圖6 :根據(jù)本發(fā)明又一具體實(shí)施例中光電傳感器結(jié)構(gòu)75意圖；
[0041] 圖7 :根據(jù)本發(fā)明又一具體實(shí)施例中判斷頭戴式智能設(shè)備操作有效性的裝置的結(jié) 構(gòu)框圖；
[0042] 圖8 :根據(jù)本發(fā)明再一具體實(shí)施例中根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中光電智能脈搏測(cè)量 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0043] 圖9 :根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的判斷頭戴式智能設(shè)備操作有效性的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開(kāi) 的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例 所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開(kāi)，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍 完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種判斷頭戴式智能設(shè)備操作有效性的裝置。
[0046] 如圖1所示，該頭戴式智能設(shè)備至少包括動(dòng)作感應(yīng)模塊110,用于感應(yīng)人眼的動(dòng) 作；脈搏信息獲取模塊120,用以獲取脈搏信息；動(dòng)作有效性判斷模塊130,用于計(jì)算脈搏 的間隔，并根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值判斷動(dòng)作的有效性，其中，動(dòng)作感應(yīng)模塊110,脈搏信息獲取模塊 120均設(shè)置在頭戴式智能設(shè)備上。
[0047] 其中，脈搏信息獲取模塊120獲取在一定時(shí)間或設(shè)定的至少兩個(gè)動(dòng)作間隔之間的 連續(xù)的人體頭部或面部某一部分體現(xiàn)的脈搏信息，當(dāng)計(jì)算得到的脈搏的間隔在所設(shè)定的閾 值范圍之內(nèi)時(shí)，確定為動(dòng)作有效并執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
[0048] 此外，在其他實(shí)施例中，脈搏信息獲取模塊120所獲取的脈搏信息的時(shí)間段并不 限于上述的一定時(shí)間或設(shè)定的至少兩個(gè)動(dòng)作間隔之間，也可以是該頭戴式智能設(shè)備進(jìn)行某 一操作過(guò)程的時(shí)間段內(nèi)，也可以是在電量等硬件環(huán)境允許的全部時(shí)間內(nèi)，并無(wú)特殊限制。
[0049] 例如以下具體實(shí)施例，如圖2a和圖2b所示判斷頭戴式智能設(shè)備操作有效性的裝 置100,其中，圖2a為該頭戴式智能設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖，圖2b為該頭戴式智能設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意 圖，該頭戴式智能設(shè)備1〇〇包括佩戴支撐裝置10、脈搏測(cè)量傳感器20、動(dòng)作傳感器30、以及 動(dòng)作有效性判斷模塊130,其中，脈搏測(cè)量傳感器20和動(dòng)作傳感器30均與動(dòng)作有效性判斷 模塊130相連接，并設(shè)置于佩戴支撐裝置10上，脈搏測(cè)量傳感器20用于獲取該頭戴式智能 設(shè)備當(dāng)前使用者面部指定部位的脈搏信息，并將該脈搏信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，傳遞給動(dòng)作有 效性判斷模塊130,動(dòng)作傳感器30用于感應(yīng)人眼部動(dòng)作，并將感應(yīng)到的動(dòng)作信息轉(zhuǎn)換成電 信號(hào)，傳遞給動(dòng)作有效性判斷模塊130,動(dòng)作有效性判斷模塊130接收表示實(shí)時(shí)接收到的脈 搏信息的電信號(hào)，并計(jì)算實(shí)時(shí)接收到的脈搏間隔值，并將該間隔值與預(yù)先存儲(chǔ)的閾值進(jìn)行 比較，當(dāng)該間隔值落在預(yù)先存儲(chǔ)的閾值范圍之內(nèi)時(shí)，則判斷動(dòng)作傳感器30當(dāng)前所感應(yīng)到的 人眼動(dòng)作是有效的，并允許執(zhí)行該動(dòng)作所表示的指令信息，否則，認(rèn)為動(dòng)作傳感器30所檢 測(cè)到的人眼動(dòng)作無(wú)效，將其忽略。
[0050] 需要說(shuō)明的是，在動(dòng)作感應(yīng)模塊110感應(yīng)到人眼動(dòng)作的情況下，脈搏信息獲取模 塊120即開(kāi)始獲取脈搏信息，直到動(dòng)作感應(yīng)模塊110感應(yīng)不到人眼動(dòng)作或者接收到操作結(jié) 束指令時(shí)，脈搏信息獲取模塊120停止感應(yīng)脈搏信息，在其他實(shí)施例中，脈搏信息獲取模塊 120感應(yīng)脈搏信息的時(shí)間也可以是某一操作進(jìn)行的時(shí)間范圍內(nèi)，也可以是電量等硬件環(huán)境 允許的全部時(shí)間內(nèi)，總之，只要?jiǎng)幼鞲袘?yīng)模塊110感應(yīng)到人眼動(dòng)作脈搏信息獲取模塊120就 應(yīng)該伴隨著脈搏信息的檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)某一操作進(jìn)行中動(dòng)作有效性的監(jiān)測(cè)。
