JP2001170030A - 生体情報測定方法およびその測定装置 - Google Patents
生体情報測定方法およびその測定装置Info
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- JP2001170030A JP2001170030A JP36451199A JP36451199A JP2001170030A JP 2001170030 A JP2001170030 A JP 2001170030A JP 36451199 A JP36451199 A JP 36451199A JP 36451199 A JP36451199 A JP 36451199A JP 2001170030 A JP2001170030 A JP 2001170030A
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非侵襲で生体情報の測定を精度よく行うこ
と。 【解決手段】 血管を含む生体の一部を光源によって照
明し、照明された生体の一部を撮像し、撮像された画像
を２次元直交座標系に対応させると共にその画像中に血
管を含む解析領域を設定し、解析領域内で１つの座標軸
に沿って血管画像を横切る画像濃度プロファイルおよび
前記血管画像の座標軸に対する角度を検出し、前記プロ
ファイルと角度から生体情報を算出する。
と。 【解決手段】 血管を含む生体の一部を光源によって照
明し、照明された生体の一部を撮像し、撮像された画像
を２次元直交座標系に対応させると共にその画像中に血
管を含む解析領域を設定し、解析領域内で１つの座標軸
に沿って血管画像を横切る画像濃度プロファイルおよび
前記血管画像の座標軸に対する角度を検出し、前記プロ
ファイルと角度から生体情報を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、生体情報測定の
方法と装置に関するものであり、とくに、生体情報を経
皮的にリアルタイムで再現性よく計測する方法と装置に
関し、測定された生体情報、例えば血管幅やヘモグロビ
ン濃度は、血管循環状態や貧血状態のモニタリングなど
に利用される。
方法と装置に関するものであり、とくに、生体情報を経
皮的にリアルタイムで再現性よく計測する方法と装置に
関し、測定された生体情報、例えば血管幅やヘモグロビ
ン濃度は、血管循環状態や貧血状態のモニタリングなど
に利用される。
【０００２】
【従来の技術】従来、経皮的に生体の血管幅を測定する
方法としては、血管の含む生体の一部を撮像し、撮像画
像中の血管を含む部分に長方形の解析領域を設定し、そ
の解析領域において血管を横切るような画像濃度プロフ
ァイルを作成して血管幅を求めるようにしたものが知ら
れている（例えば、特開平１１−３２３号公報参照）。
方法としては、血管の含む生体の一部を撮像し、撮像画
像中の血管を含む部分に長方形の解析領域を設定し、そ
の解析領域において血管を横切るような画像濃度プロフ
ァイルを作成して血管幅を求めるようにしたものが知ら
れている（例えば、特開平１１−３２３号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、撮像画
像の座標系と解析領域の座標系とは必ずしも一致しな
い。従って、従来のこのような方法では、対象とする血
管が座標軸に対して斜めに存在する場合には、画像濃度
プロファイルを作成するために撮像画像を斜めにスキャ
ンすることが必要となり、対応する画素が存在しないと
いう問題や、対応して施される補間処理が精度上好まし
くない影響を与えるという問題点がある。
像の座標系と解析領域の座標系とは必ずしも一致しな
い。従って、従来のこのような方法では、対象とする血
管が座標軸に対して斜めに存在する場合には、画像濃度
プロファイルを作成するために撮像画像を斜めにスキャ
ンすることが必要となり、対応する画素が存在しないと
いう問題や、対応して施される補間処理が精度上好まし
くない影響を与えるという問題点がある。
