(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体によって放出され又は反射され、遠隔的に検出された電磁放射線から導出可能なデータを処理するプライバシ保護強化装置であって、前記データは生理学的情報を含み、前記装置が、
入力信号を受け取り、被検体における関心のある少なくとも１つのバイタルパラメータを表す生理学的情報を示す標示エンティティを送信する信号検出器ユニットであって、前記信号検出器ユニットは、物理的な皮膚外観特性と前記入力信号の対応する表現との間の関係を記述する少なくとも１つの規定された記述モデルを考慮して、前記入力信号中の前記標示エンティティ及び非標示エンティティを検出し、前記非標示エンティティによって表される非標示サイド情報が、送信信号において実質的に検出不可能であるようにする、信号検出器ユニットと、
前記標示エンティティを含む送信信号から、少なくとも１つのバイタルパラメータを抽出する処理ユニットであって、前記少なくとも１つのバイタルパラメータが、循環アクティビティを表す検出された皮膚色特性を考慮して抽出される、処理ユニットとを有する、装置。
【請求項２】
前記信号検出器ユニットが、少なくとも１つの記述モデルに対応するスペクトル特性に適応されたフィルタ応答を有する少なくとも１つのカラーフィルタ要素を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記入力信号が、信号サンプルの入力シーケンスを含み、前記信号検出器ユニットが、信号サンプルエンティティに埋め込まれたスペクトル情報を考慮して前記入力シーケンスの個々の信号サンプルを処理し、それによって送信信号シーケンスを生成する少なくとも１つのデータ処理検出器を有し、前記少なくとも１つのデータ処理検出器が、物理的な外観特性と前記信号サンプル内の対応するデータ表現との間の関係を記述する少なくとも１つの記述モデルを考慮して、前記標示エンティティを検出する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記送信信号シーケンス内の個々の非標示エンティティをマスキングするマスキングユニットを更に有し、前記データ処理検出器が、標示状態及び非標示状態のうちの１つにエンティティを分類する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記信号サンプルは、カラーモデルを適用して信号空間規則を考慮して符号化され、適用される信号空間は、信号サンプルを形成するエンティティを表す相補的なチャネルを含み、前記エンティティの個々のコンポーネントは、前記信号空間の個々の相補的なチャネルに関連付けられる、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記信号空間が、基本的に照射バリエーションから独立した色表現を含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記記述モデルは、信号空間規則を考慮して皮膚表現を記述する皮膚色モデルであり、前記記述モデルは、ノンパラメトリック皮膚モデル及びパラメトリック皮膚モデルの少なくとも一方である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記マスキングユニットが更に、少なくとも１つのバイタルパラメータが送信信号シーケンスにおいて実質的に検出可能であるように前記標示エンティティを処理するように構成され、前記標示エンティティによって表される非標示サイド情報は、前記送信信号シーケンスにおいて少なくとも部分的に減衰される、請求項４に記載の装置。
【請求項９】
皮膚色タイプ、民族領域、民族集団、身体領域、性別、センサユニット特性、照射条件及びそれらの組み合わせのグループから含むことを選択された影響パラメータに帰せられる複数の記述モデルを提供するデータベースを更に有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記信号検出器ユニットが更に、皮膚色タイプ、民族領域、民族集団、身体領域、性別、センサユニット特性、照射条件及びそれらの組み合わせグループから選択された影響パラメータを考慮して、現在の記述モデルを適応させるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
ある距離離れたところで電磁放射線を検知する、カメラのようなセンサユニットを更に有し、前記センサユニットは、個々の信号サンプルを送信する際に前記入力信号の非標示エンティティが基本的に無視されるように前記信号検出器ユニットに結合される、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記入力信号内のアイデンティティ関連の特徴的なフィーチャを検出するフィーチャ検出器と、
前記送信信号シーケンスにおける個々のエンティティをマスキングするフィーチャマスキングユニットと、
を更に有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記処理ユニットが、送信サンプルのシーケンスから関心のある少なくとも１つのバイタルパラメータを抽出する能力をもつフォトプレチスモグラフ処理ユニットとして構成され、前記少なくとも１つのバイタルパラメータは、皮膚色特性によって表される脈管アクティビティを考慮して抽出されることができる、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
被検体によって放出され又は反射され、遠隔的に検出される電磁放射線から導出可能なデータを処理するプライバシ保護強化方法であって、前記データが生理学的情報を含み、前記方法が、
入力信号を受け取り、被検体の関心のある少なくとも１つのバイタルパラメータを表す生理学的情報を示す標示エンティティを送信するステップと、
物理的な皮膚外観特性と前記入力信号の対応する表現との間の関係を記述する少なくとも１つの規定された記述モデルを考慮して、前記入力信号中の前記標示エンティティ及び非標示エンティティを検出し、前記非標示エンティティによって表される非標示サイド情報が、送信信号において実質的に検出不可能であるようにするステップと、
前記標示エンティティを含む送信信号から、前記少なくとも１つのバイタルパラメータを抽出するステップであって、前記少なくとも１つのバイタルパラメータが、循環アクティビティを表す検出された皮膚色特性を考慮して抽出される、ステップと、
