CN115052102A - 拍摄装置、生物体信息获取装置以及拍摄方法 - Google Patents

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Abstract

拍摄装置具有:拍摄部，具有4K以上的分辨率，并拍摄动态图像；以及切换开关，用于将所述拍摄部拍摄所述动态图像的拍摄模式从第一拍摄模式切换为第二拍摄模式，所述第二拍摄模式以检测脉波信息的变化量的分辨率比所述第一拍摄模式高的方式拍摄所述动态图像，所述脉波信息表示所述动态图像中映出的生物体的脉波。

Description

拍摄装置、生物体信息获取装置以及拍摄方法
技术领域
本公开的一方面涉及拍摄装置、生物体信息获取装置以及拍摄方法。
背景技术
在日本特开2016-220915号公报中，公开了从拍摄到的图像检测脉波的脉波检测装置。在专利文献1的脉波检测装置中，基于根据拍摄到的图像生成的像素的亮度值的直方图，以亮度值小于规定值的像素比例在阈值以上的方式变更摄像机的光圈来调整摄像机的光量。根据日本特开2016-220915号公报，由此，即使拍摄图像的摄像机的光量不足，也能够提高亮度。
发明内容
近年来，作为将摄像机的设定切换为适于脉波检测的设定时的方法，要求简便的方法。本公开的一方面的目的在于，获得能够以简便的方法将拍摄模式切换为适于脉波信息的获取的设定的拍摄装置、生物体信息获取装置以及拍摄方法。
本公开的一个方式所涉及的拍摄装置具有:拍摄部，具有4K以上的分辨率，并拍摄动态图像；以及切换开关，用于将所述拍摄部拍摄所述动态图像的拍摄模式从第一拍摄模式切换为第二拍摄模式，所述第二拍摄模式以检测脉波信息的变化量的分辨率比所述第一拍摄模式高的方式拍摄所述动态图像，所述脉波信息表示所述动态图像中映出的生物体的脉波。
本公开的一个方式所涉及的拍摄方法具有:获取输入信号的步骤；以及当获取所述输入信号，将拍摄部拍摄动态图像的拍摄模式切换为第二拍摄模式的步骤，所述第二拍摄模式以检测脉波信息的变化量的分辨率比第一拍摄模式高的方式拍摄所述动态图像，所述脉波信息表示所述动态图像中映出的生物体的脉波。
附图说明
图1是第一实施方式涉及的便携终端的主视图。
图2是第一实施方式涉及的便携终端的功能框图。
图3是表示实施方式涉及的存储部所存储的、由第一色域数据表现的第一色域和由第二色域数据表现的第二色域的图。
图4是表示实施方式涉及的存储部所存储的、由第一动态范围数据表示的第一动态范围和由第二动态范围数据表示的第二动态范围的图。
图5是实施方式涉及的拍摄控制部生成的动态图像的概略图。
图6是表示实施方式涉及的生物体信息获取部获取表示图像中映出的脉波的脉波信息的情况的图。
图7是表示实施方式涉及的生物体信息获取部所获取的脉波信息所表示的脉波的波形的一个例子的图。
图8是表示实施方式的控制部的动作的一例的流程图。
图9是对实施方式的实验例1涉及的像素的每个分辨率的S/N比进行比较的结果的图。
图10是对实施方式的实验例1涉及的像素的每个分辨率的规定的亮度值以上的像素数进行比较的结果的图。
图11是表示实施方式的实验例2涉及的、在拍摄动态图像的摄像机中变更了各种参数时的脉波信息的比较结果的图。
图12是表示实施方式的实验例2涉及的、在拍摄动态图像的摄像机中变更了各种参数时的每个参数的S/N比的比较结果的图。
图13是实施方式的变形例1的便携终端的功能框图。
图14是表示实施方式的变形例1的控制部的动作的一例的流程图。
具体实施方式
〔实施方式〕
以下，参照附图说明本公开的实施方式。并且，附图中，相同或相等的要素由相同的附图标记表示，并省略重复说明。
图1是表示实施方式的便携终端(生物体信息获取装置)1的构成的主视图。即，在图1中，示出了俯视便携终端1的情况。便携终端1是能够以非接触的方式获取表示人等生物体的脉波的信息即脉波信息的生物体信息获取装置的一例。
例如，便携终端1包括拍摄装置40，该拍摄装置40能够拍摄映出生物体的体表的动态图像或连续的多个静态图像。而且，便携终端1在拍摄装置40拍摄的动态图像或连续的多个静态图像中映出生物体的体表的情况下，获取表示映出的生物体的脉波的信息即脉波信息。例如，在映出体表的动态图像或连续的多个静态图像中，由于每个帧(或多个静态图像的每个静态图像)中表示基于对象者的血液的流动的体表的颜色的变化，因此便携终端1基于每个帧(或多个静态图像的每个静态图像)的体表的颜色的变化，获取对象者的脉波信息。
在本实施方式中，作为一例，便携终端1作为智能手机进行说明。例如，便携终端1具有人能够携带搬运程度的大小和重量。便携终端1例如为能够用单手把持的程度的大小。并且，便携终端1不限于智能手机，例如也可以是平板电脑、笔记本电脑、或数码摄像机等能够拍摄动态图像或连续的多个静态图像的电子设备。
便携终端1例如具备触摸面板部2、壳体5、包括拍摄部6的拍摄装置40、扬声器7以及马克风8。例如，在便携终端1中，触摸面板部2、包括拍摄部6的拍摄装置40、扬声器7以及麦克风8例如设置于同一壳体5。
