CN103425852A - 使用者识别方法、生理检测装置及生理检测方法 - Google Patents

Abstract

一种生理检测装置，包含手指检测单元、存储单元及处理单元。所述手指检测单元用于检测当前使用者所绘制的当前轨迹及所述当前使用者的当前生理信息。所述存储单元用于预先存储多个使用者于所述手指检测单元上绘制经预设时间或预设次数且分别相对每一个所述使用者的预设轨迹的轨迹特征。所述处理单元用于分析所述当前轨迹并根据所述存储单元存储的所述轨迹特征识别所述当前使用者。本发明还提供一种生理检测方法及使用者识别方法。

Description

使用者识别方法、生理检测装置及生理检测方法

技术领域

本发明涉及一种检测系统，特别涉及一种可自动识别使用者身份的生理检测装置、生理检测方法及其所使用的使用者识别方法。

背景技术

已知血氧饱和仪（pulse oximeter）是利用非侵入式的方式来检测使用者的血氧浓度及脉搏数，其可产生红光光束（波长约660纳米）及红外光光束（波长约910纳米）穿透待测部位，并利用带氧血红素（oxyhemoglobin）及去氧血红素（Deoxyheamo-globin）对特定光谱具有不同吸收率的特性来检测穿透光的光强度变化，例如参照美国专利第7,072,701号，标题为血氧浓度的监测方式（Method for spectro-photometric blood oxygenation monitoring）。检测出两种波长的穿透光的光强度变化后，再以下列公式计算血氧浓度

血氧浓度=100%×[HbO₂]/（[HbO₂]+[Hb]）；

其中，[HbO₂]表示带氧血红素浓度；[Hb]表示去氧血红素浓度。

一般血氧饱和仪所检测到的两个波长的穿透光的光强度会随着心跳而呈现如图1所示的变化，这是由于血管会随着心跳不断地扩张及收缩而使得光束所通过的血液量改变，进而改变光能量被吸收的比例。藉此，根据不断变化的光强度信息则可计算血液对不同光谱的吸收率，以分别计算带氧血红素浓度及去氧血红素浓度等生理信息，最后再利用上述血氧浓度公式计算血氧浓度。

然而，由于生理信息通常须经过长期测量并记录才能够正确反映出使用者的实际状况，当前的生理检测装置并无法自动识别出当前使用者的身份。

鉴于此，本发明提出一种生理检测装置、生理检测方法及其所使用的使用者识别方法，当前使用者的身份可以在系统运作初期即自动被检测并连接至相关资料库，以提升生理检测装置的实用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用者识别方法，其可适用于各式可联结使用者资料库的电子装置。

本发明的另一目的是提供一种生理检测装置及生理检测方法，其可以在系统运作初期即自动检测使用者身份并连接至相关资料库。

本发明提供一种使用者识别方法，包含资料库建立步骤及使用者识别步骤。所述资料库建立步骤中，根据多个使用者在手指检测单元上所绘制预设轨迹经过预设时间或预设次数后，分析并建立相对每一个所述使用者的所述预设轨迹的轨迹特征至资料库。所述使用者识别步骤中，分析当前使用者在所述手指检测单元所绘制的当前轨迹，并根据所述资料库的所述轨迹特征识别所述当前使用者。

本发明还提供一种生理检测装置，包含手指检测单元、存储单元及处理单元。所述手指检测单元用于检测当前使用者所绘制的当前轨迹及所述当前使用者的当前生理信息。所述存储单元用于预先存储多个使用者在所述手指检测单元上绘制经预设时间或预设次数且分别相对每一个所述使用者的预设轨迹的轨迹特征。所述处理单元用于分析所述当前轨迹并根据所述存储单元存储的所述轨迹特征识别所述当前使用者。

本发明还提供一种生理检测方法，包含下列步骤：使用手指检测单元检测使用者所绘制的当前轨迹；使用处理单元比对所述当前轨迹与预先存储的轨迹特征；使用所述处理单元读取关于所述使用者的过去生理信息；以及使用所述手指检测单元检测所述使用者的当前生理信息。