を含む方法。
【請求項１５】
コンピュータプログラムがコンピュータに実行されるとき、請求項１４に記載の方法の各ステップをコンピュータに実施させるプログラムコード手段を含む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、被検体によって放出され又は反射され遠隔的に検出された電磁放射線から導出可能なデータであって、生理学的情報を含むデータを処理する装置及び方法に関する。より具体的には、本発明は、画像処理装置、及び関心のある被検体内のバイタルパラメータを検出し監視する方法に関する。より具体的には、非制限的であるが、本発明は、フォトプレスチモグラフに関し、より具体的には、遠隔フォトプレチスモグラフ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
国際公開第2011/021128A2号は、画像解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取得する処理と、画像内に表現される被検体の状態を分類するためのデータを取得するために、画像シーケンスのうち少なくとも１つの画像について視覚ベースの解析を実施する処理と、画像のシーケンスのうち少なくとも１つの画像に表現される生物の生理学的パラメータの少なくとも１つの値を算定する処理であって、生理学的パラメータの少なくとも１つの値が、視覚ベースの解析が実施される少なくとも１つの画像が取得されるのと同じ画像シーケンスからの画像データの解析を通じて決定される、処理と、視覚ベースの解析によって取得されたデータ及び生理学的パラメータの少なくとも１つの値を使用して、被検体の状態を分類する処理と、を含む方法及び装置が開示される。
【０００３】
上述の文献は更に、方法及びシステムのいくつかの改良を開示している。例えば、遠隔フォトプレチスモグラフ（ＰＰＧ）解析の使用が予想される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基本的に、フォトプレチスモグラフィ及び関連する視覚ベースのイメージングアプローチは、生理学的情報及びそれに基づく関心のある被検体のバイタル信号又はパラメータを検出するために使用されることができる従来技法として考えられる。一般に、バイタルパラメータは、間接的なやり方で導出される。バイタルパラメータ検出は、生物（又は関心のある被検体）の器官又は器官コンポーネントのボリューム変化を検出することに基づくことができる。より具体的には、ある場合には、フォトプレチスモグラフィは、被検体の組織の微小血管部分の血液ボリューム変化を検出するために利用されることができる光学技法と考えられることができる。一般に、フォトプレチスモグラフ測定は、被検体の皮膚表面に向けられる。通常の知られているＰＰＧアプローチは、被検体の皮膚（例えば指先）に取り付けられることができるいわゆる接触ＰＰＧ装置を含む。概して、検出されるＰＰＧ信号（すなわち波形）は、一般に、１つ１つの心拍による血液ボリューム内の心臓同期変化に帰せられる拍動性の生理学的波形を含む。この他に、ＰＰＧ波形は、呼吸、酸素飽和、Traube-Mayer-Hering波及び別の生理学的現象に帰せられる他の生理学的情報を含むことができる。
【０００５】
近年、いわゆる遠隔フォトプレチスモグラフィは、通常のカメラに基づく邪魔にならない非接触の遠隔計測が実施される点で、大きな前進をみせた。「通常のカメラ」という語は、例えばデジタルビデオカメラ、ビデオ録画機能を提供するデジタル（フォト）カメラ、又はデスクトップコンピュータ、モバイルコンピュータ、タブレット及びスマートフォンのような他のモバイル装置に組み込まれたカメラのような市販のカメラをさすことができる。更に、コンピューティング装置に取り付け可能ないわゆるウェブカメラが、「通常のカメラ」という語によってカバーされることができる。更に、医用モニタリング装置、ビデオ会議システム及びセキュリティ監視装置は、標準カメラモジュールを使用することができる。
【０００６】
一般に、これらのカメラは、電磁スペクトルの可視部分に適応された応答（又は感度）特性をもつことができる。ここで使用されるとき、可視放射線は、人間の目の一般的な放射線知覚能力によって規定されることができる。逆に、非可視放射線を可視放射線に変換する光学的支援装置が利用されない限り、非可視放射線は、人間の目に見えないスペクトル部分をさすことができる。非可視放射線は、赤外線（又は近赤外線）に及び紫外線（ＵＶ）放射線に関連しうる。いくつかのケースで、通常のカメラは、非可視放射線に対しても感受性をもつことが理解されるべきである。例えば、カメラの応答性レンジは、全可視スペクトル、及び非可視スペクトル又は少なくとも可視スペクトルと非可視スペクトルの間の遷移領域に属する隣接スペクトル部分をもカバーすることができる。しかしながら、例示的に夜間視力アプリケーション及びサーマルイメージングアプリケーションに言及する場合、電磁スペクトルの非可視部分を目的とするカメラが企図されることもできる。
【０００７】
今日、デジタル技術は、毎日の生活において更なる重要性を得る。例えば、画像及びそのシーケンスは、デジタルで記録され、処理され、再生され、及び損失なく複製されることができる。個人は、公の場（例えば交通監視、セキュリティ監視、その他）において、私生活（例えばカメラを含む移動電話、モバイルコンピュータ）において、スポーツ又はトレーニング（例えば心臓レート監視、遠隔ＰＰＧ技法を利用する呼吸測定）を行うとき、作業中（例えば、視覚ベースのマシン又はエンジン監視、疲労監視又は嗜眠状態監視、視覚ベースのアクセス制御）、及びヘルスケア環境（例えば患者監視、睡眠監視、その他）において、デジタルイメージング装置に直面しうる。従って、個人が個別のケースにおいて監視されていることに気付くか気付かないかにかかわらず、膨大な量の（画像）データが、毎日の生活において集められることができる。
【０００８】
