JP2016077540A - 生体情報監視装置及び生体情報監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周辺環境の変化が生じた場合でも、周辺環境の変化に追従して、複数の被験者の中から異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の脈拍数を、リアルタイムかつ正確に検知する。
【解決手段】生体情報監視装置は、ｎ（ｎ：２以上の整数）人の被験者が撮像された画像データを入力する画像入力部と、入力された画像データから、個々の被験者の画像範囲を選択する選択部と、選択された個々の被験者の画像範囲の画像データを基に、画像範囲に対応する被験者の脈拍数を推定する推定部と、推定されたｎ人の被験者の脈拍数の相対比較に応じて、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知する検知部と、検知された異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者に関する情報を出力する出力部と、を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、人の生体情報を監視する生体情報監視装置及び生体情報監視方法に関する。

従来、人の生体情報を推定するバイタルセンシング技術は、例えば在宅医療や健康管理の分野にとどまらず、運転中の眠気検知、ゲーム中のユーザの心理状態の取得、監視システムでの異常者検知等、多岐にわたる分野への応用が期待されている。現在、生体情報をセンシングする機器は、人の身体に接触させて使うタイプが主流であり、ユーザ自身が装着する必要があるため、応用範囲が限定されてしまう。

このため、非接触でセンシングするための取り組みの一つとして、カメラの撮像により得られた画像から生体情報の一例としての脈拍数を推定する技術が提案されている。この技術を用いることで、ユーザに自ら意識させることなく生体情報をセンシングすることができ、応用範囲の拡大が期待できる。例えば、監視カメラで撮影しながら、ストレスにより脈拍変動が大きくなった不審人物を検知することが可能である。また、１つのカメラに写る複数人を同時にセンシング可能であることも大きなメリットである。接触型と比べ、ユーザ毎に対して個別の機器を用意する必要がなく、体に取り付ける煩わしさも低減できる。

ここで、人の生体状態を観察（監視）する先行技術として、例えば特許文献１に示す生体状態観察システムが知られている。この生体状態観察システムは、時間的に連続した複数のフレームで構成される少なくとも１人の被観察者が含まれる画像を入力し、画像内の所定の領域を検出して所定の領域の情報を出力し、画像内の所定の領域から、画像内に含まれる被観察者の生体情報を検出し、生体の状態の異常の判定に用いられる所定の生体パラメータと生体情報のデータ又はそのデータの変化とを比較し、被観察者の生体状態に発生した異常を検出する。これにより、生体状態観察システムは、被観察者に違和感や不快感を与えることなく、被観察者の生体情報の観察及び生体状態の異常の検出を行うことができる。

特開２０１４−３６８０１号公報

上述した特許文献１では、比較の際に用いられる生体パラメータは所定の固定値又はインターネットを介して更新される値であり、被観察者の生体情報を観察する際には、この生体パラメータの値を用いて異常のある被観察者（被験者）を決定していた。しかし、特許文献１の構成では、生体情報の観察時の周辺環境（例えば室温）の変化があると、被観察者の脈拍数は変動するので、観察時の生体パラメータの値が適切でない場合があり、リアルタイムかつ正確に異常のある被験者を決定することが困難となる、という課題があった。

本発明は、上述した状況に鑑みて案出され、周辺環境の変化が生じた場合でも、周辺環境の変化に追従して、複数の被験者の中から異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の脈拍数を、リアルタイムかつ正確に検知する生体情報監視装置及び生体情報監視方法を提供することを目的とする。

本発明は、ｎ（ｎ：２以上の整数）人の被験者が撮像された画像データを入力する画像入力部と、前記画像入力部により入力された前記画像データから、個々の被験者の画像範囲を選択する選択部と、前記選択部により選択された前記個々の被験者の画像範囲の画像データを基に、前記画像範囲に対応する前記被験者の脈拍数を推定する推定部と、前記推定部により推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数の相対比較に応じて、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知する検知部と、前記検知部により検知された前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者に関する情報を出力する出力部と、を備える。

また、本発明は、生体情報監視装置における生体情報監視方法であって、ｎ（ｎ：２以上の整数）人の被験者が撮像された画像データを入力するステップと、入力された前記画像データから、個々の被験者の画像範囲を選択するステップと、選択された前記個々の被験者の画像範囲の画像データを基に、前記画像範囲に対応する前記被験者の脈拍数を推定するステップと、推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数の相対比較に応じて、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知するステップと、検知された前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者に関する情報を出力するステップと、を有する、生体情報監視方法である。

本発明によれば、周辺環境の変化が生じた場合でも、周辺環境の変化に追従して、複数の被験者の中から異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の脈拍数を、リアルタイムかつ正確に検知することができる。