触摸面板部2是显示动态图像和静态图像的显示器，并且也是接受来自对象者等用户的输入的输入装置。触摸面板部2具有显示部3和重叠设置于显示部3的输入部4。
显示部3是用于显示动态图像和静态图像等图像的显示器。显示部3具有用于显示动态图像和静态图像等图像的区域即显示区域。显示部3只要是可显示动态图像和静态图像等图像的显示器即可，例如液晶显示器、有机EL(electro-luminescence:电致发光)显示器等。
例如，在显示部3的显示区域(换言之，触摸面板部2的显示区域)中，切换开关10作为图像显示。切换开关10是用于将拍摄装置40的拍摄模式从第一拍摄模式切换为第二拍摄模式的开关，所述第一拍摄模式是拍摄高画质的图像的通常的拍摄模式，所述第二拍摄模式是拍摄适于获取脉波的图像的拍摄模式。通过设置切换开关10，用户仅通过选择切换开关10，就能够将拍摄装置40的拍摄模式从第一拍摄模式切换为第二拍摄模式。这样，拍摄装置40能够以简便的方法切换为适于获取脉波信息的设定。
并且，在本实施方式中，将切换开关10作为在触摸面板部2的显示区域显示为图像的软键进行说明。作为软键的切换开关10将手指或触控笔等的接触作为输入接收，并输出输入信号。但是，切换开关10并不限定于软键，例如也可以是设置在触摸面板部2的显示区域以外的区域(例如壳体5)等、由硬件结构构成的硬件键。在硬件键的情况下，切换开关10例如在被按下或滑动时作为输入接收，并输出输入信号。
输入部4是将手指或触控笔等的接触作为用户的输入接收，并根据接收到的该输入生成输入信号并输出的输入设备。输入部4例如是透明的触摸传感器，设置成与显示部3的显示区域重叠。即，例如显示部3与输入部4成为一体，构成触摸面板部2。并且，输入部4并不限定于触摸传感器，例如也可以是通过由用户按下而接收来自用户的输入的硬件结构的开关等。
扬声器7是基于声音信号产生声音的声音输出设备。麦克风8例如是将用户的声音等的便携终端1的外部的声音作为输入接收并转换成声音信号的声音输入设备。
拍摄装置40是能够拍摄映出获取脉波信息的对象者的体表的动态图像或连续的多个静态图像的RGB摄像机。拍摄装置40例如以规定的帧率(例如10～300fps(frame persecond))拍摄动态图像。或者，拍摄装置40以规定的拍摄间隔拍摄连续的多个静态图像。拍摄装置40例如是具有获取R(红)、G(绿)及B(蓝)各自的亮度值(也称为像素值)的颜色通道的RGB摄像机。
拍摄装置40优选为能够拍摄具有4K(2160像素X3840像素＝8294400像素)以上的分辨率的动态图像或连续的多个静态图像的摄像机。例如，拍摄装置40也可以是能够拍摄具有DCI4K(2160像素×4096像素＝8847360像素)的分辨率的动态图像的摄像机。例如，拍摄装置40也可以是能够拍摄具有8K(4320像素X7680像素＝33177600像素)的分辨率的动态图像或连续的多个静态图像的摄像机。并且，拍摄装置40例如也可以是全高清(1920像素X1080像素＝2073600像素)等能够拍摄具有小于4K的分辨率的动态图像或连续的多个静态图像的摄像机。
此外，拍摄装置40获取的颜色并不限于RGB，例如也可以是青色、品红色以及橙色等RGB以外的其他颜色。此外，拍摄装置40获取亮度值的光不限于可见光，也可以是红外光等不可见光。此外，拍摄装置40获取的颜色通道的数量不限于3个，也可以是1个。
拍摄部6是拍摄装置40中的包含摄像机的受光部的传感器设备。拍摄部6的受光部被从便携终端1露出的透明的盖覆罩。覆盖拍摄部6的受光部的透明罩既可以设置为露出于便携终端1的表面(触摸面板部2上显示有图像的一侧的面)，也可以设置为露出于相反侧的背面。
例如，拍摄部6可以使用CMOS(Complementary MOS：互补金属氧化物半导体)传感器设备。拍摄部6优选为具有4K(2160像素X3840像素＝8294400像素)以上的像素数的传感器设备。例如，拍摄部6也可以是具有DCI4K(2160像素×4096像素＝8847360像素)的像素数的传感器设备。例如，拍摄部6也可以是具有8K(4320像素X7680像素＝33177600像素)的像素数的传感器设备。并且，拍摄部6例如也可以是全高清(1920像素X1080像素＝2073600像素)等具有小于4K的像素数的传感器设备。
图2是实施方式所涉及的便携终端1的功能框图。如图2所示，便携终端1在触摸面板部2、拍摄部6、扬声器7、麦克风8以及切换开关10的基础上，还具有控制部20以及存储部30。控制部20例如具有拍摄控制部21、压缩部22以及生物体信息获取部23。并且，在拍摄控制部21不压缩所生成的动态图像或连续的多个静态图像的情况下，也可以省略压缩部22。
拍摄制作40构成为包括触摸面板部2、拍摄部6、扬声器7、麦克风8、切换开关10、存储部30以及控制部20a，该控制部20a包括拍摄控制部21以及压缩部22的。