本発明の目的は、記録されたデータからのバイタル信号の抽出を可能にしつつ、上述の問題に対処し、プライバシ保護を高める、データを処理するシステム及び方法を提供することである。更に、バイタル信号抽出に必ずしも必要ではないプライバシ関連情報を隠すように構成されるシステム及び対応する方法を提供することが有利である。更に、前記方法を実現するように構成されるコンピュータプログラムを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の見地において、被検体によって放出され又は反射されて遠隔的に検出される電磁放射線から導出可能なデータを処理する装置であって、データが生理学的情報を含み、装置が、入力信号を受け取り、その標示エンティティを送信するように構成される信号検出器ユニットであって、標示エンティティが、被検体の関心のある少なくとも１つのバイタルパラメータの生理学的情報を示す、信号検出器ユニットと、標示エンティティを含む送信信号から少なくとも１つのバイタルパラメータを抽出するように構成される処理ユニットであって、少なくとも１つのバイタルパラメータが、循環アクティビティを表す検出された皮膚色プロパティを考慮して抽出される、処理ユニットと、を有し、信号検出器ユニットは更に、入力信号内の非標示エンティティによって表わされる非標示サイド情報が結果的に得られる送信信号において実質的に検出不可能であるように、物理的な皮膚外観特性と入力信号中の対応する表現との間の関係を記述する少なくとも１つの規定された記述モデルを考慮して、標示エンティティを検出するように構成される、装置が提示される。
【００１０】
本発明は、個人又はプライバシ情報に関する判定が実質的にそこから引き出されることができないようなやり方で、入力信号における非標示エンティティを処理することによってプライバシ保全問題に対処する。この点に関して、標示信号エンティティが実際にプライバシ関連情報を含みうることが認識される。しかしながら、標示エンティティは、装置が目標とするバイタルパラメータ抽出にとって重要であると考えられる。基本的に、標示エンティティは、関心のある被検体の皮膚部分を表すことができる。これに関して、複数の被検体が入力信号中に存在し又は入力信号によって表現されうることを述べておく。従って、標示エンティティは、複数の被検体を表すこともできる。
【００１１】
非標示エンティティは、周囲又は環境情報をカバーすることができる。非標示エンティティは、（関心のある少なくとも１つのバイタルパラメータに関して、）観察された被検体のプライバシになお密接に関連する非標示情報を含むこともできる。これは、被服情報及びハウジング情報を含みうる。従って、更に、いわゆる非標示サイド情報は、プライバシ情報を含むことができる。例えば、非標示サイド報は、個人の私有財産状況を示すこともできる。更に、居住地又は現在の所在が、非標示サイド情報から抽出されることができる。従って、更なる処理の間、非標示エンティティが実質的に無視されることが有益であると考えられる。
【００１２】
更に、入力信号中の標示エンティティが個人又はプライバシ情報を含みうることが理解される。しかし、標示エンティティによって形成される信号部分が、基本的に、信号検出器ユニットによって観察される全体のコンテクスト又は表現から取り出されることができる場合、プライバシ保全は、向上されることができる。例として、関心のある被検体の主な標示皮膚部分は、結果として生じる送信信号内にあるままである。被服情報、ハウジング情報及び周囲を表す他のサイド情報は、結果的に得られる送信信号においてもはや検出可能でないとすると、プライバシ情報の損失又はプライバシ情報の誤用のリスクが、著しく低減されることができる。
【００１３】
ここで使用されるとき、実施形態において、「循環のアクティビティ」という語は、心臓血管のアクティビティ又は一般に脈管アクティビティをさすことができる。更に呼吸アクティビティは脈管アクティビティに密接に関連することが理解されるべきである。従って、少なくとも１つのバイタルパラメータは、被検体の心拍、心臓レート、心臓レートの可変性、呼吸数、呼吸数の可変性、パルス酸素飽和、適切な派生物及びそれらの組み合わせを表すことができる。好適な実施形態において、処理ユニットは、フォトプレチスモグラフィ又はより好適には遠隔的なフォトプレチスモグラフィを使用することができる。基本的に、被検体の循環アクティビティは、被検体の皮膚を観察することによるやり方でモニタされることができる。例えば、皮膚外観のわずかなゆらぎ（例えば皮膚色のゆらぎ）は、脈管アクティビティに起因しうる。
【００１４】
ここで使用されるとき、「標示エンティティ」及び「非標示エンティティ」という語の各々は、（観察されたエリアに関する）特定の信号部分又は要素をさす。標示エンティティ及び非標示エンティティの各々は、少なくとも単一の領域要素又は領域要素の組をさすことができることを述べておく。例として、入力信号が、視野ベースの情報又は画像情報を表す（デジタル化された）データに符号化される場合、それぞれのエンティティは、少なくとも１つのピクセル又はピクセルの組をさすことができる。例えば、一連の信号サンプル（又は複数の画像サンプル）が処理されるとき、標示エンティティ及び非標示エンティティの各々が、サンプルの各部分で形成されることができる。入力信号が、電磁放射線の形で具体化されるとすると、標示エンティティ及び非標示エンティティは、観察されたエリアの各部分をさすことができる。この場合更に、標示エンティティ及び非標示エンティティの両方が、それぞれの信号のサブ部分又はサブ部分の各組において形成されることができる。
【００１５】
少なくとも１つの規定された記述モデルは、電磁放射線に関して（直接又は間接的に）皮膚を記述するモデルによって具体化されることができる。ある実施形態において、好適には、記述モデルは、人間の皮膚表現モデル、より具体的には人間の皮膚色モデルである。
【００１６】
他の見地によれば、信号検出器ユニットは、少なくとも１つの記述モデルに対応するスペクトル特性に適応されたフィルタ応答を有する少なくとも１つのカラーフィルタ素子を有する。少なくとも１つのフィルタ素子は、少なくとも１つの光フィルタによって実施されることができる。少なくとも１つのカラーフィルタ素子は、複数の単一フィルタ素子を含むカラーフィルタアレイを含むこともできる。少なくとも１つのカラーフィルタ素子は、基本的に標示エンティティが個々のフィルタ素子を通過することができ、一方で、非標示エンティティが阻止され、又は少なくとも減衰されるように、構成されることができる。少なくとも１つのフィルタ素子が、非標示エンティティを止めるように構成されることが好ましい。例えば、少なくとも１つのカラーフィルタ素子は、皮膚色プロパティに適応されるフィルタ特性をもつことができる。このようにして、皮膚標示エンティティは通過することができ、非皮膚エンティティは阻止され、抑制され、又は止められることができる。