（Ａ）人の心臓の収縮と光の血管における吸収量との関係の一例を模式的に示す図、（Ｂ）光の強度の時系列変化の一例を示す図 ヘモグロビンにおける光の波長毎の吸収率の一例を示す図 第１の実施形態の生体情報監視装置の内部構成の一例を示すブロック図 （Ａ）カメラから入力された複数の被験者の撮像画像の一例を示す図、（Ｂ）被験者領域選択部により切り出された被験者毎の指定範囲の一例を示す図、（Ｃ）被験者毎の脈拍数の抽出結果の一例を示す図 各実施形態の生体情報監視装置の使用例を示す図 第１の実施形態の生体情報監視装置の動作手順の一例を説明するフローチャート 第２の実施形態の生体情報監視装置の内部構成の一例を示すブロック図 （Ａ）カメラから入力された複数の被験者の撮像画像の一例を示す図、（Ｂ）被験者領域選択部により切り出された被験者毎の指定範囲の一例を示す図、（Ｃ）被験者毎の脈拍数の抽出結果の一例を示す図 第２の実施形態の生体情報監視装置の動作手順の一例を説明するフローチャート

以下、本発明に係る生体情報監視装置及び生体情報監視方法を具体的に開示した各実施形態について、図面を参照して説明する。各実施形態の生体情報監視装置は、例えば接触タイプの専用の脈拍数測定器を用いることなく、対象物（例えば被験者。以下同様。）が撮像された画像データを用いて、生体情報の一例として、被験者の脈拍数を非接触で推定し、推定された被験者の脈拍数を基に、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知して出力する。

より具体的には、各実施形態の生体情報監視装置は、ｎ（ｎ：２以上の整数）人の被験者が撮像された画像データを入力し、入力された画像データから、個々の被験者の画像範囲を選択し、選択された個々の被験者の画像範囲の画像データを基に、画像範囲に対応する被験者の脈拍数を推定する。また、生体情報監視装置は、推定されたｎ人の被験者の脈拍数の相対比較に応じて、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知し、この検知結果に対応する被験者に関する情報を出力する。

各実施形態の生体情報監視装置は、例えばデスクトップ型又はラップトップ型のＰＣ（Personal Computer）、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等のデータ通信端末であり、対象物の一例としての人を撮像するためのカメラ機能を有していてもよい。

先ず、各実施形態の生体情報監視装置における脈拍数の推定原理について、図１（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。図１（Ａ）は、人の心臓の収縮と光の血管における吸収量との関係の一例を模式的に示す図である。図１（Ｂ）は、光の強度の時系列変化の一例を示す図である。

図１（Ａ）では、人の心臓の収縮（systole）に同期して血管の容積が変化することが示されている。心臓の収縮に応じて血管の容積が増大すると、光（例えば図２に示す特定波長域の光）の吸収量が増大するので、光の強度（Light intensity）も減少する（図１（Ｂ）参照）。なお、脈波とは、血液が心臓の収縮により大動脈に押し出された時に発生した血管内の圧力変化が末梢方向に伝わっていく時の波の動きを示す。

図１（Ｂ）では、横軸は時間を示し、縦軸は光の吸収量の変化によって得られた信号（光電脈波）の強度を示す。つまり、図１（Ｂ）において、ピークが現れている時は光の吸収量が少ないので血管の容積が増大していない状態になっており、極小値が現れている時には光の吸収量が多いので血管の容積が増大している状態となっている。なお、心臓と末梢部分との距離によって完全には同期しておらず多少の遅延は見られるが、心臓の収縮と光電脈波の強度の変化とは基本的に同期して変動している。

図２は、ヘモグロビンにおける光の波長毎の吸収率の一例を示す図である。図２では、例えばヘモグロビン（血液）は４００ｎｍの波長（つまり緑色）を吸収し易いことが示されている。なお、以下の各実施形態では緑色の光の成分の吸収率が高いことを利用して説明するが、他には例えば赤色の光（例えば１０００ｎｍを超える波長）の成分の反射率が高いことを利用して説明してもよい。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態の生体情報監視装置の構成について、図３を参照して説明する。図３は、第１の実施形態の生体情報監視装置１０の内部構成の一例を示すブロック図である。図３に示す生体情報監視装置１０は、カメラＣＭと、画像入力部１と、被験者領域選択部２と、被験者生体情報抽出部３と、異常検知部４と、閾値保持更新部５と、異常通知出力部６と、監視モニタ７とを含む構成である。なお、生体情報監視装置１０は、異常通知取得装置ＡＰ１，…，ＡＰｋ（後述参照）を更に含む構成としてもよい。

カメラＣＭは、所定のフレームレート（例えば１０ｆｐｓ：frame per second）で推定対象物であるｎ人の被験者を撮像して画像入力部１に出力する。なお、カメラＣＭは生体情報監視装置１０の内部に含まれなくてもよく、例えば生体情報監視装置１０とはネットワークを介して接続されてもよい。ネットワークは、無線ネットワーク又は有線ネットワークをインターフェースとして接続されるインターネット又はイントラネットである。無線ネットワークは、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＷＡＮ（Wide Area Network）、３Ｇ、ＬＴＥ（Long Term Evolution）又はＷｉＧｉｇ（Wireless Gigabit）である。有線ネットワークは、例えばＩＥＥＥ８０２．３又はイーサネット（登録商標）（ＥＴＨＥＲＮＥＴ（登録商標））である。

