光谱仪、用于测量生物特征信息的装置和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年11月8日在韩国知识产权局递交的第10-2016-0148207号韩国专利申请的权益，其全部内容通过引用整体并入本文。

下面的描述涉及光谱仪、以及用于利用光谱仪测量生物特征(biometric)信息的装置和方法。

背景技术：

近来，已经研究了利用拉曼(raman)光谱学或近红外(nir)光谱学的非侵入性测量生物特征信息(诸如血糖)的方法。通常，利用光谱学技术的生物特征信息测量仪器包括用于向目标对象发射光的光源以及用于检测从目标对象接收的光学信号的检测器。生物计量测量仪器利用由检测器检测到的光学信号重构光谱，并且通过对皮肤近红外吸收光谱的分析或对拉曼散射光的分析来测量生物特征信息，诸如血糖水平、胆固醇、卡路里等。如上所述通常的生物特征信息测量仪器利用宽带光源(诸如钨灯)和光栅窄带滤波器来获取光谱。

技术实现要素：

提供本发明内容，以简化形式介绍下面在具体实施方式进一步描述的构思的选择。本发明内容并非意在识别要求保护的主题内容的关键特征或必要特征，亦非意在用于帮助确定要求保护的主题内容的范围。

在一个一般方面，存在一种光谱仪，该光谱仪包括：多个光源，被配置为向目标对象发射光；多个波长控制器，被安装在多个光源中的每个光源的一个表面上并被配置为调节每个光源的峰值波长波段；以及检测单元，被配置为检测从目标对象接收的光。

多个波长控制器中的每个波长控制器可以包括电阻加热元件和热电元件中的至少一个，以调节每个光源的温度。

光谱仪还可以包括控制器，该控制器被配置为通过根据针对每个光源预设的温度调节与各个光源相对应的每个波长控制器的温度，来控制多个光源中的每个光源以发射预设峰值波长波段的光。

控制器可以以时分方式控制多个光源的开启/关闭。

控制器可以根据预设操作条件控制多个光源，使得多个光源中的每个光源发射与预设峰值波长波段不同的波长的光。

预设操作条件可以包括每个光源的电流强度和脉冲持续时间中的一个或二者。

光谱仪还可以包括控制器，该控制器被配置为基于由检测单元检测到的光学信号重构光谱。

控制器可以利用tikhonov正则化方法(regularizationmethod)重构光谱。

在另一个一般方面，提供了一种用于测量生物特征信息的装置，该装置包括：主体；光源单元，被安置在主体中，并且包括多个光源和多个波长控制器，多个光源被配置为向目标对象发射光，并且多个波长控制器中的每个波长控制器被安装在多个光源中的每个光源的一侧上；检测单元，被安置在主体中并被配置为检测从目标对象返回的光；以及控制器，被安置在主体中，并且被配置为通过控制多个波长控制器中的每个波长控制器来控制与波长控制器相对应的光源中的每个光源的峰值波长，以及基于所检测到的光测量目标对象的生物特征信息。

多个波长控制器中的每个波长控制器可以包括电阻加热元件和热电元件中的至少一个，以调节每个光源的温度。

控制器可以包括温度控制器，该温度控制器被配置为当接收到用于测量用户的生物特征信息的请求时，根据针对每个光源预设的温度控制多个波长控制器中的每个波长控制器的温度，使得每个光源向目标对象发射预设峰值波长波段的光。

