JPWO2016147678A1 - バイタルサイン測定装置、バイタルサイン測定方法、及び、バイタルサイン測定プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図1を用いて、本発明が適用する場面について説明する。図1は、本実施形態に係るバイタルサイン測定装置1が用いられる場面の一例を示す。本実施形態に係るバイタルサイン測定装置1は、カメラ2によって対象人物を撮影し、それにより得られた撮影画像3を解析することで、当該対象人物のバイタルサインを測定する情報処理装置である。そのため、本実施形態に係るバイタルサイン測定装置1は、対象人物のバイタルサインを測定する場面で広く利用可能である。
<ハードウェア構成>
次に、図2を用いて、バイタルサイン測定装置1のハードウェア構成を説明する。図2は、本実施形態に係るバイタルサイン測定装置1のハードウェア構成を例示する。バイタルサイン測定装置1は、図2に例示されるように、CPU、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を含む制御部11、制御部11で実行するプログラム5等を記憶する記憶部12、画像の表示と入力を行うためのタッチパネルディスプレイ13、音声を出力するためのスピーカ14、外部装置と接続するための外部インタフェース15、ネットワークを介して通信を行うための通信インタフェース16、及び記憶媒体6に記憶されたプログラムを読み込むためのドライブ17が電気的に接続されたコンピュータである。図2では、通信インタフェース及び外部インタフェースは、それぞれ、「通信I/F」及び「外部I/F」と記載されている。
次に、図4を用いて、バイタルサイン測定装置1の機能構成を説明する。図4は、本実施形態に係るバイタルサイン測定装置1の機能構成を例示する。本実施形態では、バイタルサイン測定装置1の制御部11は、記憶部12に記憶されたプログラム5をRAMに展開する。そして、制御部11は、RAMに展開されたプログラム5をCPUにより解釈及び実行して、各構成要素を制御する。これにより、バイタルサイン測定装置1は、画像取得部51、抽出部52、測定位置特定部53及びバイタルサイン測定部54を備えるコンピュータとして機能する。
次に、図5を用いて、バイタルサイン測定装置1の動作例を説明する。図5は、バイタルサイン測定装置1によるバイタルサインの測定に関する処理手順を例示する。なお、以下で説明するバイタルサインの測定に関する処理手順は、本発明の「バイタルサイン測定方法」に相当する。ただし、以下で説明するバイタルサインの測定に関する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
ステップS101では、制御部11は、画像取得部51として機能し、カメラ2により撮影された撮影画像3を取得する。そして、制御部11は、撮影画像3を取得した後に、次のステップS102に処理を進める。
図5に戻り、次のステップS102では、制御部11は、抽出部52として機能し、ステップS101で取得した撮影画像3内で、対象人物の写る人物領域及び基準物の写る基準領域を抽出する。そして、制御部11は、撮影画像3内で人物領域及び基準領域を抽出した後に、次のステップS103に処理を進める。
次のステップS103では、制御部11は、測定位置特定部53として機能し、ステップS102で抽出した人物領域及び基準領域に含まれる各画素の深度を参照して、実空間における基準物との相対的な位置関係により、対象人物の身体上でバイタルサインを測定する測定領域の位置を特定する。そして、制御部11は、測定領域の位置を特定した後、次のステップS104に処理を進める。
図5に戻り、次のステップS104では、制御部11は、バイタルサイン測定部54として機能し、ステップS103で特定した測定領域に対応する撮影画像3内の領域に含まれる各画素の深度を用いて、実空間上における当該測定領域の変動を計測する。そして、当該測定領域の変動を計測した後、制御部11は、次のステップS105に処理を進める。
次のステップS105では、制御部11は、バイタルサイン測定部54として機能し、ステップS104で計測した測定領域の実空間上における変動に基づいて、測定領域を含む対象人物の身体部位が示すバイタルサインを測定する。これによって、本動作例に係る処理は終了する。
以上のように、本実施形態に係るバイタルサイン測定装置1は、各画素の深度を示す深度データを含む撮影画像3に基づいて対象人物のバイタルサインを測定する。上記のとおり、各画素の深度は被写体表面に対して取得されるため、深度データを利用すれば、実空間上の被写体表面の位置を特定することができる。
なお、本実施形態に係るバイタルサイン測定装置1は、カメラ2の撮影範囲内に存在する対象人物のバイタルサインを測定することができる。そのため、本実施形態に係るバイタルサイン測定装置1は、バイタルサインの測定を伴う様々なシステムに利用することができる。
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
一例を挙げると、上記実施形態では、制御部11は、ステップS103において、頭部の位置を基準にして、胸郭内の測定領域31の位置を特定している。しかしながら、胸郭内に設定された測定領域31の位置を特定するための基準物は、頭部に限られなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてもよい。上記実施形態では、対象人物は、ベッド上に存在する。そのため、例えば、図13に例示されるように、ベッドのヘッドボードが基準物として採用されてもよい。
