(57)【要約】  本発明は、検出された特性信号から情報を抽出する装置及び方法に関するものである。物体１２により放出又は反射された電磁放射１４から導出可能なデータストリーム２６；１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃが受信される。該データストリーム２６は、生理学的情報１００及び妨害信号部分９４を含む連続的又は離散的特性信号７６；１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃを有する。生理学的情報１００は少なくとも１つの少なくとも部分的に周期的な生体信号２０；１５６を表す。妨害信号部分９４は物体運動部分及び／又は非指示的反射部分の少なくとも一方を表す。特性信号７６；１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃは、加法的チャンネル７４ａ，７４ｂ，７４ｃに各々関係する該特性信号７６；１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃの少なくとも３つの絶対成分９２ａ，９２ｂ，９２ｃを該特性信号７６；１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃの少なくとも２つの差分成分１０２；１４２ａ，１４２ｂに変換することにより転換され、その場合、少なくとも２つの差分成分１０２；１４２ａ，１４２ｂの各々は対応する算術変換により少なくとも３つの絶対成分９２ａ，９２ｂ，９２ｃのうちの少なくとも２つを考慮して導出することができ、該算術変換は加算及び減算係数を有する。従って、妨害信号部分９４は、転換された信号３２；５０において少なくとも部分的に抑圧することができる。
2014529439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出された特性信号から情報を抽出する装置であって、
−  物体により反射された電磁放射から導出可能なデータストリームを入力するインターフェースであって、該データストリームは生理学的情報及び妨害信号部分を含む連続的又は離散的な特性信号を有し、前記生理学的情報は少なくとも１つの少なくとも部分的に周期的な生体信号を表し、前記妨害信号部分は物体運動部分及び／又は非指示的反射部分のうちの少なくとも一方を表し、前記特性信号は加法的信号空間に関連付けられ、該信号空間が前記特性信号を表すための加法的チャンネルを有するインターフェースと、
−  前記特性信号の各加法的チャンネルに関係する少なくとも３つの絶対成分を該特性信号の少なくとも２つの差分成分に変換することにより該特性信号を転換するための変換器手段であって、前記少なくとも２つの差分成分の各々は対応する算術変換により前記少なくとも３つの絶対成分のうちの少なくとも２つを考慮して導出することができ、該算術変換は加算及び減算係数を有し、前記妨害信号部分が前記転換された信号において少なくとも部分的に抑圧される変換器手段と、
−  前記転換された信号から前記生体信号を抽出する抽出器手段であって、好ましくは該生体信号が前記少なくとも２つの差分成分の加法的若しくは減法的表現又は比を考慮して抽出される抽出器手段と、
を有する装置。
【請求項２】
前記変換器手段は更に前記特性信号を前記算術変換を考慮して転換し、該算術変換は前記少なくとも３つの絶対成分のうちの少なくとも１つの、残りの絶対成分からの少なくとも部分的な減算を有し、前記少なくとも２つの差分成分の各々に対する前記算術変換は和が少なくとも実質的にゼロとなる係数を有する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記信号空間は加法的カラー信号空間であり、前記少なくとも３つの絶対成分は前記加法的チャンネルにより示される３つの別個のカラー成分を表し、これら加法的チャンネルが定められたスペクトル部分に関係付けられる請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記信号空間は輝度情報及びクロミナンス情報を更に示し、前記クロミナンス情報は前記少なくとも２つの差分成分により表すことができる請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記輝度情報は前記信号空間における輝度インデックスエレメントに実質的に整合され、該輝度インデックスエレメントが選択された電磁放射源を実質的に示す請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも２つの差分成分は前記輝度インデックスエレメントに対して実質的に直交し、前記少なくとも２つの差分成分が好ましくは互いに実質的に直交する請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの少なくとも部分的に周期的な生体信号が、心拍数、心拍、呼吸数、心拍数変動、トラウベ・ヘリング・マイヤ波及び酸素飽和度からなる群から選択される請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも２つの差分成分に重みを付け、これにより前記転換された信号から重みを付けられた転換された信号を前記少なくとも２つの重みを付けられた差分成分を考慮して導出する加重手段を更に有し、前記重み付けが好ましくは前記重みを付けられた転換された信号の広がりを最小化する請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記重み付けは前記少なくとも２つの差分成分の各々の偏差値、好ましくは標準偏差の決定を含み、前記少なくとも２つの差分成分の各々の前記偏差値が、該少なくとも２つの差分成分の各々のシーケンスに適用される移動する窓にわたる該成分の時間的変化を考慮して決定される請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記変換器手段及び前記抽出器手段の少なくとも一方が、更に、前記転換された信号を該転換された信号のシーケンスに適用される移動する窓にわたる該信号の偏差値、好ましくは標準偏差を考慮して正規化する請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記抽出器手段に含まれるか又は該抽出器手段に結合される分析手段を更に有し、該分析手段は前記少なくとも１つの少なくとも部分的に周期的な生体信号の周波数分析に適合化され、該分析手段は好ましくは更に処理された前記転換された信号をフィルタ処理すると共に、０.２Ｈｚと１０Ｈｚとの間の、好ましくは０.５Ｈｚと３.５Ｈｚとの間の帯域幅における信号成分を増強する請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記変換器手段、前記抽出器手段及び前記分析手段を有する処理ユニットを更に有する請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記変換器手段、前記抽出器手段及び前記分析手段のうちの少なくとも１つは、更に、圧縮された出力信号を供給し、該出力信号は輝度信号により表される輝度情報及び前記少なくとも２つの差分成分により表されるクロミナンス情報を有し、これら輝度情報及びクロミナンス情報には選択的な圧縮率が適用され、前記クロミナンス情報は前記輝度情報よりも低い圧縮係数で圧縮される請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
検出された特性信号から情報を抽出する方法であって、
−  物体により反射された電磁放射から導出可能なデータストリームを入力するステップであって、該データストリームは生理学的情報及び妨害信号部分を含む連続的又は離散的な特性信号を有し、前記生理学的情報は少なくとも１つの少なくとも部分的に周期的な生体信号を表し、前記妨害信号部分は物体運動部分及び／又は非指示的反射部分のうちの少なくとも一方を表し、前記特性信号は加法的信号空間に関連付けられ、該信号空間が前記特性信号を表すための加法的チャンネルを有するステップと、
−  前記特性信号の各加法的チャンネルに関係する少なくとも３つの絶対成分を該特性信号の少なくとも２つの差分成分に変換することにより該特性信号を転換するステップであって、前記少なくとも２つの差分成分の各々は対応する算術変換により前記少なくとも３つの絶対成分のうちの少なくとも２つを考慮して導出することができ、該算術変換は加算及び減算係数を有し、前記妨害信号部分が前記転換された信号において少なくとも部分的に抑圧されるステップと、
−  前記転換された信号から前記生体信号を抽出するステップであって、好ましくは該生体信号が前記少なくとも２つの差分成分の加法的若しくは減法的表現又は比を考慮して抽出されるステップと、
を有する方法。
【請求項１５】
プログラムコード手段を有するコンピュータプログラムであって、前記プログラムコード手段は当該コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行された場合に該コンピュータに請求項１４に記載の方法のステップを実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特性信号から情報を抽出する装置及び方法であって、該特性信号が電磁放射から導出可能なデータストリームに含まれる装置及び方法に係り、特には該データストリームが生理学的情報及び妨害信号部分を含む連続的又は離散的特性信号を有し、上記生理学的情報が関心物体の少なくとも１つの少なくとも部分的に周期的な生体信号を表し、上記妨害信号部分が物体運動部分及び／又は非指示的反射部分の少なくとも一方を表す装置及び方法に関する。本発明は、更に、歪が低減された信号検出にも関する。
【背景技術】
【０００２】
国際特許出願公開第WO2011/021128 A2号公報は画像分析のための方法及びシステムであって、
−  画像のシーケンスを得るステップと、
−  該画像のシーケンスにおける少なくとも１つに対し視覚に基づく分析を実行して、これら画像内で表された被験体の状態を分類するためのデータを取得するステップと、