控制器可以包括操作控制器，该操作控制器被配置为在接收到用于测量用户的生物特征信息的请求时，基于预设操作条件控制多个光源的开启/关闭。

预设操作条件可以包括每个光源的电流强度和脉冲持续时间中的一个或二者。

控制器可以包括信号处理器，该信号处理器被配置为接收由检测单元检测到的光学信号，并通过处理所接收到的光学信号测量生物特征信息。

信号处理器可以基于所接收到的光学信号重构光谱并基于所重构的光谱测量生物特征信息。

信号处理器可以利用tikhonov正则化方法基于所接收到的光学信号和针对多个光源中的每个光源预设的操作条件重构光谱。

生物特征信息可以包括下述各项中的至少一个：血糖水平、甘油三酯信息、胆固醇信息、卡路里信息、蛋白质信息和尿酸信息。

光源单元还可以包括多个重定向元件，以将从多个光源中的每个光源发射的光的方向调节为指向目标对象。

该装置还可以包括显示器，该显示器被配置为在控制器的控制下显示包括所测量的生物特征信息的各种信息。

该装置还可以包括通信器，该通信器被配置为在控制器的控制下通信地(communicatively)连接至外部设备，以及发送包括所测量的生物特征信息的各种信息。

在又一个一般方面，提供了一种测量生物特征信息的方法，该方法包括：接收来自用户的生物特征信息测量命令；控制与多个光源中的每个光源相对应的多个波长控制器中的每个波长控制器，以调节每个光源的峰值波长；操作多个光源以向目标对象发射光；利用检测单元检测从目标对象返回的光；以及基于所检测到的光测量目标对象的生物特征信息。

调节峰值波长可以包括：根据针对每个光源预设的温度控制多个波长控制器中的每个波长控制器的温度，使得每个光源发射预设峰值波长的光。

发射光可以包括：基于预设操作条件以时分方式控制多个光源的开启/关闭。

预设操作条件可以是针对多个光源中的每个光源设置的，并且可以包括每个光源的电流强度和脉冲持续时间中的一个或二者。

测量生物特征信息可以包括：基于所检测到的光重构光谱以及基于所重构的光谱测量生物特征信息。

该方法还可以包括：向用户显示包括所测量的生物特征信息的各种信息。

在示范性实施例中，存在一种光谱仪，该光谱仪包括：多个光源，被配置为向目标对象发射光；多个波长控制器，被布置在多个光源的表面上，并且被配置为调节多个光源的峰值波长波段；以及检测单元，被配置为检测从目标对象接收的光。

此外，多个波长控制器中的一个波长控制器包括电阻加热元件和热电元件中的至少一个，以调节多个光源中的一个光源的温度。

另外可以存在一种光谱仪控制器，该光谱仪控制器被配置为通过根据针对多个光源中的一个光源预设的温度调节与多个光源中的一个光源相对应的多个波长控制器中的一个波长控制器的温度，来控制多个光源中的一个光源以发射预设峰值波长波段的光。

在另一示范性实施例中，存在一种用于测量生物特征信息的装置，该装置包括：主体；光源单元，被布置在主体中，并且包括多个光源和布置在多个光源上的多个波长控制器，多个光源被配置为向目标对象发射光；检测单元，被布置在主体中并被配置为检测从目标对象接收的光；以及光谱仪控制器，被布置在主体中，并且被配置为通过控制多个波长控制器来控制与多个波长控制器相对应的多个光源的峰值波长，以及基于所检测到的光测量目标对象的生物特征信息。

多个波长控制器中的一个波长控制器可以包括电阻加热元件和热电元件中的至少一个，以调节多个光源中的一个光源的温度。

光谱仪控制器可以包括温度控制器，该温度控制器被配置为当接收到用于测量用户的生物特征信息的请求时，根据针对多个光源中的一个光源预设的温度控制多个波长控制器中的一个波长控制器的温度，使得多个光源中的一个光源向目标对象发射预设峰值波长波段的光。

在又一示范性实施例中，存在一种测量生物特征信息的方法，该方法包括：接收来自用户的生物特征信息测量命令；控制与多个光源相对应的多个波长控制器，以调节多个光源的峰值波长；操作多个光源以向目标对象发射光；利用检测单元检测从目标对象接收的光；以及基于所检测到的光测量目标对象的生物特征信息。

