TWI603602B - 傳輸生理資訊或具多重辨識系統之數位視訊轉換器應用於異質性網路 - Google Patents

Description

傳輸生理資訊或具多重辨識系統之數位視訊轉換器應用於異質性網路

本發明係關於一種傳輸生理資訊〔Physiological Information〕或具多重辨識系統之數位視訊轉換器應用於異質性網路，特別是關於利用射頻身份〔Radio Frequency Identification，RFID〕識別認證單元及二維〔2D〕條碼資料識別單元之數位視訊轉換器應用於異質性網路。

一般而言，隨選視訊〔Video On Demand，簡稱為VOD〕服務目前已成為最重要的影音傳輸服務。經由隨選視訊服務可任意選取在異質性網路中所傳輸之影音訊號，再經由數位視訊轉換器〔Digital Set Top Box，Digital STB〕轉換訊號，以便顯示於顯示器。舉例而言，異質性網路包括Wireless LAN、3G/WiMAX等。

前述各種有關隨選視訊服務亦已揭示於許多美國專利內容。例如，美國專利第6,126,069號；美國專利第5,852,290號；美國專利第5,590,038號；美國專利第5,574,269號；美國專利第5,563,948號；美國專利第5,509,073號；美國專利第5,325,431號；美國專利第5,282,249號；美國專利第5,237,157號；美國專利第5,144,663號；美國專利第5,101,098號；美國專利第4,864,109號；美國專利第4,804,825號；美國專利第 4,755,660號；美國專利第4,751,732號；美國專利第4,354,201號及美國專利第4,323,921號等。前述美國專利僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。

另外，發明人先前提出之中華民國專利公開第200701084號〔申請第094120122號〕「射頻身份識別認證整合隨選視訊之多媒體應用系統」，其揭示由隨選視訊隨選網際網路所傳輸之影音訊號，再經由數位視訊轉換器轉換訊號，以顯示於顯示器，其特徵為：數位視訊轉換器設有射頻身份識別認證，射頻身份識別認證由感應器及標籤所構成；如此，經由數位視訊轉換器之射頻身份識別認證，利用射頻之方式產生感應，以進行身份辨識之認證工作。

然而，第200701084號之數位視訊轉換器僅僅設有射頻身份識別認證；換言之，該數位視訊轉換器僅僅設有單一身份識別認證機制，且更不具其它額外功能，例如：收集及監控人體生理資訊功能。簡言之，該數位視訊轉換器若能提供多重身份識別認證機制，必能進一步提升其安全機制。因此，其必然存在提供多重身份識別認證之需求。

有鑑於此，為了滿足前述對數位視訊轉換器之需求，其有必要利用適當技術手段將單一身份識別認證機制替換，以提供另一種傳輸生理資訊之數位視訊轉換器應用於異質性網路，以便自動進行收集及監控人體生理資訊。

本發明之主要目的係提供一種傳輸生理資訊或具多重辨識系統之數位視訊轉換器應用於異質性網路，其利用RFID識別認證單元及2D條碼資料識別單元之數位視訊轉換器，以達成提供多重辨識系統及收集及監控人體生理資訊之目的。

為了達成上述目的，本發明之傳輸生理資訊或具多重辨識系統之數位視訊轉換器應用於異質性網路包含一數位視訊轉換器、一生理資訊偵測系統及一多重辨識系統，而該生理資訊偵測系統及多重辨識系統連接於該數位視訊轉換器，且該生理資訊偵測系統用以偵測一生理資訊。該數位視訊轉換器經由一隨選視訊單元接收一異質性網路影音訊號，其用以轉換該異質性網路影音訊號，並將該異質性網路影音訊號顯示於一顯示器，且將該生理資訊經由該數位視訊轉換器傳輸至一異質性網路。在該多重辨識系統用以執行一多重辨識程序後，選擇進行轉換該異質性網路影音訊號或選擇傳輸該生理資訊。

