具体地，在这些步骤37、38中执行用于探测身体部位(通常是人类的面部)的算法。在 Viola，P.和M.J. 2001 年 7 月 13 日在 Proc. Of IEEE Workshop onstatistical and computational theories of Fisio/ 上发表的 “Robust real-timeobject detection”中描述了合适的算法。基于对具有特定形状和/或颜色(例如肤色)的分段进行识别的其它合适的算法是已知的，并且所述其它合适的算法能够代替或结合文献中所描述的该算法使用。通过图像的序列35对被确定为对应于所需类型的身体部位的至少一个不同的分段39进行跟踪(步骤40)。也就是说，分段39被放置，即，它的位置通过比较序列35中的图像与图像35内的身体部位的定量移动而确定。适当的跟踪算法例如从/万欣Transactionson circuits and systems for video technology 1993 年 10 月第 3 (5)期第 368-379页 De Haan 等人发表的 “True-motion estimation with 3-D recursive search blockmatching” 得知。随后，针对每个选定的且被跟踪的分段39，对图像分段39内的测量区41进行选定(步骤42)。该步骤42涉及对多个图像部分的像素数据的空间分析(每个部分在大小上是一个或多个图像点)，以确定具有类似特性的一组邻近部分。这些部分被选定以形成测量区41。相对于被跟踪的分段39确定测量区41的位置，测量区41被包括在该被跟踪的分段39中，因此该测量区41同样被跟踪。下一个步骤43涉及亮度信号44的产生，亮度信号44的每个值是来自图像的序列35的特定的一个中的测量区41的像素值的组合。在图像包括对应于电磁辐射光谱中不同范围的图像帧的情况下，该步骤43可以包括多个步骤(未详细示出)，其中针对图像帧的每一个序列形成独立信号。然后，对这些独立信号进行处理以提供单个信号44。具体地，在图像帧的一个序列对应于对应于水的吸收光谱中的峰值的频率范围，并且另一个序列对应于绿光的情况下，仅能够保持普通信号分量。对应于一般强度等级的序列或对因脉动血流而导致的变化不敏感的子范围可以被用来去除噪声。然后(步骤45)，亮度信号44集中在其平均值上，产生代表至少基于来自图像的序列35中的每一个的多个像素值的值上的变化的最终信号46。在可替换的实施例中，使用了用于提取亮度信号44的动态范围的大约1%的变化的不同的技术，例如涉及微分(differentiation)步骤的过滤操作。最后(步骤47)，对正受到监测的周期生物现象的特性进行提取。例如，该特性可以是正受到监测的个人的心率。信号46的光谱中的局部最大值能够使用例如快速傅里叶变换而确定。图5中示出了图4的方法的可替换的方法。例如，该实施例还允许生成相位图(phase maps)。图5的方法也以初始化步骤48开始，以便为摄像机26确定适当的设置。在捕获一系列数字图像的同时，数据处理系统25使得摄像机26的帧速率、曝光时间、像素时钟(确定获取像素值的速率的设置)和摄像机信道的增益被改变。确定序列中每个图像的至少一部分的(空间)平均亮度，并且针对设置的每个新值确定平均亮度中的周期波动的大小。如下设置被选定供随后在该方法中使用这些设置的大小至少在光谱范围内具体地高达IOOHz的范围内是最小的。代替确定图像的至少一部分的空间平均亮度，能够确定单独的像素的亮度波动。然后(步骤49)，获得图像序列50。如在图4的实施例中，该序列50能够由图像帧的多个序列组成，每个序列对应于电磁辐射光谱的不同部分(即不同的颜色信道，如果仅使用了可见光谱)。对图像50进行处理以利用校正信号去除非周期背景信号，所述校正信号对应于图像50的一部分或全部的时变平均亮度(步骤51)。该步骤类似于图4的方法中的相应的步骤36。
