用于基于生命體征來檢測對象的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于基于生命體征來檢測對象的裝置和方法，其中，確定來自視場的圖像數據，其中，基于從所述對象接收到的移動樣式來識別生命體征。
【背景技術】
[0002]能夠使用諸如視頻攝像機的非接觸式傳感器來遠程監測對象或患者的生命體征以及尤其是對象的呼吸率。從WO 2012/140531A1已知用于借助于樣式檢測根據圖像數據來確定呼吸率的一般方法。由于感興趣對象能夠自由地被定位在相機的視場中，所以應當從其導出生命體征的對象和相關區域必須被檢測并被定義以用于提取期望的生命體征信息。另外，視場中的不同人必須被識別并被區分以用于精確的遠程測量。
[0003]對感興趣區域的傳統識別一般基于對人類的檢測，例如對臉或胸的檢測，或者通過使用背景分割。
[0004]針對對人類的識別并且針對測量諸如來自感興趣區域的脈搏或呼吸率的生命體征，US 2009/01411241建議檢測對紅外視頻片段的輪廓分割以選擇表示要被測量的對象的一部分的感興趣區域。
[0005]另外，US 2009/0226043 Al公開了一種用于檢測呼吸樣式的方法，其中，基于指示要被檢測的人的行為偏差的呼吸樣式變化來識別感興趣區域以及尤其是感興趣的人或不同感興趣的人。
[0006]已知的識別方法的缺點是相機必須被固定并且額外的背景信息是必需的以便檢測視場中的人類。另外，如果視場中的人部分地被擋住或者如果在已經由相機識別了背景之前人遮擋了背景，則已知的方法是不適用的或不可靠的。
【發明內容】
[0007]因此，本發明的目的是提供一種用于基于生命體征來識別對象的裝置和方法，所述裝置和方法提供較高的使用靈活性和對象檢測的較高可靠性。另外，本發明的目的是提供一種計算機程序，當在所述計算機程序在計算機上執行時，所述計算機程序令計算機基于生命體征來檢測對象。
[0008]根據本發明的一個方面，提供了一種用于基于生命體征來檢測對象的裝置，包括:
[0009]-圖像探測單元，其用于探測來自視場的輻射并且用于提供來自所述視場的圖像數據，
[0010]-探測單元，其用于定義所述圖像數據中的圖像區段并且用于檢測不同圖像區段中的移動樣式，
[0011]-識別單元，其用于基于所述移動樣式來識別所述不同圖像區段中的生命體征，以及
[0012]-分析單元，其用于分析所述圖像數據，其中，所述分析單元適于基于所述圖像區段或圖像區段的組的空間分開來檢測所述視場中的不同對象，在所述圖像區段或所述圖像區段的組中識別到所述生命體征。
[0013]根據本發明的另一方面，提供了一種用于基于生命體征來檢測不同對象的方法，包括以下步驟:
[0014]-探測來自視場的輻射并提供來自所述視場的圖像數據，
[0015]-定義所述圖像數據中的圖像區段并檢測不同圖像區段中的移動樣式，
[0016]-基于所述移動樣式來識別所述不同圖像區段中的生命體征，并且
[0017]-基于所述圖像區段或所述圖像區段的組的空間分開來檢測所述視場中的所述不同對象，在所述圖像區段或所述圖像區段的組中識別到所述生命體征。
[0018]根據本發明的又一方面，提供了一種包括程序代碼單元的計算機程序，所述程序代碼單元用于當所述計算機程序在計算機上執行時令計算機執行根據本發明所述的方法的步驟。
[0019]在從屬權利要求中限定了本發明的優選實施例。應當理解，要求保護的方法具有與要求保護的設備以及從屬權利要求中所限定的相似和/或相同的優選實施例。