画像入力部１は、所定のフレームレートでカメラＣＭにより人が撮像された画像データのフレームをカメラＣＭから連続的に入力（取得）して被験者領域選択部２に出力する。なお、カメラＣＭと生体情報監視装置１０とが別体で構成されている場合には、画像入力部１は、カメラＣＭから送信された画像データのフレームを連続的に受信する。

選択部の一例としての被験者領域選択部２は、画像入力部１により入力された画像データの各フレーム（図４（Ａ）参照）内において、複数の被験者（例えばＡさん，Ｂさん，Ｃさんの３人とする。以下同様。）のうち個々の被験者が含まれる画像範囲である指定範囲ＲＮ１，ＲＮ２，ＲＮ３（図４（Ｂ）参照）を選択して切り出し、Ａさんの指定範囲ＲＮ１，Ｂさんの指定範囲ＲＮ２，Ｃさんの指定範囲ＲＮ３における各画像データを被験者生体情報抽出部３に出力する。

図４（Ａ）は、カメラＣＭから入力された複数の被験者の撮像画像ＩＭ１の一例を示す図である。図４（Ｂ）は、被験者領域選択部２により切り出された被験者毎の指定範囲の一例を示す図である。例えば複数の被験者としてＡさん，Ｂさん，Ｃさんの３人がカメラＣＭにより撮像された場合には、被験者領域選択部２は、例えば公知技術である顔検出処理を撮像画像ＩＭ１のデータに対して行うことで、Ａさんの指定範囲ＲＮ１，Ｂさんの指定範囲ＲＮ２，Ｃさんの指定範囲ＲＮ３を個々に検出し、検出結果（Ａさんの指定範囲ＲＮ１，Ｂさんの指定範囲ＲＮ２，Ｃさんの指定範囲ＲＮ３における各画像データ）を選択して切り出す。

推定部の一例としての被験者生体情報抽出部３は、被験者領域選択部２から出力された個々の被験者が含まれる画像範囲である指定範囲ＲＮ１，ＲＮ２，ＲＮ３の各画像データを基に、各指定範囲ＲＮ１，ＲＮ２，ＲＮ３に対応する被験者（Ａさん，Ｂさん，Ｃさん）の生体情報の一例としての脈拍数を推定する。被験者生体情報抽出部３は、推定結果であるＡさん，Ｂさん，Ｃさんの各脈拍数に関する情報を異常検知部４に出力する。被験者生体情報抽出部３における脈拍数の推定方法は公知技術であるため、詳細な説明は割愛する。

脈拍数の推定方法の一例として、被験者生体情報抽出部３は、被験者領域選択部２により切り出された指定範囲ＲＮ１に対応するＡさんの画像データの複数のフレーム内における肌色部分の画素値の少なくとも１周期分の信号を基に、１周期に相当する時間（脈波間隔、ＰＷＩ：Pulse Wave Interval）を抽出し、この抽出したＰＷＩと数式（１）とを用いて、Ａさんの脈拍数（Pulse Rate）を算定する。同様に、被験者生体情報抽出部３は、被験者領域選択部２により切り出された指定範囲ＲＮ２，ＲＮ３に対応するＢさん，Ｃさんの各画像データの複数のフレーム内における肌色部分の画素値の少なくとも１周期分の信号を基に、１周期に相当する時間（脈波間隔、ＰＷＩ）を抽出し、この抽出したＰＷＩと数式（１）とを用いて、Ｂさん，Ｃさんの脈拍数をそれぞれ算定する。

検知部の一例としての異常検知部４は、被験者生体情報抽出部３から出力された複数の被験者（Ａさん，Ｂさん，Ｃさん）の各脈拍数の算定結果（推定結果）を相対的に比較（例えば最大値検索）し、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知し、検知結果を異常通知出力部６に出力する。また、異常検知部４は、相対比較の際に得られた閾値を閾値保持更新部５に格納する。なお、本実施形態でいう閾値とは、脈拍数の推定対象である複数の被験者（例えばＡさん，Ｂさん，Ｃさん）のうち、異常のある可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を特定するために用いられる脈拍数の判定値（最大値）である。従って、本実施形態では、閾値未満の脈拍数が得られた被験者は、異常の可能性のある被験者や、要注意の対象となる被験者として検知されない。

先ず、異常検知部４は、被験者生体情報抽出部３から出力された複数の被験者（Ａさん，Ｂさん，Ｃさん）の各脈拍数の算定結果（推定結果）のうち、Ａさんの脈拍数を閾値の初期値として閾値保持更新部５に格納した後、各脈拍数の算定結果を順に比較する。

具体的には、異常検知部４は、Ａさんの脈拍数とＢさんの脈拍数との相対比較により、Ａさんの脈拍数よりＢさんの脈拍数が大きい場合には（図４（Ｃ）参照）、Ｂさんの脈拍数を閾値として選択し、閾値保持更新部５の閾値をＢさんの脈拍数に更新する。次に、異常検知部４は、Ｂさんの脈拍数とＣさんの脈拍数との相対比較により、Ｂさんの脈拍数よりＣさんの脈拍数が大きい場合には（図４（Ｃ）参照）、Ｃさんの脈拍数を閾値として選択し、閾値保持更新部５の閾値をＣさんの脈拍数に更新する。