本发明实施方式的生理检测装置及生理检测方法中，所述轨迹特征包含轨迹角度信息及轨迹距离信息；所述处理单元比对所述轨迹角度信息及所述轨迹距离信息的分布形状与所述当前轨迹的轨迹角度分布及轨迹距离分布，来识别当前使用者。

本发明实施方式的生理检测装置及生理检测方法中，所述预设轨迹可以是圆形、矩形、多边形、线段或其他能够分析出使用者的轨迹特征。

本发明实施方式的生理检测装置及生理检测方法中，在识别当前使用者的当前生理信息前可先自动识别出所述当前使用者的身份，并将所述当前生理信息与所述当前使用者的过去生理信息相关联，可长期记录使用者的生理信息以供参考，以增加所量测生理信息的可信度。

附图说明

图1示出血氧饱和仪所检测的穿透光的光强度变化的示意图。

图2示出本发明实施方式的生理检测装置的方框图。

图3示出本发明实施方式的使用者识别方法的两个步骤。

图4A-4C示出本发明实施方式的使用者识别方法中，使用者所绘制的预设轨迹的示意图。

图5A-5C示出本发明实施方式的使用者识别方法中，预设轨迹的轨迹特征的示意图。

图6示出本发明实施方式的生理检测方法的流程图。

图7A示出本发明实施方式的生理检测装置的应用例。

图7B示出图7A的生理检测装置的应用例的方框图。

图8示出图7A的生理检测装置的应用例中，图像传感器所获取的图像帧的示意图。

图9示出图7A的生理检测装置的应用例中，分离移动信息及生理信息的示意图。

附图标记说明

1 生理检测装置                   10  手指检测单元

111、112光源                     12  导光件

13   触控件                      13S 触控面

14   图像传感器                  15  处理单元

151  移动/接触检测单元           152 生理信息检测单元

16   光源控制单元                17  存储单元

18   传输界面                    80  表示装置

81   控制单元                    9   手指

9S   手指表面                    S₂₀、S₃₀ 步骤

S₄₁-S₄₅  步骤                    I₁-I_2N  图像帧

B₁-B_2N、B₁′-B_2N′平均亮度

具体实施方式

为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合附图作详细说明。在本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示，在此先说明。

参照图2所示，其示出本发明实施方式的生理检测装置1的方框图。所述生理检测装置1包含手指检测单元10、处理单元15及存储单元17；其中，所述处理单元15及所述存储单元17可包含于所述手指检测单元10内或独立于其外。

所述手指检测单元10例如可为光学手指鼠标（optical finger mouse），用于检测当前使用者的手指9在其上所绘制的当前轨迹及所述当前使用者的生理信息；其中，光学手指鼠标检测所述当前轨迹（例如包含移动方向及移动距离）的方式为已知，而检测所述生理信息的方式将在后面举例说明。所述存储单元17用于预先存储多个使用者在所述手指检测单元10上绘制经预设时间或预设次数且分别相对每一个所述使用者的预设轨迹的轨迹特征。所述处理单元15用于分析所述当前轨迹并根据所述存储单元17存储的所述轨迹特征识别所述当前使用者。

如图3所示，本发明实施方式的生理检测装置1使用的使用者识别方法包含至少两个步骤：资料库建立步骤（步骤S₂₀）以及使用者识别步骤（步骤S₃₀）；其中，所述资料库建立步骤可在任何时间根据需要执行，例如当增加使用者时。所述资料库建立步骤中，所述处理单元15根据多个使用者（一次一个使用者）在所述手指检测单元10上所绘制预设轨迹经过预设时间或预设次数后，分析并建立相对每一个所述使用者的所述预设轨迹的轨迹特征至资料库；其中，所述资料库存储在所述存储单元17中。所述使用者识别步骤中，所述处理单元15分析当前使用者在所述手指检测单元10所绘制的当前轨迹，并根据所述资料库的所述轨迹特征识别所述当前使用者。必须强调的是，本发明实施方式的使用者识别方法可适用于各种可联结使用者资料库的电子装置；所述使用者资料库例如为相片资料库或其他数字资料库。