また、上記実施形態では、制御部11は、ステップS103において、基準物である頭部の位置を基準に測定領域31の位置を直接特定している。しかしながら、測定領域31を特定する方法は、このような例に限られなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、図14に例示されるように、制御部11は、基準物の位置を基準に複数の候補領域それぞれの位置を特定し、当該複数の候補領域からバイタルサインの測定に適切な候補領域を選択することで、測定領域31を特定してもよい。
2…カメラ、21…深度センサ、
3…撮影画像、31…測定領域、32a〜32c…候補領域、
5…プログラム、6…記憶媒体、
11…制御部、12…記憶部、13…タッチパネルディスプレイ、
14…スピーカ、15…外部インタフェース、16…通信インタフェース、
17…ドライブ、
51…画像取得部、52…抽出部、53…測定位置特定部、
54…バイタルサイン測定部
Claims (7)
- バイタルサインを測定する対象となる対象人物を撮影した撮影画像であって、当該撮影画像内の各画素の深度を示す深度データを含む撮影画像を取得する画像取得部と、
取得した前記撮影画像内で、前記対象人物の写る人物領域及び基準物の写る基準領域を抽出する抽出部と、
抽出した前記人物領域及び前記基準領域に含まれる各画素の深度を参照して、実空間における前記基準物との相対的な位置関係により、前記対象人物の身体上で前記バイタルサインを測定する測定領域の位置を特定する測定位置特定部と、
前記測定領域に対応する前記撮影画像内の領域に含まれる各画素の深度を用いて、実空間上における前記測定領域の変動を計測し、計測した前記測定領域の実空間上における変動に基づいて、当該測定領域を含む前記対象人物の身体部位が示すバイタルサインを測定するバイタルサイン測定部と、
を備える、
バイタルサイン測定装置。 - 前記測定位置特定部は、
実空間上における前記基準物との相対的な位置関係により、前記測定領域についての複数の候補領域それぞれの位置を前記対象人物の身体上で特定し、
前記複数の候補領域それぞれに対応する前記撮影画像内の各領域に含まれる各画素の深度を用いて、実空間上における前記複数の候補領域それぞれの変動を計測し、
計測した実空間上での変動が最も大きい候補領域を前記測定領域として選択する、
ことによって、前記対象人物の身体上で前記測定領域の位置を特定する、
請求項1に記載のバイタルサイン測定装置。 - 前記基準物は、前記対象人物の頭部であり、
前記測定位置特定部は、実空間における前記頭部との相対的な位置関係により、前記対象人物の胸郭内で前記測定領域の位置を特定する、
請求項1又は2に記載のバイタルサイン測定装置。 - 前記対象人物は、ベッド上に存在し、
前記基準物は、前記ベッドのヘッドボードであり、
前記測定位置特定部は、実空間における前記ヘッドボードとの相対的な位置関係により、前記対象人物の胸郭内で前記測定領域の位置を特定する、
請求項1又は2に記載のバイタルサイン測定装置。 - 前記バイタルサイン測定部は、前記胸郭内で特定された前記測定領域の実空間上における変動に基づいて、前記対象人物の呼吸数及び心拍数のうちの少なくとも一方を前記胸郭の示すバイタルサインとして測定する、
請求項3又は4に記載のバイタルサイン測定装置。 - コンピュータが、
バイタルサインを測定する対象となる対象人物を撮影した撮影画像であって、当該撮影画像内の各画素の深度を示す深度データを含む撮影画像を取得するステップと、
取得した前記撮影画像内で、前記対象人物の写る人物領域及び基準物の写る基準領域を抽出するステップと、
抽出した前記人物領域及び前記基準領域に含まれる各画素の深度を参照して、実空間における前記基準物との相対的な位置関係により、前記対象人物の身体上で前記バイタルサインを測定する測定領域の位置を特定するステップと、
前記測定領域に対応する前記撮影画像内の領域に含まれる各画素の深度を用いて、実空間上における前記測定領域の変動を計測するステップと、
計測した前記測定領域の実空間上における変動に基づいて、当該測定領域を含む前記対象人物の身体部位が示すバイタルサインを測定するステップと、
を実行するバイタルサイン測定方法。 - コンピュータに、
バイタルサインを測定する対象となる対象人物を撮影した撮影画像であって、当該撮影画像内の各画素の深度を示す深度データを含む撮影画像を取得するステップと、
取得した前記撮影画像内で、前記対象人物の写る人物領域及び基準物の写る基準領域を抽出するステップと、
抽出した前記人物領域及び前記基準領域に含まれる各画素の深度を参照して、実空間における前記基準物との相対的な位置関係により、前記対象人物の身体上で前記バイタルサインを測定する測定領域の位置を特定するステップと、
前記測定領域に対応する前記撮影画像内の領域に含まれる各画素の深度を用いて、実空間上における前記測定領域の変動を計測するステップと、
計測した前記測定領域の実空間上における変動に基づいて、当該測定領域を含む前記対象人物の身体部位が示すバイタルサインを測定するステップと、
を実行させるためのバイタルサイン測定プログラム。
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