[發(fā)明專利]用于生命體征的遠(yuǎn)程測(cè)量的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980026194.3
• 申請(qǐng)日: 2019-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN112074226A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·馬克思;H·曼蘇爾;E·諾瓦拉;中村雄大;A·唯拉拉格哈萬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): A61B5/00
• 分類號(hào): A61B5/00;A61B5/024;G01R23/167
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 程晨

1.一種遠(yuǎn)程光容積描記(RPPG)系統(tǒng)，包括：

輸入接口，所述輸入接口接收人的皮膚的不同區(qū)域的強(qiáng)度的測(cè)量序列，所述測(cè)量序列指示所述人的生命體征；

解算器，所述解算器對(duì)優(yōu)化問題進(jìn)行求解，以確定與所述不同區(qū)域處的測(cè)得的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的光容積描記波形的頻率系數(shù)，其中，所述解算器對(duì)所述頻率系數(shù)施加聯(lián)合稀疏性，并且確定所述頻率系數(shù)以縮短從所述頻率系數(shù)重構(gòu)的皮膚的強(qiáng)度和皮膚的對(duì)應(yīng)的測(cè)得的強(qiáng)度之間的距離；以及

估計(jì)器，所述估計(jì)器從光容積描記波形的所確定的頻率系數(shù)估計(jì)所述人的生命體征。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RPPG系統(tǒng)，其中，所述解算器將聯(lián)合稀疏性作為所述優(yōu)化問題的軟約束來施加。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RPPG系統(tǒng)，其中，所述優(yōu)化問題包括所述頻率系數(shù)的2-1范數(shù)、以及測(cè)得的強(qiáng)度和從所述頻率系數(shù)重構(gòu)的強(qiáng)度之間的差，其中，所述頻率系數(shù)的2-1范數(shù)被加權(quán)或者不被加權(quán)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RPPG系統(tǒng)，其中，對(duì)于所述測(cè)量序列的不同段迭代地確定生命體征，其中，用于當(dāng)前迭代的測(cè)量的段包括第一部分和第二部分，所述第一部分由從在與當(dāng)前迭代的所述段的第一部分相對(duì)應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)在前一次迭代期間確定的頻率系數(shù)重構(gòu)的強(qiáng)度形成，所述第二部分由在所述段的第二部分的時(shí)間段內(nèi)測(cè)得的強(qiáng)度形成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RPPG系統(tǒng)，其中，使用相機(jī)來測(cè)量皮膚區(qū)域的強(qiáng)度，并且其中，從與皮膚的所述區(qū)域相對(duì)應(yīng)的像素的圖像強(qiáng)度計(jì)算測(cè)得的強(qiáng)度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的RPPG系統(tǒng)，其中，在包括940nm的近紅外頻率的窄頻帶中測(cè)量所述人的皮膚的不同區(qū)域的強(qiáng)度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RPPG系統(tǒng)，進(jìn)一步包括：

近紅外(NIR)光源，所述NIR光源照射所述人的皮膚，其中，所述NIR光源提供第一頻帶中的照射；以及

相機(jī)，所述相機(jī)在與所述第一頻帶重疊的第二頻帶中測(cè)量所述不同區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域的強(qiáng)度，以使得從皮膚的區(qū)域的圖像的像素的強(qiáng)度計(jì)算皮膚的所述區(qū)域的測(cè)得的強(qiáng)度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的RPPG系統(tǒng)，其中，所述第一頻帶和所述第二頻帶包括940nm的近紅外波長(zhǎng)，其中，所述第一頻帶和所述第二頻帶之間的重疊小于或等于20nm寬，所述RPPG系統(tǒng)進(jìn)一步包括：

濾波器，所述濾波器使用魯棒主成分分析(RPCA)來對(duì)所述不同區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域的強(qiáng)度的測(cè)量進(jìn)行去噪。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的RPPG系統(tǒng)，其中，所述第一頻帶和所述第二頻帶之間的重疊以大于940nm的波長(zhǎng)為中心，其中，所述第一頻帶和所述第二頻帶之間的重疊大于20nm寬，所述RPPG系統(tǒng)進(jìn)一步包括：

濾波器，所述濾波器使用魯棒主成分分析(RPCA)來對(duì)所述不同區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域的強(qiáng)度的測(cè)量進(jìn)行去噪。

10.一種用于控制車輛的至少一個(gè)組件的控制系統(tǒng)，包括：

根據(jù)權(quán)利要求7所述的RPPG系統(tǒng)，其中，所述NIR光源被布置在所述車輛中以照射駕駛所述車輛的人的皮膚，并且其中，所述NIR相機(jī)被布置在所述車輛中以測(cè)量駕駛所述車輛的人的皮膚的不同區(qū)域的強(qiáng)度；以及

控制器，所述控制器基于駕駛所述車輛的人的估計(jì)的生命體征來執(zhí)行控制動(dòng)作。

11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的RPPG系統(tǒng)，其中，所述皮膚的所述區(qū)域的測(cè)得的強(qiáng)度是所述皮膚的所述區(qū)域的圖像的像素的強(qiáng)度的均值或中值。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的RPPG系統(tǒng)，其中，像素的強(qiáng)度屬于所述圖像的單個(gè)通道。

13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的RPPG系統(tǒng)，其中，所述皮膚的所述區(qū)域是通過所述相機(jī)使用自動(dòng)面部標(biāo)志物定位來識(shí)別的所述人的面部上的區(qū)域。