−  上記画像のシーケンスの少なくとも幾つかにおいて表された生物の生理学的パラメータの少なくとも１つの値を決定するステップであって、該生理学的パラメータの少なくとも１つの値が、前記視覚に基づく分析が実行された少なくとも１つの画像が取り出されたのと同一の画像シーケンスの画像データの分析を介して決定されるステップと、
−  上記被験体の状態を、上記視覚に基づく分析で得られたデータ及び上記生理学的パラメータの少なくとも１つの値を用いて分類するステップと、
を含む方法及びシステムを開示している。
【０００３】
該文献は、上記方法及びシステムの幾つかの改良例も更に開示している。例えば、遠隔光電式容積脈波記録的（ＰＰＧ）分析の使用も想定されている。一般的に、画像処理の分野では、記録されたデータの高度な分析が可能にされたという点で大きな進歩がなされた。このような前後状況において、記録されたデータから情報を、観察される生体の生理的状態又は健康にさえも関する詳細な結論を可能にするような形で抽出することが考えられ得る。
【０００４】
国際特許出願公開第WO2011/042858 A1号公報は生物内の少なくとも周期的現象を表す成分を含む信号を処理する他の方法及びシステムを開示している。遠隔光電式容積脈波記録法のための更なる基本的方法は、Verkruysse, W.他により2008年のOptics Express, Optical Society of America, Washington, D.C., USA, vol.16, no.26, pp.21434-21445における「Remote plethysmographic imaging using ambient light」に記載されている。
【０００５】
しかしながら、捕捉された反射された又は放出された電磁放射等の記録されたデータ（特には、記録された画像フレーム）は、常に、該データから抽出されるべき所望の信号以外に、例示として変化する輝度条件によるノイズ又は観察される物体の動き等の全体的妨害から派生する他の信号成分を有している。従って、所望の信号の詳細で正確な抽出は、斯様なデータの処理にとり依然として大きな難題となる。
【０００６】
計算性能の分野における大きな進歩がなされているが、所望の生体信号（vital signal）の即座の、いわばオンライン検出を可能にするような瞬時的な画像認識及び画像処理を行うことは依然として難題である。このことは、特に、十分な計算能力に共通して欠ける携帯装置アプリケーションに当てはまる。更に、幾つかのアプリケーションではデータ伝送能力が限定され得る。
【０００７】
この難題に対する可能性のある方法は、所望の信号成分が含まれる関心信号を捕捉する場合に周到に準備され且つ安定した周囲条件を設け、当該信号を覆う妨害信号成分を最小化することを目指すものである。しかしながら、このような研究室的な条件は、このために大きな努力及び準備作業が必要とされるので、日常分野のアプリケーションに移転させることはできない。
【０００８】
結局のところ、妨害信号成分の振幅及び／又は名目値が、抽出されるべき所望の信号の振幅及び／又は名目値よりも大幅に大きい場合には生体信号の検出が更に一層困難にされる。潜在的に、各成分の間の差の大きさは数桁さえも有すると予測され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の１つの目的は、検出された特性信号から情報を抽出するシステム及び方法であって、所望の信号を一層高い精度で得ることを容易にする更なる改良を行うシステム及び方法を提供することである。
【００１０】
更に、所望の信号の抽出を、例えば小さな信号対雑音比、変化する輝度条件及び／又は観察されるべき物体の一定し若しくは一定さえもしない動き等の極めて劣った環境下で可能にするようにも構成された装置及び方法を提供することが有利であろう。更に、処理及び分析されるべき捕捉信号に影響を与える妨害の影響を余り受けないように構成された装置を提供することが有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１態様においては、検出された特性信号から情報を抽出するシステム（装置）が提供され、該システム（装置）は、
−  物体により反射された電磁放射から導出可能なデータストリームを受信するインターフェースであって、該データストリームは生理学的情報及び妨害信号部分を含む連続的又は離散的な特性信号を有し、上記生理学的情報は少なくとも１つの少なくとも部分的に周期的な生体信号を表し、上記妨害信号部分は物体運動部分及び／又は非指示的反射部分のうちの少なくとも一方を表し、上記特性信号は加法的信号空間に関連付けられ、該信号空間が当該特性信号を表すための加法的チャンネルを有するインターフェースと、
−  前記特性信号の各加法的チャンネルに関係する少なくとも３つの絶対成分を該特性信号の少なくとも２つの差分成分に変換することにより該特性信号を転換するための変換器手段であって、前記少なくとも２つの差分成分の各々は対応する算術変換により前記少なくとも３つの絶対成分のうちの少なくとも２つを考慮して導出することができ、該算術変換は加算及び減算係数を有し、前記妨害信号部分が前記転換された信号において少なくとも部分的に抑圧される変換器手段と、
−  前記転換された信号から前記生体信号を抽出する抽出器手段であって、好ましくは該生体信号が前記少なくとも２つの差分成分の加法的若しくは減法的表現又は比を考慮して抽出される抽出器手段と、
を有する。
【００１２】
物体運動（物体の動き）及び変化する照明の条件は、特に瞬時的な信号検出が望まれる場合に、信号検出にとって大きな問題となる。例えば、検出される照明変化は物体の動きに起因し得る。このことは、特に、物体の追跡が時間遅延等の制限を受ける場合、又は照明が非常に小さな領域においてしか一貫していない場合に当てはまる。更に、照明条件は、例えば変化する周囲光等の一定しない照明源により悪化し得る。
【００１３】
照明に関係する妨害のかなりの部分は、鏡面反射（正反射）により説明することができる。正反射とは、入射する放射の界面における“完全な”反射である。基本的に、入射光は反射光に対応する。反射角は入射角に等しい。言い換えると、正反射は表面及び界面における鏡状の反射を意味する。更に、反射光は電磁放射源、即ち照明源を高度に示す。この関係が利用された。
【００１４】
主に拡散（散乱）性の反射が所望の生体信号を供給するものと理解される。拡散反射は界面反射というよりは実質的に内部反射（body reflection）を有する。例えば、内部反射は人体の関心領域の色の僅かな変化により影響を受ける。色の変化は、なかでも、血液循環による血管脈動に起因し得る。所望の生体信号は、これから導出することができる。更に、入射する放射は或る程度吸収され得る。しかしながら、検出可能な反射信号は高い確率で妨害性の正反射部分を有している。正反射は、基本的に、入射する放射を界面（例えば、皮膚の上面）下に存在する物体の特性により影響されずに “鏡面反射”する。特に、汗をかいた皮膚領域及び油っぽい又は脂ぎった皮膚領域は正反射の影響を極めて受け易い。例えば運動訓練、練習、身体的にきつい作業又は病気による等の特定の状況下では、被写体（物体）により反射される電磁放射の大部分が正反射に関係し得る。このように、特性信号は劣った（即ち、かなり小さな）信号対雑音比を有することが予想される。
【００１５】
信号対雑音比に対する更なる悪影響は、関心物体が暗い皮膚色調を有する場合に発生し得る。基本的に、暗い色は明るい色よりも入射放射の一層大きな割合を吸収する。従って、明るい皮膚色調を持つ被写体は余り放射を吸収しない。反射された放射のみが所望の信号を伝達し得るので、暗い皮膚の場合は信号対雑音比が一層悪化される。
【００１６】
例示として、前記データストリームは電荷結合（ＣＣＤ）センサにより捕捉することができる。通常、例えば単一のＣＣＤピクセル又はピクセルアレイにより捕捉される関心点は、非指示的正反射及び指示的拡散反射に帰することが可能な放射部分をカバーする。更に、ピクセルのパターンの捕捉放射を集約する場合、殆どの場合、（拡散）散乱反射及び完全（正）反射を加えた組み合わせが入力データに含まれ得る。
【００１７】
本発明は、加法的信号空間を適用する場合、特性信号は基本的に別個のチャンネル又は言わば軸に関係する成分からなるという洞察に基づいている。該加法的信号空間は微分信号空間（derivative signal space）又は信号モデルにリンクすることができる。基本的に、微分信号空間は特性信号を組み立てるために異なる方法を使用する。他の可能性のある成分のなかでも、微分信号モデル又は信号表現は、絶対成分よりも差分成分に依存する。有利にも、差分成分は、正反射が少なくとも或る程度抑圧され得る信号表現を可能にする。
【００１８】
言い換えると、ちなみに、特性信号を微分信号モデルに移転すると、妨害信号部分の相当の部分を該特性信号から除去することができる。特性信号は、少なくとも部分的に、物体の動き及び／又は非指示的内部反射を補償することができる。このようにして、信号対雑音比を改善することができる。かくして、下流側の信号分析は、相当に難しい条件下でさえも、簡略化することができる。更に、所望の生体信号を伝達するために僅かな“チャンネル”しか必要とされないので、所要のデータ量を低減することができる。
【００１９】
特性信号を有するデータストリームに対して更なる信号最適化対策を適用することができることは言うまでもない。これらの対策は、動き補償、パターン検出（例えば、顔検出）、又は正規化処置を含み得る。正規化は信号成分を全体的妨害から少なくとも部分的に無関係にさせることができる。当該前後状況において、日常的条件下では、関心信号は非指示的妨害と比較して相当に小さいことが分かる。
【００２０】
当該データストリームは、データシーケンス、例えばＲＧＢ画像等のカラー情報を有する一連の画像フレームを有することができる。斯かる画像フレームは関心物体及び他のエレメントを表すことができる。基本的に、上記他のエレメントは当該データストリームから抽出されるべき所望の信号を示すものではない。
【００２１】