[0020]本發明是基于這樣的構思的:基于呼吸信號的位置來識別視頻序列中的不同對象，所述對象例如人類。通過識別從所述視場導出的所述圖像中的移動樣式來檢測呼吸運動。為了識別所述呼吸信號的位置，所述圖像數據被分成不同圖像區段，對所述圖像區段分別進行分析并且根據所述圖像區段來確定移動樣式。基于在其中識別到生命體征的這些圖像區段的空間分開來識別所述視場中的不同對象。換言之，如果所述生命體征是在彼此分開各自的距離的不同圖像區段處檢測到的，則所述體征被識別為來自所述視場中的不同對象。由于本發明的裝置和本發明的方法僅僅基于對移動樣式的識別并且不基于背景分割或基于對要被測量的人的輪廓識別，因此所述裝置和所述方法能夠以高靈活性被使用并且提供對所述視場中的不同人的可靠識別。
[0021]在優選實施例中，所述移動樣式是基于幀檢測或邊緣檢測被確定的。這是用于甚至在要被測量的人的皮膚例如由衣服遮蓋的情況下檢測所述視場中的對象的呼吸的可靠可能性。
[0022]在優選實施例中，所述識別單元適于根據針對所述圖像區段中的每個的各自的移動樣式來導出交變信號。這是用于以低技術努力來識別來自對象的生命體征信息并且將所述生命體征與所述圖像數據中的其他信號區分開的簡單解決方案。
[0023]在優選實施例中，所述識別單元包括頻率分析設備，所述頻率分析設備用于分析所述交變信號的頻率譜以便識別所述生命體征。這是用于以低技術努力來識別所述生命體征的可靠解決方案，因為所述生命體征具有特征頻率范圍。
[0024]在所述頻率分析設備適于基于所述交變信號中的每個來確定譜參數以用于識別所述生命體征的情況下，這是進一步優選的。這是用于識別所述生命體征的可靠可能性，因為所述生命體征通常具有小的頻率范圍并能夠容易地與不是基于生命體征的其他交變信號區分開。
[0025]在優選實施例中，所述分析單元適于基于各自的交變信號來將連接的圖像區段組合到第一組圖像區段。這是用于以低技術努力來識別所述視場中的一個對象的可靠可能性，因為假設彼此連接的所述圖像區段表示單個對象的生命體征。
[0026]根據優選實施例，所述分析單元適于基于各自的譜參數和預定義閾值來將所述連接的圖像區段組合到所述第一組圖像區段。換言之，彼此相鄰并具有大于所述預定義閾值的譜參數的所述圖像區段被分組到所述第一組圖像區段，以便識別出所述視場中的第一對象。這是用于將單個對象的生命體征與背景信號并且與所述圖像數據中的噪聲區分開的簡單解決方案。
[0027]在優選實施例中，所述分析單元適于基于所述各自的交變信號來將與第一組區段分開的連接的圖像區段組合到第二組圖像區段。這是用于識別從第二對象接收到的生命體征的簡單解決方案，因為能夠容易地通過對所述圖像區段的彼此分開來區分不同生命體征。
[0028]在優選實施例中，所述分析單元適于基于各自的譜參數和預定義閾值來將所述連接的圖像區段組合到所述第二組圖像區段。這是用于識別不同圖像區段的可靠解決方案，所述不同圖像區段每個接收來自所述第二對象的移動樣式。
[0029]在優選實施例中，所述頻率分析設備適于將預定義譜范圍的譜能量確定為所述譜參數。這是用于確定所述移動樣式的信號強度以便識別是否接收到生命體征并且以便定義來自各自的對象的感興趣區域的簡單可能性。
[0030]在優選實施例中，所述第一組圖像區段是通過基于所述譜參數來選擇初始圖像區段而被定義的，并且其中，與所述初始圖像區段相鄰的圖像區段基于各自的譜參數和預定義閾值水平被選擇為第一組的連接的圖像區段。這是用于定義所述第一組圖像區段以便檢測所述視場中的所述第一對象的可靠可能性，因為能夠容易地基于所述譜參數的信號質量來識別出所述初始圖像區段，并且