然后(步骤52)，在图像50上叠置栅格，这种栅格将每个图像划分成多个测量区或至少潜在的测量区。每个测量区包括多个像素值。针对如由栅格所限定的至少一个但更一般而言的多个测量区提取信号53a_n (步骤54)。该步骤54涉及将来自测量区的像素值合并到单个值中，使得信号53的每个值基于仅来自图像50之一的像素值。因此，结果是代表关联测量区的亮度的一组时变信号53a-n。在一个实施例中，像素值通过平均而合并。在另一个实施例中，像素值通过取平均值而合并。合并去除了随机噪声，导致信号带有对应于周期生物现象的更强的分量。在图像的序列50是由图像帧的多个序列组成的情况下，每个序列与电磁辐射光谱的不同范围相关联，来自组成图像的每个图像帧中相应的测量区的像素值被合并。这种组合诸如用以去除背景信号或增强对应于生物信号的分量。因此，在图像帧包括对应于集中在水的吸收光谱中的峰值上的光谱范围中的强度值的像素值以及对应于500nm和600nm 之间的范围内的光谱范围中的强度值的像素值的情况下，合并步骤54可以包括互相关步骤。接着(步骤55)，信号53a_n集中在它们的平均值上，产生至少代表基于关联的各自测量区的像素值的值上变化的其他组信号56a-n。代替使信号53a_n集中在它们的平均值上，可以使用适合于提取信号53a-n的动态范围的大约1%的变化的另一操作，例如，微分(differentiation)或类似的过滤操作。最后(步骤57)，确定至少一个最终信号56a_n的至少一个的分量的特性。例如，能够确定信号56a-n的光谱中的局部最大值的频率，以便建立在图像的序列50中所代表的人的心率值。在另一个实施例中，其中使用了所有的测量区，创建了相位图。在另一个实施例中，使用信号56a-n的聚类(clustering)或从最终信号56a_n所获得值来建立使生物现象特征化的一致值(consensus value)。图6中不出了用于光电容积描记的系统的不大一样的实施例。该系统获得两个信号，其中一个信号被用来去除来自另一个信号的运动和光照伪像。在示出的实施例中，该系统包括光源58。光源58能够发出具有两个峰值的光谱，它能够发出连续光谱或它能够发出具有两种特性的光。在可替换的实施例中，不使用光源58。改为使用环境(白)光。图6的系统还包括光学系统,该光学系统包括第一分束器59 ;第一透镜60,该第一透镜用于将来自光源58的光聚焦到生物的暴露的皮肤上并且收集从皮肤反射回的光；以及第二透镜61。由第二透镜61所收集的光被传递到第二分束器62。第二分束器62可以是偏振相关或波长相关分束器。它将包括至少两个波长的光分成独立的光束。第一光束经由第一滤光器64被引导至第一传感器63上。第一滤光器64被调谐到水的吸收光谱中的峰值。在一个实施例中，所述峰值在对应于750nm以上的波长范围的范围内。此外，范围可以终止在IlOOnm以下。第二光束经由镜65和第二滤光器66被引导至第二传感器67上。第二滤光器66被布置用以传递不同于第一滤光器64的波长范围内的光，使得第二传感器67被布置用以捕获来自有生命主体的在不同于第一传感器63的波长范围内的光。观察到，不同的波长范围能够与第一滤光器64被调谐到的波长重叠。具体地，第二滤光器66完全能够省去,使得第二传感器67提供代表环境光等级的信号。然而，一般而言，不同的波长范围将从第一滤光器64的通带分离。来自传感器63、67的信号被提供给信号减法装置68 (例如运算放大器)，使得来自第二传感器67的信号被从来自第一传感器63的信号中减去。将结果提供给数据处理装置67，该数据处理装置67处理例如分析差信号(difference signal)以提供对应于例如心率值的周期生物现象的分量的输出特性。数据处理装置21对信号的分析可以包括确定信号的特性，例如频率。代表特性的信息被提供在输出装置68上。为了进一步改进信噪比，可以使用外差探测，为此提供驱动器69和控制器70以对光源58提供动力。为了确保从来自第一传感器63的信号减去的信号实际上去除了因有生命主体的运动和/或有生命主体的环境上的光照变化所导致的分量，在有生命主体上使用图6的系统之前，执行校准步骤。在校准步骤中，提供了校准表面，来自光源58的光被聚焦到该校准表面上。在一个实施例中，该校准表面是具有已知散射性质(诸如波长、到第一透镜60的光轴的角度、以及偏振)的白色漫射器。然后，对两个传感器63、67的灵敏度和增益进行调整，调整方式使得被提供给信号减法装置68的信号在相位和振幅上是相同的。在一个实施例中，该校准阶段针对角度、波长和偏振的不同的组合来执行。校准不必在现场执行，但是可以在制造图6的系统时执行。在一个实施例中，使用数据处理装置67来重新调用正确的设置。应注意，上述实施例示出而不是限制本发明，并且在不脱离所附权利要求的范围的情况下，本领域的技术人员将能够设计许多替代实施例。在权利要求中，置于圆括号之间的任何标号不得被解释为限制权利要求。词语“包括”不排除不同于权利要求中所列出的那些的元件或步骤的存在。元件前面的词“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。在相互不同的从属权利要求中陈述特定技术措施这一事实并不意味着这些技术措施的组合不可以加以利用。在图1-3的实施例的变型中，数据处理装置7、21或数据处理系统25提供输出信号，该输出信号具有对应于所关注的周期生物现象的频率的频率，该输出信号能够用来门控制(gate)诸如成像装置的其它装置(未示出)。
