[發明專利]用于獲得第一信號進行分析以便表征該第一信號的至少一個周期性分量的方法和系統

有效

• 申請號: 201080045245.6
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102576458A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: I.O.基倫科;V.珍妮;G.德哈安;A.J.范里斯特
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李靜嵐;劉鵬

技術領域

本發明涉及一種促進獲得第一信號進行分析以便表征該第一信號的至少一個周期性分量的方法。

本發明還涉及一種用于獲得第一信號進行分析以便表征該第一信號的至少一個周期性分量的系統。

本發明還涉及一種計算機程序。

背景技術

其申請人與本申請相同的歐洲專利申請號09154493.2之前被提交，并且在本申請的優先權日期之后被公布。其描述了一種被設置成處理圖像序列的系統。所述系統實施該處理，以便基于圖像的像素數據確定一個信號的頻譜中的至少一個峰值的存在和頻率值的至少其中之一，其中所述圖像對應于某一種周期性生理現象的頻率。對所述圖像序列的至少其中之一執行圖像分段算法。在所述圖像序列當中跟蹤被確定為對應于所期望類型的身體部分的一個或更多不同節段。對于每一個所選擇和跟蹤的節段，選擇一個測量區。對于每一個測量區，生成代表對應于該測量區的像素的時變平均亮度的信號。所述亮度可以是各個顏色分量的加權和，或者僅僅是一個顏色分量的值。所述信號以其均值為中心，并且使用基本的信號處理技術至少在一定范圍內確定信號頻譜的一個或更多局部最大值，所述范圍已知包括對應于感興趣的生物（通常是人類）的典型心率值和/或呼吸率值。

發明內容

希望提供一種用于促進獲得第一信號進行分析以便表征該第一信號的至少一個周期性分量的方法、系統和計算機程序，其中感興趣的分量與噪聲（例如由于運動和照明改變而導致的噪聲）相對明顯地區分開。

為此，本發明提供一種促進獲得第一信號進行分析以便表征該第一信號的至少一個周期性分量的方法，其包括：

獲得代表所捕獲的電磁輻射的強度的至少兩個第二信號，其中每一個第二信號對應于相應的不同輻射頻率范圍，

第一信號至少可以從通過對第二信號應用變換而獲得的輸出信號導出，從而使得輸出信號的任何值是基于來自對應時間點處的每一個相應的第二信號的值，所述方法還包括：

在捕獲對應于第二信號的信號以及應用變換時，通過以下措施的至少其中之一獲得決定相應的第二信號的至少一些分量對輸出信號的影響的至少一個變量的至少一個值：

（i）分析第二信號、通過對第二信號應用變換獲得的輸出信號以及從輸出信號導出的第一信號中的至少一個，以及

利用所述分析來選擇與相應的其中一個變量相對應的至少一個參數的至少一個值；以及

（ii）計算與相應的其中一個變量相對應的至少一個時變因數的值，其中每一個因數值基于至少一個第二信號值，

以及在多個并行操作序列當中的至少一個操作序列中的一個操作中應用每一個因數，并且將與相應的其中一個第二信號相對應的信號取作輸入，其中所述操作序列包括至少一個所述操作。

所述方法適于促進這樣一種方法，其中捕獲反射、透射或輻射光并且進行處理，以便獲得代表基于不同頻率范圍（其在這里也被稱作顏色通道）內的強度值的一個值的至少一些變化的信號。分析該信號以便表征從中捕獲所述反射、透射和/或發射光的場景中特定周期性現象。因為特定顏色通道由于感興趣的現象而表現出弱于其他通道的變化，而運動和照明改變又會影響每一個第二信號，因此對第二信號所應用的變換適于獲得具有增強信噪比的輸出信號。但是簡單地從其中一個第二信號中減去另一個通常將不足以去除運動和照明改變的影響。在捕獲對應于第二信號的信號并且應用變換時，通過分析第二信號、輸出信號和第一信號中的至少一個以及利用所述分析來選擇決定相應的第二信號的至少一些分量對輸出信號的影響的至少一個參數的至少一個值，確立每一個顏色通道是否應當影響輸出信號（從而影響第一信號）以及影響程度。相應的參數值影響被用來獲得輸出信號的少于所有第二信號。其特別可能會影響第二信號對輸出信號的影響程度，也就是說在被用來獲得輸出信號的第二信號的混合中受到所述參數值影響的第二信號的相對強度。與從一個波長下獲得的強度信號中減去另一個波長下獲得的強度信號的方法相比或者與取得比值的方法相比，本發明的方法對于分別包含至少在有限程度上與周期性的感興趣現象相關聯的分量的第二信號工作良好。使用來自多個通道的有關信息，同時抑制多余的信息。