、光盤、CD-ROM、DVD、磁帶等)的硬盤驅動器和執(zhí)行計算機工作站的功能所需的其它軟件和硬件。工作站還包括顯示裝置313 (諸如CRT、LCD或觸摸屏裝置)以顯示信息、視頻、測量數(shù)據、計算值、醫(yī)學信息、結果、位置等。用戶可以查看任何信息，從其上顯示的菜單選項中進行選擇。鍵盤314和鼠標315實現(xiàn)用戶輸入或選擇。工作站具有操作系統(tǒng)和被配置成顯示字母數(shù)字值、菜單、滾動條、刻度盤、滑動條、下拉選項、可選按鈕等用于輸入、選擇、修改和接受根據其教導處理視頻圖像幀所需的信息的其它專用軟件。在其它實施例中，用戶或技師可以使用工作站的用戶界面來辨識感興趣區(qū)域，設置參數(shù)，選擇圖像幀和/或圖像的區(qū)域進行處理。這些選擇可以存儲于/檢索存儲裝置312和316。默認設置和初始參數(shù)可以根據需要從存儲裝置中檢索。進一步，用戶可以調節(jié)被使用的預測模型的各個參數(shù)，或者在成批的圖像幀被處理時動態(tài)地實時改變預測模型。工作站可以顯示流視頻的圖像幀。工作站在存儲裝置316中實現(xiàn)數(shù)據庫，其中，記錄被存儲、操作以及響應于查詢被檢索。在各個實施例中這些記錄可以采用病人醫(yī)學歷史的形式。盡管數(shù)據庫顯示為外部裝置，但數(shù)據庫可以在例如安裝在計算機機箱中容置的硬盤驅動器上的工作站內部。
[0045]盡管顯示為桌面型計算機，但應當認識到工作站可以是膝上型計算機、主機或專用計算機，諸如ASIC、電路或其它。圖3的工作站實施例是示意性的，可以包括本領域已知的其它功能。工作站的任何部件可以設置成與視頻處理系統(tǒng)304通信或者和與視頻處理系統(tǒng)304通信的任何裝置通信。視頻處理系統(tǒng)304的任何模塊和處理單元可以設置成與存儲裝置312和316通信，并且可以存儲/從其中檢索執(zhí)行其潛在功能所需的數(shù)據、變量、記錄、參數(shù)、函數(shù)和/或機器可讀/可執(zhí)行程序指令。視頻處理系統(tǒng)304的每個模塊可以設置成通過網絡317與一個或多個遠程裝置通信。
[0046]應當認識到可以整體或部分地由工作站311實現(xiàn)由視頻處理系統(tǒng)304的任何模塊或處理單元執(zhí)行一些或所有功能。工作站可以設置成通過網絡317與視頻成像裝置300通信。圖3的實施例是示意性的，不應當視為將所附權利要求的范圍嚴格地限制到該配置。各個模塊可以指定一個或多個部件，這些部件又包括被設計成執(zhí)行潛在功能的軟件和/或硬件。
[0047]以下是使用本文中公開的教導來自健康主體的視頻的示例。使用視頻成像裝置集以30幀每秒(fps)的捕獲速度在200幀的周期捕獲健康成人的視頻。訓練批長度是17秒長(512幀)。采樣周期是0.0333秒。
[0048]圖4是從已經處理的視頻圖像幀獲得的未濾波信號401的圖形400。信號段(402處)是超過閾值水平的運動出現(xiàn)的時候。
[0049]圖5是圖4的未濾波信號疊加了預測信號的圖形500。融合和濾波信號顯示于相同的圖形中。
[0050]圖6是在視頻中主體的實際信號(601處的實線)疊加了預測信號(602處的虛線)的圖形600。預測信號似乎與實際信號相關聯(lián)。應當注意，在預測水平變長時，開始丟失相位和信號強度。用等紋波帶通濾波器執(zhí)行最后的濾波。
[0051]各個實施例
[0052]本領域技術人員不經過不適當?shù)膶Ρ疚奶峁┑墓δ苊枋龅膶嶒灒邆浔绢I域的一般知識，可以用硬件或軟件使用任何已知的或以后開發(fā)的系統(tǒng)、結構、裝置和/或軟件實現(xiàn)本文的教導。本文描述的方法的一個或多個方面旨在包括于制造品中，制造品可以被運輸、出售、租賃或另外單獨地或作為產品套件或服務的一部分提供。
【主權項】
1.一種用于提高從監(jiān)控主體的期望生理功能的視頻獲得的生理信號的準確性的方法，所述方法包括: 接收由監(jiān)控主體的期望生理功能的視頻成像裝置捕獲的圖像幀，所述圖像幀獲取所述主體的暴露身體區(qū)域的至少一部分，其中，與所述期望的生理功能對應的生理信號能夠被所述視頻成像裝置記錄； 定義大小為N的一批圖像幀，使得K N SNniax，其中，N_是一批圖像幀的最小大小，Nnax是一批圖像幀的最大大?。灰约皩τ诖笮镹的每批圖像幀: 處理當前一批圖像幀，以分離與所述身體區(qū)域關聯(lián)的像素； 處理所述分離的像素以獲得這一批的時間-序列信號； 確定在這一批圖像幀的視頻獲取期間，是否出現(xiàn)運動；以及 響應于所述運動低于預定的閾值水平，使用所述獲得的時間-序列信號更新預測模型的參數(shù)，否則: 使用所述更新的預測模型生成當前一批的預測時間-序列信號；以及將所述時間-序列信號與所述預測的時間-序列信號融合，以獲得當前一批的融合時間-序列?