為了達成上述目的，本發明另一較佳實施例之傳輸生理資訊之數位視訊轉換器應用於異質性網路包含一數位視訊轉換器及一生理資訊偵測系統，而該生理資訊偵測系統連接於該數位視訊轉換器，且該生理資訊偵測系統用以偵測一生理資訊。該數位視訊轉換器經由一隨選視訊單元接收一異質性網路影音訊號，其用以轉換該異質性網路影音訊號，並將該異質性網路影音訊號顯示於一顯示器，且將該生理資訊經由該數位視訊轉換器傳輸至一異質性網路。

本發明較佳實施例之該多重辨識系統包含至少二識別認證單元。

本發明較佳實施例之該多重辨識系統包含一RFID識別認證單元。

本發明較佳實施例之該多重辨識系統包含一2D條碼資料識別單元。

本發明較佳實施例之該多重辨識系統一體設置於該數位視訊轉換器內。

本發明較佳實施例之該生理資訊偵測系統以 有線或無線傳輸方式連接通訊於該數位視訊轉換器。

本發明較佳實施例之該生理資訊偵測系統包含一攝影單元。

本發明較佳實施例之該生理資訊偵測系統偵測至少一個或數個人體紅外線影像。

本發明較佳實施例利用該人體紅外線影像計算一人體體溫。

本發明較佳實施例利用該人體紅外線影像計算一人體頸頭部溫度、一人體頸臉部溫度或一人體頸動脈溫度。

本發明較佳實施例利用該人體體溫之變化計算一脈搏訊號。

1‧‧‧隨選視訊器

2‧‧‧異質性網路

3‧‧‧數位視訊轉換器

3a‧‧‧生理資訊偵測系統

30‧‧‧多重辨識系統

301‧‧‧RFID識別認證單元

302‧‧‧2D條碼資料識別單元

4‧‧‧顯示器

第1圖：本發明第一較佳實施例之傳輸生理資訊或具多重辨識系統之數位視訊轉換器應用於異質性網路之方塊圖。

第2圖：本發明第二較佳實施例之傳輸生理資訊或具多重辨識系統之數位視訊轉換器應用於異質性網路之方塊圖。

第3圖：本發明較佳實施例之數位視訊轉換器傳輸生理資訊於異質性網路之方塊圖。

第4(a)至4(d)圖：本發明較佳實施例利用生理資訊偵測系統量測獲得原始灰階影像、二值化處理影像、收縮處理影像及膨脹處理影像之示意圖。

第5圖：本發明較佳實施例利用生理資訊偵測系統採用連通區域標記演算法處理獲得影像邊界框之示意圖。

第6圖：本發明較佳實施例利用生理資訊偵測系統進行追蹤頭部影像區域之示意圖。

第7圖：本發明較佳實施例之生理資訊偵測系統採用灰階影像與溫度關係曲線之示意圖。

第8(a)至8(c)圖：本發明較佳實施例利用生理資訊偵測系統量測三個不同角度頭部影像及其溫度-時間關係曲線之示意圖。

第9(a)至9(c)圖：本發明較佳實施例利用生理資訊偵測系統量測三個不同角度頭部影像、其頸部影像、其溫度-時間關係曲線及其脈搏曲線之示意圖。

為了充分瞭解本發明，於下文將例舉較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

本發明較佳實施例之傳輸生理資訊或具多重辨識系統之數位視訊轉換器應用於異質性網路適用於將傳輸生理資訊技術結合於隨選影片系統、遠距教學服務系統、電子商務系統、遊戲娛樂系統或網路電話系統之相關技術領域，但其並非用以限定本發明。

第1圖揭示本發明第一較佳實施例之傳輸生理資訊或具多重辨識系統之數位視訊轉換器應用於異質性網路之方塊圖。請參照第1圖所示，本發明第一較佳實施例之傳輸生理資訊或具多重辨識系統之數位視訊轉換器包含一數位視訊轉換器3、一生理資訊偵測系統3a〔如第3圖所示〕及一多重辨識系統30，該生理資訊偵測系統3a及多重辨識系統30連接於該數位視訊轉換器3，以便該數位視訊轉換器3具有身份辨識功能。