前記変換器手段及び抽出器手段の幾つかの実施態様が存在する。第１の相当に簡単な実施態様において、変換器手段及び抽出器手段の両方は処理ユニット、特にはパーソナルコンピュータ又は携帯装置の処理ユニットにより実施化され、該処理ユニットは対応する論理コマンドにより駆動される。このような処理ユニットは、適切な入力及び出力インターフェースを有することもできる。
【００２２】
しかしながら、代替例では、変換器手段及び抽出器手段の各々は、対応するコマンドにより駆動される又は駆動可能な別個の処理ユニットにより実施化することもできる。かくして、各処理ユニットは自身の特別な目的のために適合化することができる。従って、タスクの分散化を適用することができ、その場合、別個のタスクはマルチプロセッサ処理ユニットの単一プロセッサ上で処理（例えば、実行）されるか、又は、ここでもパーソナルコンピュータを参照すると、画像処理関係のタスクは画像プロセッサ上で実行される一方、他の演算タスクは中央処理ユニット上で実行される。
【００２３】
前記減法的表現は、少なくとも部分的に負の係数を有する加法的表現と見なすこともできることは言うまでもない。
【００２４】
本発明の他の態様によれば、前記変換器手段は更に前記特性信号を前記算術変換を考慮して転換するように構成され、該算術変換は前記少なくとも３つの絶対成分のうちの少なくとも１つの、残りの絶対成分からの少なくとも部分的な減算を有し、前記少なくとも２つの差分成分の各々に対する該算術変換は和が少なくとも実質的にゼロとなる係数を有する。
【００２５】
例えば、上記変換は下記の式に対応し得：
【数１】
2014529439.tif 000003
ここで、(Δ１Δ２)Ｔは差分成分を表し、(Ｒ Ｇ Ｂ)Ｔは絶対成分を表し、ａ１，ａ２，ａ３及びｂ１，ｂ２，ｂ３は係数を表し、ここでａ１＋ａ２＋ａ３＝０及びｂ１＋ｂ２＋ｂ３＝０である。ベクトル(Ｒ Ｇ Ｂ)Ｔは加法的信号空間内で表すことができる。
【００２６】
例示として、好ましい実施態様では上記係数は以下の値を有することができる。即ち、ａ１＝１，ａ２＝−１，ａ３＝０及びｂ１＝１，ｂ２＝１，ｂ３＝−２である。
【００２７】
他の好ましい実施態様では、上記係数は以下の値をとることができる。即ち、ａ１＝０.５，ａ２＝−０.５，ａ３＝０及びｂ１＝０.２５，ｂ２＝０.２５，ｂ３＝−０.５である。
【００２８】
これらの実施態様は、更なる信号分析を容易にする非常に改善された信号対雑音比を可能にする。これに関連して、上記項Δ１及びΔ２に対するオプションとしての一般化された補足表現は、Δ1*＝cos(φ)Δ１＋sin(φ)Δ２及びΔ2*＝sin(φ)Δ１＋cos(φ)Δ２であり、ここで、０≦φ≦２πである。従って、適切な差分成分を、依然として上述した要件を満たす導出された差分成分の項Δ1*及びΔ2*の可能性のある組から選択することができる。更に、幾つかの実施態様に対しては、前記算術変換により決定された両差分成分項Δ１及びΔ２（又は、Δ1*及びΔ2*）が最終的に同様の符号を有することが好まれ得る。
【００２９】
前記式は、輝度情報を維持することが好ましい場合に、更に、
【数２】
2014529439.tif 000004
に拡張することができる。係数ｌ１，ｌ２，ｌ３は要件ｌ１＋ｌ２＋ｌ３＝１を満たし得る。例えば、これら係数は以下の値を有することができる。即ち、ｌ１＝０.３３，ｌ２＝０.３３，ｌ３＝０.３３である。しかしながら、所望の生体信号を抽出するために輝度情報は、最早、必ずしも必要とされない。
【００３０】
言うまでもなく、幾つかの応用例では、記号“＝”は本開示の範囲から逸脱することなく“≒”により容易に置換することができる。
【００３１】
例えば、確立されたＰＰＧ方法は基本的に２つの別個の（絶対）信号成分の比、例えば赤及び赤外信号の間の比又は赤及び緑信号の間の比を利用することができる。更なる配慮のために、上記比は時間にわたってプロットすることができる。斯かる比の僅かな周期的変化は、所望の信号の推定を可能にし得る。
【００３２】
適用される絶対信号が変化する照明条件（例えば、変化する正反射）により同時に影響される（例えば、白色光源により等しく影響される）と仮定すると、当該信号検出を当該絶対信号から導出されるべき差分信号の比に基づかせることが推奨される。この観点は、非指示的正反射は絶対信号（例えば、赤信号、緑信号及び青信号）中に基本的に同様に存在するという洞察から到来する。これら信号のうちの少なくとも２つが比較される場合（例えば、これらから差分信号が導出される場合）、該差分信号では正反射は少なくとも実質的に抑圧されていると仮定することができる。
【００３３】
言い換えると、ベクトル表現に関する場合、前記絶対信号（即ち、前記少なくとも３つの絶対成分）は当該特性信号を表すベクトルの成分と考えることができる。前記少なくとも２つの差分成分の各々は、前記変換を上記少なくとも３つの絶対成分のうちの少なくとも２つに適用することにより得ることができる。言うまでもなく、上記少なくとも３つの絶対成分の各々が、該少なくとも２つの差分成分の少なくとも１つの決定に対して考慮に入れられなければならない。従って、全体的に見ると、上記差分成分は、少なくとも或る程度は、元の絶対成分の各々を依然として表すことができる。少なくとも３つの成分を持つ特性信号ベクトルは、更なる信号検出処置のために、より少ない数の成分（例えば、特性信号ベクトルの成分と比較した場合に１だけ減少された）を有する差分ベクトルにより置換することができる。軸方向の（axed）成分は、少なくとも或る程度、正反射部分を表す。
【００３４】
しかしながら、これとは別に、上記特性信号ベクトルは関心の生理学的情報を表す指示的ベクトルと正反射部分を表す非指示的ベクトルとの一次結合と考えることもできる。
【００３５】
上記特性信号ベクトルには更なる妨害部分が含まれ得ることは言うまでもない。しかしながら、本発明は、先ずは、正反射問題及び該問題に関係する物体運動問題に取り組む。
【００３６】
当該装置の他の実施態様によれば、前記信号空間は加法的カラー信号空間であり、前記少なくとも３つの絶対成分は加法的チャンネルにより示される３つの別個のカラー成分を表し、これら加法的チャンネルは定められたスペクトル部分に関係付けられる。
【００３７】
例えば、ＲＧＢ信号空間を適用することができる。他の信号空間は、CIE XYZ、ＨＳＶ、ＨＳＬ、sＲＧＢ及びxvＹＣＣ信号を有し、又はこれら信号から導出することができる。これらの派生物も使用することができる。基本的に、所望の信号検出のために線形ＲＧＢ信号を使用することができることに注意すべきである。従って、非線形信号空間（例えば、ガンマ補正信号）は、それに応じて変換することができる。所要の分析処理のための一層広いスペクトル基盤を設けるように、幾つかの別個の信号空間を少なくとも部分的に組み合わせることも更に想定することができる。例えば、所謂ＲＧＢＹ信号も同様に適用することができる。ＲＧＢＹ信号空間では、赤、緑及び青に加えて、黄信号もカラー情報を伝達することができる。
【００３８】
入力データストリームが減法的カラーモデル（例えば、ＣＭＹＫ）に関係付けられる場合、データは、加法的信号空間に到るように、それに応じて転換することができる。
【００３９】
データストリームから所望の生体信号（又は複数の生体信号）を抽出するために、更なるスペクトル成分を使用することもできる。これに関しては、赤外線放射成分を適用することもできる。例えば、赤信号と赤外線信号との間の比は、高度に所望の信号を示し得る。赤外線放射も、正反射を受け得る。
【００４０】
更に、信号空間は輝度情報及びクロミナンス情報を示すことができ、クロミナンス情報は前記少なくとも２つの差分成分により表すことができる。
【００４１】
所望の関心信号（又は複数の関心信号）を検出するために、主にクロミナンス信号が使用されることが好ましい。このようにして、輝度情報に相当に影響を与える正反射を“無視する”ことができる。言い換えると、（色）差分信号により表されるクロミナンス信号の使用は、転換された信号を主に妨害的な輝度成分から実質的に無関係にさせ得る。好ましくは線形信号が使用されるものとすることが理解されるべきである。例えばガンマ補正信号等の非線形信号は、それに応じて（再）変換することができる。
【００４２】
更に他の実施態様によれば、前記輝度情報は当該信号空間内の輝度インデックスエレメントに実質的に整列されるが、該輝度インデックスエレメントは選択された電磁放射源を実質的に示すものである。
【００４３】
好ましくは、上記輝度インデックスエレメントは予測される又は測定された光源特性、例えば光源色又は放射源の色温度を表す。
【００４４】
上記電磁放射源は、人工光源、日光、非可視成分を有する放射を放出する放射源、又はこれらの組み合わせにより実施化することができる。放射は関心物体に直接的に導くことができる。また、例えば周囲光等の間接的放射も適用可能である。
【００４５】
殆どのアプリケーションに対して、放射源（即ち、光源）は基本的に単純な白色光を放出すると殆ど仮定することができる。従って、３つのカラーチャンネルからなる加法的信号空間を仮定すると、輝度インデックスエレメントは該信号空間を横切る対角ベクトルにより表すことができる。例えば、最小輝度値を示す黒点は、信号空間の零点（0,0,0）により具体化することができる。該黒点は、例えば赤、緑及び青等の加法的成分を表す軸の共通初期点に一致し得る。当該信号空間において白点は上記黒点と対角的に反対側に配置することができる。該白点は最大輝度値の点を示し得る。当該信号空間が“単位”信号空間である場合、上記白点は点（1,1,1）により具体化することができる。該白点は、更に、上記輝度インデックスエレメントの端点を示すことができる。従って、これらの仮定が与えられた場合、輝度インデックスエレメントは当該信号空間においてベクトル（1 1 1）Ｔにより具体化することができる。
【００４６】
当該装置の他の態様によれば、前記少なくとも２つの差分成分は上記輝度インデックスエレメントに対して実質的に直交し、好ましくは、これら少なくとも２つの差分成分は互いに実質的に直交する。
【００４７】
このことは、各成分がベクトル表現に関して扱われる場合に特に当てはまる。当該信号空間を横切り且つ上記輝度インデックスエレメントと実質的に直交する対角面は、クロミナンス面と考えることができる。該クロミナンス面は、輝度情報とは実質的に無関係な当該信号空間の“スライス”を表す。