根据以下详细描述、附图和权利要求，其他特征和方面将是清晰的。

附图说明

图1是示出根据一个示范性实施例的光谱仪的框图。

图2是示出根据一个示范性实施例的光谱仪的配置的示图。

图3是用于描述峰值波长根据温度的变化的曲线图。

图4a至图4d是用于描述光谱仪中的光谱重构过程的示图。

图5是用于描述根据一个示范性实施例的光谱仪的光谱重构性能的曲线图。

图6是示出根据一个示范性实施例的用于测量生物特征信息的装置的示图。

图7是示出根据一个示范性实施例的用于测量生物特征信息的装置的主体的后表面的示图。

图8是示出根据一个示范性实施例的用于测量生物特征信息的装置的主体的配置的框图。

图9是示出根据一个示范性实施例的测量生物特征信息的方法的流程图。

遍及附图和具体实施方式，除非另有说明，否则将理解相同的附图标记表示相同的元件、特征和结构。为了清楚、图示和方便，可以夸大这些元件的相对尺寸和描绘。

具体实施方式

提供以下详细描述以帮助读者增进对本文描述的方法、装置和/或系统的综合理解。本领域普通技术人员将会想到本文描述的系统、装置和/或方法的各种修改、变型和等同方案。在以下描述中，当本文并入的已知功能和配置的详细描述以不必要的细节使主题内容模糊时，将省略这些已知功能和配置的详细描述。

将理解，虽然本文可以使用词语“第一”、“第二”等来描述各种元素，但是这些元素不应受这些词语限制。这些词语仅用于将一个元素与另一个元素区分开。此外，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式意在同样包括复数形式。在说明书中，除非明确相反地描述，否则将理解用词“包括(comprise)”及变型(诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”)暗示包括所提到的元素，但不排除任何其他元素。诸如“……单元”和“模块”的术语是指处理至少一个功能或操作的单元，并且它们可以通过利用硬件、软件、或硬件与软件的组合来实现。

下文中，将参照附图详细描述光谱仪以及用于测量生物特征信息的装置和方法的示范性实施例。

图1是示出根据一个示范性实施例的光谱仪的框图。

参照图1，光谱仪100包括光源单元110、检测单元130和控制器140。在示范性实施例中，控制器140是光谱仪控制器，并且光源单元110、检测单元130和控制器140全部是硬件部件。

光源单元110可以包括向目标对象发射光的多个光源，即，第一光源111和第二光源112。虽然光源单元110被示出为仅包括两个光源(第一光源111和第二光源112)，但是这仅是一个示例以便于描述，并且光源的数目不受特别限制。在这种情况下，多个光源中的每个光源可以包括发光二极管(led)、激光二极管、磷光材料等。此外，第一光源111和第二光源112中的每个光源可以被配置为发射激光或近红外光以利用拉曼光谱学或近红外光谱学。

此外，光源单元110还可以包括多个波长控制器，即，第一波长控制器121和第二波长控制器122。多个波长控制器中的每个波长控制器被布置在对应光源的一侧上以单独地(individually)控制每个光源的峰值波长波段(peakwavelengthband)。例如，第一波长控制器121被布置(例如，安装或安置)到第一光源111的一侧，并且第二波长控制器122被布置(例如，安装或安置)到第二光源112的一侧。波长控制器的数目不限于两个，并且可以针对光源的数目提供匹配数目或对应数目的波长控制器，以单独地控制从第一光源111和第二光源112中的每个光源向目标对象发射的光的峰值波长，并且第一波长控制器121和第二波长控制器122中的每个波长控制器可以被直接安装在每个光源的一侧上。第一波长控制器121和第二波长控制器122中的每个波长控制器可以在控制器140的控制下调节第一光源111和第二光源112中的对应光源的峰值波长。

例如，第一波长控制器121和第二波长控制器122可以被配置为通过调节第一光源111和第二光源112中的每个光源的温度来控制峰值波长的温度控制构件，例如，电阻加热元件或热电元件，但不限于此，并且可以使用能够调节光源的发射波长波段的各种构件。

在从第一光源111和第二光源112向目标对象发射光之后，光被目标对象反射或散射。所反射或散射的光被检测单元130接收，例如，被检测单元130检测到。光从目标对象的反射或散射是基于目标对象的组织特征的。检测单元130可以包括光电二极管(pd)，将检测到的光学信号转换成电学信号并将电学信号发送到控制器140。在这种情况下，检测单元130可以包括其中排列有多个光电二极管的光电二极管阵列。