并且，例如，本实施方式涉及的信息获取装置也可以是具有拍摄装置40和信息终端的构成，该信息终端具有包含生物信息获取部的控制部20b以及未图示的存储部。在该情况下，可以拍摄装置40作为一个独立的装置而构成，并且可以将所述信息终端作为从拍摄装置40分离的一个独立的装置而构成。所述信息终端例如是个人计算机。
控制部20例如由CPU(Central Processing Unit:中央处理器)等处理器构成，统一控制信息终端1的各种功能。并且，在控制部20由控制部20a和控制部20b构成的情况下，控制部20a和控制部20b分别由例如CPU等处理器构成。
存储部30例如能够通过硬盘、SSD(Solid State Drive:固态硬盘)或半导体存储器等实现。存储部30可以是作为便携终端1的一部分而固定在便携终端1的内部的存储介质，也可以是像SIM卡那样的能够从便携终端1拆卸的存储介质。在存储部30中存储有预先安装的、或者从可与便携终端1进行通信的服务器安装的、生成动态图像或连续的多个静态图像等图像时使用的各种参数数据、拍摄程序及信息获取程序等。作为各种参数数据，例如可以举出色域数据D1、动态范围数据D2等。
色域数据D1是用于设定所生成的图像的色域的数据，包括相对宽的色域即第一色域数据D1a和比第一色域数据D1a相对窄的色域即第二色域数据D1b。此外，动态范围数据D2是用于设定所生成的图像的动态范围的数据，包括相对宽的动态范围即第一动态范围数据D2a和比第一动态范围数据D2a相对窄的动态范围即第二动态范围数据D2b。
拍摄程序使计算机即控制部20作为拍摄控制部21以及压缩部22发挥功能。此外，信息获取程序使计算机即控制部20作为生物体信息获取部23发挥功能。
拍摄控制部21与拍摄部6一起拍摄动态图像或连续的多个静态图像。例如，拍摄控制部21在获取来自输入部4的输入信号时，基于输入信号向拍摄部6输出驱动信号，从而驱动拍摄部6。并且，拍摄控制部21当从拍摄部6获取光电转换得到的电信号时，基于存储在存储部30中的各种参数数据，生成作为图像的动态图像或连续的多个静态图像。
拍摄控制部21根据来自输入部4的输入信号，在第一拍摄模式和第二拍摄模式之间切换拍摄模式，该拍摄模式是指使用拍摄部6拍摄动态图像或连续的多个静态图像的拍摄模式。
第一拍摄模式是拍摄与第二拍摄模式相比画质相对较高的动态图像或连续的多个静态图像的拍摄模式。第二拍摄模式是拍摄与第一拍摄模式相比检测脉波信息的变化量的分辨率相对较高的动态图像或连续的多个静态图像的拍摄模式，其中，所述脉波信息是表示在动态图像或连续的多个静态图像中映出的生物体的脉波。
即，第一拍摄模式是用于拍摄不限于以生物体的脉波信息的获取为目的的动态图像或静态图像的通常的动态图像或静态图像的拍摄模式。此外，第二拍摄模式是用于拍摄能够以高精度获取生物体的脉波信息的动态图像或连续的多个静态图像的拍摄模式。
具体而言，拍摄控制部21从输入部4获取拍摄指示信号，并且，在未获取切换信号的情况下，开始第一拍摄模式的拍摄，该拍摄指示信号是指示开始动态图像或连续的多个静态图像的拍摄的输入信号，该切换信号是表示切换开关10被选择了的输入信号。第一拍摄模式的拍摄是指，例如，拍摄控制部21在获取拍摄指示信号时，使拍摄部6驱动。而且，拍摄控制部21在获取来自拍摄部6的光电转换后的电信号时，参照存储部30，选择色域数据D1中的第一色域数据D1a和第二色域数据D1b中的、动态范围数据D2中的第一动态范围数据D2a和第二动态范围数据D2b中的、能够生成更高画质的动态图像或静态图像的第一色域数据D1a和第一动态范围数据D2a，并生成动态图像或静态图像。
此外，拍摄控制部21从输入部4获取拍摄指示信号，进一步在获取切换信号的情况下，从第一拍摄模式切换到第二拍摄模式，开始第二拍摄模式的拍摄，所述拍摄指示信号是指示动态图像或连续的多个静态图像的拍摄的开始的输入信号，所述切换信号是表示切换开关10被选择的输入信号。所谓第二拍摄模式的拍摄是指，例如，拍摄控制部21在获取拍摄指示信号以及切换信号时，使拍摄部6驱动。而且，拍摄控制部21在获取来自拍摄部6的光电转换后的电信号时，参照存储部30，选择色域数据D1中的第一色域数据D1a和第二色域数据D1b中的、动态范围数据D2中的第一动态范围数据D2a和第二动态范围数据D2b中的、能够生成检测表示生物体的脉波的脉波信息的变化量的分辨率高的动态图像或连续的多个静态图像的第二色域数据D1b第二动态范围数据D2b，并生成动态图像或静态图像。
即，如果将输入至拍摄部6的光量与拍摄部6的各像素的亮度值的关系设为输入输出特性，则拍摄控制部21在以第二拍摄模式进行拍摄时，与以第一拍摄模式进行拍摄时相比，在色域和动态范围中均缩小输入输出特性而生成动态图像或静态图像。
图3是表示由实施方式涉及的存储部30中存储的第一色域数据D1a表现的第一色域D1A(图3中以点划线表示)和由第二色域数据D1b表现的第二色域D1B(图3中以双点划线表示)的图。在图3中，用xy颜色空间坐标表现了第一色域D1A以及第二色域D1B。