【００１７】
少なくとも１つのカラーフィルタ素子は、例えば少なくとも１つの光学レンズフィルタによって形成されることができる。代替として、少なくとも１つのカラーフィルタ素子は、少なくとも１つの半導体光学部品フィルタ素子によって具体化されることができる。例えば、少なくとも１つのカラーフィルタ素子は、複数の半導体フィルタを使用するバイエルフィルタアレイによって具体化されることができる。このようにして、入力信号は、デジタルデータに変換される前に、センサ装置のレベルでフィルタリングされることができる。従って、非標示エンティティのデジタル表現は、取得されたデジタル信号において符号化されず又は存在せず、又は全く無い場合には単に操作表現だけが、取得されたデジタル信号において符号化され又は存在しうる。言い換えると、装置は、基本的に皮膚を標示するエンティティは通過することができ、非皮膚エンティティは阻止され又は少なくとも減衰されるように入力放射線をフィルタリングする個々の入力フィルタ素子が結合されるセンサ手段を使用することができる。
【００１８】
更に別の見地によれば、入力信号は、信号サンプルの入力シーケンスを含む。信号検出器ユニットは、信号サンプルエンティティに埋め込まれたスペクトル情報を考慮して、入力シーケンスの個々の信号サンプルを処理し、それによって送信信号シーケンスを生成するように構成される少なくとも１つのデータ処理検出器を有する。少なくとも１つのデータ処理検出器は更に、物理的な外観特性と信号サンプル内の対応するデータ表現との間の関係を記述する少なくとも１つの記述モデルを考慮して、標示エンティティを検出するように構成される。
【００１９】
この実施形態は、すでに取得され前もって（デジタルデータに）コード化された入力シーケンスのデジタルデータ処理を使用することができる。適切なＡ／Ｄコンバータが、それぞれのセンサ手段（例えばカメラ）によって形成されることができる。この目的で、例えば、ＣＣＤカメラ及びＣＭＯＳカメラが企図されることができる。従って、信号サンプル（又はフレーム）の基本的に別々のシーケンスが、取得され、信号検出器ユニットに供給されることができる。
【００２０】
本実施形態において、各エンティティは、少なくとも単一のピクセル又は１組のピクセルを含むことができる。これに関して、信号サンプル内の標示ピクセルを検出する又は識別することによって、非標示エンティティも、少なくとも間接的なやり方で識別されることができ、又はその逆も同様であることを述べておく。従って、入力シーケンスの信号サンプルの各々は、少なくとも１つの標示部分及び少なくとも１つの非標示部分にセグメント化されることができる。少なくとも１つの非標示部分（それは実際にプライバシ情報を示すことができる）は、更なる他の信号処理又は配布手段から除外されることが好ましい。
【００２１】
少なくとも１つの記述モデルは、電磁放射特性に関する物理的な皮膚外観特性と、デジタルデータ内の視覚信号について信号符号化規定を利用した対応するデジタルデータ表現との間のリンクを提供することができる。
【００２２】
更に別の見地によれば、装置は更に、送信された信号シーケンス中のそれぞれの非標示エンティティをマスキングするように構成されるマスキングユニットを有することができ、データ処理検出器は更に、エンティティを標示状態及び非標示状態の一方に分類するように構成される。例えば、データ処理検出器は、信号サンプル内のそれぞれのピクセルにフラグを付すように構成されることができる。このようにして、標示状態及び非標示状態の少なくとも１つが、それぞれのピクセルに割り当てられ、従ってそれぞれのエンティティに割り当てられることができる。このために、データ処理検出器は、皮膚分類器又はより具体的には皮膚ピクセル分類器を利用することができる。
【００２３】
最終的に、入力信号シーケンスに基づくものであって、標示エンティティ又はその部分をなお含む送信信号が、得られることができる。逆に、送信信号シーケンスは、マスクされた部分又は非標示エンティティと置き換わることができるエンティティを含むこともできる。例えば、マスキングユニットは、一定の（色）値を非標示エンティティに割り当てるように構成されることができる。更に、代替の実施形態で、マスキングユニットは、非標示ピクセル、又はより好適には複数の非標示ピクセルを含む非標示部分をブラーリングするように構成されることができる。概して、ブラーリングされた部分は、基礎をなすプライバシ関連情報を十分に隠すことができる。ここで使用されるとき、ブラーリングの語は、（プライバシ）情報コンテントの低減に向けられる多様な画像操作手段をさすことができる。これに関して、更なる画像又はデータ操作手段が、それぞれのプライバシ情報を隠すように、信号サンプルの非標示部分に適用されることができることが企図される。
【００２４】
他の見地によれば、信号サンプルは、カラーモデルを適用して信号空間規則を考慮して符号化され、適用された信号空間は、信号サンプルを形成するエンティティを表すための補完的なチャネルを含み、エンティティのそれぞれのコンポーネントは、信号空間のそれぞれの補完的なチャネルに関連する。
【００２５】
概して、デジタル画像表現は、予め規定された変換規則を考慮してＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換を必要とする。言い換えると、信号サンプルのエンティティは、電磁放射特性と（デジタル）信号サンプル内のエンティティのそれぞれの信号プロパティとの間の関係を基本的に記述する信号空間記憶に対応することができる。概して、信号空間又は色空間は、カラーモデル及びデータ生成のために利用されるそれぞれのマッピング関数の組み合わせを含むことができる。概して、信号空間は、２次元又はそれ以上の次元を含むことができる。信号サンプル内の単一のピクセルは、信号空間内の値又はそれぞれのベクトル（ここで更に、インデックスエレメントと呼ばれる）によって表現されることができる。
【００２６】
