用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)來確定胸部呼吸信號(hào)和腹部呼吸信號(hào)的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于確定來自對(duì)象的呼吸信號(hào)的裝置和方法，其中，接收根據(jù)視場(chǎng)中的對(duì)象確定的圖像數(shù)據(jù)并且基于在圖像數(shù)據(jù)中確定的移動(dòng)模式來確定呼吸信號(hào)。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)象或患者的生命體征并且尤其是對(duì)象的呼吸率能夠通過使用諸如視頻攝像機(jī)的無接觸式傳感器遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。借助于模式檢測(cè)根據(jù)圖像數(shù)據(jù)確定呼吸率的常見方法從例如WO 2012/1405631 Al已知。由于待測(cè)量的對(duì)象能夠自由地被定位在攝像機(jī)的視場(chǎng)中并且由于應(yīng)當(dāng)根據(jù)其導(dǎo)出生命體征的有關(guān)區(qū)域能夠自由地被定位在攝像機(jī)的視場(chǎng)中，必須檢測(cè)并定義對(duì)象和有關(guān)區(qū)域以提取諸如對(duì)象的呼吸率的期望的生命體征信息。另外，為了對(duì)生命體征信息的精確遠(yuǎn)程測(cè)量必須定義并區(qū)分指示生命體征信息的和不指示生命體征信息的不同的移動(dòng)模式。
[0003]對(duì)感興趣區(qū)域的傳統(tǒng)識(shí)別一般基于對(duì)人體(例如臉部或胸)的檢測(cè)或通過使用背景分割。對(duì)于對(duì)人體的識(shí)別和對(duì)于根據(jù)來自感興趣區(qū)域的諸如脈搏或呼吸率的遠(yuǎn)程圖像檢測(cè)測(cè)量結(jié)果來測(cè)量生命體征，US2009/01411241建議檢測(cè)紅外視頻片段的輪廓以選擇表示待測(cè)量的對(duì)象的部分的感興趣區(qū)域。
[0004]另外，WO 2012/093320 A2公開了一種用于檢測(cè)來自對(duì)象的生命體征信息，尤其是來自對(duì)象的照片體積描記法信號(hào)的視頻檢測(cè)設(shè)備，其中，視頻數(shù)據(jù)被劃分為不同塊以便選擇感興趣區(qū)域，所述感興趣區(qū)域在該情況中為對(duì)象的皮膚，以便自動(dòng)確定視野中的生命體征信息。
[0005]用于測(cè)量呼吸的傳統(tǒng)方法是電感應(yīng)體積描記法，其中，通過在對(duì)象的軀干周圍繞轉(zhuǎn)放置線纜測(cè)量胸或腹部橫截面積的變化的呼吸帶來檢測(cè)呼吸。通常使用兩個(gè)呼吸帶以便區(qū)分胸部呼吸和腹部呼吸。為了精確地測(cè)量對(duì)象的呼吸并識(shí)別特殊的損傷或麻痹，對(duì)胸部呼吸和腹部呼吸的獨(dú)立測(cè)量是必要的。
[0006]用于測(cè)量來自對(duì)象的呼吸信號(hào)的已知方法的缺點(diǎn)在于僅僅能夠遠(yuǎn)程確定來自對(duì)象的一個(gè)呼吸信號(hào)，其中，僅僅能夠進(jìn)行粗糙的呼吸分析或者在于精確測(cè)量來自對(duì)象的不同的呼吸信號(hào)的系統(tǒng)由于對(duì)接觸式測(cè)量傳感器的使用對(duì)于用戶而言是不舒適的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種用于確定來自對(duì)象的呼吸信號(hào)的改進(jìn)的裝置和對(duì)應(yīng)的改進(jìn)的方法，所述改進(jìn)的裝置和對(duì)應(yīng)的改進(jìn)的方法更精確并且對(duì)于用戶而言是更舒適的。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于確定來自對(duì)象的呼吸信號(hào)裝置，所述裝置包含:
[0009]-接收單元，其用于接收根據(jù)視場(chǎng)中的所述對(duì)象確定的圖像數(shù)據(jù)；
[0010]-處理單元，其用于評(píng)估所述圖像數(shù)據(jù)，其中，所述處理單元適于基于移動(dòng)模式來確定對(duì)應(yīng)于來自所述視場(chǎng)的多個(gè)不同的區(qū)域的所述對(duì)象的生命體征信息的多個(gè)不同的交變信號(hào)；以及
[0011]-評(píng)估單元，其用于評(píng)估所述不同的交變信號(hào)并且用于基于根據(jù)所述視場(chǎng)的所述不同的區(qū)域確定的所述不同的交變信號(hào)來確定來自所述對(duì)象的多個(gè)不同的呼吸信號(hào)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于確定來自對(duì)象的呼吸信號(hào)的方法，所述方法包含以下步驟:
[0013]-接收根據(jù)視場(chǎng)中的所述對(duì)象確定的圖像數(shù)據(jù)；
[0014]-評(píng)估所述圖像數(shù)據(jù)；
[0015]-基于移動(dòng)模式來確定對(duì)應(yīng)于來自所述視場(chǎng)的多個(gè)不同的區(qū)域的所述對(duì)象的生命體征信息的多個(gè)不同的交變信號(hào)；
[0016]-評(píng)估所述不同的交變信號(hào)；并且
[0017]-基于根據(jù)所述視場(chǎng)的所述不同的區(qū)域確定的所述不同的交變信號(hào)來確定來自所述對(duì)象的多個(gè)不同的呼吸信號(hào)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種包括程序代碼模塊的計(jì)算機(jī)程序，所述程序代碼模塊用于當(dāng)在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)令計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。