第一色域D1A比第二色域D1B宽。例如，第一色域D1是大致覆盖BT.2020的宽度，比BT.709宽。由此，拍摄控制部21在以第一拍摄模式进行拍摄时，例如，基于来自具有与4K对应的像素数的拍摄部6的光电转换后的电信号，使用第一色域数据D1a来生成动态图像或静态图像，由此能够生成由第一色域D1A表现的、色彩再现范围广且色彩鲜艳的高画质的动态图像或静态图像。由此，拍摄控制部21在第一拍摄模式下，能够生成比第二拍摄模式品质高的动态图像或静态图像。并且，第一色域D1A只要比第二色域D1B宽即可，并不限定于上述色域的范围。
第二色域D1B比第一色域D1A窄，例如是与BT.709同等程度的色域的宽度。换言之，第二色域D1B是与第一色域D1A相比缩小到体表的颜色变化的色域的色域。由此，例如，拍摄控制部21在以第二拍摄模式进行拍摄时，基于来自具有与4K对应的像素数的拍摄部6的光电转换后的电信号，使用第二色域数据D1b生成动态图像或连续的多个静态图像，从而能够生成由比第一色域D1A窄且缩小为体表的颜色变化的色域的第二色域D1B表现的动态图像或连续的多个静态图像。
并且，第二色域D1B只要比第一色域D1A窄且缩小为体表的颜色变化的色域即可，并不限定于上述的色域的范围。
这样，拍摄控制部21在第二拍摄模式下，也从使用了与在第一拍摄模式下使用的高分辨率的多个像素(例如，相当于4K的像素数的多个像素)相同的高分辨率的多个像素(例如，相当于4K的像素数的多个像素)的拍摄部6得到电信号。
并且，拍摄控制部21在第二拍摄模式中，根据从拍摄部6得到的电信号，生成由第二色域D1B表现的动态图像或连续的多个静态图像，该第二色域D1B比第一拍摄模式时的第一色域D1A更窄且缩小为接近生物体的体表的颜色(例如皮肤的颜色)变化的色域。即，拍摄控制部21通过第二拍摄模式，生成与第一拍摄模式相比表现了生物体的体表的颜色的细微的变化的动态图像或连续的多个静态图像。
其结果，与通过第一色域D1A表现的动态图像或者静态图像相比，拍摄控制部21在第二拍摄模式下，能够生成检测脉波信息的变化量的分辨率高的动态图像或者连续的所述多个静态图像，脉波信息表示动态图像或者连续的多个静态图像中映出的脉波。由此，能够得到可以获取高精度地表示实际的脉波的脉波信息的动态图像或连续的静态图像。其结果，便携终端1能够获取高精度地表示生物体的脉波的脉波信息。
图4是表示由实施方式涉及的存储部30中存储的第一动态范围数据D2a表示的第一动态范围D2A(图4中表示为D2A)和由第二动态范围数据D2b表示的第二动态范围D2B(图4中表示为D2B)的图。图4所示的亮度表示入射到拍摄部6的光的亮度的范围。
如上所述，由第一动态范围数据D2a表现的第一动态范围D2A比由第二动态范围数据D2b表现的第二动态范围D2B宽。
例如，虽然不限于此，假设第一动态范围D2A与HDR(High Dynamic Range：高动态范围)具有相同的程度。此外，例如，虽然不限于此，但假设第二动态范围D2B与比HDR窄的SDR(Standard Dynamic Range:标准动态范围)为相同程度。
而且，例如，拍摄控制部21在以第一拍摄模式进行拍摄时，例如，基于来自具有与4K对应的像素数的拍摄部6的光电转换后的电信号，使用第一动态范围数据D2a来生成动态图像或静态图像，能够生成由第一动态范围D2A表现的、亮度的范围广且自然亮度的动态图像或静态图像。由此，拍摄控制部21在第一拍摄模式下，能够生成动态范围比第二拍摄模式宽的高画质的动态图像或静态图像。
第二动态范围D2B是具有比第一动态范围D2A更窄的范围的动态范围。换言之，第二动态范围D2B根据与第一动态范围D2A相同的数据量，以比第一动态范围D2A的缩小范围表现出亮度。例如，第一动态范围D2A和第二动态范围D2B均用X1位至Xn位的n位表示。第二动态范围D2B具有与第一动态范围D2A相同的位数，第二动态范围D2B比第一动态范围D2A缩小能够表现的亮度范围。
由此，拍摄控制部21在第二拍摄模式下，通过使表现的亮度的范围比第一拍摄模式时的第一动态范围D2A窄，基于从拍摄部6得到的电信号来生成细致地表现出更窄范围的亮度变化的动态图像或连续的多个静态图像。由此，细致地表现出亮度的变化的动态图像或连续的多个静态图像在动态图像的帧间或多个静态图像间也表现了表示映出的脉波的体表的细致的颜色的变化(例如皮肤的颜色的变化)。
这样，与通过第一动态范围D2A表现的动态图像或静态图像相比，拍摄控制部21在第二拍摄模式下，能够生成检测表示在动态图像或连续的多个静态图像中映出的脉波的脉波信息的变化量的分辨率高的动态图像或连续的多个静态图像。由此，能够得到可以获取高精度地表示实际的脉波的脉波信息的动态图像或连续的静态图像。其结果，便携终端1能够高精度地获得实际的脉波。
此外，特别是在拍摄控制部21表现生成动态图像或多个静态图像时的像素值的灰度值的数量少的情况下、或者压缩部22压缩动态图像或连续的多个静态图像的情况下，为了获取生物体的体表的颜色变化而需要的亮度范围以外的亮度范围尽可能少为好。