例如参照图4A-4C所示，其示出所述资料库建立步骤中，建立相对每一个所述使用者的所述预设轨迹的轨迹特征的实施方式；本实施方式中，所述预设时间例如可为10至30秒，所述预设次数例如可为20至50次；其中，实际时间及次数的数值可根据识别所述轨迹特征所需的时间而决定。例如图4A中，所述使用者在所述资料库建立步骤中，按顺序绘制50个圆形以作为所述预设轨迹；其他实施方式中，所述预设轨迹也可以是矩形、多边形、线段或其他能够分析出使用者的轨迹特征。例如图4B中，所述使用者在所述资料库建立步骤中，连续绘制大致呈圆形的预设轨迹经过10秒；例如图4C中，所述使用者在所述资料库建立步骤中，连续绘制多个线段的预设轨迹经过10秒。必须说明的是，图4B和4C仅为示例性，由于所述使用者在所述手指检测单元10上绘制所述预设轨迹，所述预设轨迹大致包含在面积范围内，并不会朝向任何特定方向延伸出去。

接着，所述处理单元15根据所述使用者所绘制的预设轨迹中，两个取样点间的角度变化及距离变化作为所述轨迹特征。例如参照图5A所示，其示出所述预设轨迹中两个取样点间的角度变化θ及距离变化d的示意图。所述处理单元15则统计所述预设次数或所述预设时间的预设轨迹中，所述角度变化θ的分布形状以作为轨迹角度信息，如图5B所示，以及所述距离变化d的分布形状以作为轨迹距离信息，如图5C所示；也就是，所述轨迹特征包含轨迹角度信息及轨迹距离信息。最后，相对不同使用者的轨迹角度信息及轨迹距离信息则被预先分类并存储于所述资料库中。

在使用者识别步骤中，当前使用者则在所述手指检测单元10上绘制一个、数个或识别时间的当前轨迹；所述处理单元15接着分析所述当前轨迹的轨迹角度分布及轨迹距离分布（类似图5B和5C）并与所述资料库存储的所述轨迹角度信息及所述轨迹距离信息的分布形状进行比对，以识别所述当前使用者。可以了解的是，所述当前使用者是所述资料库建立步骤中所述使用者其中之一；所述当前轨迹与所述预设轨迹须大致同样为圆形、矩形、多边形或线段。

在使用者识别步骤中，当所述当前使用者已被识别出，所述处理单元15便读取所述资料库所存储的所述当前使用者的过去生理信息，以供所述当前使用者参考，例如显示在显示器上。同时，所述手指检测单元10可开始检测所述当前使用者的当前生理信息，并存储所述当前生理信息至所述资料库中，以作为所述过去生理信息的一部分。

参照图6所示，其示出本发明实施方式的生理检测方法的流程图，包含下列步骤：使用手指检测单元检测当前使用者所绘制的当前轨迹（步骤S₄₁）；使用处理单元比对所述当前轨迹与预先存储的轨迹特征（步骤S₄₂）；使用所述处理单元读取关于所述当前使用者的过去生理信息（步骤S₄₃）；使用所述手指检测单元检测所述当前使用者的当前生理信息（步骤S₄₄）；以及存储所述当前生理信息作为所述过去生理信息的一部分（步骤S₄₅）。此实施方式中，所述存储单元17中已预先存储有根据至少一个使用者所绘制的预设轨迹分析而得的轨迹特征，其包含轨迹角度信息及轨迹距离信息，如图5B和5C所示。