在图3的实施例的变型中，数据处理系统25包括到一个或多个光源的接口。光源中的一个能够被调谐到水的吸收光谱中的峰值，具体地为以上给出的电磁波谱的近红外部分中的波长值中的一个。
权利要求
1.一种光电容积描记的方法，包括 基于来自至少一个传感器(5; 18-20; 26; 63)的至少一个信号(35; 50)对信号(46; 56)进行处理，所述至少一个传感器被布置用以捕获来自有生命主体的光以提取关于周期生物现象的特性的信息， 其中来自至少一个传感器(5; 18-20; 26; 63)的至少一个信号(35; 50)通过使用光源(1；11-13)和滤光器出；17;64)中的至少一个来获得，所述滤光器被放置在所述至少一个传感器(5;18，19，20; 26;63)前面，所述至少一个传感器被调谐到水的吸收光谱中的峰值。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述峰值在对应于750nm以上的空气中的电磁辐射的波长范围的范围内。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述峰值在对应于小于IlOOnm的波长范围的范围内。
4.根据权利要求I所述的方法,包括将偏振光引导至有生命主体上并且通过偏振相关滤光器出；17)捕获来自所述有生命主体的光。
5.根据权利要求I所述的方法，其中通过使用光源和滤光器中的至少一个所获得的所述信号是从第一传感器￠3)获得的，所述滤光器被放置在所述至少一个传感器前面，所述至少一个传感器被调谐到水的吸收光谱中的峰值，并且第二信号是从第二传感器(67)获得的，所述第二传感器被布置用以捕获来自所述有生命主体的在不同于所述第一传感器(63)的波长范围内的光。
6.根据权利要求5所述的方法，包括使用分束布置￠2)来将来自所述有生命主体的光分成被引导至所述第一传感器(63)上的光束和被引导至所述第二传感器(67)上的光束。
7.根据权利要求5所述的方法，包括从至少基于第一信号和第二信号中的仅第一信号的信号中减去至少基于第一信号和第二信号中的仅第二信号的信号。
8.根据权利要求5所述的方法，包括在使用所述传感器出3，67)捕获来自所述有生命主体的光之前，使用传感器(63，67)捕获来自校准表面的光，并且至少基于来自传感器(63，67)的信号对影响光的捕获和信号的提供中的至少一项的参数进行调整，以便至少基于来自第一传感器和第二传感器(63,67)的信号对于彼此调整各自信号的振幅和相位中的至少一个。
9.一种用于执行光电容积描记的系统，包括 至少一个传感器(5; 18-20; 26; 63)，所述至少一个传感器用于捕获来自有生命主体的光; 信号处理系统(7; 21; 25; 67)，所述信号处理系统被布置用以基于来自至少一个传感器(5; 18-20; 26; 63)的至少一个信号(35; 50)对信号(46; 56)进行处理，以提取关于周期生命现象的特性的信息；以及 光源(I; 11-13)和滤光器出；17;64)中的至少一个，所述滤光器被放置在所述传感器(5; 18-20; 26; 63)中的至少一个的前面，所述传感器被调谐至水的吸收光谱中的峰值。
10.根据权利要求9所述的系统，所述系统被布置用以执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法。
全文摘要
光电容积描记的方法包括基于来自至少一个传感器(5;18-20;26;63)的至少一个信号(35;50)对信号(46;56)进行处理，所述至少一个传感器被布置用以捕获来自有生命主体的光以提取关于周期生物现象的特性的信息。来自至少一个传感器(5;18-20;26;63)的信号(35;50)中的至少一个通过使用光源(1;11-13)和滤光器(6;17;64)中的至少一个获得，该滤光器被放置在所述至少一个传感器(5;18-20;26;63)的前面，所述至少一个传感器被调谐到水的吸收光谱中的峰值。
文档编号A61B5/024GK102647941SQ201080055343
公开日2012年8月22日 申请日期2010年10月4日 优先权日2009年10月6日
发明者G.森尼尼, I.O.基伦科, V.诊妮 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司