[0051] 佩戴支撐裝置10佩戴于使用者身上，其將脈搏測(cè)量傳感器20固定在某一相對(duì)用 于使用者的檢測(cè)部位靜止的位置，以持續(xù)檢測(cè)該使用者的脈搏信息，在本實(shí)施例中，佩戴支 撐裝置10佩戴于被檢測(cè)者的頭部，其為眼鏡式結(jié)構(gòu)，脈搏測(cè)量傳感器20為非接觸式脈搏測(cè) 量傳感器，包括一攝像頭，該攝像頭設(shè)置在該眼鏡的支架前端部，通過(guò)檢測(cè)面部圖像獲取脈 搏信息，當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，該頭戴式智能設(shè)備也可以是耳機(jī)、帽子、頭套等，只要能使 脈搏測(cè)量傳感器20固定于使用者的被測(cè)部位即可，并且，脈搏信息獲取模塊120也可以是 接觸式脈搏測(cè)量傳感器，例如用以檢測(cè)耳脈或顳動(dòng)脈的脈搏，接觸式傳感器可以通過(guò)一可 轉(zhuǎn)動(dòng)的連桿與頭戴式智能設(shè)備的支架相連接。
[0052] 此外，根據(jù)需要，該頭戴式智能設(shè)備還可以包括顯示屏，在具有顯示屏的情況下， 脈搏測(cè)量傳感器20將檢測(cè)到的脈搏信息傳送至顯示屏，并通過(guò)顯示屏顯示該使用者的脈 搏信息。
[0053] 例如圖3所示，在另一具體實(shí)施例中，判斷頭戴式智能設(shè)備操作有效性的裝置的 結(jié)構(gòu)框圖，其中，脈搏信息獲取模塊120包括一攝像頭，用于獲取該頭戴式智能設(shè)備當(dāng)前使 用者的面部某指定部位的視頻、或圖像信息，并將該視頻、或圖像信息傳遞給動(dòng)作有效性判 斷模塊130,動(dòng)作有效性判斷模塊130包括信號(hào)處理模塊131和計(jì)算模塊132,信號(hào)處理模 塊131處理攝像頭獲得的含有彩色人臉的視頻后獲得的人臉區(qū)域和面部位置坐標(biāo)，至少進(jìn) 行膚色區(qū)域、和/或眼睛、和/或眼周部分割分類，對(duì)該分類賦予不同的權(quán)重，對(duì)每一幀視頻 中的人臉區(qū)域進(jìn)行三色通道分離，對(duì)每一通道取空間均值，計(jì)算模塊132對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行 ICA處理得到脈搏信息，并分析該脈搏信息，得到脈搏間隔的平均值，并計(jì)算實(shí)時(shí)脈搏間隔 值與平均值之間的差值。
[0054] 并且，動(dòng)作有效性判斷模塊130還包括比較模塊133,連接于計(jì)算模塊132,比較模 塊133將計(jì)算模塊132計(jì)算得到實(shí)時(shí)脈搏間隔值與平均值之間的差值與預(yù)設(shè)的允許變化差 值范圍進(jìn)行比較，在允許的變化差值范圍之內(nèi)認(rèn)定為操作有效，允許此期間動(dòng)作感應(yīng)模塊 110所感應(yīng)到的眼部動(dòng)作所代表的操作執(zhí)行，反之，如果實(shí)時(shí)脈搏間隔值與平均值之間的差 值不在預(yù)設(shè)的允許變化差值范圍內(nèi)，則認(rèn)定動(dòng)作感應(yīng)模塊110此后，直到重新獲取有效的 動(dòng)作信息之前，所感應(yīng)到的人眼動(dòng)作無(wú)效，將該動(dòng)作忽略。
[0055] 在本實(shí)施例中，對(duì)于使用者脈搏信息的獲取與分析，可以通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)：
[0056] 本方法基于光電容積脈搏波描記法PPG和獨(dú)立成分分析ICA模型，通過(guò)分析一段 人臉視頻實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量脈搏。在正常環(huán)境下，通過(guò)攝像頭獲取一段人臉面部的彩色視 頻，對(duì)人臉區(qū)域進(jìn)行三原色光模式RGB通道分離和ICA處理后，找到與人體脈搏波最為接近 的一組分量作為測(cè)量結(jié)果。
[0057] 1.首先介紹PPG和ICA的基本原理，然后介紹基于兩者視頻脈搏的測(cè)量過(guò)程，最后 給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果和對(duì)比數(shù)據(jù)。
[0058] 1.1PPG 簡(jiǎn)介
[0059] PPG是一種借助光電手段在活體組織中檢測(cè)血液容積變化的無(wú)創(chuàng)式檢測(cè)方法。當(dāng) 一定波長(zhǎng)的光束照射到皮膚表面時(shí)，將通過(guò)透射或反射的方式傳送出去，在此過(guò)程中，由于 光受到皮膚、肌肉、組織和血液的吸收，光的強(qiáng)度會(huì)減弱。其中皮膚、肌肉、組織等對(duì)光的吸 收在整個(gè)血液循環(huán)中是保持恒定不變的，而皮膚內(nèi)的血液容積在心臟作用下呈搏動(dòng)性和周 期變化：心臟收縮時(shí)，外周血容量最多，對(duì)光的吸收量也最大，傳送出去的光強(qiáng)度也就最小； 反之，心臟舒張時(shí)，傳送出去的光強(qiáng)度最大。這樣接收到的光強(qiáng)度就隨心臟跳動(dòng)呈現(xiàn)脈動(dòng)性 周期性變化。
[0060] 血液容積包含有心搏功能、血液流動(dòng)等諸多心血管系統(tǒng)的重要生理信息，同樣包 含有豐富的微循環(huán)生理病理信息，是研究人體循環(huán)系統(tǒng)的重要信息來(lái)源。這種光電技術(shù)可 以提供有關(guān)心血管系統(tǒng)的信息，如心率、血壓、血流、血氧、呼吸容積、微循環(huán)外周血管、動(dòng)脈 血氧飽和度等。
[0061] 本實(shí)施例即基于這一生物光學(xué)原理，但由于在通常情況下，光電容積需要使用專 用的光束作為光源，而本實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是研究在自然光源下分離出含有特定信號(hào)的光源信息 的方法和可行性。假設(shè)實(shí)驗(yàn)