更に、異常検知部４は、Ｃさんの脈拍数とＡさんの脈拍数との相対比較により、Ｃさんの脈拍数よりＡさんの脈拍数が大きい場合には、Ａさんの脈拍数を閾値として選択し、閾値保持更新部５の閾値をＡさんの脈拍数に更新するが、Ａさんの脈拍数よりＣさんの脈拍数が大きい場合には（図４（Ｃ）参照）、Ｃさんの脈拍数を閾値として閾値保持更新部５に保持させる。図４（Ｃ）は、被験者毎の脈拍数の抽出結果の一例を示す図である。図４（Ｃ）に示す例では、Ｃさんの脈拍数が他の２人（Ａさん，Ｂさん）の脈拍数に比べて高いので、異常検知部４は、閾値として選択された脈拍数に対応するＣさんを、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知する。

閾値保持更新部５は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）を用いて構成され、異常検知部４により選択された保持された脈拍数又は更新された脈拍数を示す値を閾値として格納する。

異常通知出力部６は、異常検知部４から出力された検知結果を基に、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者に関する情報を監視モニタ７に出力する。

出力態様としては、異常通知出力部６は、例えば生体情報監視装置１０が監視モニタ７を有する場合には、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者に関する情報を監視モニタ７上に識別可能に表示させる（図５参照）。図５は、各実施形態の生体情報監視装置１０，１０Ａの使用例を示す図である。なお、識別可能な表示例としては、異常通知出力部６は、例えば監視モニタ７上の該当する被験者Ｐ１の周囲に、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者であることを示すマーカ（例えばエクスクラメイションマーク、感嘆符）を表示させる。

図５では、例えば本実施形態の生体情報監視装置１０が店舗に設置されている場合に、店舗内の被験者（買い物客）が監視カメラ（カメラＣＭ）により撮像されており、４人の被験者Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の脈拍数が非接触で推定され、監視室（例えば店舗のバックヤード）に設置された監視モニタ７上に、推定結果の脈拍数や異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者がいることを示すマーカがそれぞれ表示されている。これにより、店舗の責任者ＭＲ（例えば店舗の店長）は、異常の可能性のある被験者（買い物客）又は要注意の対象となる被験者（買い物客）が店舗内にいることを確認することができる。

また他の出力態様としては、異常通知出力部６は、例えば生体情報監視装置１０がスピーカ（不図示）を有する場合には、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者に関する情報の音声をスピーカから出力させてもよい。これにより、店舗の責任者ＭＲ（例えば店舗の店長）は、異常の可能性のある被験者（買い物客）又は要注意の対象となる被験者（買い物客）が店舗内にいることを監視モニタ７を目視することなく、スピーカからの音声だけで簡易に確認することができる。

監視モニタ７は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（Electroluminescence）を用いて構成されたディスプレイであり、カメラＣＭにより撮像された画像データを表示し、更に、必要に応じて異常通知出力部６から出力された該当する被験者に関する情報を基に、該当する被験者の周囲に、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を示すマーカを表示する。監視モニタ７は、例えば生体情報監視装置１０が店舗内に設置されている場合には、監視室（店舗のバックヤード）に設置されることが好ましい。

異常通知取得装置ＡＰ１，…，ＡＰｋ（ｋ：１以上の整数）は、異常通知出力部６からの異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者に関する情報の監視モニタ７以外への出力先として設けられ、例えば監視室にいる店舗の責任者（例えば店舗の店長）の監視モニタ７に対するモニタリング作業を支援する。異常通知取得装置ＡＰは、例えばBluetooth（登録商標）を用いた無線通信機能及びバイブレーション機能を有するリストバンド、無線通信機能を有するヘッドマウントディスプレイ、例えば店舗内に設置された照明装置や音声出力装置のうち、いずれか又は複数の組み合わせである。

例えば異常通知取得装置ＡＰ１〜ＡＰｋが無線通信機能及びバイブレーション機能を有するリストバンドであって、店舗内の各店員が各異常通知取得装置ＡＰ１〜ＡＰｋ（ｋは１以上の整数）を装着していると、各異常通知取得装置ＡＰ１〜ＡＰｋは、異常通知出力部６からの出力に応じて、バイブレーション機能が作動し、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者があることを店員に知らせることができる。これにより、例えば監視室に最も近くにいる店員は、監視モニタ７上に表示されたマーカを参照することで、該当する被験者を保護したり、被験者が不審な挙動を行わないかを監視することができる。

また、例えば異常通知取得装置ＡＰ１〜ＡＰｋが無線通信機能を有するヘッドマウントディスプレイであって、同様に店舗内の各店員が各異常通知取得装置ＡＰ１〜ＡＰｋ（ｋは１以上の整数）を装着していると、各異常通知取得装置ＡＰ１〜ＡＰｋは、異常通知出力部６からの出力に応じて、ヘッドマウントディスプレイ上に、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者があることを店員に知らせることができる。これにより、監視モニタ７上に表示されたマーカを確認する必要がなく、例えば該当する被験者の最も近くにいる店員が、該当する被験者を保護し、又は被験者が不審な挙動を行わないかを監視することができる。

