[发明专利]便于使用可见光图像来测定心率的方法和设备

说明书

技术领域

本发明大体上涉及光电容积描记术，更具体地涉及用于测定心率的光的使用。

背景技术

使用光来测定给定对象的心率是本领域公知的。当心脏泵血时，对应的脉冲扩张对象皮下组织中的传送血液的毛细血管(例如，动脉和小动脉)。可以通过下述方式来检测在体积上的对应变化：通过使用例如发光二极管来照射皮肤，然后使用光电二极管来测量透射或反射的光量。在该种测量期间，每一个心动周期将其自身表征为峰。

可以获得能够以这种方式来进行操作的装置。它们的可用性是重要的，因为测定一个人的心率出于各种原因可以构成对于许多人而言重要的行为。例如，精确地测定心率可以构成一个人的健康养生方案的重要部分。测定心率也可以构成在许多应用设置中的重要的诊断输入。

但是，当前解决方案不总是满足在所有的应用设置中的所有终端用户要求。至少，这样的装置构成了感兴趣的终端用户必须根据需要来维持、保持供电、和随身携带的至少再一个的装置。这会导致在需要使用时与该装置的无电状态有关的不期望的意外，和/或在需要使用时因为终端用户还没有将该装置包含在该终端用户随身携带的物品内而导致与该装置的当前不可用性有关的不期望的意外。

附图说明

通过提供在下面的详细说明中描述特别是结合附图得知的便于使用可见光图像来测定心率的方法和设备，至少部分地满足上述需要，在附图中：

图1是根据本发明的各个实施例配置的流程图；

图2是根据本发明的各个实施例配置的流程图；

图3是根据本发明的各个实施例配置的流程图；

图4是根据本发明的各个实施例配置的框图；

图5是可见光图像的说明性示例；

图6是所得到的二值图像的说明性示例；

图7是与所得到的二值图像对应的降维图形表示；

图8是与结果产生的二值图像对应的、滤波后的降维图形表示；以及

图9是提取的心跳数据的图形表示。

技术人员可以明白，为了简单和清楚而示出在附图中的元件，在附图中的元件不一定是根据比例绘制的。例如，在附图中的一些元件的尺寸和/或相对定位可能相对于其他元件被夸大，以有助于改善对于本发明的各个实施例的理解。而且，通常不描述在商业上可行的实施例中有用或必要的常用而且公知的元件，以便利于使得本发明的这些各个实施例的查看较少受阻。进一步可以理解，可以以特定的发生顺序来说明或描述某些行为和/或步骤，但是本领域内的技术人员可以明白，实际上不要求相对于次序的这样的特定性。也应该明白，除非在此另外给出不同的特定含义，否则在此使用的术语和表达具有由在如上给出的本领域的技术人员对该术语和表达所理解的普通技术含义。

具体实施方式

一般而言，根据这些各个实施例，设备可以接收与接近传送血液的毛细血管的对象的皮肤对应的多个可见光图像，然后处理该多个可见光图像，由此测定对象的心率。这些教导将涵盖光透射图像和光反射图像。根据一种方法，这些可见光图像可以包括通过使用蜂窝电话照相机而捕获的图像。上述处理可以全部或部分地发生在蜂窝电话本身处或远处的位置/设施(诸如在对应的服务器)处。

根据一种方法，可见光图像可以包括具有对应的颜色分量的图像。在该情况下，上述处理可以包括将对应的颜色分量转换为不同的颜色分量。例如，这可以包括：提供基于RGB的图像，并且将那些图像转换为由色度饱和度纯度(HSV)分量构成的图像。这个和其他处理步骤可以提供对应的高对比度图像。然后，可以将这些高对比度图像的维度内容减少，以提供对应的降维图像。例如，后者可以包括：从构成对应的高对比度图像的多个图像分量中仅选择一个图像分量和仅使用该一个图像分量。

本教导很适合于让普通可见光数字照相机(例如，经常构成现代蜂窝电话或个人数字助理等的一部分)能够提供容易处理且转换为给定个体的心跳的精确测定的数据。应该理解，在许多情况下仅仅使用较少的连续图像就能容易地实现这些结果。例如，少至(例如在例如10秒内以每秒10至15帧的帧频捕获的)100至200个这样的图像能够足以提供一个人的心跳的较为精确的测定。

用于支持这些方法的对应的处理和功耗要求是充分适度的，因此允许蜂窝电话、个人数字助理或其他便携装置能够成功地作为这些教导的实现平台。这进而使得终端用户已经携带和定期使用的、任何数量的普通可用装置能够以本地方式支持这些能力。结果是，现在可以获得能够迅速和精确地测定一个人的心率的益处，而不要求终端用户处理、维持和随身携带用于这个目的的专用装置。