【０００４】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、解析領域の血管が座標軸に対して斜めに
存在しても、その斜めの角度を算出して補正することに
より、生体情報を精度よく測定することが可能な生体情
報測定方法とその装置を提供するものである。
されたもので、解析領域の血管が座標軸に対して斜めに
存在しても、その斜めの角度を算出して補正することに
より、生体情報を精度よく測定することが可能な生体情
報測定方法とその装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、血管を含む
生体の一部を光源によって照明し、照明された生体の一
部を撮像し、撮像された画像を２次元直交座標系に対応
させると共にその画像中に血管を含む解析領域を設定
し、解析領域内で１つの座標軸に沿って血管画像を横切
る画像濃度プロファイルおよび前記血管画像の座標軸に
対する角度を検出し、前記プロファイルと角度から生体
情報を算出する生体の血管幅測定方法を提供するもので
ある。
生体の一部を光源によって照明し、照明された生体の一
部を撮像し、撮像された画像を２次元直交座標系に対応
させると共にその画像中に血管を含む解析領域を設定
し、解析領域内で１つの座標軸に沿って血管画像を横切
る画像濃度プロファイルおよび前記血管画像の座標軸に
対する角度を検出し、前記プロファイルと角度から生体
情報を算出する生体の血管幅測定方法を提供するもので
ある。
【０００６】
【発明の実施の形態】この発明において、生体とは例え
ばヒトを含む哺乳動物であるが、これに限定されず他の
生体であってもよい。生体の一部とは生体から分離した
組織ではなく、生体のありのままの組織の一部であり、
例えば指や耳朶などがあげられる。また、生体情報と
は、血管幅のような形態パラメータや、ヘモグロビン濃
度のような血液成分パラメータを含む。
ばヒトを含む哺乳動物であるが、これに限定されず他の
生体であってもよい。生体の一部とは生体から分離した
組織ではなく、生体のありのままの組織の一部であり、
例えば指や耳朶などがあげられる。また、生体情報と
は、血管幅のような形態パラメータや、ヘモグロビン濃
度のような血液成分パラメータを含む。
【０００７】光源には、半導体レーザ（以下、ＬＤ）や
ＬＥＤあるいはハロゲン光源が使用でき、直接生体の一
部に照射してもよいし、ファイバーを介して照射しても
よい。波長としては生体組織を透過し、水の吸収が大き
くない６００〜９５０ｎｍの範囲にあることが好まし
い。
ＬＥＤあるいはハロゲン光源が使用でき、直接生体の一
部に照射してもよいし、ファイバーを介して照射しても
よい。波長としては生体組織を透過し、水の吸収が大き
くない６００〜９５０ｎｍの範囲にあることが好まし
い。
【０００８】撮像には、レンズなどの光学系と撮像デバ
イスを用いることができる。撮像デバイスとしては、Ｃ
ＣＤの他にラインセンサーやフォトダイオード・アレイ
が使用できる。また、フォトダイオード１個を血管を横
切る方向に駆動させて濃度分布情報を得ることもでき
る。
イスを用いることができる。撮像デバイスとしては、Ｃ
ＣＤの他にラインセンサーやフォトダイオード・アレイ
が使用できる。また、フォトダイオード１個を血管を横
切る方向に駆動させて濃度分布情報を得ることもでき
る。
【０００９】撮像に用いる光学系としては、単にＴＶ用
レンズ（例えばCOMICAR製 BD1214D）だけを用いて構成
してもよい。生体の一部を光源で照明するとき、その透
過光又は反射光を受光して生体の一部を撮像するように
してもよい。この発明において「解析用プロファイルを
生成する」とは、複数の画像濃度プロファイルから代表
プロファイルを選択することや、計算によって代表的な
プロファイルを算出することを含む。
レンズ（例えばCOMICAR製 BD1214D）だけを用いて構成
してもよい。生体の一部を光源で照明するとき、その透