また、例えば異常通知取得装置ＡＰ１〜ＡＰｋが店舗内に設置された照明装置（例えばＬＥＤ：Light Emitting Diode）又は音声出力装置（例えばスピーカ）である場合には、各異常通知取得装置ＡＰ１〜ＡＰｋは、異常通知出力部６からの出力に応じて、店長や店員以外の人（例えば買い物客）には気付かれづらい照明パターン又は音の変化により、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者があることを店員に知らせることができる。これにより、監視モニタ７上に表示されたマーカを確認する必要がなく、例えば照明パターンや音に応じた店舗内の対象位置に、該当する被験者の最も近くにいる店員が、該当する被験者を保護し、又は被験者が不審な挙動を行わないかを監視することができる。

次に、本実施形態の生体情報監視装置１０の動作手順の一例について、図６参照して説明する。図６は、第１の実施形態の生体情報監視装置１０の動作手順の一例を説明するフローチャートである。

図６において、画像入力部１は、所定のフレームレートでカメラＣＭにより人が撮像された画像データのフレームをカメラＣＭから連続的に入力（取得）して被験者領域選択部２に出力する（ＳＴ１）。被験者領域選択部２は、画像入力部１により入力された画像データの各フレーム（図４（Ａ）参照）内において、複数の被験者（Ａさん，Ｂさん，Ｃさん）のうち個々の被験者が含まれる画像範囲である指定範囲ＲＮ１，ＲＮ２，ＲＮ３（図４（Ｂ）参照）を選択して切り出す（ＳＴ２）。被験者領域選択部２は、Ａさんの指定範囲ＲＮ１，Ｂさんの指定範囲ＲＮ２，Ｃさんの指定範囲ＲＮ３における各画像データを被験者生体情報抽出部３に出力する。

被験者生体情報抽出部３は、被験者領域選択部２から出力された個々の被験者が含まれる画像範囲である指定範囲ＲＮ１，ＲＮ２，ＲＮ３の各画像データを基に、各指定範囲ＲＮ１，ＲＮ２，ＲＮ３に対応する被験者（Ａさん，Ｂさん，Ｃさん）の生体情報の一例としての脈拍数を推定する（ＳＴ３）。被験者生体情報抽出部３は、推定結果であるＡさん，Ｂさん，Ｃさんの各脈拍数に関する情報を異常検知部４に出力する。被験者生体情報抽出部３が全ての被験者（Ａさん，Ｂさん，Ｃさん）の脈拍数を算定するまで（ＳＴ４、ＮＯ）、ステップＳＴ２及びステップＳＴ３の処理が繰り返される。

一方、被験者生体情報抽出部３が全ての被験者（Ａさん，Ｂさん，Ｃさん）の脈拍数を算定した場合には（ＳＴ４、ＹＥＳ）、異常検知部４は、被験者生体情報抽出部３から出力された複数の被験者（Ａさん，Ｂさん，Ｃさん）の各脈拍数の算定結果（推定結果）を相対的に比較（例えば最大値検索）し（ＳＴ５）、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知し、検知結果を異常通知出力部６に出力する。また、異常検知部４は、相対比較の際に得られた閾値を閾値保持更新部５に格納する。

異常通知出力部６は、異常検知部４から出力された検知結果を基に、例えば全ての被験者の中で脈拍数が最も高い被験者に関する情報を、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者に関する情報として監視モニタ７に出力する（ＳＴ６）。異常通知出力部６は、例えば監視モニタ７上の該当する被験者Ｐ１の周囲に、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者であることを示すマーカ（例えばエクスクラメイションマーク、感嘆符）を表示させる。

以上により、本実施形態の生体情報監視装置１０は、ｎ人（例えばＡさん，Ｂさん，Ｃさん）の被験者が撮像された画像データから、個々の被験者の画像範囲である指定範囲ＲＮ１，ＲＮ２，ＲＮ３を選択し、この選択された個々の被験者の画像範囲である指定範囲ＲＮ１，ＲＮ２，ＲＮ３の画像データを基に、画像範囲に対応する被験者の脈拍数を推定する。生体情報監視装置１０は、推定されたｎ人全ての被験者の脈拍数の相対比較に応じて、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知し、検知結果に対応する被験者に関する情報を出力する。

これにより、生体情報監視装置１０は、被験者の生体情報（例えば脈拍数）を推定する際の周辺環境の変化（例えば室温や気温の変動）が生じた場合には室温や気温の上昇に応じて脈拍数も上昇するので、全ての被験者に対する個々の脈拍数の推定結果の相対比較により他の被験者に比べて脈拍数の値が高い（目立つ）被験者を検知するので、脈拍数の推定時に一定の閾値を用いる従来技術（例えば特許文献１参照）に比べて、周辺環境の変化に追従して、複数の被験者の中から異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の脈拍数を、リアルタイムかつ正確に検知することができる。