控制器140生成控制信号以控制光源单元110向目标对象发射光。控制器140可以在操作第一光源111和第二光源112中的每个光源之前，设置从第一光源111和第二光源112中的每个光源发射的光的峰值波长。在这种情况下，控制器140可以通过单独地控制分别与第一光源111和第二光源112对应的第一波长控制器121和第二波长控制器122来设置第一光源111和第二光源112中的每个光源的峰值波长。第一波长控制器121和第二波长控制器122可以是通过调节对应的第一光源111和第二光源112的温度来控制峰值波长的温度控制构件。

当设置要从第一光源111和第二光源112发射的光的峰值波长时，控制器140可以开启第一光源111和第二光源112以发射光。在这种情况下，控制器140可以以时分方式操作第一光源111和第二光源112，在时分方式中第一光源111和第二光源112被顺序地控制以开启或关闭，但是本公开的各方面不限于此，使得控制器140可以同时开启第一光源111和第二光源112以同时发射光。此外，控制器140可以开启第一光源111和第二光源112中的全部或一些。或者，控制器140可以根据预定峰值波长将第一光源111和第二光源112分类成两组或更多组，并以时分方式控制光源组。然而，这些仅是示例，并且可以基于各种信息(诸如电池状态、光谱仪的应用领域、以及检测光的光电二极管阵列的尺寸)来调整控制光源的方法。

在这种情况下，可以针对每个光源预先设置用于操作光源的条件，该条件包括发射时间、操作次序、电流强度和脉冲持续时间，并且控制器140可以通过参考预设光源操作条件来控制光源的操作方法。此外，通过根据要操作的每个光源的电流强度和脉冲持续时间来操作光源，可以根据温度控制将每个光源的设置的峰值波长转换至另一波长波段。通过这样做，可以以精细的间隔设置第一光源111和第二光源112的峰值波长。

当第一光源111和第二光源112向目标对象发射光并且检测单元130检测到从目标对象接收的光时，控制器140可以接收从检测单元130检测到的信号并利用接收到的信号重构分析所需要的光谱。

图2是示出根据一个示范性实施例的光谱仪的配置的示图。图3是用于描述峰值波长根据温度的变化的曲线图。

将参照图1至图3详细描述根据一个示范性实施例的光谱仪100和光谱重构。

参照图1和图2，光谱仪100包括第一光源111和第二光源112，并且布置了检测单元130的第一检测器131和第二检测器132。在这种情况下，示出了提供有第一光源111和第二光源112以及第一检测器131和第二检测器132，但这仅是一个示例以便于描述，并且光源和检测器的数目不受特别限制。

此外，光谱仪100可以包括形成在下部的与目标对象obj接触的盖子220，并且盖子220可以由抗反射(ar)涂层玻璃形成。

而且，光谱仪100还可以包括重定向光学系统和第一收敛圆柱体250的锥体部分，该重定向光学系统包括第一重定向元件231和第二重定向元件232，该重定向光学系统和第一收敛圆柱体250的锥体部分一起形成改变辐射方向的光路以提供目标对象obj的期望区域的均匀照射。在这种情况下，第一重定向元件231和第二重定向元件232可以控制从第一光源111和第二光源112发射的光的方向，以指向到要检查的目标对象obj的部位，例如，桡动脉、或腕关节的上部的静脉血或毛细血管血。第一重定向元件231和第二重定向元件232可以由反射材料(诸如光学反射镜)制成。然而，第一重定向元件231和第二重定向元件232不限于以上描述，并且可以被配置为在控制器140的控制下自动调节其方向或角度。

从第一光源111和第二光源112发射的光可以沿着用箭头表示的光路进入目标对象obj，并且根据目标对象obj的组织特征被散射或反射，并朝向检测单元130行进。第一检测器131和第二检测器132中的每个检测从目标对象obj接收的光。在这种情况下，光谱仪100还可以包括光集中器240以集中从目标对象obj反射或散射的光以指向检测单元130。光集中器240可以被配置为光学模块，诸如光学透镜。