【００４８】
当該装置の他の実施態様によれば、前記少なくとも１つの少なくとも部分的に周期的な生体信号は、心拍数、心拍、呼吸数、心拍数変動、トラウベ・ヘリング・マイヤ波及び酸素飽和度からなる群から選択される。
【００４９】
有利には、これら生体信号の少なくとも幾つかは互いに変換することができる。特性信号の僅かな振動を分析し、所望の生体信号の検出に到るために解釈することができる。更に、一般的には、所望の生体信号（又は複数の生体信号）は当該関心物体が示す少なくとも１つの少なくとも部分的に周期的な信号から直接的に又は間接的に導出することができると理解される。本発明の装置及び方法は信号検出を更に向上させるために更なる検出及び分析対策と組み合わせることができることは言うまでもない。
【００５０】
前述したように、光電式容積脈波記録法は２つの異なる（絶対）信号成分の比、例えば赤信号と緑信号との間の比を利用することができる。例えば、正規化を適用することができ、その場合において、赤及び緑信号は、これら信号の各（時間的）平均値により除算される。この方法は、絶対成分がゼロになりそうもない場合に特に当てはまる。通常の条件下では、赤（又は平均の赤）信号も緑（又は平均の緑）信号の何れもゼロにならないので、ゼロによる除算は生じそうもない。基本的に、このような方法は差分成分にも同様に適用することができる。
【００５１】
しかしながら、特定の条件下では差分成分の比（及び絶対成分の比）が誤ったゼロによる除算の項につながり得る。このことは、差分成分の選択された（時間的周波数）部分、及び該差分成分の時間的平均値が増加されるか又は抑圧される場合に特に当てはまる。例えば、非指示的スペクトル部分の除去は、処理された差分成分が最早“安定した”部分を示さないことにつながり得る。従って、この平均値は潜在的にゼロになり得る。かくして、平均値を考慮する一般的な正規化はゼロによる除算という問題に直面し得る。従って、２つの差分成分の間の比の単なる考慮は、更なる難題に直面する。この問題に対する可能性のある方法は、比（商）の項の変換であり得る。例えば、商の対数の代替的表現を可能にする対数恒等式、即ち商の分子の対数と該商の分母の対数との間の差分を考慮することができる。更に該対数のテイラー展開を考慮すると共に対数項の予測値を仮定すれば、２つの差分成分の（逆）加法的組み合わせは、それでも、所望の信号の検出を可能にする。この前後関係においては、例示的実施態様の詳細な説明に関連して後述の各式が参照される。更に、例えば心拍数等の所望の信号は、基本的に、特性信号の絶対値というよりは該特性信号の僅かな時間的変化を分析することにより抽出することができることが想起される。
【００５２】
しかしながら、代替的方法によれば、所望の生体信号は前記２つの差分成分の間の比を考慮して確かに抽出することができる。この点に関して言うと、上述したゼロによる除算の問題に直面して正規化する場合、差分成分の正規化を、これら成分の各平均値というよりは各標準偏差による除算に頼って適用することが提案される。この方法は、使用される差分成分の振幅は少なくとも部分的に該成分の平均値に比例するという洞察に基づいている。
【００５３】
更に、更に他の実施態様では、例えば差分成分の減法的表現が使用される場合、当該装置は前記少なくとも２つの差分成分に重み付けする加重手段を有し、これにより２つの加重された差分成分を考慮して前記転換された信号から加重された転換された信号を導出するようにし、好ましくは該加重が上記加重された転換された信号の広がりを最小にすることを目的とするようにすることが好ましい。
【００５４】
上記加重手段は、信号検出の更なる改善に貢献し得る。該加重手段は前記変換器手段と前記抽出器手段との間に含まれ得る。また、該加重手段は共通の処理ユニットにより実施化することができる。
【００５５】
上記広がりは、統計的分散、統計的変動又は変化と称することもできる。例えば、該広がりは分散（variance）又は標準偏差値により表すことができる。
【００５６】
本発明の差分成分方法に関しては、関心信号が前記少なくとも２つの差分信号の加重和（又は差）を考慮して導出されることが更に好ましい。前記加重手段は重み係数の即座の決定を可能にする。他の方法も、本開示の範囲から逸脱することなしに想定することができる。
【００５７】
この実施態様は、前記重み付けが前記少なくとも２つの差分成分の各々の偏差値の、好ましくは標準偏差の決定を有することにより更に進展され、その場合、上記少なくとも２つの差分成分の各々の偏差値は、該少なくとも２つの差分成分の各々のシーケンスに適用される移動する窓（moving window）にわたる該成分の時間的変化を考慮して決定される。
【００５８】
上記偏差値は上記少なくとも２つの差分成分の各々の統計的分散を示すことができる。このようにして、結果としての加重和は非常に小さな分散を有することができる。従って、信号検出は更に改善される。このことは、全体的な妨害（即ち、正反射に起因しないもの）が所望の関心信号と比較して非常に大きい場合に特に当てはまる。
【００５９】
当該装置の更に他の実施態様によれば、前記変換器手段及び抽出器手段の少なくとも一方は、更に、前記転換された信号を該転換された信号のシーケンスに適用される移動する窓にわたる該信号の偏差値（好ましくは、標準偏差）を考慮して正規化するように構成される。
【００６０】
従って、所望の信号は、妨害する全体的偏差を示す統計的分散を除去することにより更に向上させることができる。特に、このようにして、関心信号の振幅を更に“安定化”させることができる。
【００６１】
他の態様によれば、当該装置は前記抽出器手段に含まれるか又は該抽出器手段に結合される分析手段を更に有し、該分析手段は前記少なくとも１つの少なくとも部分的に周期的な生体信号の周波数分析のために適合化される。好ましくは、該分析手段は更に前記処理された転換された信号をフィルタ処理すると共に、０.２Ｈｚと１０Ｈｚとの間の、好ましくは０.５Ｈｚと３.５Ｈｚとの間の帯域幅における信号成分を増強するように構成される。このようにして、所望の生体信号を示さない更に一層妨害的な信号成分を前記データストリームから除去することができる。
【００６２】
更に他の態様によれば、当該装置は前記変換器手段、前記抽出器手段及び前記分析手段を有する処理ユニットを有する。また、前記加重手段も該処理ユニットにより実施化することができる。該処理ユニットはパーソナルコンピュータ、携帯装置又は携帯電話さえも一部とすることができる。
【００６３】
当該装置の他の実施態様によれば、前記変換器手段、抽出器手段及び分析手段のうちの少なくとも１つは、更に、圧縮された出力信号を供給するように構成されることが好ましく、該出力信号は輝度信号により表される輝度情報及び前記少なくとも２つの差分成分により表されるクロミナンス情報を有し、これら輝度情報及びクロミナンス情報には選択的な圧縮率が適用され、クロミナンス情報は輝度情報よりも低い圧縮係数で圧縮される。
【００６４】
より低い圧縮係数における圧縮は、より高いデータレート（ビットレート）での圧縮と等価である。
【００６５】
上記出力成分の各々に対する圧縮は、一定ビットレート又は可変ビットレートを用いて実行することができる。別個の圧縮率は信号検出を容易化する所要の情報密度を考慮に入れる。輝度情報は所望の信号の検出及び計算のためには基本的に無視することができるので、輝度情報の極僅かな信号変化は維持及び記憶する必要はない。一方、関心信号は主に前記差分成分の小さな変化により表される。従って、クロミナンス情報に対しては一層高いビットレートを適用することが望ましい。最終的には、処理されたデータは記憶し又はバッファリングすることができる。追加の後処理を可能にすることもできる。更に、輝度情報も維持される場合、（処理された）データストリームの後の表現（例えば、ビデオ表現）が依然として可能にされる。従って、受信され処理されたデータの単一のフォーマットを維持するだけで十分であり得る。
【００６６】
当該装置は動き補償手段を有することが更に好ましい。動き補償は、被写体運動及びセンサ手段運動（即ち、カメラモーション）のうちの少なくとも一方に向けられたものとすることができる。
【００６７】
本発明の他の態様においては、検出された特性信号から情報を抽出する方法が提供され、該方法は、
−  物体により反射された電磁放射から導出可能なデータストリームを受信するステップであって、該データストリームは生理学的情報及び妨害信号部分を含む連続的又は離散的な特性信号を有し、上記生理学的情報は少なくとも１つの少なくとも部分的に周期的な生体信号を表し、上記妨害信号部分は物体運動部分及び／又は非指示的反射部分のうちの少なくとも一方を表し、上記特性信号は加法的信号空間に関連付けられ、該信号空間が当該特性信号を表すための加法的チャンネルを有するステップと、
−  前記特性信号の各加法的チャンネルに関係する少なくとも３つの絶対成分を該特性信号の少なくとも２つの差分成分に変換することにより該特性信号を転換するステップであって、前記少なくとも２つの差分成分の各々は対応する算術変換により前記少なくとも３つの絶対成分のうちの少なくとも２つを考慮して導出することができ、該算術変換は加算及び減算係数を有し、前記妨害信号部分が前記転換された信号において少なくとも部分的に抑圧されるステップと、
−  前記転換された信号から前記生体信号を抽出するステップであって、好ましくは該生体信号が前記少なくとも２つの差分成分の加法的若しくは減法的表現又は比を考慮して抽出されるステップと、
を有する。
【００６８】
有利には、当該方法は本発明の情報を抽出する前記装置を用いて実行することができる。
【００６９】
本発明の更に他の態様によれば、コンピュータプログラムが提供され、該コンピュータプログラムは該コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行された場合に該コンピュータに前記本発明の情報を抽出する方法のステップを実行させるプログラムコード手段を有する。
【００７０】
本発明の好ましい実施態様は従属請求項に記載されている。尚、請求項に記載された方法は、請求項に記載された装置と、及び従属請求項に記載されたものと同様の及び／又は同一の実施態様を有するものと理解されるべきである。