過光又は反射光を受光して生体の一部を撮像するように
してもよい。この発明において「解析用プロファイルを
生成する」とは、複数の画像濃度プロファイルから代表
プロファイルを選択することや、計算によって代表的な
プロファイルを算出することを含む。
【００１０】この発明において、血管画像の座標軸に対
する角度を算出する工程が、１つの座標軸に平行に血管
画像を横切る複数の画像濃度プロファイルを求め、各プ
ロファイルの極大又は極小点を結んで得られる線に基づ
いて前記角度を算出する工程からなってもよい。
する角度を算出する工程が、１つの座標軸に平行に血管
画像を横切る複数の画像濃度プロファイルを求め、各プ
ロファイルの極大又は極小点を結んで得られる線に基づ
いて前記角度を算出する工程からなってもよい。
【００１１】この発明において、血管画像を横切る画像
濃度プロファイルを検出する工程が、１つの座標軸に平
行に血管画像を横切る複数の画像濃度プロファイルを検
出して解析用プロファイルを生成する工程からなり、血
管画像の座標軸に対する角度を算出する工程が、前記複
数の画像濃度プロファイルの極大又は極小点を結んで得
られる線に基づいて前記角度を算出する工程からなって
もよい。
濃度プロファイルを検出する工程が、１つの座標軸に平
行に血管画像を横切る複数の画像濃度プロファイルを検
出して解析用プロファイルを生成する工程からなり、血
管画像の座標軸に対する角度を算出する工程が、前記複
数の画像濃度プロファイルの極大又は極小点を結んで得
られる線に基づいて前記角度を算出する工程からなって
もよい。
【００１２】この発明において、解析用プロファイル
が、複数の画像濃度プロファイルから選択された最もコ
ントラスト比の高い画像プロファイルであってもよい。
が、複数の画像濃度プロファイルから選択された最もコ
ントラスト比の高い画像プロファイルであってもよい。
【００１３】この発明には、別の観点から、血管を含む
生体の一部を照射するための光源部と、照明された生体
の一部を撮像する撮像部と、撮像された画像中に解析領
域を設定し、その領域内の血管部分の計測して解析する
解析部とを備え、解析部が、撮像された画像を２次元直
交座標系に対応させると共にその画像中に血管を含む解
析領域を設定し、解析領域内で１つの座標軸に沿って血
管画像を横切る画像濃度プロファイルおよび前記血管画
像の座標軸に対する角度を検出し、前記プロファイルと
角度から生体情報を算出する生体情報測定装置を提供す
るものである。
生体の一部を照射するための光源部と、照明された生体
の一部を撮像する撮像部と、撮像された画像中に解析領
域を設定し、その領域内の血管部分の計測して解析する
解析部とを備え、解析部が、撮像された画像を２次元直
交座標系に対応させると共にその画像中に血管を含む解
析領域を設定し、解析領域内で１つの座標軸に沿って血
管画像を横切る画像濃度プロファイルおよび前記血管画
像の座標軸に対する角度を検出し、前記プロファイルと
角度から生体情報を算出する生体情報測定装置を提供す
るものである。
【００１４】以下、図面に示す実施例に基づいてこの発
明を詳述する。これによってこの発明が限定されるもの
ではない。図１はこの発明の分析装置の構成を示すブロ
ック図である。図１において、検出部１は、血管を含む
生体の一部（ここではヒトの指）を照明するための光源
部１１と、照明された生体部分の光像（ここでは透過光
像）を撮像する撮像部１２を備える。
明を詳述する。これによってこの発明が限定されるもの
ではない。図１はこの発明の分析装置の構成を示すブロ
ック図である。図１において、検出部１は、血管を含む
生体の一部（ここではヒトの指）を照明するための光源
部１１と、照明された生体部分の光像（ここでは透過光
像）を撮像する撮像部１２を備える。
【００１５】解析部２は、撮像部１２が生体の一部を複
数回撮像するとき、撮像された画像にＸ−Ｙ座標系を設
定し、その画像毎における生体の一部の位置的特徴（こ
こでは、指の第１関節位置の輪郭におけるくぼみの座
標）を抽出する特徴抽出部３１と、抽出された各特徴を