請再參照第1圖所示，該數位視訊轉換器3經由一隨選視訊器1〔或一隨選視訊單元、一隨選視訊系統VOD、一多媒體隨選視訊系統MOD〕連接一異質性網路2，並接收一異質性網路影音訊號，例如：數位影音資料。該隨選視訊器1可選擇連接一電腦或一數位電視，以便預 先儲存一影音資料。當需要傳輸時，經該電腦或數位電視僅需輸入指令，即可讀取該影音資料，其具有自動傳輸之功能。該異質性網路2包含Wireless LAN、3G/WiMAX等，但其並非用以限定本發明。該數位視訊轉換器3另連接數個顯示器4，以便將該異質性網路影音訊號適當輸出至該顯示器4。

請再參照第1圖所示，該數位視訊轉換器3亦稱為機上盒或視訊轉換盒，其用以轉換電視訊號的設備，而電視訊號型態包含有線電視〔cable〕型態、衛星〔satellite〕型態、地面廣播型態及網路〔IP/DSL〕型態等。該數位視訊轉換器3不僅具備單向類比視訊接收功能外，另提供選台、頻道解/鎖碼或其它功能。此外，該數位視訊轉換器3之功能包含雙向、數位多媒體網路通訊，其可整合視訊、語音及資料傳輸。

請再參照第1圖所示，該數位視訊轉換器3規格可分為：美規ATSC，其注重高畫質，而音效標準採用杜比數位音效標準；歐規DVB，其為單頻網可解決基地台臨界點訊號相互重疊干擾與更換頻道之問題，而具有抗迴波與多路徑干擾之性能，且具有相當強的行動接收及互動數位電視功能；日規ISDB，其具有歐規DVB之單頻網及行動接收等優點之外，其尚具備部份接收的特性，因此可採用部份窄頻傳輸音頻訊號；中國規，其在數位衛星及有線電視上選擇採用歐規，而在地面廣播系統採用自訂規格DMT-T或ADTB-T系統。

請再參照第1圖所示，該數位視訊轉換器3位於該異質性網路2及顯示器4之間，其用以轉換該異質性網路影音訊號，並將該異質性網路影音訊號利用該顯示器4及其他週邊設備進行接收及播放。另外，使用者經由該異質性網路2可傳輸電子郵件〔email〕、瀏覽網路或線上 購物等。該顯示器4可選自一電腦螢幕或一電視螢幕及其他週邊設備，但其並非用以限定本發明。

請再參照第1圖所示，該多重辨識系統30位於該異質性網路2及顯示器4之間，其用以執行一多重辨識程序。本發明較佳實施例之該多重辨識系統30包含至少二識別認證單元，該二識別認證單元可選擇採用各種身份識別認證技術，以便利用該二識別認證單元執行多重辨識程序。

請再參照第1圖所示，為了保護業者的權益，使其提供之付費電視節目不受盜接，就必須採用一有條件接收〔CA，Conditional Access〕系統，其具有解碼、授權及認證功能。該有條件接收系統除了可以作為付費電視收費的工具外，尚可提供電子商務及其他個人化的加值服務。一般而言，該有條件接收系統為一密碼系統或其它具類似功能之系統。

第2圖揭示本發明第二較佳實施例之傳輸生理資訊或具多重辨識系統之數位視訊轉換器應用於異質性網路之方塊圖。請參照第2圖所示，本發明第二較佳實施例之該多重辨識系統30包含一RFID識別認證單元301及一2D條碼資料識別單元302，但其並非用以限定本發明之其他實施例。本發明第二較佳實施例之該多重辨識系統30一體設置於該數位視訊轉換器3內，但其並非用以限定本發明之其他實施例。

請再參照第2圖所示，舉例而言，該RFID識別認證單元301係可由一RFID感應器〔RFID Reader〕及一RFID標籤〔RFID Tag〕組成，該RFID感應器利用射頻之方式產生感應該RFID標籤，而該RFID標籤係於標籤內加上編碼保密，以強化資料傳送的安全性。在資料傳輸時，將數位化之資訊分割成封包〔Packet〕後，經由該異質性網 路2進行一傳輸數位資料，該傳輸數位資料包含隨選影片影音訊號、遠距教學數位影音訊號、電子商務影音訊號、遊戲娛樂影音訊號、網路電話影音訊號等；該數位視訊轉換器3將數位影音訊號轉換成類比訊號，並播放於該顯示器4，但其並非用以限定本發明。