此外，第一波长控制器121和第二波长控制器122中的每个可以被直接安装在第一光源111和第二光源112中的对应的一个光源的一个表面上。此时，第一波长控制器121和第二波长控制器122中的每个可以被可拆卸地安装在对应的第一光源111和第二光源112上，或者可以与对应的第一光源111和第二光源112一体地(integrally)安装。在这种情况下，第一波长控制器121和第二波长控制器122可以被配置为温度控制构件，例如，控制第一光源111和第二光源112的温度的电阻加热元件或热电元件。

控制器140可以与第一波长控制器121和第二波长控制器122以及光源111和112电连接。控制器140可以控制第一波长控制器121和第二波长控制器122中的每个波长控制器的温度，使得要操作的第一光源111和第二光源112可以发射预设峰值波长波段的光。

例如，多个光源中的每个光源包括第一表面和第二表面，在第一表面处的光向目标对象发射，第二表面与第一表面相反(opposite)。第一表面意味着光源(111)的朝向目标对象侧的一侧，而第二表面意味着光源(111)的与第一表面相反的另一侧。

而且，多个波长控制器121和122可以被布置在多个光源的第二表面上，并且可以被配置为改变多个光源的温度以及改变多个光源的峰值波长波段。此外，多个波长控制器121和122中的每个波长控制器可以包括电阻加热元件或热电元件。

而且，光电二极管检测器可以被配置为检测从目标对象接收到的光。

例如，图3示出发射的波长根据光源(例如，led)的温度的变化，并且看到发射的光的峰值波长随着温度升高而增大。因此，可以针对第一光源111和第二光源112中的每个预先定义光源操作条件，该光源操作条件包括要发射的光的峰值波长和用于发射光的每个峰值波长的温度。例如，第一光源111可以被设置为发射大约1550nm的峰值波长，并且因此，第一波长控制器121的设置温度可以被设置为5℃。此外，第二光源112可以被设置为发射大约1580nm的峰值波长，并且因此，第二波长控制器122的设置温度可以被设置为50℃。

在这种情况下，可以根据来自用户的命令调节光源操作条件。用户可以通过接口输入包括第一波长控制器121和第二波长控制器122的设置温度的各种操作条件，并且此时，控制器140可以基于用户输入的信息改变第一波长控制器121和第二波长控制器122的设置温度以及其他操作条件。

可以根据各种条件(诸如光谱仪的使用目的和应用领域、分析准确度和光源数目)预先定义光源操作条件。例如，在生物特征信息测量的情况下，可以根据要测量的生物特征信息的类型确定要发射的光的波长波段，并且因此，可以设置适当的温度。此外，当在光谱仪中集成许多光源时，可以精细地设置温度以检测具有接近峰值波长的光。

此外，光源操作条件可以被存储在安置有光谱仪100的设备内的存储模块中或被存储在与该设备联动的(interlocked)分立的(separate)外部存储设备中。在这种情况下，存储设备可以包括闪存、硬盘、微型多媒体卡和卡式存储器(例如，sd或xd存储器)、随机存取存储器(ram)、静态随机存取存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁存储器、磁盘和光盘，但是存储设备不限于此。

除了用于控制第一光源111和第二光源112的峰值波长的第一波长控制器121和第二波长控制器122的设置温度之外，光源操作条件还可以包括第一光源111和第二光源112的操作持续时间和操作的次序、电流强度和脉冲持续时间。

当调节第一光源111和第二光源112中的每个光源的温度以控制第一光源111和第二光源112中的对应的一个光源的峰值波长时，控制器140可以通过基于与第一光源111和第二光源112中的每个光源的操作的次序和脉冲持续时间有关的信息以时分方式开启或关闭光源，来控制光源以发射光。此时，在以时分方式操作光源的情况下，可以根据第一光源111和第二光源112的阵列的排列次序或要发射的波长波段的强度的次序来定义操作的次序。此外，控制器140可以通过基于第一光源111和第二光源112中的对应的一个光源的设置电流强度信息，调节第一光源111和第二光源112中的对应的一个光源的电流，来将第一光源111和第二光源112中的每个光源的峰值波长转换至另一波长波段。