また、生体情報監視装置１０は、推定されたｎ人の被験者の脈拍数を順に比較し、最も高い脈拍数に対応する被験者を、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知するので、相対比較の結果として他の被験者に比べて脈拍数が高くて目立つ被験者を、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知することができる。

また、生体情報監視装置１０は、推定されたｎ人の被験者の脈拍数のうち最も高い脈拍数を閾値として更新して保持することができるので、一定の閾値を用いる従来技術（例えば特許文献１参照）に比べて、例えば複数の被験者の脈拍数を定期的に推定する際には、前回の推定時に更新された最大値としての閾値を用いることで、周辺環境の変化に追従して、異常のある可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の脈拍数の被験者を検知することができる。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態の生体情報監視装置１０Ａの内部構成の一例を示すブロック図である。図７に示す生体情報監視装置１０Ａでは、図３に示す生体情報監視装置１０の各部と同一の構成については同一の符号を用いて説明を簡略化又は省略し、異なる内容について説明する。

図７に示す生体情報監視装置１０Ａは、カメラＣＭと、画像入力部１と、被験者領域選択部２と、被験者生体情報抽出部３と、異常検知部４Ａと、閾値保持更新部５Ａと、異常通知出力部６と、監視モニタ７とを含む構成である。なお、生体情報監視装置１０Ａは、第１の実施形態と同様に、異常通知取得装置ＡＰ１，…，ＡＰｋを更に含む構成としてもよい。本実施形態の説明では、異常通知取得装置ＡＰ１，…，ＡＰｋの構成は第１の実施形態と同一であるため、説明を省略する。

検知部の一例としての異常検知部４Ａは、被験者生体情報抽出部３から出力された複数の被験者（Ａさん，Ｂさん，Ｃさん）の各脈拍数の算定結果（推定結果）を相対的に比較（例えば平均値算定）し、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知し、検知結果を異常通知出力部６に出力する。また、異常検知部４Ａは、相対比較の際に得られた閾値（平均値）を閾値保持更新部５Ａに格納する。なお、本実施形態でいう閾値とは、脈拍数の推定対象である複数の被験者（例えばＡさん，Ｂさん，Ｃさん）のうち、異常のある可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を特定するために用いられる脈拍数の判定値（平均値）である。従って、本実施形態では、閾値未満の脈拍数が得られた被験者は、異常の可能性のある被験者や、要注意の対象となる被験者として検知されない。

先ず、異常検知部４Ａは、被験者生体情報抽出部３から出力された複数の被験者（Ａさん，Ｂさん，Ｃさん）の各脈拍数の算定結果（推定結果）の平均値を算定し、閾値保持更新部５Ａにおいて予め格納されている閾値の初期値を、算定した平均値に更新する。

異常検知部４Ａは、閾値（平均値）を用いてＡさん，Ｂさん，Ｃさんの各脈拍数の相対比較を行い、Ａさんの脈拍数とＣさんの脈拍数とは平均値（図８（Ｃ）参照）未満であるため、異常の可能性のある被験者や要注意の対象となる被験者としてＡさん及びＣさんを除外する。更に、異常検知部４Ａは、脈拍数が図８（Ｃ）に示す平均値を超えるＢさんを、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知する。図８（Ｃ）は、被験者毎の脈拍数の抽出結果の一例を示す図である。図８（Ｃ）に示す例では、Ｂさんの脈拍数が他の２人（Ａさん，Ｂさん）の脈拍数に比べて高くかつ閾値を超えるので、異常検知部４Ａは、脈拍数が閾値を超えるＢさんを、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知する。なお、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す各図は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す各図と同一であるため、説明を省略する。

閾値保持更新部５Ａは、例えばＲＡＭ、半導体メモリ、ＨＤＤ又はＳＳＤを用いて構成され、異常検知部４Ａにより算定された各被験者の脈拍数の平均値を閾値として格納する。

次に、本実施形態の生体情報監視装置１０Ａの動作手順の一例について、図９を参照して説明する。図９は、第２の実施形態の生体情報監視装置１０Ａの動作手順の一例を説明するフローチャートである。図９の説明では、図６の説明と同一の説明については同一のステップ番号を付与して説明を簡略化又は省略し、異なる内容について説明する。

図９において、被験者生体情報抽出部３が全ての被験者（Ａさん，Ｂさん，Ｃさん）の脈拍数を算定した場合には（ＳＴ４、ＹＥＳ）、異常検知部４Ａは、被験者生体情報抽出部３から出力された複数の被験者（Ａさん，Ｂさん，Ｃさん）の各脈拍数の算定結果（推定結果）の平均値を算定し（ＳＴ５Ａ）、閾値保持更新部５Ａにおいて予め格納されている閾値の初期値を、算定した平均値に更新する（ＳＴ７）。