本發明適用之有關影音訊號處理之硬體、作業系統軟體及應用軟體已揭示於發明人先前提出之中華民國專利公開第200701084號，於此併入參考，不予詳細贅述。

請再參照第2圖所示，除了RFID識別認證之外，該多重辨識系統30之2D條碼資料識別單元302可提供另一種身份辨識之認證作業，以進一步提升資料傳輸之安全度。本發明另一較佳實施例亦可選擇其他身份識別認證技術。

第3圖揭示本發明較佳實施例之數位視訊轉換器傳輸生理資訊於異質性網路之方塊圖。請參照第3圖所示，該生理資訊偵測系統3a經由該數位視訊轉換器3連接至該異質性網路2，以便進行傳輸一生理資訊。本發明另一較佳實施例之該生理資訊偵測系統3a選擇以有線或無線傳輸方式或短距通訊方式〔例如：採用Zigbee或藍芽模組〕連接通訊於該數位視訊轉換器3。該生理資訊偵測系統包含至少一個或數個攝影單元。該生理資訊偵測系統3a偵測至少一個或數個人體紅外線影像。利用該人體紅外線影像計算一人體體溫，而利用該人體紅外線影像計算一人體頸頭部溫度、一人體頸臉部溫度或一人體頸動脈溫度，且利用該人體體溫之變化計算一脈搏訊號。

第4(a)至4(d)圖揭示本發明較佳實施例利用生理資訊偵測系統量測獲得原始灰階影像、二值化處理影像、收縮處理影像及膨脹處理影像之示意圖。請參照第4(a)圖所示，舉例而言，自一彩色影像適當轉換取得一原始灰 階影像〔grayscale image〕。請參照第4(b)圖所示，自該原始灰階影像適當二值化轉換取得一二值化處理影像〔binary image〕。請參照第4(c)及4(d)圖所示，將該二值化處理影像進行收縮〔erosion〕處理，以獲得一收縮處理影像，且將該二值化處理影像進行膨脹〔dilation〕處理，以獲得一膨脹處理影像。

第5圖揭示本發明較佳實施例利用生理資訊偵測系統採用連通區域標記〔connected component label〕演算法處理獲得影像邊界框〔bounding boxes〕之示意圖，其對應於第4(c)及4(d)圖。請參照第3、4(d)及5圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例在執行連通區域標記演算法前將影像像素〔pixel〕由上至下、由左至右進行掃瞄〔scanning〕，以獲得數個區塊〔block〕，並利用該生理資訊偵測系統3a以連通區域標記〔CCL〕演算法處理該數個區塊，以獲得一影像邊界框，如第5圖之框體所示。

第6圖揭示本發明較佳實施例利用生理資訊偵測系統進行追蹤頭部影像區域之示意圖。請參照第3及6圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例採用追蹤橢圓頭部影像區域s=(x _c ,y _c ,b)，其中x _c ,y _c 為中心座標，而b為較短軸的長度，且計算其橢圓周圍梯度正規化總合之方程式為

其中(S _i )為橢圓周圍梯度之均值，N _b 為橢圓周圍上全部像素，g _s(i)為橢圓周圍上像素i之梯度，*s為周圍空間內最高權重值。

追蹤位置s之方程式為

其中x _r 及y _r 為x _c ,y _c 之尋找範圍座標，b _r 為較短軸的最大長度。本發明較佳實施例利用該生理資訊偵測系統3a進行追蹤頭部影像區域，以獲得一頭部影像區域，如第6圖之橢圓所示。

第7圖揭示本發明較佳實施例之生理資訊偵測系統採用灰階影像與溫度關係曲線之示意圖，其對應於第4(a)至4(d)圖。請參照第3及7圖所示，本發明較佳實施例之該生理資訊偵測系統3a計算溫度方程式為溫度=(260-灰階像素)×校正常數+T _b