記憶する記憶部３２と、各特徴を比較する比較部３３
と、比較結果に基づき複数の画像において同一血管部位
を含む解析領域を特定する解析領域設定部３４を備え
る。
数回撮像するとき、撮像された画像にＸ−Ｙ座標系を設
定し、その画像毎における生体の一部の位置的特徴（こ
こでは、指の第１関節位置の輪郭におけるくぼみの座
標）を抽出する特徴抽出部３１と、抽出された各特徴を
記憶する記憶部３２と、各特徴を比較する比較部３３
と、比較結果に基づき複数の画像において同一血管部位
を含む解析領域を特定する解析領域設定部３４を備え
る。
【００１６】さらに、解析部２は、撮像された画像につ
いて解析領域内の血管を横切る部分の画像濃度分布を画
像の濃度プロファイルとして抽出する抽出部２１と、抽
出された濃度プロファイルの形態的特徴を定量化する定
量化部２２と、定量化された特徴に基づいて血管径を演
算する演算部２３と、演算結果を記憶する記憶部２５
と、演算結果やモニタ画像を出力する出力部（ＣＲＴ）
２４を備える。なお、入力部３５はキーボードとマウス
からなり、解析領域の初期設定、演算部２３の演算条件
の入力などを行う。また、解析部２はパーソナルコンピ
ュータによって構成される。
いて解析領域内の血管を横切る部分の画像濃度分布を画
像の濃度プロファイルとして抽出する抽出部２１と、抽
出された濃度プロファイルの形態的特徴を定量化する定
量化部２２と、定量化された特徴に基づいて血管径を演
算する演算部２３と、演算結果を記憶する記憶部２５
と、演算結果やモニタ画像を出力する出力部（ＣＲＴ）
２４を備える。なお、入力部３５はキーボードとマウス
からなり、解析領域の初期設定、演算部２３の演算条件
の入力などを行う。また、解析部２はパーソナルコンピ
ュータによって構成される。
【００１７】図２は図１に示す装置の外観斜視図であ
り、検出部１と解析部２とは信号ケーブル３によって接
続されている。図３は検出部１の断面図であり、検出部
１は光源部１１と、撮像部１２、つまりレンズ１４と撮
像素子１５を備え、開口部１３に指１６が挿入される
と、光源部１１が指１６を照明し、その透過光による画
像がレンズ１４を介して撮像素子１５で撮像されるよう
になっている。ここで、開口部１３は、挿入される指１
６を軽く固定できるように指先に向かって内径が小さく
なり、保持部材を構成している。
り、検出部１と解析部２とは信号ケーブル３によって接
続されている。図３は検出部１の断面図であり、検出部
１は光源部１１と、撮像部１２、つまりレンズ１４と撮
像素子１５を備え、開口部１３に指１６が挿入される
と、光源部１１が指１６を照明し、その透過光による画
像がレンズ１４を介して撮像素子１５で撮像されるよう
になっている。ここで、開口部１３は、挿入される指１
６を軽く固定できるように指先に向かって内径が小さく
なり、保持部材を構成している。
【００１８】なお、撮像素子１５はＣＣＤで構成され
る。また、図１１は光源部１１の正面図であり、３つの
ＬＥＤ１１ａを備える。ＬＥＤ１１ａとして、中心波長
８３０ｎｍ、半値幅４０ｎｍのＬ３９８９（浜松ホトニ
クス（株）製）を使用している。
る。また、図１１は光源部１１の正面図であり、３つの
ＬＥＤ１１ａを備える。ＬＥＤ１１ａとして、中心波長
８３０ｎｍ、半値幅４０ｎｍのＬ３９８９（浜松ホトニ
クス（株）製）を使用している。
【００１９】このような構成において実施される計測手
順を説明する。図４に示すように、まず、入力部３５を
操作して、ＬＥＤ１１ａによって指１６を照明して撮像
すると、図６に示すように、指１６の輪郭１６ａと共
に、ＣＣＤ１５側の皮膚表面に局在する血管（静脈）像
４０を含む画像４１が得られる（ステップＳ１）。次に
画像４１の画素を座標で表わすために画素の配列方向に
沿って図６に示すようにＸ−Ｙ座標系を設定する（ステ
ップＳ２）。次に、図６の画像４１において解析領域Ｒ
１を設定する（ステップＳ３）。
順を説明する。図４に示すように、まず、入力部３５を