いくつかの実施形態において、信号空間は、加法の色信号空間であり、補完的なチャネルは、加法の色チャネルであり、エンティティは、少なくとも３つの絶対コンポーネントによって表現され、少なくとも３つの絶対コンポーネントは、付加チャネルによって示される明白な色コンポーネントを表し、付加チャネルは、スペクトル部分を規定することに関連する。このような色空間は、ＲＧＢ色空間によって又はその派生物によって具体化されることができる。更に、減算の色信号空間（例えば、ＣＭＹＫ色空間及びそれぞれの派生物）が企図されることができる。しかし、代替として、信号空間は、基本的に輝度情報及びクロミナンス情報を標示する信号空間として構成されることができる。これは、例えば、ＹＵＶ色空間にもあてはまることができる。
【００２７】
他の実施形態によれば、信号空間は、基本的に照射バリエーションから独立した色表現を含む。これに関して、更に、「低減された」信号空間が、信号サンプル内の標示エンティティ及び非標示エンティティをそれぞれ検出するために利用されることができる。例えば、ＹＵＶ信号空間のサブスペースがこのために利用されることができる。更に、信号空間は、輝度情報が基本的に無視される派生的な信号空間に変換されることができる。例えば、加法の色信号空間（例えばＲＧＢ）は、実際の輝度に関係なく色プロパティ表現を提供することができる色度プレーンに「マップ」されることができる。このようにして、輝度正規化が達成されることができる。従って、標示エンティティの検出が容易にされることができる。例えば、ＲＧＢ信号空間のそれぞれのＲ値、Ｇ値及びＢ値は、Ｒ、Ｇ及びＢの予め規定された線形結合によって分けられることができる。このような正規化は更に次元の低減を提供することができる。好適には、基礎をなす視野ベースの皮膚モデルがそれぞれの信号空間規則に関して規定され表現されるという点で、記述モデル又は皮膚モデルが、信号空間を使用することができる。
【００２８】
他の見地によれば、記述モデルが、信号空間規則を考慮して皮膚表現を記述する皮膚色モデルであることが好ましい。例えば、記述モデルは、比較、測定及び分類のためにルックアップテーブルデータを使用することができる。ルックアップテーブルデータは、標示エンティティを表す様々な予め規定された値を含むことができる。一実施形態によれば、記述モデルは、明示の皮膚モデルである。明示の皮膚モデルは、例えば、被検体の皮膚の表現に帰せられると考えられる信号空間の規定されたサブスペースを含むことができる。しかしながら、代替例において、記述モデルは、ノンパラメトリック皮膚モデル及びパラメトリック皮膚モデルの少なくとも一方でありうる。
【００２９】
例えば、ノンパラメトリック皮膚モデルは、様々な基準測定を表す複数のヒストグラムを含むルックアップテーブルに基づくことができる。パラメトリック皮膚モデルは、信号空間内の分類データの簡略化された機能タイプの表現を使用することができる。例示として、基準測定により取得されるヒストグラムに基づいて、ガウス関数が、所与のエンティティ（又はピクセル）が標示エンティティ又は非標示エンティティのどちらであると考えることができるかに関して確率分布を記述するために規定されることができる。これに関して、単一のガウス関数及び複数のガウス関数が企図されることができる。
【００３０】
別の有利な実施形態によれば、マスキングユニットは更に、少なくとも１つのバイタルパラメータが送信信号シーケンス内で実質的に検出可能であるように、標示エンティティを処理するように構成され、標示エンティティによって表現される非標示サイド情報は、送信信号シーケンス中では少なくとも部分的に減衰される。この文脈において、標示エンティティを処理することは、標示エンティティの組をブラーリングすることを含むことができる。
【００３１】
この実施形態は、標示エンティティが、プライバシ保全を一層高めるように処理されることができるという考えに基づく。これに関して、パラメータの処理は、抽出されるべきバイタルパラメータが処理されたサンプル内に実質的に維持されるように選択される。バイタルパラメータの抽出は、関心のある標示領域を空間的に平均することを含むことができるので、関心のある個々の平均値（例えば空間的な平均ピクセル色値）が実質的に不変のままである場合、ブラーリング処理又は同様のアルゴリズムが標示エンティティに適用されることができる。例えば、ブラーリングアルゴリズム（例えば、ガウスブラー）が標示エンティティに適用されることができる。このようにして、プライバシ関連情報（例えば皮膚の詳細、その他）が減少され又は減衰されることができ、他方で、バイタルパラメータ標示情報が維持されることができ、すなわち、例えば関心のある標示領域の平均ピクセル色は影響を受けない。従って、平均ピクセル色の揺らぎが、更なる解析のために維持されることができる。例えば、選択フィルタアルゴリズムを伴う空間ブラーリングは、標示エンティティを含む領域に適用されることができる。
【００３２】
これに関して、好適には、ブラーリングパラメータ（例えば、ブラーリングフィルタ特性）は、高いコントラスト（輝度及び／又は色の大きな相違）を含む標示エンティティ又は標示エンティティの組がブラーリング処理から除外されるように選択される。高コントラスト領域は、平均値に悪影響を与えることがあり、従って、処理されたバイタルパラメータを表す信号を歪めることができる。
【００３３】
更に、ブラーリング処理又は同様の画像処理オペレーションを標示エンティティ及び非標示エンティティに適用ことが企図される。しかしながら、これに関して、標示エンティティを含む領域及び非標示エンティティを含む領域が、標示エンティティ及び非標示エンティティをブレンドする又は混合することを回避するように、別々に処理されることが好ましい。
【００３４】
更に他の見地によれば、装置は、皮膚色タイプ、民族領域、民族集団、身体領域、性別、センサユニット特性、照射条件、及びそれらの組み合わせを含むグループから選択される影響パラメータに帰せられる複数の記述モデルを提供するデータベースを更に有する。
【００３５】
このアプローチによれば、装置は、実際のモニタリング環境に適していると現在考えられる記述モデルを使用することができる。複数の記述モデルは、複数のノンパラメトリック皮膚モデルを含むことができる。この場合、ノンパラメトリック皮膚モデルは、いくらか柔軟性がなく又は静的であると考えられることができるが、装置は、全体として、変化するモニタリング条件に適応されることができる。
【００３６】