因此，在拍摄控制部21生成动态图像或多个静态图像时的表现像素值的灰度值的数量少的情况下、或者压缩部22压缩动态图像或连续的多个静态图像的情况下，特别是如第二动态范围D2B那样，通过以比第一动态范围D2A窄的动态范围表现动态图像或多个静态图像，能够得到精度高的脉波信息的效果高。
图5是实施方式所涉及的拍摄控制部21所生成的动态图像的概略图。例如，拍摄控制部21生成的动态图像包括连续的多个帧F1、帧F2、帧F3、帧F4、…帧Fm。
拍摄控制部21生成的动态图像或连续的多个静态图像也可以不压缩而直接存储于存储部30，之后，通过生物体信息获取部23获取脉波信息。或者，也可以在将拍摄控制部21生成的动态图像压缩后存储在存储部30中，之后，将压缩后的动态图像解压，通过生物体信息获取部23获取脉波信息。例如，在4K或8K等高分辨率的动态图像的情况下，信息量多，因此，优选拍摄控制部21生成的动态图像暂时压缩而向存储部30存储。
当拍摄控制部21生成动态图像或连续的多个静态图像时，压缩部22将所生成的动态图像或连续的多个静态图像压缩后存储在存储部30中。压缩部22压缩的方法优选为可逆压缩，但也可以为了进一步减少信息量而通过非可逆压缩进行压缩。
在压缩的图像为8K的动态图像的情况下，比特率优选为200Mbps以上。在压缩的图像为4K的动态图像的情况下，比特率优选为50Mbps以上。
此外，优选压缩部22按拍摄部6和拍摄控制部21拍摄到的、包含在动态图像中的多个帧F1、F2……Fm中的每一个帧、或者连续的多个静态图像中的每一个静态图像进行压缩。即，压缩部22在压缩动态图像的情况下，与跨帧间进行压缩相比，优选仅一帧内压缩(例如，仅帧F1内压缩，仅帧F2内压缩)。此外，压缩部22优选在压缩连续的多个静态图像的情况下，与跨多个静态图像进行压缩相比，仅一个静态图像内压缩。
这是因为，如后所述，由于脉波信息是基于帧间(或多个静态图像间)的体表的变化而获取的，因而与将多个帧(或多个静态图像)集中压缩相比，仅一帧内(一个静态图像内)压缩，能够得到精度更高的脉波信息。
此外，说明了压缩部22压缩生物体信息获取部23获取脉波信息之前的动态图像或连续的多个静态图像，但并不限定于此，压缩部22能够任意地变更压缩动态图像或连续的多个静态图像的时机。例如，压缩部22可以在生物体信息获取部23获取脉波信息后，压缩动态图像或连续的多个静态图像并向存储部30存储，也可以在生物体信息获取部23获取脉波信息的过程中(例如，检测到脸部等特征点之后)压缩动态图像或连续的多个静态图像并向存储部30存储。
图6是表示实施方式所涉及的生物体信息获取部23获取表示图像50映出的脉波的脉波信息的情况的图。
生物体信息获取部23读入存储于存储部30的动态图像或连续的多个静态图像，通过图像处理，获取表示脉波的脉波信息。如果在存储部30中存储的动态图像或连续的多个静态图像被压缩，则生物体信息获取部23在进行解压后进行图像处理，从而获取表示脉波的脉波信息。并且，将动态图像或连续的多个静态图像称为图像50。
例如，生物体信息获取部23确定图像50映出的生物体的体表的局部区域(例如，额、脸颊、或者颚等的部分区域)，并提取所确定的局部区域中的、每帧(或者多个静态图像中每一个)的生物体的体表的颜色的变化。然后，生物体信息获取部23基于提取的体表的颜色的变化，获取表示脉波的脉波信息。
如图6中所示，在图像50中，假设作为多个人映出两个人的脸部。生物体信息获取部23在图像50中映出多个人的情况下，可以获取1人的脉波信息，但也可以获取多个人各自的脉波信息。
例如，生物体信息获取部23在图像50映出的第一脸部U1中确定预先设定的特征点(例如鼻子)，并确定包含所确定的特征点(例如鼻子)的图像50内的区域A11。并且，确定容易获取脉波信息的关注区域A12(例如金额)，该关注区域A12在图像50内从包含所确定的特征点(例如鼻子)的区域A11偏离了的规定的距离。关注区域A12不限于额头，可以任意设定，例如整个脸部或者脸颊等。
此外，生物体信息获取部23对于图像50映出的第二脸部U2也与第一脸部U1同样地、第二脸部U2中确定预先设定的特征点(例如鼻子)，并确定包含所确定的特征点(例如鼻子)的图像50内的区域A21。然后，确定容易获取脉波信息的关注区域A22(例如额头)，该关注区域A12在图像50内从包含所确定的特征点(例如鼻子)的区域A21偏离了的规定距离。
而且，若图像50为动态图像，则生物体信息获取部23基于每个帧的关注区域A12、A22各自的体表的颜色的变化(若为连续的多个静态图像，则分别为多个静态图像的关注区域A12、A22各自的体表的颜色的变化)，获取表示脉波的脉波信息。
具体而言，例如，生物体信息获取部23计算包含在关注区域A12中的多个像素值的代表值。关注区域A12的多个像素值的代表值例如可以使用关注区域A12中包含的多个像素各自的像素值的平均值、中值、或最频值等统计量。生物体信息获取部23按照每个颜色通道(例如每个R(红)、G(绿)、B(蓝)计算关注区域A12的代表值。然后，生物体信息获取部23利用计算的每个颜色通道的代表值以及例如主成分分析、独立成分分析或色素成分分离等各种方法，计算表示脉波的脉波信息。生物体信息获取部23对于关注区域A22也同样地计算脉波信息。由此，生物体信息获取部23从动态图像或连续的多个静态图像获取生物体信息。