操作して、ＬＥＤ１１ａによって指１６を照明して撮像
すると、図６に示すように、指１６の輪郭１６ａと共
に、ＣＣＤ１５側の皮膚表面に局在する血管（静脈）像
４０を含む画像４１が得られる（ステップＳ１）。次に
画像４１の画素を座標で表わすために画素の配列方向に
沿って図６に示すようにＸ−Ｙ座標系を設定する（ステ
ップＳ２）。次に、図６の画像４１において解析領域Ｒ
１を設定する（ステップＳ３）。
【００２０】解析領域Ｒ１の設定手順は図５に示す手順
により実行される。つまり、計測が第１回目であるとき
には（ステップＳ３１）、血管像４０の最もコントラス
トのよい領域を検索し、決定した領域を解析領域Ｒ１と
して設定する（ステップＳ３２）。なお、解析領域Ｒ１
は解析領域設定部３４により自動的に設定されるが、使
用者が出力部２４に出力されるモニタ像を見ながら入力
部３５を操作して手動設定してもよい。
により実行される。つまり、計測が第１回目であるとき
には（ステップＳ３１）、血管像４０の最もコントラス
トのよい領域を検索し、決定した領域を解析領域Ｒ１と
して設定する（ステップＳ３２）。なお、解析領域Ｒ１
は解析領域設定部３４により自動的に設定されるが、使
用者が出力部２４に出力されるモニタ像を見ながら入力
部３５を操作して手動設定してもよい。
【００２１】設定された解析領域Ｒ１は、画像４１の画
面をＸ−Ｙ座標平面として、四角形の各頂点の座標が記
憶部３２に記憶される（ステップＳ３３）。次に、特徴
抽出部３１が、画像４１において輪郭１６ａのくぼみか
ら関節位置Ｐ１を抽出し、抽出した位置Ｐ１の座標を記
憶部３２に記憶させる（ステップＳ３４，Ｓ３５）。
面をＸ−Ｙ座標平面として、四角形の各頂点の座標が記
憶部３２に記憶される（ステップＳ３３）。次に、特徴
抽出部３１が、画像４１において輪郭１６ａのくぼみか
ら関節位置Ｐ１を抽出し、抽出した位置Ｐ１の座標を記
憶部３２に記憶させる（ステップＳ３４，Ｓ３５）。
【００２２】また、図５のステップ３１において、計測
が第２回目以降である場合には、前のステップにおい
て、例えば、図７に示すような画像４１ａが得られる
と、記憶されている解析領域Ｒ１の座標が読み出される
と共に、画像４１ａから関節位置Ｐ２の座標が特徴抽出
部３１によって抽出される（ステップＳ３６，Ｓ３
７）。
が第２回目以降である場合には、前のステップにおい
て、例えば、図７に示すような画像４１ａが得られる
と、記憶されている解析領域Ｒ１の座標が読み出される
と共に、画像４１ａから関節位置Ｐ２の座標が特徴抽出
部３１によって抽出される（ステップＳ３６，Ｓ３
７）。
【００２３】次に、第１回の計測時に設定した関節位置
Ｐ１と今回抽出した関節位置Ｐ２について座標の差Δ
Ｘ，ΔＹが比較部３３によって算出される（ステップＳ
３８）。そして、ΔＸ，ΔＹがいずれも所定の許容範囲
δを越えない場合には（ステップＳ３９）、解析領域設
定部３４は初期設定した解析領域Ｒ１をΔＸ，ΔＹだけ
ずらすことにより、新しい解析領域Ｒ２を設定する（ス
テップＳ４０）。
Ｐ１と今回抽出した関節位置Ｐ２について座標の差Δ
Ｘ，ΔＹが比較部３３によって算出される（ステップＳ
３８）。そして、ΔＸ，ΔＹがいずれも所定の許容範囲
δを越えない場合には（ステップＳ３９）、解析領域設
定部３４は初期設定した解析領域Ｒ１をΔＸ，ΔＹだけ
ずらすことにより、新しい解析領域Ｒ２を設定する（ス
テップＳ４０）。
【００２４】これによって領域Ｒ２内の血管部位は、第
１回目の計測時に設定された領域Ｒ１内の血管部位と実
質的に同一となる。このようにして、一人の被検者の指
について経時的（例えば、２時間おき）にｎ回計測して
も、解析領域Ｒ１，Ｒ２……Ｒｎがその都度同一部位に
設定され、常に血管の同一部位についての計測が行われ
る。なお、ステップＳ３９において、ΔＸ，ΔＹのいず
れかが許容値δを越えると、指１６が検出部１に対して
正常に設置されていないものと判断され、出力部２４に
「エラー」が表示される。
１回目の計測時に設定された領域Ｒ１内の血管部位と実
