用于根据图像数据来确定胸部呼吸信号和腹部呼吸信号的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于确定来自对象的呼吸信号的装置和方法，其中，接收根据视场中的对象确定的图像数据并且基于在图像数据中确定的移动模式来确定呼吸信号。
【背景技术】
[0002]对象或患者的生命体征并且尤其是对象的呼吸率能够通过使用诸如视频摄像机的无接触式传感器远程监测。借助于模式检测根据图像数据确定呼吸率的常见方法从例如WO 2012/1405631 Al已知。由于待测量的对象能够自由地被定位在摄像机的视场中并且由于应当根据其导出生命体征的有关区域能够自由地被定位在摄像机的视场中，必须检测并定义对象和有关区域以提取诸如对象的呼吸率的期望的生命体征信息。另外，为了对生命体征信息的精确远程测量必须定义并区分指示生命体征信息的和不指示生命体征信息的不同的移动模式。
[0003]对感兴趣区域的传统识别一般基于对人体(例如脸部或胸)的检测或通过使用背景分割。对于对人体的识别和对于根据来自感兴趣区域的诸如脉搏或呼吸率的远程图像检测测量结果来测量生命体征，US2009/01411241建议检测红外视频片段的轮廓以选择表示待测量的对象的部分的感兴趣区域。
[0004]另外，WO 2012/093320 A2公开了一种用于检测来自对象的生命体征信息，尤其是来自对象的照片体积描记法信号的视频检测设备，其中，视频数据被划分为不同块以便选择感兴趣区域，所述感兴趣区域在该情况中为对象的皮肤，以便自动确定视野中的生命体征信息。
[0005]用于测量呼吸的传统方法是电感应体积描记法，其中，通过在对象的躯干周围绕转放置线缆测量胸或腹部横截面积的变化的呼吸带来检测呼吸。通常使用两个呼吸带以便区分胸部呼吸和腹部呼吸。为了精确地测量对象的呼吸并识别特殊的损伤或麻痹，对胸部呼吸和腹部呼吸的独立测量是必要的。
[0006]用于测量来自对象的呼吸信号的已知方法的缺点在于仅仅能够远程确定来自对象的一个呼吸信号，其中，仅仅能够进行粗糙的呼吸分析或者在于精确测量来自对象的不同的呼吸信号的系统由于对接触式测量传感器的使用对于用户而言是不舒适的。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种用于确定来自对象的呼吸信号的改进的装置和对应的改进的方法，所述改进的装置和对应的改进的方法更精确并且对于用户而言是更舒适的。
[0008]根据本发明的一个方面，提供一种用于确定来自对象的呼吸信号装置，所述装置包含:
[0009]-接收单元，其用于接收根据视场中的所述对象确定的图像数据；
[0010]-处理单元，其用于评估所述图像数据，其中，所述处理单元适于基于移动模式来确定对应于来自所述视场的多个不同的区域的所述对象的生命体征信息的多个不同的交变信号；以及
[0011]-评估单元，其用于评估所述不同的交变信号并且用于基于根据所述视场的所述不同的区域确定的所述不同的交变信号来确定来自所述对象的多个不同的呼吸信号。
[0012]根据本发明的另一方面，提供一种用于确定来自对象的呼吸信号的方法，所述方法包含以下步骤:
[0013]-接收根据视场中的所述对象确定的图像数据；
[0014]-评估所述图像数据；
[0015]-基于移动模式来确定对应于来自所述视场的多个不同的区域的所述对象的生命体征信息的多个不同的交变信号；
[0016]-评估所述不同的交变信号；并且
[0017]-基于根据所述视场的所述不同的区域确定的所述不同的交变信号来确定来自所述对象的多个不同的呼吸信号。
[0018]根据本发明的又一方面，提供一种包括程序代码模块的计算机程序，所述程序代码模块用于当在计算机上执行所述计算机程序时令计算机执行根据本发明的方法的步骤。
[0019]本发明基于这样的构思:基于无接触式测量来测量来自一个对象的不同的呼吸信号并且提供一种改进的且精确的呼吸测量，其由于无接触式测量对于用户而言是舒适的。不同的呼吸信号基于根据根据待测量的对象捕获的图像数据确定的移动模式而被确定，其中，视场中的不同的区域的移动模式用于确定不同的呼吸信号。因此，能够独立地确定对应于对象的呼吸的对象的不同部分的移动，使得能够独立地并且对于用户而言舒适地确定例如胸部呼吸和腹部呼吸，使得能够以低技术努力确定整个呼吸信息。基于不同的呼吸信号，能够执行额外的诊断，使得生命体征检测变得更精确。
[0020]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装置和在从属权利要求所限定的相似和/或相同的优选实施例。
[0021]在优选实施例中，所述处理单元适于定义所述图像数据中的多个图像区段并且基于移动模式检测来确定对应于来自所述图像区段中的每个的所述生命体征信息的一个交变信号。这是以低技术努力识别来自整个视场的生命体征信息的可能性。
[0022]在优选实施例中，所述处理单元适于将所述不同的图像区段定义为所述图像数据中的图像区段的阵列。这是分析整个图像数据和分析整个视场的简单解决方案，以便确定对象的不同的生命体征信息。
[0023]在优选实施例中，所述装置还包括频率分析单元和选择单元，其中，所述频率分析单元用于确定根据所述不同的图像区段确定的所述交变信号的谱参数，所述选择单元用于基于所述谱参数来选择不同的图像区段作为用于确定所述不同的呼吸信号的所述不同的区域。这是确定根据其能够导出生命体征信息的所述视场中的不同的感兴趣区域的可靠可能性。
[0024]在优选实施例中，根据所述不同的图像区段确定的所述谱参数是所述交变信号的谱能量。这是以高可靠性区分生命体征信息与干扰信号和噪音的可能性。
[0025]在优选实施例中，所述选择单元适于在所述交变信号的预定义频段的所述谱能量超过阈值水平时选择所述图像区段。这是以低技术努力分析所述谱参数的可能性。
[0026]在优选实施例中，基于根据所述对象的不同部分导出的运动矢量来确定所述不同的呼吸信号。借助于根据所述对象的不同部分导出的所述运动矢量，能够确定对应于例如胸部呼吸和腹部呼吸的所述不同的呼吸信号。
[0027]在优选实施例中，所述不同的呼吸信号是具有不同的波形的时间相关的交变信号。这是除了简单的呼吸率之外确定来自所述对象的额外的诊断信息的可能性。
[0028]在优选实施例中，所述不同的呼吸信号是具有彼此相移的时间相关的交变信号。这是区分所述对象的不同的呼吸信号以便确定额外的诊断信息的可能性。
[0029]在优选实施例中，所述评估单元适于确定所述不同的呼吸信号的信号差异作为来自所述对象的额外的呼吸信息。这是针对额外的诊断自动确定呼吸率以外的额外的呼吸信息的解决方案。
[0030]在优选实施例中，所述评估单元适于确定所述不同的呼吸信号的所述相移并且适于考虑所确定的相移而将所述不同的呼吸信号组合为一个总体呼吸信号。这是确定具有提高的精确性和更高的可靠性的单一呼吸信号的可能性。
[0031 ] 在又一优选实施例中，所述评估单元适于基于根据所述不同的图像区段导出的所述不同的呼吸信号来确定呼吸信号的阵列以提供所述对象的空间呼吸映像。这是确定来自对象的整个呼吸信息以便提供额外的诊断可能性的可能性。
[0032]在又一优选实施例中，所述