代替の例示的な見地によれば、信号検出器ユニットは更に、皮膚色タイプ、民族領域、民族集団、身体領域、性別、センサユニット特性、照射条件、及びそれらの組み合わせを含むグループから選択される影響パラメータを考慮して、現在の記述モデルを適応させるように構成される。例えば、パラメトリック皮膚モデルのパラメータは、それに応じて、記述モデルを所与のモニタリング条件に適応させるように調整されることができる。これに関して、上述の影響パラメータは、基本的に外観及び皮膚色の知覚に影響を与えることができ、従って、標示エンティティ検出の正確さにも影響を与えうることを述べておく。
【００３７】
更に別の検知によれば、装置は、或る距離離れたところで電磁放射線を検出するように構成されたセンサユニット（特にカメラ）を含み、センサユニットは、信号検出器ユニットに結合され、それにより、入力信号中の非標示エンティティが、個々の信号サンプルを送信する際に基本的に無視される。例えば、カメラは、取得された入力シーケンスに対する外部アクセルが可能にされないように、装置に組み込まれることができる。
【００３８】
更に他の見地によれば、センサユニットは、信号サンプルを取得するときに非標示エンティティが基本的に無視されるように、記述モデルに適応される応答特性を含む。これに関して、検出器ユニット及びマスキングユニットは、例えば光学コンポーネント、（デジタル）データ処理コンポーネント及びそれらの組み合わせを通じて、カメラ内で実現されることができる。
【００３９】
更に別の見地によれば、装置は、処理されたサンプルのシーケンスを配布するための出力インタフェースを更に有することができる。非標示エンティティが基本的に検出不可能である処理されたサンプルのシーケンスは、非標示サイド情報を明らかにするリスクなしに、送信され、配布され、又は複製されることができる。
【００４０】
他の見地によれば、装置は更に、入力シーケンスの信号サンプル内のアイデンティティ関連の特徴的なフィーチャを検出するように構成されるフィーチャ検出器と、送信信号シーケンス中の個々のエンティティをマスキングするように構成されるフィーチャマスキングユニットと、を有する。この実施形態は更に、プライバシ保全を高めることに寄与することができる。例えば、フィーチャ検出器は、目認識、顔認識、口認識、毛髪認識、及びそれらの組み合わせを適用するように構成されることができる。主に関心のある被検体の皮膚部分が対象にされるので、（関心のあるバイタルパラメータではなく）プライバシ関連情報をも示すと考えられることができる付加の特徴的なフィーチャが、検出され、個々の信号サンプルから除去されることができる。
【００４１】
更に別の見地によれば、処理ユニットが更に、送信サンプルのシーケンスから関心のある少なくとも１つのバイタルパラメータを抽出することができるフォトプレチスモグラフ処理ユニットとして構成され、少なくとも１つのバイタルパラメータは、皮膚色特性によって表現される脈管アクティビティを考慮して抽出されることができる。
【００４２】
信号検出器ユニット及び処理ユニット並びにある場合にはその個々のサブコンポーネントのいくつかの実施形態が存在する。第１の比較的簡単な実施形態において、信号検出器ユニット及び処理ユニット並びにそれらの個々の（データ処理）サブコンポーネントは、個々の論理コマンドによって駆動される（又は制御される）共通処理装置によって具体化されることができる。このような処理装置は、適切な入出力インタフェースを更に含むことができる。しかしながら、代替としては、信号検出器ユニット及び処理ユニットの各々は、個々のコマンドによって制御される又は制御可能である別個の処理装置によって具体化されることができる。それゆえ、各々の個々の処理装置は、その特別な目的のために適応されることができる。従って、タスクの分散が、適用されることができ、個別のタスクは、マルチプロセッサ処理装置の単一プロセッサ上で処理され（又は実行され）、又は画像処理関連のタスクが画像プロセッサに実行され、他の処理タスクが中央処理ユニットにおいて実行される。上述したものは、信号検出器ユニット及び処理ユニットのサブコンポーネントにも関連しうる。処理ユニット、信号検出器ユニット及びそれらの個々のサブコンポーネントの各々は、処理環境の仮想部分として又は離散的な（例えばハードウェアコード化された）処理要素として、実現されることができる。ハイブリッドな実現例が企図されることができる。
【００４３】
本発明の他の見地において、被検体によって放出され又は反射される遠隔的に検出された電磁放射線から導出可能なデータを処理する方法であって、前記データが生理学的情報を含み、前記方法が、入力信号を受け取り、その標示エンティティを送信するステップであって、標示エンティティは、被検体の関心のある少なくとも１つのバイタルパラメータを表す生理学的情報を示す、ステップと、入力信号中の非標示エンティティによって表される非標示サイド情報が結果的に得られる送信信号において実質的に検出不可能であるように、物理的な皮膚外観特性と入力信号中の対応する表現との間の関係を記述する少なくとも１つの規定された記述モデルを考慮して、標示エンティティを検出するステップと、標示エンティティを含む送信信号から、少なくとも１つのバイタルパラメータを抽出するステップであって、少なくとも１つのバイタルパラメータが、循環アクティビティを表す検出された皮膚色特性を考慮して抽出される、ステップとを含む方法が提示される。
【００４４】
有利には、方法は、本発明の情報を抽出する装置を利用して実施されることができる。
【００４５】
本発明の更に別の見地において、コンピュータプログラムがコンピュータにおいて実行されるとき、上述の方法におけるステップをコンピュータに実施させる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が提供される。プログラムコード（又は論理）は、コンピューティングマシン（例えばコンピュータ）による実行のための１又は複数の固定の有形媒体において符号化されることができる。ある例示の実施形態において、プログラムコードは、装置内での使用のために、コンピュータ可読の信号媒体によって別の装置又はデータ処理システムから永続的なストレージにネットワークを通じてダウンロードされることができる。例えば、サーバデータ処理システム内のコンピュータ可読記憶媒体に記憶されるプログラムコードは、サーバから装置にネットワークを通じてダウンロードされることができる。プログラムコードを提供するデータ処理装置は、サーバコンピュータ、クライアントコンピュータ、又はプログラムコードを記憶し送信することができるある他の装置でありうる。
【００４６】