并且，生物体不限于人，也可以是人以外的生物体。此外，获取脉波信息的部位也可以是脸部以外的部位。获取脉波信息的部位例如是除了脸部以外，手掌、脖子等露出体表而映出的部位即可。
图7是表示实施方式涉及的生物体信息获取部23获取的脉波信息所表示的脉波的波形的一个例子的图。之后，生物体信息获取部23也可以通过从获取的脉波信息所表示的脉波中测量例如血压值、脉搏数、压力水平、心率以及表示血管的健康状态的信息等来获取各种生物体信息。
此外，生物体信息获取部23也可以根据动态图像或连续的多个静态图像中出现的生物体的体动引起的亮度值的时间变化，检测呼吸。例如，也可以通过获取伴随呼吸的肩或胸的活动，获取呼吸数、呼气以及吸气来作为生物体信息。
生物体信息获取部23获取的脉波信息等生物体信息也可以显示于显示部3或者其它显示器。此外，生物体信息获取部23获取的脉波信息等生物体信息也可以存储于便携式终端1以外的例如服务器等存储装置。
并且，关于使用图6说明的关注区域A12、A22，例如在从获取的脉波信息表示的脉波中获取心率、压力水平、呼吸数等的、能够与部位无关地获取的信息的情况下，针对图像中映出的各人分别确定多个区域(多个部位)，在多个区域(多个部位)中确定像素值大的区域(部位)并分别设定为关注区域A12、A22，从而能够提高信息的检测精度。
此外，例如，生物体信息获取部23也可以通过动态图像中的多个帧(或连续的多个静态图像)中的一个帧(一个静态图像)来检测特征点(例如鼻子)，在其他多个帧(或其他多个静态图像)中，追踪检测出的特征点的坐标，并基于追踪到的坐标来设定关注区域A12、A22。
此外，例如，生物体信息获取部23也可以通过多个帧(或连续的多个静态图像)中的一个帧(一个静态图像)检测特征点(例如鼻子)来设定关注区域A12、A22，在其它多个帧(或其它多个静态图像)中，将与已经设定的关注区域A12、A22相同的坐标设定为关注区域A12、A22。
由此，拍摄装置40所具有的拍摄部6及拍摄控制部21例如拍摄具有4K以上的分辨率的动态图像或连续的多个静态图像。即，拍摄部6具有相当于4K的像素数。如果拍摄装置40具有相当于4K以上的像素数，则能够通过较多的像素数以高分辨率拍摄动态图像或连续的多个静态图像。
因此，生物体信息获取部23能够基于通过许多像素数拍摄到的高分辨率的关注区域A12、A22获取脉波信息，因此能够获取精度高的脉波信息。
此外，拍摄装置40由于像素数比小于4K的像素数多，因此，例如，如果像素尺寸与小于4K的像素数的像素尺寸相同，则能够拍摄S/N(signal/noise)比高的动态图像或连续的多个静态图像。因此，生物体信息获取部23能够从S/N(signal/noise)比高的关注区域A12、A22获取精度高的脉波信息。
此外，根据拍摄装置40，即使在拍摄动态图像或连续的多个静态图像时周围光少的情况下，与具有相当于小于4K的像素数的拍摄装置相比，也能够拍摄由更多的像素数拍摄的S/N比高的动态图像或连续的多个静态图像。因此，即使是在暗环境且周围光少的环境下拍摄到的动态图像或连续的多个静态图像，生物体信息获取部23也能够基于S/N比高的关注区域A12、A22获取精度高的脉波信息。
此外，根据拍摄装置40，由于能够拍摄高分辨率的动态图像或连续的多个静态图像，因此即使映出多个人，也能够通过一次拍摄来高精度地获取其映出的多人各自的脉波信息。由此，在获取多个人的脉波信息的情况下，根据拍摄装置40能够高效地获取脉波信息。
进一步，根据便携终端1，由于能够拍摄高分辨率的动态图像或连续的多个静态图像，因此，即使在与拍摄装置40的距离比较远且较小地映出的情况下，也能够高精度地获取其映出的脉波信息。因此，根据便携终端1，可以延长能够获取脉波信息的距离，可以提高便利性。
图8是表示实施方式涉及的控制部20的动作的一例的流程图。如图8所示，在步骤S11中，拍摄控制部21基于拍摄指示信号，驱动拍摄部6而开始动态图像或连续的多个静态图像的拍摄，该拍摄指示信号是基于用户的操作的来自输入部4的输入信号。
然后，在步骤S12中，拍摄控制部21判断是否选择了切换开关10。具体而言，例如，拍摄控制部21在从输入部4未获取表示选择了切换开关10的输入信号即切换信号的情况下，判断为未选择切换开关10(步骤S12的“否”的情况)，在步骤S13中，在第一拍摄模式下拍摄动态图像或多个连续的静态图像。然后，拍摄控制部21当从输入部4获取表示使拍摄结束的输入信号时，则结束第一拍摄模式下的拍摄。
此外，拍摄控制部21在从输入部4获取到表示选择了切换开关10的输入信号即切换信号的情况下，判断为选择了切换开关10(步骤S12的“是”的情况)，在步骤S14中，切换为第二拍摄模式而拍摄动态图像或多个连续的静态图像，并生成动态图像或连续的多个静态图像。然后，在步骤S15中，压缩部22根据需要对拍摄控制部21生成的动态图像或连续的多个静态图像进行压缩并将其存储于存储部30。