步骤S₄₁：当前使用者利用其手指9在所述手指检测单元10上绘制一个、数个或识别时间的当前轨迹，所述手指检测单元10检测所述当前轨迹并传送至所述处理单元15。

步骤S₄₂：所述处理单元15分析所述当前轨迹的轨迹角度分布及轨迹距离分布，并将分析结果与所述存储单元17中所预先存储的轨迹特征，包括轨迹角度信息及轨迹距离信息的分布形状相比对，来识别出所述当前使用者，其中可根据分布形状相似度最高者进行识别的依据。

步骤S₄₃：当所述当前使用者已被识别出，所述处理单元15可读取所述资料库中关于所述当前使用者的过去生理信息，例如显示在显示器上以供所述当前使用者参考。

步骤S₄₄：所述手指检测单元10则可开始检测所述当前使用者的当前生理信息，例如血氧浓度和/或脉搏数等。必须说明的是，步骤S₄₃及步骤S₄₄并无特定优先顺序。

步骤S₄₅：所述处理单元15并将所检测的所述当前生理信息作为所述过去生理信息的一部分存储于资料库中，这样可持续记录相关的每一个使用者的生理信息。

以下说明本发明的生理检测装置的一种实施方式，但本发明并不限于此；例如，本发明的生理检测装置亦可为根据穿透光强度检测使用者生理信息者，例如已知血氧饱和仪，而因血氧饱和仪的检测方式为已知，故于此不再赘述。必须说明的是，下述说明用于举出一种本发明实施方式的生理检测装置1检测当前生理信息及手指位移量的一种实施方式，当所述生理检测装置1用于检测手指轨迹时，可使用两个取样点间的移动向量以计算轨迹特征。

参照图7A所示，其示出本发明实施方式的生理检测装置1的应用例，此处例如显示为一光学手指鼠标。所述生理检测装置1此时可用于检测使用者的手指9相对于所述生理检测装置1的位移量及接触状态，以及所述使用者的生理信息，例如包括血氧浓度和/或脉搏数等。一般而言，所述生理检测装置1在判断所述接触状态为接触态时，才开始进行所述位移量及所述生理信息的计算。

所述生理检测装置1包含两个光源111及112、导光件12、触控件13、图像传感器14、处理单元15及光源控制单元16；图7A中，各构件的空间关系仅为示例性，并非用于限定本发明。所述两光源111及112例如可为发光二极管或镭射二极管，其分别发出不同波长的光，且优选为已知血氧饱和仪所使用的两个波长，例如660纳米的红光以及905、910或940纳米的红外光。可以了解的是，此处所述波长指光谱的中心波长。

所述导光件12用于将所述光源111及112所发出的光引导至所述触控件13；所述导光件12并非限定为反射面，其也可以使所述光源111及112所发出的光以穿透的方式传送至所述触控件13，并无特定限制。其他实施方式中，如果所述光源111及112所发出的光能够入射至所述触控件13，也可以省略所述导光件12。

所述触控件13具有触控面13S供所述手指9在其上操控，所述触控件13优选相对于所述光源111及112所发出的光为透明。当所述手指9靠近或接触所述触控面13S时，所述光源111及112所发出的光被反射。

所述图像传感器14以取样参数接收来自所述触控件13（所述手指表面9S）的反射光以产生多个图像帧（所述图像帧例如具有16×16像素）；其中，所述取样参数例如包含曝光时间及图像增益等，但并不以此为限。可以了解的是，图7A中可另外包含其他用于引导反射光至所述图像传感器14的透镜，以增加所述图像传感器14的感光效率。所述图像传感器14优选为主动阵列式图像传感器，例如CMOS图像传感器，但也可为其他用于传感图像帧的元件。

所述处理单元15根据所述图像帧检测所述手指9相对所述触控面13S的位移量及接触状态，以及所述使用者的生理信息。所述处理单元15所求得的所述位移量、接触状态及生理信息例如可被传送至具有表示单元的电子装置以进行显示或相对应控制；其中，所述表示单元例如可为显示器、灯号、七字节显示或声音装置。所述电子装置例如可为可携式电子装置或一般家用电子装置。