質的に同一となる。このようにして、一人の被検者の指
について経時的（例えば、２時間おき）にｎ回計測して
も、解析領域Ｒ１，Ｒ２……Ｒｎがその都度同一部位に
設定され、常に血管の同一部位についての計測が行われ
る。なお、ステップＳ３９において、ΔＸ，ΔＹのいず
れかが許容値δを越えると、指１６が検出部１に対して
正常に設置されていないものと判断され、出力部２４に
「エラー」が表示される。
【００２５】図１０は解析領域Ｒ１の拡大図であり、領
域Ｒ１は４つの頂点（Ｘk+1、Ｙp+1）、（Ｘk+n、
Ｙp+1）、（Ｘk+n、Ｙp+m）、（Ｘk+1、Ｙp+m）を備え
る長方形で規定されている。つまり、領域Ｒ１内にはＸ
軸方向にｎ個の画素が配列され、Ｙ軸方向にｍ個の画素
が配列されて、合計ｎ×ｍ個の画素が存在する。
域Ｒ１は４つの頂点（Ｘk+1、Ｙp+1）、（Ｘk+n、
Ｙp+1）、（Ｘk+n、Ｙp+m）、（Ｘk+1、Ｙp+m）を備え
る長方形で規定されている。つまり、領域Ｒ１内にはＸ
軸方向にｎ個の画素が配列され、Ｙ軸方向にｍ個の画素
が配列されて、合計ｎ×ｍ個の画素が存在する。
【００２６】そこで、図４のステップＳ４ａにおいて、
プロファイル抽出部２１は、まずＹ軸に平行な直線Ｘ＝
Ｘk+1に沿って画像濃度（又は輝度）プロファイルを図
８のように作成する。続けてプロファイル抽出部２１
は、Ｘ軸方向に並ぶ各画素を通るように、つまり直線Ｘ
＝Ｘk+2、Ｘ＝Ｘk+3、Ｘ＝Ｘk+4、……Ｘ＝Ｘk+nの各々
に沿うように同様のプロファイルを作成し、合計ｎ個の
濃度（又は輝度）プロファイルを作成する。
プロファイル抽出部２１は、まずＹ軸に平行な直線Ｘ＝
Ｘk+1に沿って画像濃度（又は輝度）プロファイルを図
８のように作成する。続けてプロファイル抽出部２１
は、Ｘ軸方向に並ぶ各画素を通るように、つまり直線Ｘ
＝Ｘk+2、Ｘ＝Ｘk+3、Ｘ＝Ｘk+4、……Ｘ＝Ｘk+nの各々
に沿うように同様のプロファイルを作成し、合計ｎ個の
濃度（又は輝度）プロファイルを作成する。
【００２７】次に、得られた各プロファイルの極小値の
座標（図８では最低輝度を示す座標）を線分で結び、１
本の曲線を得る。得られた曲線について最小二乗法等に
より直線近似処理を行い、図１０に示すような近似直線
Ｌを決定し（ステップＳ４ｂ）、直線ＬのＸ軸となす角
度θを決定する。（ステップＳ４ｃ）。
座標（図８では最低輝度を示す座標）を線分で結び、１
本の曲線を得る。得られた曲線について最小二乗法等に
より直線近似処理を行い、図１０に示すような近似直線
Ｌを決定し（ステップＳ４ｂ）、直線ＬのＸ軸となす角
度θを決定する。（ステップＳ４ｃ）。
【００２８】次に、ｎ個のプロファイルの中から最もコ
ントラストの良好なもの（プロファイルのベースライン
と極小（又は極大）値との差が最も大きいもの）を選択
して、それを代表プロファイル（解析用プロファイル）
とする（ステップＳ４ｄ）。なお、ステップＳ４ａで
は、Ｘ軸方向に並ぶｎ個の画素を通るようにｎ個のプロ
ファイルを作成したが、所定数毎の画素を通るようにし
てプロファイルの作成数を適当に減じることもできる。
定量化部２２は、この代表プロファイルをベースライン
図９に示すように規格化する（ステップ５）。なお、ベ
ースラインは、血管部分以外の濃度プロファイルから、
最小二乗法などによって求める。このように規格化する
ことによって、入射光量に依存しない濃度プロファイル
を得ることができる。
ントラストの良好なもの（プロファイルのベースライン
と極小（又は極大）値との差が最も大きいもの）を選択
して、それを代表プロファイル（解析用プロファイル）
とする（ステップＳ４ｄ）。なお、ステップＳ４ａで
は、Ｘ軸方向に並ぶｎ個の画素を通るようにｎ個のプロ
ファイルを作成したが、所定数毎の画素を通るようにし
てプロファイルの作成数を適当に減じることもできる。
定量化部２２は、この代表プロファイルをベースライン
図９に示すように規格化する（ステップ５）。なお、ベ
ースラインは、血管部分以外の濃度プロファイルから、