[0019]本發(fā)明基于這樣的構(gòu)思:基于無接觸式測(cè)量來測(cè)量來自一個(gè)對(duì)象的不同的呼吸信號(hào)并且提供一種改進(jìn)的且精確的呼吸測(cè)量，其由于無接觸式測(cè)量對(duì)于用戶而言是舒適的。不同的呼吸信號(hào)基于根據(jù)根據(jù)待測(cè)量的對(duì)象捕獲的圖像數(shù)據(jù)確定的移動(dòng)模式而被確定，其中，視場(chǎng)中的不同的區(qū)域的移動(dòng)模式用于確定不同的呼吸信號(hào)。因此，能夠獨(dú)立地確定對(duì)應(yīng)于對(duì)象的呼吸的對(duì)象的不同部分的移動(dòng)，使得能夠獨(dú)立地并且對(duì)于用戶而言舒適地確定例如胸部呼吸和腹部呼吸，使得能夠以低技術(shù)努力確定整個(gè)呼吸信息。基于不同的呼吸信號(hào)，能夠執(zhí)行額外的診斷，使得生命體征檢測(cè)變得更精確。
[0020]在從屬權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，要求保護(hù)的方法具有與要求保護(hù)的裝置和在從屬權(quán)利要求所限定的相似和/或相同的優(yōu)選實(shí)施例。
[0021]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述處理單元適于定義所述圖像數(shù)據(jù)中的多個(gè)圖像區(qū)段并且基于移動(dòng)模式檢測(cè)來確定對(duì)應(yīng)于來自所述圖像區(qū)段中的每個(gè)的所述生命體征信息的一個(gè)交變信號(hào)。這是以低技術(shù)努力識(shí)別來自整個(gè)視場(chǎng)的生命體征信息的可能性。
[0022]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述處理單元適于將所述不同的圖像區(qū)段定義為所述圖像數(shù)據(jù)中的圖像區(qū)段的陣列。這是分析整個(gè)圖像數(shù)據(jù)和分析整個(gè)視場(chǎng)的簡(jiǎn)單解決方案，以便確定對(duì)象的不同的生命體征信息。
[0023]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述裝置還包括頻率分析單元和選擇單元，其中，所述頻率分析單元用于確定根據(jù)所述不同的圖像區(qū)段確定的所述交變信號(hào)的譜參數(shù)，所述選擇單元用于基于所述譜參數(shù)來選擇不同的圖像區(qū)段作為用于確定所述不同的呼吸信號(hào)的所述不同的區(qū)域。這是確定根據(jù)其能夠?qū)С錾w征信息的所述視場(chǎng)中的不同的感興趣區(qū)域的可靠可能性。
[0024]在優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)所述不同的圖像區(qū)段確定的所述譜參數(shù)是所述交變信號(hào)的譜能量。這是以高可靠性區(qū)分生命體征信息與干擾信號(hào)和噪音的可能性。
[0025]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述選擇單元適于在所述交變信號(hào)的預(yù)定義頻段的所述譜能量超過閾值水平時(shí)選擇所述圖像區(qū)段。這是以低技術(shù)努力分析所述譜參數(shù)的可能性。
[0026]在優(yōu)選實(shí)施例中，基于根據(jù)所述對(duì)象的不同部分導(dǎo)出的運(yùn)動(dòng)矢量來確定所述不同的呼吸信號(hào)。借助于根據(jù)所述對(duì)象的不同部分導(dǎo)出的所述運(yùn)動(dòng)矢量，能夠確定對(duì)應(yīng)于例如胸部呼吸和腹部呼吸的所述不同的呼吸信號(hào)。
[0027]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述不同的呼吸信號(hào)是具有不同的波形的時(shí)間相關(guān)的交變信號(hào)。這是除了簡(jiǎn)單的呼吸率之外確定來自所述對(duì)象的額外的診斷信息的可能性。
[0028]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述不同的呼吸信號(hào)是具有彼此相移的時(shí)間相關(guān)的交變信號(hào)。這是區(qū)分所述對(duì)象的不同的呼吸信號(hào)以便確定額外的診斷信息的可能性。
[0029]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述評(píng)估單元適于確定所述不同的呼吸信號(hào)的信號(hào)差異作為來自所述對(duì)象的額外的呼吸信息。這是針對(duì)額外的診斷自動(dòng)確定呼吸率以外的額外的呼吸信息的解決方案。
[0030]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述評(píng)估單元適于確定所述不同的呼吸信號(hào)的所述相移并且適于考慮所確定的相移而將所述不同的呼吸信號(hào)組合為一個(gè)總體呼吸信號(hào)。這是確定具有提高的精確性和更高的可靠性的單一呼吸信號(hào)的可能性。
[0031 ] 在又一優(yōu)選實(shí)施例中，所述評(píng)估單元適于基于根據(jù)所述不同的圖像區(qū)段導(dǎo)出的所述不同的呼吸信號(hào)來確定呼吸信號(hào)的陣列以提供所述對(duì)象的空間呼吸映像。這是確定來自對(duì)象的整個(gè)呼吸信息以便提供額外的診斷可能性的可能性。
[0032]在又一優(yōu)選實(shí)施例中，所述