目號O2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述視頻成像裝置是以下當中的任何一個:彩色攝像機、單色攝像機、紅外攝像機、多光譜視頻成像裝置和超光譜攝像機。3.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述身體區(qū)域內關聯(lián)的像素在所述圖像幀中使用以下中的任何一個分離:基于顏色、紋理、空間特征、光譜信息、對象辨識、模式識別和用戶輸入的像素分類。4.根據權利要求1所述的方法，其中，確定所述運動是否出現(xiàn)包括以下當中的任何一個: 確定所述攝像機的至少一個預選擇通道的所述時間序列信號的變化率； 確定在所述感興趣區(qū)域中任何X或Y位置、方向、大小的導數(shù)相對于之前的時間是否已經變化；以及 確定在主體身體的其它部分的任何X或Y位置的導數(shù)是否超過預定義的閾值。5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述預測模型包括以下中的任何一個:自回歸模型和脈沖響應函數(shù)。6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述運動的閾值水平基于以下的中的任何一個: 被監(jiān)控的所述主體的所述生理功能； 在所述一批圖像幀中檢測的運動的類型； 所述運動的來源； 所述運動發(fā)生時的時間；以及 用戶輸入。7.根據權利要求1所述的方法，其中，在融合之前，還包括以下中的任何一個: 加權所述時間-序列信號的至少一個分段；以及 加權所述預測的時間-序列信號的至少一個分段。8.根據權利要求1所述的方法，其中，響應于所述運動超過所述閾值，還包括以下中的任何一個: 提供從所述當前一批的所述時間-序列信號提取的生理信號可能是不可靠的指示；以及 調節(jié)所述一批圖像幀的所述大小。9.根據權利要求1所述的方法，其中，響應于所述運動超過所述閾值水平，還包括以下中的任何一個: 發(fā)起警告信號； 給醫(yī)學專家發(fā)信號； 改變所述視頻成像裝置的幀速率； 移動所述視頻成像裝置的位置； 用另一攝像機交換所述視頻成像裝置；以及 停止所述主體的視頻獲取。10.—種用于提高從監(jiān)控主體的期望生理功能的視頻獲得的生理信號的準確性的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 存儲器和存儲裝置；以及 處理器，所述處理器與所述存儲器和存儲裝置通信，所述處理器執(zhí)行機器可讀指令以用于執(zhí)行: 接收由監(jiān)控主體的期望生理功能的視頻成像裝置捕獲的視頻的圖像幀，所述圖像幀獲取所述主體的暴露身體區(qū)域的至少一部分，其中，與所述期望生理功能對應的生理信號能夠被所述視頻成像裝置記錄； 定義大小為N的一批圖像幀，使得K N SNniax，其中，N_是一批圖像幀的最小大小，Nnax是一批圖像幀的最大大小；以及對于大小為N的每批圖像幀: 處理當前這一批圖像幀，以分離與所述身體區(qū)域關聯(lián)的像素； 處理所述分離的像素以獲得這一批的時間-序列信號； 確定在這一批圖像幀的視頻獲取期間，是否出現(xiàn)運動；以及 響應于所述運動低于預定的閾值水平，使用所述獲得的時間-序列信號更新預測模型的參數(shù)，否則: 使用所述更新的預測模型生成當前一批的預測時間-序列信號；以及將所述時間-序列信號與所述預測的時間-序列信號融合，以獲得當前一批的融合時間-序列信號。
【專利摘要】公開了用于提高從監(jiān)控主體的期望生理功能的視頻獲得的生理信號的準確性的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，接收視頻的圖像幀。處理連續(xù)成批的圖像幀。對于每一批，與主體的暴露身體區(qū)域關聯(lián)的像素被分離、處理以獲得時間-序列信號。如果在捕獲這些圖像幀的過程中出現(xiàn)低于預定閾值水平的運動，則預測模型的參數(shù)使用這一批的時間-序列信號來更新。否則，最后更新的預測模型被用來生成這一批的預測時間-序列信號。時間-序列信號與預測的時間-序列信號融合，以獲得融合的時間-序列信號。每一批時間-序列信號被處理，以獲得與生理功能對應的主體的生理信號。
【IPC分類】G06K9/00, A61B5/02, H04N7/18, A61B5/04
【公開號】CN105100701
【申請?zhí)枴緾N201510218092
【發(fā)明人】L·K·梅斯泰, S·卡亞奧, B·許
【申請人】施樂公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年4月30日
【公告號】DE102015208144A1, US20150332457