接着，在步骤S16中，生物体信息获取部23获取存储在存储部30中的动态图像或连续的多个静态图像，在这些动态图像或联系的多个静态图像被压缩的情况下进行解压之后，获取表示在动态图像或连续的多个静态图像中映出的脉波的脉波信息。
然后，拍摄控制部21当从输入部4获取表示使拍摄结束的输入信号时，结束第二拍摄模式下的拍摄。
如上所述，拍摄装置40具有拍摄部6和拍摄控制部21。拍摄部6和拍摄控制部21拍摄具有4K以上的分辨率的动态图像或连续的多个静态图像。由此，能够拍摄分辨率高、S/N比大的动态图像或连续的多个静态图像。因此，拍摄部6和拍摄控制部21能够拍摄能够获取精度高的脉波信息的动态图像或连续的多个静态图像。
此外，拍摄装置40具有用于将拍摄部6拍摄动态图像或连续的多个静态图像的拍摄模式从第一拍摄模式切换为第二拍摄模式的切换开关10。由此，用户仅通过选择切换开关10，就能够将拍摄装置40的拍摄模式从第一拍摄模式切换为第二拍摄模式，所述第二拍摄模式是拍摄检测脉波信息的变化量的分辨率高的所述动态图像或连续的所述多个静态图像的模式，该脉波信息表示在动态图像或连续的所述多个静态图像中映出的生物体的脉波。这样，根据拍摄装置40，能够以简便的方法将拍摄模式切换为适于获取脉波信息的设定。因此，能够提高用户的便利性。
此外，与第一拍摄模式下拍摄的动态图像或连续的多个静态图像相比，基于更窄的色域生成在第二拍摄模式下拍摄的动态图像或连续的多个静态图像。即，如使用图3等所说明的那样，拍摄控制部21在第二拍摄模式时，比第一拍摄模式时的第一色域D1A更窄的第二色域D1B，表现所拍摄到的动态图像或连续的多个静态图像。由此，与第一拍摄模式时相比，能够拍摄检测表示生物体的脉波的脉波信息的变化量的分辨率高的动态图像或连续的多个静态图像。由此，能够高精度地生成能够获取脉波信息的动态图像或连续的多个静态图像。
此外，与第一拍摄模式下拍摄的动态图像或连续的多个静态图像相比，基于更窄的动态生成在第二拍摄模式下拍摄的动态图像或连续的多个静态图像。即，如使用图4等所说明的那样，拍摄控制部21在第二拍摄模式时，比第一拍摄模式时的第一动态范围D2A更窄的第二动态范围D2B来表现所拍摄的动态图像或连续的多个静态图像。由此，与第一拍摄模式时相比，能够拍摄检测表示生物体的脉波的脉波信息的变化量的分辨率高的动态图像或连续的多个静态图像。由此，能够高精度地生成能够获取脉波信息的动态图像或连续的多个静态图像。
此外，便携终端1具有拍摄装置40和生物体信息获取部23。由此，生物体信息获取部23能够从拍摄装置40拍摄到的动态图像或连续的多个静态图像获取高精度的脉波信息。
另外，便携终端1具有压缩部22。压缩部22按拍摄部6以及拍摄控制部21拍摄到的、动态图像所包含的多个帧的各个帧或者连续的多个静态图像的各个静态图像进行压缩。由此，生物体信息获取部23能够基于解压的动态图像或连续的多个静态图像获取高精度的脉波信息。
图9是对实施方式的实验例1涉及的像素的每个分辨率的S/N比进行比较的结果的图。在实验例1中，通过相当于8K的像素数的摄像机，拍摄了在距离摄像机5米的位置处站立的人的动态图像。通过以隔开间隔的方式取出相当于8K的动态图像的一部分像素，生成相当于4K的动态图像以及相当于2K的动态图像。根据相当于原来的8K的动态图像、生成的相当于4K的动态图像以及相当于2K的动态图像分别映出的人物的脸部的颜色的变化，获取脉波信息，并计算各自的脉波信息的S/N。
如图9所示，可知与从相当于2K的动态图像获取的脉波信息的S/N相比，从相当于4K的动态图像获取的脉波信息的S/N更高，而且，从相当于8K的动态图像获取的脉波信息的S/N更高。
图10是对实施方式的实验例1涉及的像素的每个分辨率的规定的亮度值以上的像素数进行比较的结果的图。对构成在相当于原来的8K的动态图像、生成相当于4K的动态图像以及相当于2K的动态图像中分别映出的人物的脸部区域的像素中的、规定的亮度值以上的像素数进行比较。
如图10所示，可知与相当于2K的动态图像的规定的亮度值以上的像素数相比，相当于4K的动态图像的规定的亮度值以上的像素数更多，而且，相当于8K的动态图像的规定的亮度值以上的像素数更多。
可知，若从2K成为4K，则规定的亮度值以上的像素数成为约4倍，若从4K成为8K，则规定的亮度值以上的像素数进一步成为约4倍。此外，例如，当摄像机的分辨率从2K成为4K时，期待在将摄像机与对象者的距离设为2倍时得到同等精度的脉波信息。
图11是表示实施方式的实验例2涉及的、在拍摄动态图像的摄像机中变更了各种参数时的脉波信息的比较结果的图。在实验例2中，通过在相当于8K的像素数的摄像机中，变更各种参数，拍摄了在距离摄像机50厘米的位置处站立的人的动态图像。
图12是表示实施方式的实验例2涉及的、在拍摄动态图像的摄像机中变更了各种参数时的每个参数的S/N比的比较结果的图。
