JP6497218B2 - 脈波検出装置、脈波検出方法、脈波検出システム、及び、プログラム - Google Patents
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Description
ところが、特許文献1に記載された従来の脈波検出装置では、カメラの光量が不足したときに、S/N比の低い画像から、生体の脈波が検出される。この場合には、生体の脈波の検出精度に影響が生じて、脈波の検出精度が低下する虞がある。
本実施形態の脈波検出装置及び脈波検出方法は、生体を撮影した画像を用いて、生体の脈波を検出する。脈波検出装置は、コンピュータを備えた情報処理装置(例えば、スマートフォン)からなり、生体である人の画像を取得して、人の脈波を検出する。また、脈波検出装置と脈波検出方法により、生体の脈波として、例えば、生体の容積脈波が検出される。
図示のように、脈波検出装置1は、バス2により接続されたスピーカ3、ディスプレイ4、通信部5、操作部6、カメラ7、CPU(Central Processing Unit)8、ROM(Read Only Memory)9、RAM(Random Access Memory)10、及び、HDD(Hard Disk Drive)11を備えている。ディスプレイ4は、脈波検出装置1による脈波の検出結果(例えば、脈波、脈波に関するデータ)、及び、脈波検出装置1の操作に用いられる操作画面を表示する。通信部5は、外部装置と有線又は無線で通信する通信手段である。操作部6は、ユーザによる脈波検出装置1の操作に使用され、ユーザは、操作部6により、脈波の検出に関する各種の設定及びデータを入力する。
図示のように、脈波検出装置1は、画像取得部14と、生体領域抽出部15と、割合判定部16と、光量調節部17と、代表値算出部18と、脈波検出部19を備えている。画像取得部14は、カメラ7により撮影された生体の画像を取得する取得手段であり、カメラ7から、生体の所定部の撮影画像を取得する。ここでは、カメラ7は、生体の画像として人の顔を撮影するとともに、静止した人の顔を所定時間間隔で連続して、かつ、それぞれ同じ状態で撮影する。画像取得部14は、生体の画像として人の顔の画像(画像データ)を順次取得する。
図示のように、まず、生体領域抽出部15は、生体が撮影された画像20(図3A参照)に基づいて、画像20の顔の領域(顔領域21)を検出する。その際、生体領域抽出部15は、画像処理により人の顔を検出する顔検出処理(顔検出アルゴリズム)により、画像20に撮影された人の顔を認識して、画像20の顔領域21を検出する。例えば、Haar−like特徴を用いた顔検出処理では、顔の部分的な特徴を白黒の矩形領域と矩形領域の配置とで表し、顔を構成する目、鼻、及び、口の特徴点を抽出して、顔領域21を検出する。このような周知の顔検出処理により、生体領域抽出部15は、人の顔が撮影された画像20の顔領域21を検出する。
図示のように、代表値算出部18は、カメラ7により順次撮影された生体の画像20(図6A参照)に基づいて、生体領域22の輝度値の代表値を順次算出する。脈波検出部19は、生体の画像20に基づく輝度値の代表値を順次取得して、代表値を順次蓄積し、蓄積された複数の代表値に基づいて、生体の脈波を検出する。
図示のように、生体の脈波の検出処理を開始したときに、画像取得部14により、カメラ7により撮影された生体(ここでは、人の顔)の画像20を取得する(S101)。続いて、生体領域抽出部15により、取得した画像20から顔領域21を検出し、カメラ7により撮影された生体の画像20に含まれる生体領域22を抽出する(S102)。次に、代表値算出部18により、生体領域22の画像20に基づいて、生体領域22内の輝度値の代表値を算出する(S103)。
図示のように、代表値の算出手順では、割合判定部16により、画像20の生体領域22内の輝度値(G成分の輝度値)を判定して(S201)、生体領域22内の輝度値が所定範囲であるか否かを判定する(S202)。具体的には、まず、割合判定部16は、生体領域22内の総画素に対する輝度値が所定値以上の画素の画素割合を算出し、画素割合が所定の閾値以上か否かを判定する。その結果、画素割合が所定の閾値未満であると判定されたときに、割合判定部16は、生体領域22内の輝度値が所定範囲でないと判定する(S202、No)。この場合には、光量調節部17により、カメラ7による生体の撮影時の光量を調節して、画素割合を閾値以上に変化させる。
図示のように、カメラ7により順次撮影された生体の画像20(図9A、図9B参照)に基づいて、画像20の生体領域22の輝度値(G成分の輝度値)の代表値が順次算出される。また、蓄積された複数の代表値に基づいて、生体の脈波S、R(図9C参照)が検出される。その際、画素割合が閾値未満のときには(図9A参照)、光量調節部17により、カメラ7による生体の撮影時の光量を調節して、画素割合を閾値以上に変化させる(図9B参照)。これにより、光量の調節後の脈波Sでは、光量の調節前の脈波Rに比べて、S/N比が高くなり、脈波Sが正確に検出される。