图4a至图4d是用于描述光谱仪中的光谱重构过程的示图。图5是用于描述根据一个示范性实施例的光谱仪的光谱重构性能的曲线图。

参照图4a和图4b，光源单元包括由n个led构成的led阵列，并且根据光源操作条件(诸如温度、电流强度和脉冲持续时间)将每个led的峰值波长设置为λ1,λ2,λ3,…,λn。例如，甚至当光源的一部分被设置为具有相同温度时，也可以通过精细地调节电流强度或脉冲持续时间将峰值波长转换至另一波长，从而允许光源具有不同的峰值波长。

参照图4c，控制器可以基于设置的操作的次序和脉冲持续时间顺序地操作每个光源以发射光，并且检测器光电二极管(pd)检测从目标对象obj接收的光。此时，可以操作光源中的仅一些光源，或光源可以被分成组并且可以以时分方式操作这些组。

参照图4d，控制器可以接收由检测器pd检测到的光学信号并重构光谱。在这种情况下，控制器可以利用tikhonov正则化方法通过以下等式1和等式2来重构光谱。

az＝u…等式(1)

这里，a表示根据每个光源的操作条件测量的参考光谱特征的矩阵，并且u表示根据为每个光源相同地设置的操作条件由检测器测量的实际值的矩阵。此外，z表示重构的光谱。

(αe+a^ta)zα＝a^tu

zα＝(αe+a^ta)^-1a^tu…等式(2)

这里，u表示由检测器实际测量的矩阵u的每个成分(component)，e表示单位矩阵(unitmatrix)，并且a表示核心矩阵，该核心矩阵是根据每个光源的操作条件测量的参考光谱的矩阵。此外，α表示噪声消除的单位。

图5示出参考光谱510、根据一个示范性实施例重构的光谱520、以及以通常方式重构的光谱530。如图5所示，当通过其中根据本示范性实施例调节每个光源的峰值波长的方法重构光谱时，获得与参考光谱相似的光谱。如此，根据本示范性实施例，通过控制每个光源的温度来调节从每个光源发射的波长，使得具有不同峰值波长的多个光源可以被集成在一个光谱仪中。此外，甚至针对被设置为具有相同温度的光源，可以详细地设置各个光源的操作条件，诸如电流强度或脉冲持续时间，使得可以精细地调节光源的峰值波长之间的波长范围，从而允许准确的光谱重构。

图6是示出根据一个示范性实施例的用于测量生物特征信息的装置的示图。图7是示出根据一个示范性实施例的用于测量生物特征信息的装置的主体的后表面的示图。图8是示出根据一个示范性实施例的用于测量生物特征信息的装置的主体的配置的框图。

将参照图6和图8描述包括上述光谱仪100的用于测量生物特征信息的装置的示范性实施例。可以以腕表式可穿戴设备的形式制造根据本示范性实施例的用于测量生物特征信息的装置600。然而，可穿戴式设备的类型不限于以上装置，并且可穿戴设备可以包括各种类型的可穿戴设备，诸如腕表式、腕带式、戒指式、眼镜式、发带式、胸带式、腿带式、臂带式、胶布绷带式或饰品式、眼罩式等。此外，可穿戴设备的形状或尺寸不受特别限制。

参照图6至图8，装置600包括主体610和带(strape)613。

用带613将主体610穿戴在目标对象的腕关节上，并且主体610可以被配置为执行生物特征信息测量和各种功能。主体610还可以被穿戴在身体的其他部位上，包括但不限于胸部、下臂、上臂、腿部等。

带613可以由柔性构件形成，这些柔性构件连接至主体610的每个末端并彼此耦接以便在主体610与腕关节紧密接触(例如直接接触)的状态下缠绕在腕关节上。在这种情况下，用于向可穿戴设备供电的电池可以嵌入主体610或带613中。

装置600还可以包括安置在主体610中的光谱仪配置。光谱仪配置可以包括光源单元710、检测单元730和控制器810。光谱仪配置可以可拆卸地或一体地安置在主体610中。