所述光源控制单元16耦接所述处理单元15，以配合所述图像传感器14的图像帧获取控制所述光源111及112的点亮及熄灭，其实施方式将在下文详述。

参照图7A和7B所示，图7B示出本发明实施方式的生理检测装置1的方块图，其包含第一光源111、第二光源112、所述图像传感器14、所述处理单元15、所述光源控制单元16、存储单元17及传输界面（interface）18；其中，由于所述处理单元15进行多功能运算，所述处理单元15可以还包含移动/接触检测单元151用于检测所述手指9相对所述触控面13S的所述位移量及所述接触状态以及生理信息检测单元152用于检测所述使用者的所述生理信息；也就是，所述处理单元15可以是单一元件或分为两个元件。所述第一光源111例如发出波长约为660纳米的红光；所述第二光源112例如发出波长约为905、910或940纳米的红外光；广义的说，所述第一光源111及所述第二光源112分别发出已知血氧饱和仪所使用的两个波长的光。所述图像传感器14及所述光源控制单元16的功能如前所述，故于此不在赘述。所述存储单元17用于存储所述处理单元15所求得的所述位移量、接触状态、生理信息、轨迹特征以及计算过程中所需的各种参数。所述传输界面18则用于将所述存储单元17所存储的所述位移量、接触状态及生理信息通过有线或无线传输方式传输至控制单元81；其中，有线及无线传输技术为已知，故于此不再赘述。所述控制单元81可内建于具有至少一个表示单元80的电子装置内或独立于其外，用于控制所述电子装置通过所述表示单元80显示和/或回应所接收的所述位移量、接触状态及生理信息。一种实施方式中所述生理检测装置1、控制装置81及表示装置80可共同组成电子装置，例如为电视、投影装置或计算机系统，所述生理检测装置1例如可设置于所述控制单元81内，其中所述控制单元81例如可以是遥控器、鼠标、键盘、光学测距装置或其他电脑周边装置。换句话说，所述生理检测装置1、控制装置81及表示装置80相互有线或无线地耦接，以形成一个单一元件（例如可携式装置）或多个元件（例如家电系统）。

因此，本发明的生理检测装置1可搭配具有表示单元80的电子装置，让使用者在通过所述生理检测装置1控制所述表示单元所显示的光标或所述电子装置所执行的软件的同时，表示所述使用者的生理信息（例如包括现在生理信息及过去生理信息）以供所述使用者参考，并在生理信息显示为疲劳状态时（根据生理信息的数值）对所述使用者提出警示；其中，显示生理信息及警示的方式例如可利用软件执行画面显示、灯号显示或声音显示的方式来实现。

其他实施方式中，所述生理检测装置1也可使用两个图像传感器用于分别检测两个不同波长的光，其中一个图像传感器或两个图像传感器可设置带通滤光器（bandpass filter）来选择所要接收的光谱。

取样机制

本发明的生理检测装置1包含两个光源并同时执行两种功能；其中，位移量及接触状态的检测功能并无限定使用对应特定波长的图像帧，而生理信息的检测功能必须对应不同波长的图像帧分别计算。以下首先说明本发明中图像帧的取样机制。

一种实施方式中，所述光源控制单元16控制所述第一光源111及所述第二光源112轮流发光，所述图像传感器14则以高速且固定的取样频率（例如每秒3000张）同步于所述第一光源111或所述第二光源112的点亮来获取图像帧，并输出如图8所示多个图像帧I₁-I₆…至所述处理单元15（或同时输出至所述移动/接触检测单元151及所述生理信息检测单元152），其中所述图像帧I₁-I₆…包含第一图像帧I₁、I₃、I₅…，其例如对应于所述第一光源111的点亮；第二图像帧I₂、I₄、I₆…，其例如对应于所述第二光源112的点亮。