更に、異常検知部４Ａは、ステップＳＴ５Ａにおいて算定した閾値（平均値）を用いてＡさん，Ｂさん，Ｃさんの各脈拍数の相対比較を行い、Ａさんの脈拍数とＣさんの脈拍数とは平均値（図８（Ｃ）参照）未満であるため、異常の可能性のある被験者や要注意の対象となる被験者としてＡさん及びＣさんを除外する。更に、異常検知部４Ａは、脈拍数が図８（Ｃ）に示す平均値を超えるＢさんを、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知し（ＳＴ６Ａ）、検知結果を異常通知出力部６に出力する。

異常通知出力部６は、異常検知部４Ａから出力された検知結果を基に、例えば全ての被験者の中で脈拍数が閾値である平均値を超えるｎ人未満の少なくとも１人の被験者（例えばＢさん、図８（Ｃ）参照）に関する情報を、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者に関する情報として監視モニタ７に出力する（ＳＴ６Ａ）。

以上により、本実施形態の生体情報監視装置１０Ａは、推定されたｎ人（例えばＡさん，Ｂさん，Ｃさん）の被験者の脈拍数の平均値を算定し、この脈拍数の平均値より高い脈拍数に対応するｎ人未満の被験者（例えばＢさん、図８（Ｃ）参照）を、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知するので、相対比較の結果として推定対象となったｎ人全ての被験者の脈拍数の平均値より高い脈拍数の被験者を、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知することができる。

また、生体情報監視装置１０Ａは、推定されたｎ人の被験者の脈拍数の平均値を閾値として更新して保持することができるので、一定の閾値を用いる従来技術（例えば特許文献１参照）に比べて、例えば複数の被験者の脈拍数を定期的に推定する際には、前回の推定時に更新された平均値としての閾値を用いることで、周辺環境の変化に追従して、異常のある可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の脈拍数の被験者を検知することができる。

最後に、本発明に係る生体情報監視装置及び生体情報監視方法の構成、作用、効果についてそれぞれ列挙する。

本発明の一実施形態は、ｎ（ｎ：２以上の整数）人の被験者が撮像された画像データを入力する画像入力部と、前記画像入力部により入力された前記画像データから、個々の被験者の画像範囲を選択する選択部と、前記選択部により選択された前記個々の被験者の画像範囲の画像データを基に、前記画像範囲に対応する前記被験者の脈拍数を推定する推定部と、前記推定部により推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数の相対比較に応じて、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知する検知部と、前記検知部により検知された前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者に関する情報を出力する出力部と、を備える、生体情報監視装置である。

この構成では、生体情報監視装置は、ｎ人の被験者が撮像された画像データから、個々の被験者の画像範囲を選択し、この選択された個々の被験者の画像範囲の画像データを基に、画像範囲に対応する被験者の脈拍数を推定する。生体情報監視装置は、推定されたｎ人全ての被験者の脈拍数の相対比較に応じて、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知し、検知結果に対応する被験者に関する情報を出力する。

これにより、生体情報監視装置は、被験者の生体情報（例えば脈拍数）を推定する際の周辺環境の変化（例えば室温や気温の変動）が生じた場合には室温や気温の上昇に応じて脈拍数も上昇するので、全ての被験者に対する個々の脈拍数の推定結果の相対比較により他の被験者に比べて脈拍数の値が高い（目立つ）被験者を検知するので、脈拍数の推定時に一定の閾値を用いる従来技術に比べて、周辺環境の変化に追従して、複数の被験者の中から異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の脈拍数を、リアルタイムかつ正確に検知することができる。

また、本発明の一実施形態は、前記検知部は、前記推定部により推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数を順に比較し、最も高い脈拍数に対応する被験者を、前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知する、生体情報監視装置である。

この構成によれば、生体情報監視装置は、推定されたｎ人の被験者の脈拍数を順に比較し、最も高い脈拍数に対応する被験者を、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知するので、相対比較の結果として他の被験者に比べて脈拍数が高くて目立つ被験者を、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知することができる。

また、本発明の一実施形態は、前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の判定に用いる閾値を保持する保持部、を更に備え、前記検知部は、前記推定部により推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数のうち最も高い脈拍数を前記閾値として更新して前記保持部に保持させる、生体情報監視装置である。

この構成によれば、生体情報監視装置は、推定されたｎ人の被験者の脈拍数のうち最も高い脈拍数を閾値として更新して保持することができるので、一定の閾値を用いる従来技術に比べて、例えば複数の被験者の脈拍数を定期的に推定する際には、前回の推定時に更新された最大値としての閾値を用いることで、周辺環境の変化に追従して、異常のある可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の脈拍数の被験者を検知することができる。

また、本発明の一実施形態は、前記検知部は、前記推定部により推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数の平均値を算定し、算定された前記脈拍数の平均値より高い脈拍数に対応する前記ｎ人未満の被験者を、前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知する、生体情報監視装置である。

この構成によれば、生体情報監視装置は、推定されたｎ人の被験者の脈拍数の平均値を算定し、この脈拍数の平均値より高い脈拍数に対応するｎ人未満の被験者を、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知するので、相対比較の結果として推定対象となったｎ人全ての被験者の脈拍数の平均値より高い脈拍数の被験者を、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知することができる。