光源单元710可以安置在主体610的后表面上，在主体610通过带613与腕关节紧密接触时，该后表面接触腕关节，如图7所示。在这种情况下，光源单元710可以是多个光源711的阵列，多个光源711由多个波长控制器721控制以发射各种波长的光。多个光源711中的每个光源可以暴露于腕关节或被布置成接近腕关节以容易将光照射至腕关节，并且用于控制多个光源711中的每个光源的温度的多个波长控制器721中的每个波长控制器可以直接附接至多个光源711中的每个光源的后表面。虽然图7示出了多个光源711以圆形方式排列或形成阵列(arrayed)，但是这仅是一个示例，并且可以根据主体的形状、光源的数目等以各种方式排列所述阵列。

此外，光源单元710还可以包括重定向元件以调节每个光源的方向或角度，使得光源可以向要检查的目标对象obj的部位照射光。

检测单元730被安置在主体610中，并且当在主体610被穿戴在腕关节上的状态下光源711在控制器810的控制下向腕关节发射光时，检测单元730检测从皮肤组织散射或反射的光。在这种情况下，检测单元730可以包括具有多个光电二极管的阵列。

控制器810接收来自用户的命令，并响应于接收到的命令执行操作。在这种情况下，当用户输入生物特征信息测量命令时，控制器810可以控制光源单元710和检测单元730以获取光学信号，并且可以利用所获取的光学信号检测生物特征信息。

控制器810可以包括温度控制器811、操作控制器812和信号处理器813，如图8所示。

当从用户接收到生物特征信息测量命令时，温度控制器811可以通过控制多个波长控制器721中的对应的一个波长控制器来设置多个光源711中的每个光源的温度，使得光源单元710的多个光源711发射预设波长的光。

当设置多个光源711中的每个光源的温度时，操作控制器812开启多个光源711中的每个光源以向腕关节发射光，其中腕关节是目标对象obj。在这种情况下，操作控制器810可以检查光源操作条件并基于与要操作的光源有关的信息、操作光源的次序、电流强度和脉冲持续时间来操作多个光源711。

例如，操作控制器812可以根据预设光源操作条件操作光源中的全部或一些，或者可以通过同时或以时分方式开启光源来控制光源发射光。如此，可以通过控制每个光源的电流强度或脉冲持续时间来调节已通过温度控制器811的温度控制为每个光源设置的发射波长。

此外，必要时，操作控制器812可以控制光源单元710的重定向元件，使得光被指向要检查的目标对象的部位。在这种情况下，光源操作条件还可以包括与根据要检查的目标对象的部位或用户的特征预定义的重定向元件的方向或角度有关的信息。

信号处理器813接收用户输入的命令并生成用于处理接收到的命令的控制信号。例如，当用户经由操作单元612或显示器611通过触摸输入，输入生物特征信息测量命令和用于装置600的基本功能(诸如时间相关的功能、多媒体功能(如音乐)、用于与外部设备通信连接的功能等)的控制命令时，信号处理器813接收并处理命令。

此外，当光源单元710向目标对象obj发射光并且检测单元730检测到从目标对象obj散射或反射的接收到的光时，信号处理器813可以从检测单元730接收光学信号并检测生物特征信息。这里，生物特征信息可以包括血糖水平、甘油三酯、胆固醇、卡路里、蛋白质和尿酸。

此外，信号处理器813可以基于从检测单元730接收的光学信号重构光谱并基于重构的光谱检测生物特征信息。此时，信号处理器813可以利用如上述等式1和等式2所示的tikhonov正则化方法来重构光谱。

此外，信号处理器813可以基于测量的生物特征信息和用户的信息(诸如年龄、性别、疾病等)来生成警报信号或警告信息，并通过显示器611向用户提供各种信息。此外，当触觉设备被安置在装置600中或连接至装置600时，可以通过触感或振动提供风险信息或警告信息。然而，本公开的各方面不限于以上示例，并且可以通过根据接口模块的类型、设备的性能和信息提供的目的结合两个或更多个视觉方法和非视觉方法来向用户提供信息。

显示器611可以被安置在主体610的上部(与腕关节相反)以暴露于外部。显示器611可以显示测量生物特征信息的结果、用于与用户交互的接口信息等。在这种情况下，显示器611可以通过应用各种视觉方案(诸如线条的颜色、类型和粗细)来向用户显示测量生物特征信息的结果、警报和警告信息的结果。此外，显示器611可以被配置为能够触摸输入的模块，接收用户通过触摸输入而输入的命令，并向信号处理器813发送接收到的命令。

