JP2014198200A - 脈波検出装置、脈波検出プログラムおよび脈波検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施例1に係る脈波検出装置の機能的構成を示すブロック図である。図1に示す脈波検出装置10は、太陽光や室内光などの環境光の下で生体に計測器具を接触させずに、被験者が撮影された画像を用いて被験者の脈波を検出する装置である。ここで言う「脈波」とは、血液の体積の変動、すなわち血流の増減を表す指標を指し、いわゆる心拍数や心拍波形などが含まれる。かかる脈波検出装置10の一態様としては、例えば、スマートフォン、PDA(Personal Digital Assistant)、携帯電話機等の携帯端末装置等である。脈波検出装置10の一態様としては、スマートフォンに脈波を検出するアプリケーションプログラムをプリインストールまたはインストールさせ、当該アプリケーションプログラムを動作させることによって実現される。なお、脈波検出装置10は、デスクトップ型PC(パーソナル・コンピュータ)、タブレット型PC、ノート型PCなどの情報処理装置であってもよい。
Ra=Rs+Rn・・・(2)
k=Gn/Rn・・・(3)
S=Gs+Gn−k(Rs+Rn)・・・(5)
S=Gs−(Gn/Rn)Rs・・・(6)
続いて、本実施例に係る脈波検出装置10により脈波を検出する検出処理の流れについて説明する。図10は、検出処理の手順を示すフローチャートである。この検出処理は、例えば、入力部22に対して脈波の検出開始を指示する所定操作が行われたタイミングで実行される。
上述してきたように、本実施例に係る脈波検出装置10は、カメラ20により被験者が連続的に撮影された画像のうち何れかの画像から被験者の顔領域41を検出する。脈波検出装置10は、顔領域41が検出された画像以降の画像の顔領域41に対応する領域を複数の局所領域42に分割する。脈波検出装置10は、顔領域41が検出された画像の各局所領域42から脈波を計測する。脈波検出装置10は、各局所領域42の脈波の計測結果に基づき、複数の局所領域42から脈波の計測領域43を決定する。脈波検出装置10は、決定された、画像における計測領域43から脈波を計測する。脈波検出装置10は、計測領域43の境界部分の局所領域42から脈波を計測する。脈波検出装置10は、計測される境界部分の局所領域42の脈波の計測結果に基づき、計測領域43を変更する。これにより、脈波検出装置10は、撮影される各画像に顔検出を行うことなく、顔の位置の変化を検出できる。ここで、顔検出の処理は、テンプレートマッチング等の画像処理を行うため、演算量が多く、フレーム毎に、顔検出の処理を行った場合、顔検出による計算負荷が大きくなってしまう。一方、脈波の計測の処理は、フィルタ処理であり、顔検出に比べて計算負荷が小さく、同じ処理を複数並列させた場合でも顔検出に比べて計算負荷が小さい。よって、本実施例に係る脈波検出装置10は、脈波の計測の処理を用いて顔の位置の変化を検出することにより、計算負荷を抑えて脈波を検出できる。
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的状態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、図1に示す撮影制御部30、検出部31、分割部32、計測部33、決定部34、変更部35および出力制御部36の各処理部が適宜統合または分割されてもよい。また、各処理部にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。また、各処理部にて行なわれる各処理機能は、任意の一部の機能部を別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記の脈波検出装置10の機能を実現するようにしてもよい。
また、上記の実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図15を用いて、上記の実施例と同様の機能を有する脈波検出プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。
20 カメラ
24 制御部
30 撮影制御部
31 検出部
32 分割部
33 計測部
33A 第1計測部
33B 第2計測部
33C 第3計測部
34 決定部
35 変更部
36 出力制御部
40 画像
41 顔領域
42 局所領域
43 計測領域
Claims (5)
- 撮像装置により被験者が連続的に撮影された画像のうち何れかの画像から前記被験者の顔領域を検出する検出部と、
前記検出部により前記顔領域が検出された画像以降の画像の前記顔領域に対応する領域を複数の局所領域に分割する分割部と、
前記顔領域が検出された画像の各局所領域から脈波を計測する第1計測部と、
前記第1計測部による各局所領域の脈波の計測結果に基づき、前記複数の局所領域から脈波の計測領域を決定する決定部と、
前記決定部により決定された、前記画像における前記計測領域から脈波を計測する第2計測部と、
前記計測領域の境界部分の局所領域から脈波を計測する第3計測部と、
前記第3計測部により計測される境界部分の局所領域の脈波の計測結果に基づき、前記計測領域を変更する変更部と、
を有することを特徴とする脈波検出装置。 - 前記第3計測部は、前記計測領域の境界の内側および外側の局所領域の脈波を計測し、
前記変更部は、画像内の所定方向に対する前記計測領域の一端側の境界の外側の局所領域の脈波の検出精度が、前記所定方向に対する前記計測領域の他端側の境界の内側の局所領域の脈波の検出精度よりも高い場合、前記計測領域を前記所定方向の前記一端側へ変更する
ことを特徴とする請求項1に記載の脈波検出装置。 - 前記第2計測部は、前記境界部分の所定以上の局所領域において脈波が計測されない場合、計測領域から脈波の計測を中断する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の脈波検出装置。 - コンピュータに、
撮像装置により連続的に被験者が撮影された何れかの画像から前記被験者の顔領域を検出し、
前記顔領域が検出された画像以降の画像の前記顔領域に対応する領域を複数の局所領域に分割し、
分割された各局所領域から脈波を計測し、
各局所領域の脈波の計測結果に基づき、前記複数の局所領域から脈波の計測領域を決定し、
決定された、前記画像における前記計測領域から脈波を計測し、
前記計測領域の境界部分の局所領域の脈波の計測し、
前記境界部分の局所領域の脈波の計測結果に基づき、前記計測領域を変更する
処理を実行させることを特徴とする脈波検出プログラム。 - コンピュータが、
撮像装置により連続的に被験者が撮影された何れかの画像から前記被験者の顔領域を検出し、
前記顔領域が検出された画像以降の画像の前記顔領域に対応する領域を複数の局所領域に分割し、
分割された各局所領域から脈波を計測し、
各局所領域の脈波の計測結果に基づき、前記複数の局所領域から脈波の計測領域を決定し、
前記計測領域から脈波を計測し、
前記計測領域の境界部分の局所領域の脈波の計測し、
前記境界部分の局所領域の脈波の計測結果に基づき、前記計測領域を変更する
処理を実行することを特徴とする脈波検出方法。
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