所述处理单元15（或所述移动/接触检测单元151）可根据所述第一及第二图像帧I₁-I₆…判断接触状态并计算位移量，例如根据所述第一图像帧及所述第二图像帧的亮度与至少一个门槛值的比较结果判定所述手指9是否靠近或接触所述触控面13S，其中当所述图像帧的亮度大于或小于所述至少一个门槛值时，即判定进入接触态；进入接触态后，所述处理单元15可根据两张第一图像帧、一张第一图像帧与一张第二图像帧或两张第二图像帧间的相关性（correlation）计算所述位移量。必须说明的是，判定所述接触状态及计算所述位移量的方式可使用已知方式，但本发明中必须利用对应于两种不同波长的反射光的图像帧进行判定及计算。

所述处理单元15（或所述生理信息检测单元152）则必须根据所述第一图像帧I₁、I₃、I₅…计算出所述第一图像帧的亮度变化，并根据所述第二图像帧I₂、I₄、I₆…计算出所述第二图像帧的亮度变化（详述于后），并据以分别计算出两种光谱被吸收的比例以求出带氧血红素浓度HbO₂及去氧血红素浓度Hb，最后利用血氧浓度公式计算出血氧浓度；并通过所述第一图像帧和/或所述第二图像帧的亮度变化与至少一个阈值的比较结果计算脉搏数。

另一种实施方式中，所述光源控制单元16控制所述第一光源111及所述第二光源112同步于所述图像传感器14的图像帧获取同时发光；也就是，所述图像传感器14会同时接收到两种波长的反射光。因此，此实施方式中，所述图像传感器14的传感面的一部分前方可以另外设置滤光器，其中所述滤光器可以是带通滤光器以使所述滤光器后方的部分传感面仅能传感所述第一光源111的光谱或所述第二光源112的光谱，以使所述处理单元15（或所述移动/接触检测单元151及所述生理信息检测单元152）能够分辨第一图像帧（对应于所述第一光源111的部分图像帧）及第二图像帧（对应于所述第二光源112的部分图像帧）。

藉此，所述处理单元15（或所述移动/接触检测单元151）同样可根据所述第一图像帧及第二图像帧I₁-I₆…计算接触状态及位移量。所述处理单元15（或所述生理信息检测单元152）同样可根据所述第一图像帧I₁、I₃、I₅…计算出所述第一图像帧的亮度变化及根据所述第二图像帧I₂、I₄、I₆…计算出所述第二图像帧的亮度变化，并根据两亮度变化的关系计算血氧浓度及脉搏数。

本实施方式中，所述光源控制单元16控制所述第一光源111及所述第二光源发光112的点亮或熄灭，使所述图像传感器14以取样频率接收来自所述手指9的反射光以产生对应于所述第一光源点亮的多个第一图像帧及对应于所述第二光源点亮的多个第二图像帧；所述处理单元15则根据所述第一图像帧及所述第二图像帧计算接触状态、位移量及生理信息。

生理信息计算

相对于不同光源点亮时，所述图像传感器14所获取的图像帧同时包含有生理信息及移动信息。因此，本发明中所述处理单元15（或所述生理信息检测单元152）首先需要将两种信息分离后，才能够正确计算生理信息。本发明中，所述处理单元15例如采用独立元件分析法（Independent ComponentAnalysis,ICA）或盲信号源分离法（Blind Source Separation,BSS）来将两种信息分离。