ここで使用されるとき、「コンピュータ」という語は、非常に多様な装置を表す。言い換えると、多くのコンピューティング容量を有するモバイル装置は、それらが標準デスクトップコンピュータより少ない処理パワー資源しか提供しないにもかかわらず、コンピューティング装置と呼ばれることができる。更に、「コンピュータ」という語は、クラウド環境において提供される容量を計算することが必要でありえ又は使用することができる分散コンピューティング装置にも関連しうる。
【００４７】
本発明の好適な実施形態は、従属請求項に規定される。請求項に記載の方法及び請求項に記載のコンピュータプログラムは、請求項に記載の装置及び従属する装置請求項に記載の同様の好適な実施形態を有することができることが理解されるべきである。
【００４８】
本発明のこれらの及び他の見地は、以下に記述される実施形態から明らかになり、それらを参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明が使用されることができる装置の第１の概略的なレイアウトを示す図。
【図２】本発明が使用されることができる装置の代替レイアウトを示す概略図。
【図３】本発明が使用されることができる装置の更なる代替レイアウトを示す概略図。
【図４ａ】標示エンティティ及び非標示エンティティを含む例示の入力信号サンプルを示す図。
【図４ｂ】非標示エンティティが実質的に検出不可能である個別の（処理された）送信信号サンプルを示す図。
【図５】本発明が使用されることができる装置の他の代替レイアウトを示す概略図。
【図６ａ】関心のある被検体を示す信号サンプルセクションを示す図。
【図６ｂ】被検体の特徴的なフィーチャがマスキングされている（処理された）送信信号サンプルの個別のセクションを示す図。
【図７】本発明による方法の実施形態におけるいくつかのステップを表す説明的なブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下のセクションは、本発明の装置及び方法のいくつかの見地を利用する、遠隔的なバイタル信号検出、特に遠隔フォトプレチスモグラフィ（遠隔ＰＰＧ）の例示的なアプローチを記述する。示されたアプローチにおける単一ステップ及びフィーチャは、個々の全体のアプローチの文脈から抽出されることができることが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、本発明の範囲によってなおカバーされる別個の実施形態の一部でありうる。
【００５１】
遠隔フォトプレチスモグラフィの基本的なアプローチは、Verkruysse, W. et al. (2008), "Remote plethysmographic imaging using ambient light" in Optics Express, Optical Society of America, Washington, D.C., USA, Vol. 16, No. 26, pages 21434-21445に記述されている。国際公開第2011/042858A1号は、生物内の周期的現象を表わす少なくとも１つのコンポーネントを含む信号の処理に対処した他の方法及びシステムを開示している。これら及び同様の方策において、多くの場合、モニタされる被検体の画像又は画像様の表現が取得される。一般に、関心のあるバイタルパラメータを示さない画像バックグラウンドもまた、取得されたデータ中になお存在する。従って、被検体のプライバシに関する判定を可能にすることができるサイド情報が、記録データからなお抽出されることができる。ここで使用されるとき、一般に「サイド情報」という語は、関心のあるバイタルパラメータを示さない情報をさすが、プライバシ関連情報をなお含むことがある。
【００５２】
図１を参照して、バイタル信号検出環境におけるデータを処理する装置の概略図が示される。装置は、参照数字１０によって示される。例えば、装置１０は、遠隔ＰＰＧモニタリングのために遠隔被検体１２を表す画像フレームを処理するために利用されることができる。一般に、被検体１２の関心領域１４が目標とされる。少なくとも１つの関心領域１４が、記録されたフレームに存在しうる。一般に、関心領域１４は、顔部分、又はより一般的には被検体１２の皮膚部分を表すことができる。例えば、被検体１２がＴシャツを着ている場合、３つの関心領域１４、すなわち頭部又は顔部及び２つの個々の前腕部）が、取得されたフレーム中に存在しうる。言うまでもなく、記録されたフレームは、２以上の被検体１２の表現を含むこともできる。一般に、取得されたデータは、基本的に被検体１２によって放出され又は反射された電磁放射線１６から導出されることができる。記録された信号を処理する際、最終的に、関心のあるバイタルパラメータ１７が、電磁放射線１６から導出されることができる。バイタルパラメータ１７は、被検体１２の脈管又は呼吸アクティビティに帰せられるバイタル信号に関することができる。
【００５３】
装置１０は、信号処理ユニット２０及び信号検出器ユニット１８を含む。信号検出器ユニット１８及び信号処理ユニット２０は、共通のハウジング２２において実現されることができる。ハウジング２２は更に、システム境界を表すことができる。システム境界の中で、信号検出器ユニット１８及び処理ユニット２０は別々に配置されることができる。更に、信号検出器ユニット１８及び処理ユニット２０は、装置１０の（単一の）共通の一体部分として実現されることもできる。
【００５４】
図１に示される装置１０は、少なくとも１つの上流のカラーフィルタ素子２８を使用することができる。少なくとも１つの上流のカラーフィルタ素子２８は、センサユニット３４の少なくとも１つのセンシング素子の前に配置されることができる。従って、少なくとも１つのカラーフィルタ素子２８は、入射電磁放射線１６から（直接に）入力信号を受け取り、センサユニット３４に送信信号３０を送信するように構成されることができる。言い換えると、少なくとも１つのカラーフィルタ素子２８は、電磁放射線のデジタルデータ表現を処理するのではなく、電磁放射線を直接処理するように構成されることができる。少なくとも１つのカラーフィルタ素子２８は、個々の光学フィルタ素子を含むことができる。あるケースでは、光学フィルタ素子は、光学レンズによって具体化されることができる。更に、適切に配置された光学レンズの組が企図されることができる。しかしながら、代替として又は付加的に、少なくとも１つのカラーフィルタ素子２８が、少なくとも１つの半導体フィルタ素子によって具体化されることもできる。このようなフィルタ素子は、より好適にはバイヤーフィルタアレイのバイヤフィルタ素子の一部でありうる。言うまでもなく、少なくとも１つのカラーフィルタ素子２８が、センサユニット３４に（物理的に）直接取り付けられることができる。