最小二乗法などによって求める。このように規格化する
ことによって、入射光量に依存しない濃度プロファイル
を得ることができる。
【００２９】演算部２３は、この規格化した濃度プロフ
ァイル（図９）からピーク高さｈ１を求め、（１／２）
ｈ１における分布幅（半値幅）Ｗ０を仮の血管幅として
算出し、さらに、仮の血管幅Ｗ０を補正するためにＷ１
＝Ｗ０・ＣＯＳθを演算し、得られたＷ１を血管幅とし
て記憶部２５に格納する（ステップＳ６）。なお、図１
０のように血管像４０がＸ軸に対して角度θを有する
と、プロファイルに現れる血管幅が実際の血管幅の１／
ＣＯＳθ倍となるため、上記のような補正を行う。そし
て、所定回数の計測が完了すると、算出した血管幅から
その経時的変化を表わすグラフや表を作成して表示する
（ステップＳ７〜Ｓ９）。なお、角度θを用いて濃度プ
ロファイル自体を補正し、補正したプロファイルから直
接Ｗ１を求めるようにしてもよい。
ァイル（図９）からピーク高さｈ１を求め、（１／２）
ｈ１における分布幅（半値幅）Ｗ０を仮の血管幅として
算出し、さらに、仮の血管幅Ｗ０を補正するためにＷ１
＝Ｗ０・ＣＯＳθを演算し、得られたＷ１を血管幅とし
て記憶部２５に格納する（ステップＳ６）。なお、図１
０のように血管像４０がＸ軸に対して角度θを有する
と、プロファイルに現れる血管幅が実際の血管幅の１／
ＣＯＳθ倍となるため、上記のような補正を行う。そし
て、所定回数の計測が完了すると、算出した血管幅から
その経時的変化を表わすグラフや表を作成して表示する
（ステップＳ７〜Ｓ９）。なお、角度θを用いて濃度プ
ロファイル自体を補正し、補正したプロファイルから直
接Ｗ１を求めるようにしてもよい。
【００３０】図１２は、１人の被検者の指について、２
時間おきに計測し、血管幅Ｗ１の相対的な経時変化をグ
ラフにして出力部２４に表示させた例である。これによ
って、経時的に血管幅Ｗ１がどの程度変化するかを知る
ことができた。また、運動や透析や各種刺激に対する血
管幅のふるまいを知ることができ臨床的に有用である。
時間おきに計測し、血管幅Ｗ１の相対的な経時変化をグ
ラフにして出力部２４に表示させた例である。これによ
って、経時的に血管幅Ｗ１がどの程度変化するかを知る
ことができた。また、運動や透析や各種刺激に対する血
管幅のふるまいを知ることができ臨床的に有用である。
【００３１】
【発明の効果】この発明によれば、撮像画像の血管が解
析領域の座標軸に対して斜めに存在しても、その斜めの
角度により測定値が補正されるので、血管幅を精度よく
測定することができ、正しい生体情報を得ることが可能
となる。
析領域の座標軸に対して斜めに存在しても、その斜めの
角度により測定値が補正されるので、血管幅を精度よく
測定することができ、正しい生体情報を得ることが可能
となる。
【図１】この発明の実施例に適用される装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】この発明の実施例に適用される装置の外形を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３】図２の装置の要部を示す断面図である。
【図４】この発明の実施例の手順を示すフローチャート
である。
である。
【図５】この発明の実施例の他の手順を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図６】この発明の実施例により得られる画像例を示す
説明図である。
説明図である。
【図７】この発明の実施例により得られる画像例を示す
説明図である。
説明図である。
【図８】この発明の実施例の画像の濃度プロファイルを
示す説明図である。
示す説明図である。
【図９】この発明の実施例の正規化された濃度プロファ
イルを示す説明図である。
イルを示す説明図である。
【図１０】この発明の実施例の解析領域を示す拡大図で
ある。
ある。
【図１１】この発明の実施例の光源の正面図である。
【図１２】この発明の実施例の表示例を示す説明図であ