参照图8和9所示，首先以图8的所述第一图像I₁、I₃、I₅…为例，将多张第一图像帧或多张第一图像帧和（或平均）的每张图像帧或图像帧和（或平均）分割为至少两部分并分别求得平均亮度，例如将图像帧I₁分割成平均亮度为B₁及B₁′两部分；将图像帧I₃分割成平均亮度为B₃及B₃′两部分；…；将图像帧I_2N-1分割成平均亮度为B_2N-1及B_2N-1′两部分（其他实施方式中可多于两部分）。接着，利用独立元件分析法或盲信号源分离法分离出第一移动信息及第一生理信息（如图9所示），其均显示为亮度变化线型。本发明中将移动信息舍弃而仅利用生理信息。可以了解的是，由于所述图像传感器14的取样频率远远大于脉搏频率，因此所分离出的生理信息可显示出光强度随脉搏变化的线型（类似图1）；分离出的移动信息分布并不限定为如图9所示的。此外，所述图像帧分割的两个部分并不限定为上下两部分。此外，由于必须分别计算出两个不同波长的光的生理信息，上述分离程序分别针对第一图像帧I₁、I₃、I₅、…I_2N-1（对应于第一光源点亮）及第二图像帧I₂、I₄、I₆、…I_2N（对应于第二光源点亮）来进行。必须说明的是，当利用图像帧和（或平均）来进行信息分离时，图9中的I₁-I_2N-1以及I₂-I_2N每一个均表示M张图像帧的和（或平均）。

必须强调的是，所述手指9的位移量及接触状态由所述处理单元15（所述移动/接触检测单元151）直接根据所述第一图像帧及所述第二图像帧求得，并不需要经过分离后的移动信息。独立元件分析法或盲信号源分离法主要用于将混合信号分离，以消除移动所造成的信号干扰。

本发明中，所述处理单元15可以还根据至少一个阈值与所述第一亮度变化和/或所述第二亮度变化的比较结果计算脉搏数。此外，在计算预设轨迹及当前轨迹时，可以仅搭配两个光源其中之一进行计算，而不需要使两个光源同时动作。

总而言之，本发明实施方式的生理检测方法包含下列步骤：提供第一波长及第二波长的光至手指表面；获取所述第一波长的光的反射光以产生多个第一图像帧并获取所述第二波长的光的反射光以产生多个第二图像帧；将每张所述第一图像帧及每张所述第二图像帧分割成至少两部分并求得每一部分的平均亮度；利用独立元件分析法或盲信号源分离法分析所述第一图像帧的所述每一部分的所述平均亮度以求得第一亮度变化并分析所述第二图像帧的所述每一部分的所述平均亮度以求得第二亮度变化；以及根据所述第一亮度变化及所述第二亮度变化求得生理信息。本实施方式的生理信息检测方法适用于包含光学手指鼠标的电子装置，其优选包含表示装置。

此外，本发明实施方式的生理检测装置1也可形成模组，用于输出经编码和/或排序的手指及生理信息。此外，本发明实施方式的生理检测装置1也可以仅用于检测图像帧，并将所述图像帧或图像帧和传送至主机进行手指及生理信息的计算；也就是，所述处理单元15包含于与所述生理检测装置1外部的主机中。此外，本发明实施方式的生理检测装置1也可搭配其他电子装置，例如光学鼠标、键盘、遥控器或光学距离检测装置等来实施。

本发明实施方式的生理检测装置及生理检测方法可以还包含其他机制以增加检测精确度，例如：（1）计算多张图像帧的和，以提高信噪比（SNR）；（2）使用取样参数，例如曝光时间和/或图像增益对相对应的图像帧进行归一化，以排除不同取样参数的影响；（3）使用具有精准闪烁频率的外部光源作为基准频率，以校正系统频率；（4）计算光源点亮时所获取的亮图像帧及光源未点亮时所获取的暗图像帧的差分图像，以消除环境光的干扰；（5）当待测部位的位移量大于预设值，则不计算生理信息以避免求得错误信息。此外，为了节省系统耗能，本发明实施方式的生理检测装置可在闲置预设时间后，自动进入休眠模式。上述各种机制可以由所述处理单元15来进行。

综上所述，已知行动式血氧饱和仪通常用于检测单一使用者的生理信息，并不具备识别使用者身份的功能。因此，本发明还提出一种生理检测装置（图2）、生理检测方法（图6）及其所使用的使用者识别方法（图3），其可在系统运作初期即自动检测使用者身份并连接至相关资料库，藉以提升生理检测装置的实用性。