【００７１】
本発明の上記及び他の態様は、後述する実施態様から明らかとなり、斯かる実施態様を参照して解説されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、本発明を使用することができる装置の一般的構成の概略図を示す。
【図２】図２は、内部反射及び界面反射方法を用いた反射率モデルの概略図を示す。
【図３】図３は、特性信号を表すインデックスエレメントを有する信号空間の例示的概略図を示す。
【図４ａ】図４ａは、例示的検出パターンが適用される、電磁放射源により照明された関心物体を示す。
【図４ｂ】図４ｂは、例示的検出パターンが適用される、電磁放射源により照明された関心物体を示す。
【図５ａ】図５ａは、図３による信号空間の他の図を示すもので、該信号空間は輝度情報を更に示している。
【図５ｂ】図５ｂは、図３による信号空間の他の図を示すもので、該信号空間は輝度情報を更に示している。
【図６ａ】図６ａは、図３による信号空間の他の図を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、図３による信号空間の他の図を示す。
【図７ａ】図７ａは、説明のために簡略化された信号空間の例示的概略図を示す。
【図７ｂ】図７ｂは、説明のために簡略化された信号空間の例示的概略図を示す。
【図８】図８は、各々が第１の応用例において関心物体から得られた生理学的情報のスペクトルを示す３つのグラフを示す。
【図９】図９は、各々が第２の応用例において関心物体から得られた生理学的情報のスペクトルを示す２つのグラフを示す。
【図１０】図１０は、本発明による方法の一実施態様の幾つかのステップを表す例示的ブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
図１は情報を抽出する装置の概略図を示し、該装置は符号１０により示されている。例えば、装置１０は物体（被写体）１２を表す画像フレームを記録するために使用することができる。これら画像フレームは物体１２により反射された電磁放射１４から導出することができる。物体１２は、人間若しくは動物、又は一般的には生物であり得る。更に、物体１２は人の所望の信号を高度に指示する部分、例えば顔部分又は一般的には皮膚部分であり得る。
【００７４】
日光１６ａ又は人工放射源１６ｂ等の放射源及び幾つかの放射源の組み合わせが、物体１２に影響を及ぼし得る。放射源１６ａ，１６ｂは、基本的に、物体１２に当たる入射放射１８ａ，１８ｂを放出する。記録されたデータ（例えば、一連の画像フレーム）から情報を抽出するために、物体１２の所定の部位又は部分をセンサ手段２４により検出することができる。センサ手段２４は、例示として、電磁放射１４の少なくとも或るスペクトル成分に属する情報を捕捉するように構成されたカメラにより具現化することができる。装置１０が、既に先行して記録され、その間に記憶され又はバッファリングされた入力信号、即ち入力データストリームを処理するように構成することもできることは言うまでもない。先に示した通り、電磁放射１４は、少なくとも１つの少なくとも部分的に周期的な生体信号２０を高度に示し得る連続的又は離散的特性信号を含み得る。該特性信号は、（入力）データストリーム２６により具現化することができる。図１において、生体信号２０は心拍数、心拍、心拍数変動、呼吸数又は酸素飽和度にさえも関する幾つかの結論を可能にし得る。
【００７５】
このような生体信号を得るための既知の方法は、例えば、触覚的心拍数監視法、心電図記録法又はパルス酸素濃度測定法等を含み得る。しかしながら、この目的のためには目障りな監視が必要とされた。先に示した通り、代わりの方法は、画像処理方法を用いた目障りでない遠隔的測定法を目指したものである。
【００７６】
連続的又は離散的特性信号を含むデータストリーム２６は、センサ手段２４からインターフェース２８に供給することができる。言うまでもなく、センサ手段２４とインターフェース２８との間にはバッファ手段を介挿することもできる。インターフェース２８の下流には変換器手段３０が設けられ、該変換器手段は受信されたデータストリーム２６’内に依然として埋め込まれている特性信号を転換するように構成される。当該変換は、絶対信号というよりは差分信号が得られる算術変換を有することができる。差分信号は、データストリーム２６における特性信号の妨害成分をあまり示すことがない。従って、転換された信号３２は後の分析のために出力することができる。
【００７７】
更に、加重手段３４が後続することができ、該加重手段は上記差分成分を含む表現に重みを付けるように構成される。加重手段３４は点線により図示され、該加重手段３４がオプションと考えられ得ることを示している。オプション的に重み付けられた転換された信号は、符号３６により示されている。
【００７８】
下流側において、当該装置１０には抽出器手段３８を含めることができる。抽出器手段３８は、転換されたデータストリーム信号３２及び加重された転換されたデータストリーム信号３６の少なくとも一方から生体信号２０を抽出するように構成することができる。例えば、抽出された信号は前記差分成分のうちの２つの加法的又は減法的表現を示し得る。このように、上記差分成分の比を簡略化された形態で表すことができる。
【００７９】
更に、分析手段４２が後続することができ、該分析手段には抽出された信号４０を上記抽出器手段３８から供給することができる。分析手段４２は、抽出された信号４０の更なる処理、例えば心拍数を示す周波数ピーク等の優勢な信号ピークの検出のために適合化することができる。これに関連して、分析手段４２は、該分析手段に供給される全体的信号から関心のある生体信号２０を更に一層示す所望の信号成分を分離及び増強するために適用することができる。
【００８０】
上記変換器手段３０、加重手段３４、抽出器手段３８及び分析手段４２は、共通の処理ユニット４４（例えば、単一のプロセッサ又は複数のプロセッサを有する中央処理ユニット）により一緒に実施化することができる。また、これらには各部分構成部品を収容する共通の処理ユニット４４において前記インターフェース２８を接続することができる。例示として、上記処理ユニット４４は、対応する論理コマンドにより駆動されるパーソナルコンピュータにより実施化することができる。センサ手段２４もハードウェアによりインターフェース２４に一緒に接続される場合、より高いレベルで構成された捕捉ユニットが、各部分構成部品を収容することができる。
【００８１】
しかしながら、代替例では、別体のセンサ手段２４を処理ユニット４４と組み合わせることも想定することができる。この接続は、ケーブルリンクにより又は無線リンクにより達成することができる。センサ手段２４の代わりに、予め記録されたデータを有する記憶手段を処理ユニット４４に接続することもできる。
【００８２】
先に示した通り、変換器手段３０は、更に、受信されたデータの幾らかの前処理を実行して、所望の生体信号のための後の分析に備えて信号対雑音比を前もって向上させるように構成することができる。
【００８３】
点線矢印４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄは、処理されたデータを当該装置１０の外部での更なる処理のために該装置１０の幾つかの段階で出力することができることを示している。矢印４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄを介して供給することができるデータは、後の処理のために記憶し又はバッファリングすることができる。更に、出力データは（画像）データストリームを表すために使用することができる。
【００８４】
以下の節は、本発明の装置及び方法の幾つかの態様を用いた遠隔光電容積脈波記録法の例示的方法を説明する。尚、示される方法の単独ステップ及びフィーチャは当該方法の前後関係から抽出することができると理解されるべきである。従って、これらのステップ及びフィーチャは、本発明の範囲内に入る別個の実施態様の一部であり得る。
【００８５】
上述したように、遠隔光電容積脈波記録法とも称されるビデオカメラを用いた目障りでない生体信号の監視が示された。基本的に、アルゴリズムは、血液容積及び血液酸化と共に変化する物体（例えば、人）の平均的皮膚色調を登録することができる。
【００８６】
古典的な（非遠隔でもある）光電容積脈波記録法では、心拍は、赤及び緑のカラー成分の正規化された比で検出することができる。また、赤及び赤外スペクトル成分の比も利用することができる。基本的な光電容積脈波記録装置は、観察されるべき対象の指先又は耳たぶに付けられるべき目障りな付属具を有し得る。従って、これらの方法は、適用される場合に心地の悪い感じを意味し得る。
【００８７】
前記正規化は時間に基づく正規化に向けられたものであり得る。例えば赤色成分は、
【数３】
2014529439.tif 000005
を計算することにより正規化することができ、緑に対しても同様であり、ここでｎ−ｋは少なくとも複数の心拍がカバーされるように選択することができる。
【００８８】
上記正規化は、心拍の振幅を光源の強さ及びカラーから無関係にさせることを狙ったものであり得る。心拍信号自体は、
【数４】
2014529439.tif 000006
となる。
【００８９】
このようにして、観測される赤及び緑信号が皮膚を通過した光の結果である限り、照明に無関係な結果を得ることができる。これらのスペクトル成分は、所望の信号を高度に指示するものである。非遠隔光電容積脈波記録方法では、監視条件は安定している。周囲光及び他の照明変動による歪は基本的に無視することができる。通常、非遠隔光電容積脈波記録装置は、監視されるべき対象の関心部分に直接導かれる放射を放出する標準的光源を有している。斯かる装置は各皮膚領域に密に取り付けられるので、遠隔光に起因する妨害的輝度変化は回避することができる。
【００９０】
このような“研究室的”条件下では、赤及び緑の比は皮膚の色により主に決定され、これは心拍と共に僅かに変動するが、（装置固有の）光源のスペクトルが安定している限り赤及び緑の平均比に関しては一定であると考えることができる。