其中校正常數為0.02326，T _b 為系統最低溫度。

第8(a)至8(c)圖揭示本發明較佳實施例利用生理資訊偵測系統量測三個不同角度頭部影像及其溫度-時間關係曲線之示意圖。本發明較佳實施例採用影像頭部及其頸部之垂直高度比例選擇為7：3。請參照第3及8(a)至8(c)圖之左側所示，利用該生理資訊偵測系統3a量測三個不同角度頭部影像，並計算其溫度。請參照第8(a)至8(c)圖之右側所示，其量測之溫度-時間關係曲線。

第9(a)至9(c)圖揭示本發明較佳實施例利用生理資訊偵測系統量測三個不同角度頭部影像、其頸部影像、其溫度-時間關係曲線及其脈搏曲線之示意圖。本發明較佳實施例選擇採用垂直線片斷區域為頸部動脈影像位置，如第9(a)至9(c)圖之橢圓線圈所示。請參照第9(a)至9(c)圖之左側及中間所示，利用該生理資訊偵測系統3a量測三個不同角度頸部影像，並計算其溫度。請參照第9(a)至9(c)圖之右側所示，其量測之溫度-時間關係曲線〔上曲線〕，並將溫度-時間關係適當轉換〔例如：傅力葉 〔Fourier〕轉換〕後，獲得脈搏曲線〔下曲線〕。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。

1‧‧‧隨選視訊器

2‧‧‧異質性網路

3‧‧‧數位視訊轉換器

30‧‧‧多重辨識系統

301‧‧‧RFID識別認證單元

302‧‧‧2D條碼資料識別單元

4‧‧‧顯示器

Claims (10)

1. 一種應用於異質性網路之數位視訊轉換系統，其包含：一生理資訊偵測系統，其用以偵測生理資訊；一數位視訊轉換器，其連接於該生理資訊偵測系統：及一多重辨識系統，其連接於該數位視訊轉換器，該多重辨識系統用以執行一多重辨識程序；其中在成功執行該多重辨識程序完成後，選擇該數位視訊轉換器經由一隨選視訊單元或一隨選視訊系統接收一異質性網路影音訊號，其用以轉換該異質性網路影音訊號，並將該異質性網路影音訊號顯示於一顯示器，或選擇將該生理資訊經由該數位視訊轉換器傳輸至一異質性網路系統。
2. 依申請專利範圍第1項所述之應用於異質性網路之數位視訊轉換系統，其中該多重辨識系統包含至少二識別認證單元。
3. 依申請專利範圍第1項所述之應用於異質性網路之數位視訊轉換系統，其中該多重辨識系統包含一RFID識別認證單元及一2D條碼資料識別單元。
4. 一種應用於異質性網路之數位視訊轉換系統，其包含：一生理資訊偵測系統，其用以偵測生理資訊；及一數位視訊轉換器，其連接於該生理資訊偵測系統：其中選擇該數位視訊轉換器經由一隨選視訊單元或一隨選視訊系統接收一異質性網路影音訊號，其用以轉換該異質性網路影音訊號，並將該異質性網路影音訊號顯示於一顯示器，或選擇將該生理資訊經由該數位視訊轉換器傳輸至一異質性網路系統。
5. 依申請專利範圍第1或4項所述之應用於異質性網路之數位視訊轉換系統，其中該生理資訊偵測系統以有線或無線傳輸方式連接通訊於該數位視訊轉換器。
6. 依申請專利範圍第1或4項所述之應用於異質性網路 之數位視訊轉換系統，其中該生理資訊偵測系統包含一攝影單元。
7. 依申請專利範圍第1或4項所述之應用於異質性網路之數位視訊轉換系統，其中該生理資訊偵測系統偵測至少一個或數個人體紅外線影像。
8. 依申請專利範圍第7項所述之應用於異質性網路之數位視訊轉換系統，其中利用該人體紅外線影像計算一人體體溫。
9. 依申請專利範圍第7項所述之應用於異質性網路之數位視訊轉換系統，其中利用該人體紅外線影像計算一人體頸頭部溫度、一人體頸臉部溫度或一人體頸動脈溫度。
10. 依申請專利範圍第7項所述之應用於異質性網路之數位視訊轉換系統，其中利用該人體體溫之變化計算一脈搏訊號。