图11所示，SDR(Standard DynamicRange，标准动态范围)、HLG(Hybrid LogGamma，混合对数伽玛)、Log表示动态范围。Log伽马可以再现小像素值范围(暗环境)中的细致变化。可知SDR比Log伽马更高精度地表示脉波的波形。此外，对表示色域的BT.709与BT.2020进行比较可知，与BT.2020相比，BT.709更稿精度地表示脉波的波形。
如图12所示，在实验例2中，可知S/N比是“SDR BT.7 09”最高，其次是“LogBT.709”高，其次是“HLG BT.2020”高，“Log BT.2020”在实验例2中最低。
〔变形例1〕
图13是实施方式的变形例1的便携终端的功能框图。如图13所示，拍摄装置40的控制部20(控制部20a)还可以具有判断部25。图14是表示实施方式的变形例1的控制部的动作的一例的流程图。
假设经由图14的步骤S11和步骤S12的“否”的处理，拍摄部6和拍摄控制部21在第一拍摄模式下对动态图像或连续的多个静态图像进行拍摄。
接着，在步骤S13A中，判断部25在拍摄部6及拍摄控制部21在第一拍摄模式下拍摄动态图像或连续的多个静态图像时，判断在动态图像或连续的多个静态图像中是否映出人等生物体。然后，判断部25在判断为在第一拍摄模式下拍摄的动态图像或连续的多个静态图像中映出生物体时(步骤S13A的“是”的情况下)，指示将拍摄部6和拍摄控制部21的拍摄模式从第一拍摄模式切换到第二拍摄模式。由此，拍摄部6和拍摄控制部21将拍摄模式从第一拍摄模式切换为第二拍摄模式，拍摄动态图像或连续的多个静态图像(步骤S14)。然后，进行步骤S15、S16的处理。
这样，通过设置判断部25，拍摄装置40不等待用户选择切换开关10的操作，而从第一拍摄模式切换到第二拍摄模式，拍摄动态图像或连续的多个静态图像。由此，进一步节省获取脉波信息时的用户的麻烦，能够以更简便的方法得到能够将拍摄模式切换为适于获取脉波信息的设定的拍摄装置40。
〔变形例2〕
本公开中的拍摄装置40或拍摄方法的主体具备计算机作为控制部20a。通过该计算机执行拍摄程序，实现本公开中的拍摄装置40或拍摄方法的主体的功能。
此外，本公开中的便携终端(信息获取装置)1或信息获取方法的主体具备计算机作为控制部20。通过该计算机执行信息获取程序，实现本公开中的便携终端(信息获取装置)1或信息获取方法的主体的功能。
计算机具有按照拍摄程序及信息获取程序进行动作的处理器作为主要的硬件构成。处理器只要能够通过执行拍摄程序及信息获取程序而实现功能，则不管其种类。处理器包括半导体集成电路(IC)或者包括LSI(Large Scale Integration:大规模集成电路)的一个或多个电子电路。多个电子电路既可以集成于一个芯片，也可以设置于多个芯片。多个芯片既可以集成为一个装置，也可以设置于多个装置。拍摄程序及信息获取程序被记录在计算机可读取的ROM、光盘、硬盘驱动器等非暂时性的存储介质中。拍摄程序及信息获取程序可以预先存储在存储介质中，也可以经由包含因特网等的电气通信线路供给到存储介质。
本发明不限于上述实施方式，可以用上述实施方式所示的构成基本相同的构成、实现相同作用效果的构成、或者可以实现相同目的的构成替换。

Claims (7)

1.一种拍摄装置，其特征在于，具有:
拍摄部，具有4K以上的分辨率，并拍摄动态图像；以及
切换开关，用于将所述拍摄部拍摄所述动态图像的拍摄模式从第一拍摄模式切换为第二拍摄模式，
所述第二拍摄模式是以检测脉波信息的变化量的分辨率比所述第一拍摄模式高的方式拍摄所述动态图像，所述脉波信息表示所述动态图像中映出的生物体的脉波。
2.如权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，
根据与所述第一拍摄模式下拍摄的所述动态图像相比更窄的色域来生成所述第二拍摄模式下拍摄的所述动态图像。
3.如权利要求1或2所述的拍摄装置，其特征在于，
根据与所述第一拍摄模式下拍摄的所述动态图像相比更窄的动态范围来生成以所述第二拍摄模式下拍摄的所述动态图像。
4.一种生物体信息获取装置，其特征在于，具有:
权利要求1至3中任一项所述的拍摄装置；以及
生物体信息获取部，基于在所述第二拍摄模式下拍摄的所述动态图像，获取所述脉波信息。
5.如权利要求4所述的生物体信息获取装置，其特征在于，具有:
判断部，判断在所述动态图像中是否映出所述生物体；以及
拍摄控制部，在所述动态图像中映出所述生物体的情况下，将所述拍摄部的所述拍摄模式从所述第一拍摄模式切换到所述第二拍摄模式。
6.如权利要求4或5所述的生物体信息获取装置，其特征在于，
具有压缩部，对所述拍摄部拍摄的所述动态图像中包含的多个帧的每个帧进行压缩。
7.一种拍摄方法，其特征在于，具有:
获取输入信号的步骤；以及
当获取所述输入信号，将拍摄部拍摄动态图像的拍摄模式切换为第二拍摄模式的步骤，其中，所述第二拍摄模式是以检测脉波信息的变化量的分辨率比第一拍摄模式高的方式拍摄所述动态图像，所述脉波信息表示所述动态图像中映出的生物体的脉波。
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