【００９１】
しかしながら、実際には、遠隔光電容積脈波記録方法（例えば、カメラに基づくＰＰＧシステム）を適用する場合、皮膚から反射された光は、基本的に、所謂２色性反射モデルにより説明され得る２つの成分を有する。これに関しては、２つの媒質４８，５２の間の界面５０における入射放射５８の反射を示す図２が参照される。符号４８は入射放射５８が伝達される空気を示す。符号５２は、入射放射５８が向けられた皮膚組織を示す。界面５０は、空気４８と皮膚組織５２との間に介在する。界面５０は当該皮膚の上面と考えることができる。皮膚組織５２は、関心信号（例えば、心拍数）に伴い僅かに変動する色素５４を有し得る。界面又は上面５０は巨視的表面法線５６及び微視的表面法線６２を有し、後者は微視的な表面凹凸に起因する。従って、界面５０において（完全な）正反射を受ける入射放射５８さえも、巨視的表面法線５６というよりは、微視的表面法線６２に対応する反射角で反射され得る。反射された放射は符号６４により示されている。巨視的表面法線５６の知識から予測されるべき反射放射は符号６０により示されている。しかしながら、以下の説明に対しては、微視的表面法線６２を巨視的表面法線５６と同一視することができる。
【００９２】
更に、入射放射５８のかなりの成分は、界面５０というよりは皮膚組織色素５４により反射される。該反射は、符号６６，６６’，６６”により示されたように多重反射を有する。皮膚組織色素５４は皮膚組織に不均一に分布され、各々のカラーは時間にわたり変化し得るので、所謂内部反射（body reflection）は実質的に拡散反射と考えることができる。内部反射による反射放射は符号６８により示されている。このように、正反射成分６４とは別に、当該関心対象によっては拡散散乱反射成分６８も反射され得る。
【００９３】
従って、入射光又は放射の一部は、皮膚を介して進行した、例えば心拍数等の所望の生体信号による色の変化を含む皮膚色を表す拡散反射成分（即ち、内部反射成分）６８により反射される。この反射成分は関心信号を高度に示すものである。
【００９４】
これとは対照的に、皮膚の上面５０において直接反射された正反射成分６４は、光源の色を主に示すもので、重要な関心信号は有さない。
【００９５】
従って、関心対象により反射された２つの部分の放射が生じ得る。これらの部分は、組み合わせで、観測された特性信号（例えば、観測されたカラー）を形成する。照明条件は、例えば被写体運動により時間にわたり変化し得る。従って、特性信号も時間にわたり広く変化し得る。
【００９６】
この点に関し、図３は例えばＲＧＢカラー空間等の例示的信号空間７２を図示している。該信号空間７２は、例えば赤色、緑色及び青色チャンネル等のスペクトル情報を示す加法的チャンネル７４ａ，７４ｂ及び７４ｃを有している。前述した反射モデルによれば、検出された特性信号７６は正反射成分６４及び内部反射成分６８からなることができる。正反射成分６４及び内部反射成分６８は反射面７０に広がり、該面内には検出された特性信号７６も位置し得る。例示として、信号空間７２は“単位”信号空間と考えることができ、加法的チャンネル７４ａ，７４ｂ，７４ｃに沿う成分はゼロと１との間の値をとることができる。ゼロ及び１の範囲から逸脱する他の値範囲も想定することができ、それに応じて扱うことができる。
【００９７】
例えば、特性信号７６は下記の式に従って形成され得、
【数５】
2014529439.tif 000007
ここで、(Ｒch Ｇch Ｂch)Ｔは加法的チャンネル７４ａ，７４ｂ，７４ｃに沿って検出されたカラーピクセルのＲＧＢ値に対応し得、(Ｒb Ｇb Ｂb)Ｔ及び(Ｒs Ｇs Ｂs)Ｔは内部反射成分６８及び正反射成分６４の方向を示し得、ｍb(i)及びｍs(i)は各反射成分６８，６４の大きさ８０，７８を示し得る。項ｍb(i)・(Ｒb Ｇb Ｂb)Ｔは所望の信号を高度に示すものと考えることができる。項ｍs(i)・(Ｒs Ｇs Ｂs)Ｔは正反射による歪を高度に示すものと考えることができる。
【００９８】
これとは別に、入射放射５８のかなりの部分は対象物の皮膚組織により吸収され得る。特に、暗い皮膚色は入射放射の相当の部分を吸収する。
【００９９】
図４ａ及び４ｂは、放射源１６により放出される入射放射１８に暴露された例示的関心物体１２を示す。基本的に、物体１２の頭部が図示されている。該頭部における、頭髪又は例えばヘッドギア、眼鏡若しくは化粧等のそれ以外のものにより覆われていない皮膚領域を、潜在的に高度に指示的な領域８４と考えることができる。図４に示されていない物体１２の他の皮膚領域を生体信号検出のために描くこともできることは言うまでもない。点線８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄは、正反射を受け易い例示的な顔面領域を示す。
【０１００】
正反射は多数の要因により影響を受けることが理解される。従って、正反射は領域８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄに限定されるものではない。それ故、特定の条件下では領域８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄが代わりに基本的に正反射を受けないこともあり得ることは言うまでもない。一般的に、油っぽくなり易い又は汗をかきやすい皮膚領域は入射放射の主要部分を正反射的に反射し得る。
【０１０１】
破線は移動した（ずれた）物体１２’を示す。物体運動（被写体の動き）は生体信号検出方法にとって大きな難題であり得る。従って、正反射の領域８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄの単なる検出及び“飛ばし”は、運動する物体１２の瞬時的な信号検出にとり十分ではないと考えられる。
【０１０２】
正反射領域８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄは、基本的に、入射する放射又は光を“鏡面反射”する。言い換えると、領域８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄは放射源１６と実質的に同一の加法的チャンネル成分（例えば、ＲＧＢカラー値）を有するはずである。
【０１０３】
このように、加法的成分の２つの比（例えば、赤及び緑の比）は、全体の反射放射（即ち、関心信号７６）において局部的な（検出された）正反射成分６４により影響を受ける。物体運動は、通常、関心領域の平均正反射成分６４を変化させる。
【０１０４】
図４ｂは、ピクセルパターンに基づく動き補償又は一般的には正規化の一般的方法を明らかにする。図４ｂの物体１２の関心領域は、例示的なピクセルパターン８８により覆われる。ピクセルパターン８８は基本的に指示的な内部反射領域及び基本的に非指示的な正反射領域の両方を覆うと理解される。加法的成分の各単独ピクセル値を団塊化（agglomerate）する場合、平均ピクセル値、即ち平均特性信号７６’が導出され得る。該平均特性信号７６’は、少なくとも或る程度、物体運動に対する検出された信号（例えば、特性信号７６）の更なる正規化のために利用することができる。しかしながら、検出された特性信号７６’は依然として正反射部分を有している。
【０１０５】
以下において、信号空間７２及び該空間の成分は関心物体１２の特定の領域の表現と考えることができ、該特定の領域は単一のピクセル又は、好ましくは、複数のピクセルをカバーする団塊化されたピクセル領域をカバーし得るものである。
【０１０６】
所望の信号の検出のために正反射が考慮に入れられなければならない場合、２つの本質的な問題が生じる。第１に、式（１）及び（２）で規定された（時間に基づく）正規化は最早適用可能ではなく、動き依存性の正反射成分を含むので時間にわたり変化し得る。第２の問題は、関心信号（例えばＨＢ、即ち心拍）の振幅は、最早、基本的に一定ではないという事実に関するものである。というのは、該振幅は当該放射のうちの拡散的に反射された部分（即ち、内部反射成分６８）だけにしか比例しないが、上記（時間に基づく）正規化は正反射成分６４も含むからである。
【０１０７】
従って、遠隔カメラに基づくＰＰＧシステムは動き及び／又は変化する輝度条件に極めて敏感である。以下では、正反射の影響を大幅に低減するための例示的方法を概説する。該方法は本発明の幾つかの態様を利用する。
【０１０８】
該方法は、従来技術の方法で開示されているようにカラー信号、即ち絶対成分というよりは、色差信号、即ち差分成分を、生体信号の検出のために取り出すことができるという洞察に基づいている。従って、正反射される放射の悪影響を、少なくとも或る程度、除去することができる。結果として、後続の信号検出は大幅に改善された信号対雑音比から恩恵を受ける。
【０１０９】
更に、該方法は、放射源１６の強度を示す輝度情報を無視することができるので、より少ない情報しか必要としない。しかしながら、輝度情報は、更なる処理のために維持することができ、同時に、当該生体信号の検出に対して悪影響を与えることなく大幅に小さなビットレートで圧縮することができる。
【０１１０】
以下では例示的な数値的説明が明らかにされる。式（２）は下記の形に書き換えることができる：
【数６】
2014529439.tif 000008
【０１１１】
上記対数表現はテイラー展開により、
【数７】
2014529439.tif 000009
と近似することができる。
【０１１２】
従って、式（３）における対数項の因数が１に非常に近いと仮定すると、式（３）は最終的に、
【数８】
2014529439.tif 000010
により近似することができる。
【０１１３】
従って、所望の関心信号、例えば心拍数（又は心拍）は、２つの信号の差分（又は、言わば“近似された比”）から得られる小さな信号から抽出することができる。両信号Ｒｎ及びＧｎは大きな偏差又は分散を有し得る。従って、（時間に基づく）正規化には高いレベルの注意を払って取り組まなければならない。
【０１１４】
正反射によれば、皮膚色は光源の色とは相違するので式（１）の正規化は恐らくはエラーを含み、上記光源の色は輝度信号９４又は言い換えれば正反射成分６４により表され得る。皮膚色の値は、光源の色により、空間的に及び／又は時間にわたり“歪まされ”得る。