Claims (7)
- 撮影装置により撮影された生体の画像に含まれる生体領域を抽出する抽出手段と、
前記生体領域内の総画素に対する輝度値が所定値以上の画素の画素割合が所定の閾値以上か否かを判定する割合判定手段と、
前記画素割合が前記閾値未満であるときに、前記撮影装置による前記生体の撮影時の光量を調節して、前記画素割合を前記閾値以上に変化させる光量調節手段と、
前記生体領域内で前記輝度値が所定値以上の画素の輝度値に基づいて、前記生体領域の輝度値の代表値を算出する代表値算出手段と、
前記代表値に基づいて、前記生体の脈波を検出する検出手段と、
を備えた脈波検出装置。 - 請求項1に記載された脈波検出装置において、
前記代表値算出手段は、前記輝度値が所定値以上の画素の輝度値から前記撮影装置の最大輝度値を除いた輝度値に基づいて、前記代表値を算出する脈波検出装置。 - 請求項1又は2に記載された脈波検出装置において、
前記光量調節手段は、前記撮影装置の絞りを変更して、前記光量を調節する脈波検出装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載された脈波検出装置において、
前記検出手段は、前記代表値を順次蓄積する蓄積手段を有し、蓄積された前記代表値に基づいて、前記生体の脈波を検出する脈波検出装置。 - 脈波検出装置のコンピュータを、撮影装置により撮影された生体の画像に含まれる生体領域を抽出する抽出手段、前記生体領域内の総画素に対する輝度値が所定値以上の画素の画素割合が所定の閾値以上か否かを判定する割合判定手段、前記画素割合が前記閾値未満であるときに、前記撮影装置による前記生体の撮影時の光量を調節して、前記画素割合を前記閾値以上に変化させる光量調節手段、前記生体領域内で前記輝度値が所定値以上の画素の輝度値に基づいて、前記生体領域の輝度値の代表値を算出する代表値算出手段、及び、前記代表値に基づいて、前記生体の脈波を検出する検出手段として機能させるためのプログラム。
- 撮影装置により撮影された生体の画像に含まれる生体領域を抽出する工程と、
前記生体領域内の総画素に対する輝度値が所定値以上の画素の画素割合が所定の閾値以上か否かを判定する工程と、
前記画素割合が前記閾値未満であるときに、前記撮影装置による前記生体の撮影時の光量を調節して、前記画素割合を前記閾値以上に変化させる工程と、
前記生体領域内で前記輝度値が所定値以上の画素の輝度値に基づいて、前記生体領域の輝度値の代表値を算出する工程と、
前記代表値に基づいて、前記生体の脈波を検出する工程と、
を有する脈波検出方法。 - 撮影装置と情報処理装置を備えた脈波検出システムであって、
撮影装置により撮影された生体の画像に含まれる生体領域を抽出する抽出手段と、
前記生体領域内の総画素に対する輝度値が所定値以上の画素の画素割合が所定の閾値以上か否かを判定する割合判定手段と、
前記画素割合が前記閾値未満であるときに、前記撮影装置による前記生体の撮影時の光量を調節して、前記画素割合を前記閾値以上に変化させる光量調節手段と、
前記生体領域内で前記輝度値が所定値以上の画素の輝度値に基づいて、前記生体領域の輝度値の代表値を算出する代表値算出手段と、
前記代表値に基づいて、前記生体の脈波を検出する検出手段と、
を備えた脈波検出システム。
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JP2015109955A JP6497218B2 (ja) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 脈波検出装置、脈波検出方法、脈波検出システム、及び、プログラム |
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JP2015109955A JP6497218B2 (ja) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 脈波検出装置、脈波検出方法、脈波検出システム、及び、プログラム |
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Family Applications (1)
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JP2015109955A Active JP6497218B2 (ja) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 脈波検出装置、脈波検出方法、脈波検出システム、及び、プログラム |
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