る。
る。
１ 検出部 ２ 解析部 １１ 光源部 １２ 撮像部 ２１ 抽出部 ２２ 定量化部 ２３ 演算部 ２４ 出力部 ２５ 記憶部 ３１ 特徴抽出部 ３２ 記憶部 ３３ 比較部 ３４ 解析領域設定部 ３５ 入力部
Claims (6)
- 【請求項１】 血管を含む生体の一部を光源によって照
明し、照明された生体の一部を撮像し、撮像された画像
を２次元直交座標系に対応させると共にその画像中に血
管を含む解析領域を設定し、解析領域内で１つの座標軸
に沿って血管画像を横切る画像濃度プロファイルおよび
前記血管画像の座標軸に対する角度を検出し、前記プロ
ファイルと角度から生体情報を算出する生体情報測定方
法。 - 【請求項２】 血管画像の座標軸に対する角度を算出す
る工程が、１つの座標軸に平行に血管画像を横切る複数
の画像濃度プロファイルを検出し、各プロファイルの極
大又は極小点を結んで得られる線に基づいて前記角度を
算出する工程からなる請求項１記載の生体情報測定方
法。 - 【請求項３】 血管画像を横切る画像濃度プロファイル
を検出する工程が、１つの座標軸に平行に血管画像を横
切る複数の画像濃度プロファイルを検出して解析用プロ
ファイルを生成する工程からなり、血管画像の座標軸に
対する角度を算出する工程が、前記複数の画像濃度プロ
ファイルの極大又は極小点を結んで得られる線に基づい
て前記角度を算出する工程からなる請求項１記載の生体
情報測定方法。 - 【請求項４】 解析用プロファイルが、複数の画像濃度
プロファイルから選択された最もコントラスト比の高い
画像プロファイルである請求項３記載の生体情報測定方
法。 - 【請求項５】 生体情報が血管幅である請求項１記載の
生体の血管幅測定方法。 - 【請求項６】 血管を含む生体の一部を照射するための
光源部と、照明された生体の一部を撮像する撮像部と、
撮像された画像中に解析領域を設定し、その領域内の血
管部分を計測して解析する解析部とを備え、解析部が、
撮像された画像を２次元直交座標系に対応させると共に
その画像中に血管を含む解析領域を設定し、解析領域内
で１つの座標軸に沿って血管画像を横切る画像濃度プロ
ファイルおよび前記血管画像の座標軸に対する角度を検
出し、前記プロファイルと角度から生体情報を算出する
生体情報測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36451199A JP2001170030A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 生体情報測定方法およびその測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36451199A JP2001170030A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 生体情報測定方法およびその測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001170030A true JP2001170030A (ja) | 2001-06-26 |
Family
ID=18482001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36451199A Pending JP2001170030A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 生体情報測定方法およびその測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001170030A (ja) |
-
1999
- 1999-12-22 JP JP36451199A patent/JP2001170030A/ja active Pending
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