【０１１５】
この点に関しては、図５ａ及び５ｂ並びに図６ａ及び６ｂが参照される。図５ａは他の信号空間７２を示し、該空間には例示としての検出された特性信号７６がベクトルにより表されている。該信号空間７２は加法的信号空間であるので、特性信号７６は各加法的チャンネル７４ａ，７４ｂ，７４ｃに関係する（加法的）絶対成分９２ａ，９２ｂ，９２ｃからなり得る。例えば、絶対成分９２ａは、赤チャンネルを表し得る加法的チャンネル７４ａに沿って値を示すことができる。絶対成分９２ｂは、緑チャンネルを表し得る加法的チャンネル７４ｂに沿って値を示すことができる。最後に、絶対成分９２ｃは、青チャンネルを表し得る加法的チャンネル７４ｃに沿って値を示すことができる。上記絶対成分９２ａ，９２ｂ，９２ｃの一次結合が、当該特性信号７６を表すベクトルとなる。
【０１１６】
図５ｂでは、図５ａによる信号空間７２が、解説目的で、加法的チャンネル７４ａを表す軸の周りに基本的に約１８０°回転されている。図２の正反射成分６４が入射放射又は入射光の鏡面反射であると仮定すると、輝度信号９４は基本的に信号空間７２を横切る対角線ベクトルとして導入することができる。このことは、放射源１６が基本的に単純な白色光を放出する場合に特に当てはまる。好ましくは、放射源１６の“カラー”は信号空間の白点に等しいものとする。観察される物体１２の全領域が永久的な正反射を受ける場合、特性信号７６は輝度信号９４以外の他の成分は含まない。更に、この仮定が与えられると、輝度信号９４の長さは信号空間７２の全対角線寸法に等しくなる。しかしながら、この場合、拡散内部反射成分６８は抽出することはできない。
【０１１７】
輝度信号は、基本的に、クロミナンス面９６に垂直である。クロミナンス面９６は、信号空間７２における対角面である。例えば、クロミナンス面９６はＲ＋Ｇ＋Ｂ＝１なる表現で描くことができ、ここで、０≦Ｒ≦１，０≦Ｇ≦１及び０≦Ｂ≦１である。特性信号７６からの輝度情報の除去を狙う場合、グラフィック的にクロミナンス面９６への投影を求めることができる。
【０１１８】
図５ｂに基づいて、図６ａ及び図６ｂは正反射成分を示す輝度信号９４及び（拡散）内部反射成分を示す生理学的情報信号１００を有する他の信号空間７２を示している。図示目的で、ベクトル成分９４，１００の一次結合、即ち形成される特性信号７６も、対応する信号空間７２の隣に提示されている。この前後状況において、図６ａ及び６ｂが三次元（３Ｄ）表現を表していることが思い起こされる。従って、加算される一次結合も二次元（２Ｄ）ベクトルというよりは３Ｄベクトルを表す。
【０１１９】
図６ａ及び６ｂには、輝度インデックスエレメント９８が示されている。輝度インデックスエレメント９８は信号空間７２を横切る対角線ベクトルと考えることができる。輝度信号９４が、検出される関心領域（例えばピクセルパターン８８）に部分的にのみ影響を与えている場合には、輝度信号９４は輝度インデックスエレメント９８より“短い”。輝度信号９４及びインデックスエレメント９８の両ベクトルは、平行であり、同一の方向を向いている。輝度インデックスエレメント９８は放射源を示す。輝度信号９４は、検出される関心領域（例えば、ピクセルパターン８８）がどの程度正反射により影響されるかの表現であると考えることができる。
【０１２０】
特性信号７６を分解して所望の生理学的情報信号１００に到るようにすることが有利であろう。実質的に、所望の生理学的情報信号１００の向き及び長さは未知である。輝度信号９４の向きは基本的に既知であるが、該輝度信号９４の長さも未知である。
【０１２１】
従って、現方法はカラー信号の代わりに色差信号に依拠する。正反射成分は全てのカラー信号において実質的に同一であるから（例えば、大凡白色発光体）、２つのカラー信号の差分には存在しないと考えることができる。カラー信号は、特性信号７６の絶対成分９２ａ，９２ｂ，９２ｃの各値、例えば(Ｒch Ｇch Ｂch)Ｔにより表すことができることが思い出される。
【０１２２】
単一の色差信号の振幅は光源の強度に依然として比例し得ることが理解される。従って、例えば物体運動に起因する輝度の強度の変化を除去するためには、少なくとも２つの色差信号、例えばΔ１及びΔ２が必要とされる。それ故、これらを少なくとも３つのカラー信号から導出しなければならない。従って、加法的ＲＧＢ空間は適切な選択であると考えることができる。何故なら、特性信号７６は３つの絶対カラー成分９２ａ，９２ｂ，９２ｃからなるからである。好ましい変換及び係数は前述した。
【０１２３】
図７ａ及び７ｂを参照する。単なる解説目的で、図７ａ及び図７ｂの両図は二次元（２Ｄ）信号空間７２’を示している。言い換えると、信号空間７２’は信号空間７２の“スライス”であると考えることができる。従って、クロミナンス面９６は輝度インデックスエレメント９８に垂直な対角線として表されている。符号７４ａ，７４ｂは少なくとも３つの加法的チャンネルのうちの２つ、例えばＲＧＢ信号空間のうちの赤及び緑を示している。図７ａにおいて、特性信号７６は２つの成分、即ち輝度信号９４及び生理学的情報信号１００を有するように示されている。輝度信号９４は輝度インデックスエレメント９８と平行である。符号９２ａ，９２ｂは特性信号７６の絶対成分を示す。
【０１２４】
図７ａの信号空間７２’の隣には、簡単な算術変換が絶対成分９２ａ，９２ｂの大きさ（長さ）により示されている。符号１０２は両絶対成分９２ａ，９２ｂから導出される差分成分を示している。言い換えると、差分成分Δ１は例示的な式Δ１＝１・Ｒch＋(−１)・Ｇchを適用することにより得ることができる。
【０１２５】
図７ｂは図７ａに基づくものである。特性インデックスエレメント７６’，７６”，７６’’’に対して、生理学的情報信号１００は安定に維持されるが、輝度信号９４’，９４”，９４’’’は変化される。従って、特性インデックスエレメント７６’，７６”，７６’’’は歪むことになる。しかしながら、各絶対成分９２ａ’，９２ｂ’； ９２ａ”，９２ｂ”； ９２ａ’’’，９２ｂ’’’も、それに応じて変化する。このように、上記に規定した式を適用する場合、差分成分１０２は変化しないままである。従って、変化する照明条件は、後続の信号抽出策に悪影響を及ぼすことはない。
【０１２６】
前述したように、幾つかの適用例に対しては、式（１）と同様に色差信号Δ１及びΔ２の正規化は潜在的に実行することができない。このことは、差分成分の選択された（時間的周波数）部分（最終的には、これらの時間的平均値も）が増強されるか又は抑圧される場合に特に当てはまる。基本的に、このようにして平均値はならすことができる。更に、平均信号は所望の生体情報を示す元の信号の僅かな（少なくとも部分的に周期的な）変化を最早示さないと仮定することができる。言い換えると、信号平均は潜在的にゼロになり得る。それ故、時間的平均値による除算は、ゼロによる除算の問題を課すことになり得る。従って、上記少なくとも２つの差分成分の比の推定は、計算の問題を生じ得る。このような理由により、式（３）、（４）及び（５）に規定された導出法を適用することができる。従って、差分成分の単なる比は、例えばＨＢ(i)≒Δ１(i)−Δ２(i)なる差分により置換することができる。しかしながら、幾つかの応用例では、式（１）及び（２）によるΔ１及びΔ２の正規化が好適な代替案である。このことは、正規化のために元の信号の全体の真正な周波数帯域が使用される場合に特に当てはまる。
【０１２７】
更なる改良案は、上記２つの差分成分の加重和の分散の最小化を含み得る。従って、（時間に基づく）正規化を改善することができる。この方法は、前記少なくとも２つの差分成分に対する重み関数の適用：
【数９】
2014529439.tif 000011
を含むことができ、ここで、当該重みは関心生体信号（例えば、心拍数）の分散を最小化するように選択することができる。種々の方法を考えることができる。かなり簡単な方法は、ｗ(i)を式（６）における２つの項の標準偏差が基本的に等しくなるように決定する：
【数１０】
2014529439.tif 000012
このようにして、全体的な妨害を所望の信号から或る程度除去することができる。例えば、上記標準偏差はｉの周りの時間的窓内で計算することができる。例示として、該窓は約１秒の程度で選択することができる。従って、移動する窓によりカバーされるべきフレームの数を、これから導出することができる。
【０１２８】
更に、結果としての関心信号（例えば、心拍数）は更に自身の標準偏差を適用することにより正規化することができる。有利には、該標準偏差は上記重み関数に対して選択されたものと同一の窓サイズの間隔を用いて計算することができる。
【０１２９】
幾つかの方法を用いた遠隔光電式容積脈波記録分析の結果を示す例示的スペクトル写真を示した図８及び図９を参照する。これらの図において、ｆは周波数を示し、ｔは時間を示している。周波数軸はＨｚ（ヘルツ）値を表すことができる一方、時間軸は処理された画像フレームの数を示すことができる。
【０１３０】
図８のスペクトル写真１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃは同一の状況、即ち健康維持装置で幾らかの運動をした人から得られた結果を例示している。これらの状況において、被写体運動は当該検出を困難にさせる。更に、皮膚は典型的には運動中に汗をかいた状態になるので、激しい活動は、基本的に、当該所望の信号が導出されるべき検出特性インデックスエレメントに対する一層悪い影響を意味し得る。
【０１３１】
スペクトル写真１０４ａは、（絶対）色成分、即ち赤及び緑の値に依拠した基本的ＰＰＧ法を示している。該スペクトル写真は１つの優勢な周波数１０６のみを示している。しかしながら、この優勢な周波数１０６は、望ましい関心信号（又は複数の関心信号）というよりは、のぞましくない被写体運動（例えば、健康維持運動の動き）を示すものである。
【０１３２】
同じ入力データに基づいて、スペクトル写真１０４ｂは前述した差分成分方法を示している。従って、２つの優勢な周波数１０６，１０８を検出することができる。ステップ状の周波数１０６以外に、所望の関心生体信号（即ち、心拍数）１０８も検出することができる。スペクトル写真１０４ｃは、優勢周波数１０８が更に一層増強される一方、動きに関係する優勢周波数１０６が抑圧されるような更なる改良を示している。従って、当該差分成分方法は劣悪な条件下でさえも信号対雑音比を向上させる。