また、本発明の一実施形態は、前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の判定に用いる閾値を保持する保持部、を更に備え、前記検知部は、前記推定部により推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数の平均値を前記閾値として更新して前記保持部に保持させる、生体情報監視装置である。

この構成によれば、生体情報監視装置は、推定されたｎ人の被験者の脈拍数の平均値を閾値として更新して保持することができるので、一定の閾値を用いる従来技術に比べて、例えば複数の被験者の脈拍数を定期的に推定する際には、前回の推定時に更新された平均値としての閾値を用いることで、周辺環境の変化に追従して、異常のある可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の脈拍数の被験者を検知することができる。

また、本発明の一実施形態は、生体情報監視装置における生体情報監視方法であって、 ｎ（ｎ：２以上の整数）人の被験者が撮像された画像データを入力するステップと、入力された前記画像データから、個々の被験者の画像範囲を選択するステップと、選択された前記個々の被験者の画像範囲の画像データを基に、前記画像範囲に対応する前記被験者の脈拍数を推定するステップと、推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数の相対比較に応じて、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知するステップと、検知された前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者に関する情報を出力するステップと、を有する、生体情報監視方法である。

この方法では、生体情報監視装置は、ｎ人の被験者が撮像された画像データから、個々の被験者の画像範囲を選択し、この選択された個々の被験者の画像範囲の画像データを基に、画像範囲に対応する被験者の脈拍数を推定する。生体情報監視装置は、推定されたｎ人全ての被験者の脈拍数の相対比較に応じて、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知し、検知結果に対応する被験者に関する情報を出力する。

これにより、生体情報監視装置は、被験者の生体情報（例えば脈拍数）を推定する際の周辺環境の変化（例えば室温や気温の変動）が生じた場合には室温や気温の上昇に応じて脈拍数も上昇するので、全ての被験者に対する個々の脈拍数の推定結果の相対比較により他の被験者に比べて脈拍数の値が高い（目立つ）被験者を検知するので、脈拍数の推定時に一定の閾値を用いる従来技術に比べて、周辺環境の変化に追従して、複数の被験者の中から異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の脈拍数を、リアルタイムかつ正確に検知することができる。

以上、図面を参照して各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、周辺環境の変化が生じた場合でも、周辺環境の変化に追従して、複数の被験者の中から異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の脈拍数を、リアルタイムかつ正確に検知する生体情報監視装置及び生体情報監視方法として有用である。

１ 画像入力部
２ 被験者領域選択部
３ 被験者生体情報抽出部
４、４Ａ 異常検知部
５、５Ａ 閾値保持更新部
６ 異常通知出力部
７ 監視モニタ
１０、１０Ａ 生体情報監視装置
ＡＰ１、ＡＰｋ 異常通知取得装置
ＣＭ カメラ

Claims (6)

1. ｎ（ｎ：２以上の整数）人の被験者が撮像された画像データを入力する画像入力部と、
   前記画像入力部により入力された前記画像データから、個々の被験者の画像範囲を選択する選択部と、
   前記選択部により選択された前記個々の被験者の画像範囲の画像データを基に、前記画像範囲に対応する前記被験者の脈拍数を推定する推定部と、
   前記推定部により推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数の相対比較に応じて、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知する検知部と、
   前記検知部により検知された前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者に関する情報を出力する出力部と、を備える、
   生体情報監視装置。
2. 請求項１に記載の生体情報監視装置であって、
   前記検知部は、前記推定部により推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数を順に比較し、最も高い脈拍数に対応する被験者を、前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知する、
   生体情報監視装置。
3. 請求項２に記載の生体情報監視装置であって、
   前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の判定に用いる閾値を保持する保持部、を更に備え、
   前記検知部は、前記推定部により推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数のうち最も高い脈拍数を前記閾値として更新して前記保持部に保持させる、
   生体情報監視装置。
4. 請求項１に記載の生体情報監視装置であって、
   前記検知部は、前記推定部により推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数の平均値を算定し、算定された前記脈拍数の平均値より高い脈拍数に対応する前記ｎ人未満の被験者を、前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者として検知する、
   生体情報監視装置。
5. 請求項４に記載の生体情報監視装置であって、
   前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者の判定に用いる閾値を保持する保持部、を更に備え、
   前記検知部は、前記推定部により推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数の平均値を前記閾値として更新して前記保持部に保持させる、
   生体情報監視装置。
6. 生体情報監視装置における生体情報監視方法であって、
   ｎ（ｎ：２以上の整数）人の被験者が撮像された画像データを入力するステップと、
   入力された前記画像データから、個々の被験者の画像範囲を選択するステップと、
   選択された前記個々の被験者の画像範囲の画像データを基に、前記画像範囲に対応する前記被験者の脈拍数を推定するステップと、
   推定された前記ｎ人の被験者の脈拍数の相対比較に応じて、異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者を検知するステップと、
   検知された前記異常の可能性のある被験者又は要注意の対象となる被験者に関する情報を出力するステップと、を有する、
   生体情報監視方法。