虽然本发明已以前述实施方式公开，然而其并非用于限定本发明，任何本发明所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应该可以作出各种变动与修改。因此本发明的保护范围应以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (18)

1.一种使用者识别方法，该使用者识别方法包含：

资料库建立步骤，根据多个使用者在手指检测单元上所绘制的预设轨迹经过预设时间或预设次数后，分析并建立对应于每一个所述使用者的所述预设轨迹的轨迹特征至资料库；以及

使用者识别步骤，分析当前使用者在所述手指检测单元所绘制的当前轨迹，并根据所述资料库的所述轨迹特征识别所述当前使用者。

2.根据权利要求1所述的使用者识别方法，其中所述轨迹特征包含轨迹角度信息及轨迹距离信息。

3.根据权利要求2所述的使用者识别方法，其中使用者识别步骤中，比对所述轨迹角度信息及所述轨迹距离信息的分布形状与所述当前轨迹的轨迹角度分布及轨迹距离分布。

4.根据权利要求1所述的使用者识别方法，其中在所述使用者识别步骤之后，该使用者识别方法还包含：

利用所述手指检测单元检测所述当前使用者的当前生理信息；以及

将所述当前生理信息存储至所述资料库。

5.根据权利要求1所述的使用者识别方法，其中在所述使用者识别步骤之后，该使用者识别方法还包含：

读取所述资料库所存储的所述当前使用者的过去生理信息。

6.根据权利要求1所述的使用者识别方法，其中所述预设轨迹为圆形、矩形、多边形或线段。

7.一种生理检测装置，该生理检测装置包含：

手指检测单元，用于检测当前使用者所绘制的当前轨迹及所述当前使用者的当前生理信息；

存储单元，用于预先存储多个使用者在所述手指检测单元上绘制经预设时间或预设次数且分别对应于每一个所述使用者的预设轨迹的轨迹特征；以及

处理单元，用于分析所述当前轨迹并根据所述存储单元存储的所述轨迹特征识别所述当前使用者。

8.根据权利要求7所述的生理检测装置，其中所述当前生理信息为血氧浓度和/或脉搏数。

9.根据权利要求7所述的生理检测装置，其中所述手指检测单元为光学手指鼠标。

10.根据权利要求7所述的生理检测装置，其中所述轨迹特征包含轨迹角度信息及轨迹距离信息。

11.根据权利要求10所述的生理检测装置，其中所述处理单元比对所述轨迹角度信息及所述轨迹距离信息的分布形状与所述当前轨迹的轨迹角度分布及轨迹距离分布以识别所述当前使用者。

12.根据权利要求7所述的生理检测装置，其中所述预设轨迹为圆形、矩形、多边形或线段。

13.一种生理检测方法，该生理检测方法包含下列步骤：

使用手指检测单元检测当前使用者所绘制的当前轨迹；

使用处理单元比对所述当前轨迹与预先存储的轨迹特征；

使用所述处理单元读取关于所述当前使用者的过去生理信息；以及

使用所述手指检测单元检测所述当前使用者的当前生理信息。

14.根据权利要求13所述的生理检测方法，该生理检测方法还包含：

存储所述当前生理信息作为所述过去生理信息的部分。

15.根据权利要求13所述的生理检测方法，其中所述过去生理信息及所述当前生理信息为血氧浓度和/或脉搏数。

16.根据权利要求13所述的生理检测方法，其中所述轨迹特征包含轨迹角度信息及轨迹距离信息。

17.根据权利要求16所述的生理检测方法，其中比对所述当前轨迹与预先存储的轨迹特征的步骤中，所述处理单元比对所述轨迹角度信息及所述轨迹距离信息的分布形状与所述当前轨迹的轨迹角度分布及轨迹距离分布。

18.根据权利要求13所述的生理检测方法，其中所述预设轨迹为圆形、矩形、多边形或线段。

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