此外，装置600还可以包括安置在主体610中的操作单元612，并且此时，操作单元612可以被形成在主体610的一个表面上以暴露于外部，接收由用户输入的各种控制命令，并向控制器发送命令。

此外，尽管未示出，但是另外通信器可以被安装在主体610中，并且可以利用通信技术与另一外部设备通信地连接。通信器可以在信号处理器813的控制下向另一外部设备发送测量的生物特征信息，使得外部设备可以利用生物特征信息执行与健康护理监控有关的各种功能。例如，外部设备可以通过管理用户的生物特征信息的历史来生成统计信息并以图形等形式在显示器上显示所生成的统计信息。此时，外部设备可以是相对于装置600具有优越计算性能的信息处理设备，诸如智能电话、平板pc、台式pc、笔记本pc等。

在这种情况下，通信技术可以包括蓝牙通信、蓝牙低功耗(ble)通信、近场通信(nfc)、无线局域网(wlan)通信、zigbee通信、红外数据协会(irda)通信、wi-fi直连(wfd)通信、超宽带(uwb)通信、ant+通信、wi-fi通信、移动通信等，但是通信技术不限于此。

图9是示出根据一个示范性实施例的测量生物特征信息的方法的流程图。图9的方法可以由根据一个示范性实施例的用于测量生物特征信息的装置600执行。

参照图9，用于测量生物特征信息的装置600接收来自用户的生物特征信息测量命令，如910所描绘的。此时，用户可以经由安置在装置600中的接口模块通过与装置600的交互输入各种命令。

此后，当已接收到生物特征信息测量命令时，装置600控制多个光源中的每个光源的峰值波长，如920所描绘的。例如，装置600可以通过基于预设光源操作条件调节每个光源的温度来控制每个光源发射的光的峰值波长。在这种情况下，当仅一些光源被设置为要操作时，能够调节相关光源的温度。为了调节光源的温度，诸如电阻加热元件或热电元件的温度控制构件可以被安装在每个光源的一侧，并且可以通过温度控制构件调节光源的温度。

此后，当完成对要操作的光源的温度设置时，装置600通过基于光源操作条件(诸如要操作的光源、操作持续时间、操作的次序、电流强度和脉冲持续时间)同时或以时分方式开启光源，来控制光源发射设置波长波段的光，如930所描绘的。

当从目标对象散射或反射从光源发射的光时，装置600检测所散射或反射的光，如940所描绘的。

然后，装置600基于检测到的光学信号测量生物特征信息，如950所描绘的。在这种情况下，装置600可以基于检测到的各种峰值波长波段的光来重构光谱，并利用重构的光谱测量生物特征信息。

此后，向用户提供包括测量的生物特征信息的各种信息，如960所描绘的。此时，可以利用各种视觉方法显示诸如生物特征信息以及警告和/或警报的信息，并且可以利用触觉设备通过振动或触感提供诸如生物特征信息以及警告和/或警报的信息。

本示范性实施例可以被实现为计算机可读记录介质中的计算机可读代码。本领域的熟练的计算机程序员可以容易地推断构成计算机程序的代码和代码段。计算机可读记录介质包括存储有计算机可读数据的所有类型的记录介质。计算机可读记录介质的示例包括rom、ram、cd-rom、磁带、软盘和光学数据存储装置。此外，记录介质可以以载波(诸如因特网传输)形式来实现。此外，计算机可读记录介质可以分布至网络上的下述计算机系统：在这些计算机系统中可以存储计算机可读代码且以分布式执行计算机可读代码。

上面已经描述了多个示例。然而，将理解可以做出各种修改。例如，如果以不同的次序执行所描述的技术和/或如果所描述的系统中的部件、架构、设备或电路以不同方式组合和/或被其他部件或其等同物替换或补充，则可以达成适当的结果。相应地，其他实现方式落在所附权利要求的范围之内。