【０１３３】
図９は、非常に浅黒い皮膚を持つ被写体に対する遠隔光電式容積脈波記録分析を例示した２つのスペクトル写真１１０ａ，１１０ｂを示す。基本的な光電式容積脈波記録法を示すスペクトル写真１１０ａはノイズにより支配されている。スペクトル写真１１０ｂは、絶対成分より差分成分を用いる光電式容積脈波記録法に基づいている。所望の信号を示す優勢周波数１０８が、更なる処理を可能にするように増強されていることが明確に見られる。
【０１３４】
本発明によりカバーされる幾つかの代替可能な例示的方法を示したので、特性信号から情報を抽出するための方法を概略図示した図１０を参照する。
【０１３５】
最初に、ステップ１２２において幾つかのフレーム１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃを有する入力データストリーム又はシーケンスが入力される。時間軸は矢印ｔにより示されている。上記データストリームは、センサ手段２４又はデータバッファ若しくは記憶手段から供給することができる。該データストリームは、例示として、時間にわたり変化する一連の画像フレームにより具現化することができる。これら画像フレームはＲＧＢに基づくピクセルデータを有することができる。該データストリームは関心物体の表現を含む。
【０１３６】
次のステップ１２６において、当該データストリームにおける関心部分１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃを選択することができる。これら関心部分１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃは、関心物体の皮膚部分、例えば観察されるべき人の顔部分を含むことができる。衣服、毛髪等の非指示的部分又は他の非指示的な周囲部分は当該データストリームから除去することができる。例示的な実施態様によれば、関心部分１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃは、顔検出により選択し、追跡することができる。更に、ステップ１２６は被写体運動及び／又はセンサ手段の動きに対する動き補償対策を含むことができる。結果的に、所望の情報を抽出する課題を容易化することができる。
【０１３７】
更なるステップ１３０において、検出されたパターン（例えば、データストリーム画像フレームの関心部分１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃ）は正規化される。適切な方法は前述した。例示として、特定の寸法を持つピクセルアレイを、全ピクセルアレイの画像特性の平均値を表す単一の主体に集約することができる。結果としての正規化された信号は１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃにより示される。ＲＧＢカラー空間を適用する場合、上記の正規化された主体は平均の赤、緑及び青の値を有することができる。時間にわたる正規化された信号の例示的表現が、解説目的で、符号１３２’により示されている。該正規化された信号１３２’は指示的な及び非指示的な部分を含んでいる。上記非指示的な部分は、入力電磁放射の正反射に少なくとも部分的に帰すことができる。上記指示的な部分は入力電磁放射の拡散反射に少なくとも部分的に帰すことができる。
【０１３８】
更なるステップ１３４において、正規化された信号１３２’は、該信号が組み立てられた加法的成分１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃに分割される。例示として、該加法的成分１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃは赤、緑及び青の値を表すことができる。該加法的組成が上記正規化された信号１３２’又は前記入力データストリームに固有のものであり得ることは言うまでもない。従って、代わりに、ステップ１３４は理解を容易にする解説的ステップと考えることができる。ベクトル表現で見た場合、例えばＲＧＢ等の信号空間において上記正規化された信号１３２’を表すベクトルは、該信号の成分に分割される。
【０１３９】
更なる後続ステップ１３８において、上記加法的成分１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃに算術変換が適用される。該算術変換の結果、差分成分１４２ａ，１４２ｂが得られる。これら差分成分１４２ａ，１４２ｂは、輝度情報というよりはクロミナンス情報を有する。上記算術変換は、和が実質的にゼロになる係数を利用する。例示として、差分成分１４２ａは、加法的チャンネル１３６ｂ，１３６ｃの変換を介して導出される。該変換は、和がゼロになる正及び負の係数を持つ加算により具体化することができる。該変換の結果、“差分”値が得られる。従って、該変換は、減算演算子１４０ａにより示されている。同様に、差分成分１４２ｂは、加法的チャンネル１３６ａ，１３６ｃの変換を介して導出することができる。該変換は減算演算子１４０ｂにより示されている。可能性のある式及び係数は前述した。
【０１４０】
最終的に、輝度情報は少なくとも或る程度“差し引かれる”ので、差分成分１４２ａ，１４２ｂにおいて非指示的な（正）反射部分は抑圧される。このようにして、正反射部分は最小化され得るか又は初期信号から除去さえされ得る。
【０１４１】
更なるステップ１４４において、差分成分１４２ａ，１４２ｂの各々に対して、例えば標準偏差σ又は該偏差の可能な派生情報等の偏差値又は分散値が決定される。この目的のために、差分成分１４２ａ，１４２ｂの時間信号に移動する窓１４６ａ，１４６ｂが適用される。
【０１４２】
次のステップ１４８において、上記の計算された偏差値は、重み関数を実行するために使用される。該重み付けは、差分成分１４２ａ，１４２ｂに適用することができる。更に、（重み付けられた）差分成分１４２ａ，１４２ｂを考慮に入れて、信号１５０を形成することができる。該重み付けは、形成される信号１５０の分散を最小化するためのものであり得る。形成された信号１５０は、例えば心拍数又は心拍数変動等の所望の信号を高度に示すものである。
【０１４３】
更なるステップ１５２において、該形成された信号１５０に更なる分析方策が適用される。最後に、該信号から所望の信号を抽出することができる。例えば、形成された信号１５０における時間的な脈動が探索される。上記分析方策はスペクトル分析又は周波数分析を含むことができる。符号１５４は、形成された信号１５０の例示的なスペクトル表現を示している。該スペクトル表現は優勢な周波数を顕在化させる。周波数軸は矢印ｆにより示されている。更に、関心信号１５６の時間に基づく表現も重要であり得る。
【０１４４】
例示として、本発明は目障りでない遠隔患者監視等の医療、一般的監視、セキュリティ監視、及び健康維持装置等の所謂生活様式アプリケーション等の分野に適用することができる。アプリケーションは、酸素飽和度（パルスオキシメトリ）、心拍数、呼吸数、血圧、心拍出量、血液潅流の変化等の監視、自律機能の評価及び末梢血管障害の検出を含むことができる。
【０１４５】
言うまでもなく、本発明による方法の実施態様において、提示されたステップの幾つかは、変更された順序で又は同時にさえ実行することができる。更に、これらステップの幾つかは、本発明の範囲から逸脱することなしに跳ばすことができる。このことは、幾つかの代替的信号処理ステップに対して特に当てはまる。
【０１４６】
以上、本発明を図面及び上記記載において詳細に図示及び説明したが、このような図示及び説明は解説的又は例示的なもので、限定するものではないと見なされるべきである。即ち、本発明は開示された実施態様に限定されるものではない。開示された実施態様に対する他の変形例は、当業者によれば、請求項に記載された発明を実施する際に、図面、当該開示及び添付請求項の精査から理解し実施することができる。
【０１４７】
尚、請求項において、“有する”及び“含む”なる用語は他の構成要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数を排除するものではない。また、単一のエレメント又は他のユニットは、請求項に記載された幾つかの品目の機能を満たすことができる。また、特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に使用することができないということを示すものではない。
【０１４８】
コンピュータプログラムは、光記憶媒体又は他のハードウェアと一緒に若しくはその一部として供給される固体媒体等の適切な非一時的媒体に記憶し／該媒体上で分配することができるのみならず、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介して等の他の形態で分配することもできる。
【０１４９】
請求項における如何なる符号も、当該範囲を限定するものと見なしてはならない。
【図１】
2014529439.tif 000013
【図２】
2014529439.tif 000014
【図３】
2014529439.tif 000015
【図４ａ】
2014529439.tif 000016
【図４ｂ】
2014529439.tif 000017
【図５ａ】
2014529439.tif 000018
【図５ｂ】
2014529439.tif 000019
【図６ａ】
2014529439.tif 000020
【図６ｂ】
2014529439.tif 000021
【図７ａ】
2014529439.tif 000022
【図７ｂ】
2014529439.tif 000023
【図８】
2014529439.tif 000024
【図９】
2014529439.tif 000025
【図１０】
2014529439.tif 000026
【国際調査報告】
2014529439.tif 000027
2014529439.tif 000028
2014529439.tif 000029