【００５５】
図１に示される装置１０に関して、少なくとも１つのカラーフィルタ素子２８が、例えば記述皮膚色モデルのようななくとも１つの記述モデルを実現することが好ましい。すなわち、少なくとも１つのカラーフィルタ素子２８は、好適には、電磁放射線中の推定される皮膚表現特性に適応されうるフィルタ応答をもつ。従って、入力信号内の非標示サイド情報（非皮膚エンティティ）が阻止されることができ、又はセンサユニット３４によって取得される前に少なくとも減衰されることができる。
【００５６】
センサユニット３４は、記録されたイメージングフレームのために構成されるデジタルカメラによって具体化されることができる。例えば、このようなカメラは、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサを使用することができる。このようにして、センサユニット３４は、入力信号のアナログ−デジタル変換を実現することができる。変換された（デジタル化された）データは、（任意の）データバッファ又はストレージ３６に供給されることができる。データストレージ３６は、短期的なキャッシュとして又は長期的メモリとして用いられることができる。データストレージ３６は、信号検出器ユニット１８又は処理ユニット２０の一部を形成することができることが理解されるべきである。更に、信号検出器ユニット１８及び処理ユニット２０の各々は、少なくとも１つのデータストレージを含むことができる。更に、データストレージ３６は、信号検出器ユニット１８と処理ユニット２０の間に配置されることもでき、これについては図３を参照されたい。
【００５７】
図１において、処理ユニット２０は、処理された信号を受け取ることができ、処理された信号において、標示情報はなお埋め込まれており、その一方で、非標示情報は基本的に検出不可能である。これに関して、「標示」及び「非標示」の語は、関心のある所望のバイタルパラメータ１７の検出に関して解釈されなければならないことを述べておく。例えば、処理ユニット２０は、ＰＰＧ信号抽出アルゴリズムを適用するように構成されうる信号抽出器３８を含むことができる。従って、処理された信号４０が、生成され配布されることができ、かかる信号は、バイタルパラメータ１７、又は少なくともバイタルパラメータ１７を良く示す標示信号エンティティを表すことができる。基本的に標示信号エンティティ及び非標示信号エンティティを取得する能力をもつセンサユニット３４が利用されるにもかかわらず、標示エンティティ及び非標示エンティティのプレーンな表現の両方を含むデジタルデータは、装置１０の装置境界２２の外からはアクセス可能でないので、図１に示される装置は、プライバシ維持装置と考えられることができる。
【００５８】
図２には、基本的にデジタル化された画像情報に、すなわちセンサユニット３４の下流の信号に、適用できるプライバシ保全方策を使用する同様の装置１０ａが示される。この実施形態において、センサユニット３４は、基本的に、標示エンティティ及び非標示エンティティの両方を含むことができる電磁放射線１６の部分の全体（例えば可視放射線部分の全体）を検知する能力をもつことができる。このようにして、入力シーケンス４４が生成されることができる。一般に、入力シーケンス４４は、デジタル化されたデータを含む。より詳しくは、入力シーケンス４４は、一連のフレーム、より具体的には一連の画像フレームを含むことができる。入力シーケンス４４は、処理検出器４６に供給されることができる。処理検出器４６は、入力シーケンス４４のフレーム（ここでサンプルとも呼ばれる）を処理するように構成されることができる。一般に、処理検出器４６は、信号サンプル内の標示エンティティをさがすことができる。これは、少なくとも１つの記述モデルを考慮して実施されることができる。図２において、デジタル化されたデータが、処理検出器４６によって処理される。従って、少なくとも１つの記述モデルは、標示エンティティの物理的な外観特性と（デジタル化された）信号サンプルの対応するデータ表現との間の関係を記述することができる。
【００５９】
例えば、信号検出器ユニット１８は、少なくとも１つの記述モデルを記憶し提供するデータベース４８を更に有することができる。しかしながら、代替として、処理検出器４６は、処理検出器４６内のハードウェア又はソフトウェアにおいて符号化されうる少なくとも１つの記述モデルを実現することもできる。ある実施形態において、特に処理検出器４６が標示エンティティを比較検出するように構成される場合、データベース４８は、信号サンプル内のエンティティ（すなわち、単一ピクセル又はピクセルの組）を分類するためのルックアップ比較データを含むことができる。ある実施形態において、処理検出器４６は、信号サンプル内のエンティティに、それらの分類された状態に従って「フラグを付す」ように構成されることができる。
【００６０】
更に、信号検出器ユニット１８の下流には、検出された非標示エンティティをマスキングするように構成されることができるマスキングユニット５０が設けられることができる。上述したように、主として標示エンティティが検出されるという点で、非標示エンティティの検出は間接的なやり方で行われることができる。従って、標示エンティティとして分類されない残りのエンティティは、非標示エンティティとして分類されることができる。例えば、マスキングユニット５０は、一定の色又は値を有する置き換えエンティティと、信号サンプル内の非標示エンティティを置き換えるように構成されることができる。更に、代替として、マスキングユニット５０は、非標示エンティティをブラーリングするように構成されることもできる。ブラーリング処理又は同様の画像処理動作は、信号サンプルのかなり大きい部分に好適には適用される。言い換えると、好適には、ブラーリング処理は、複数のピクセルを含むエンティティ又はエンティティの組に適用される。
【００６１】
ある実施形態において、代替として又は付加的に、マスキングユニット５０は更に、標示エンティティをブラーリングするように構成されることができる。これに関して、好適には、信号サンプルのかなり大きい（標示）部分がブラーリングされる。好適には、マスキングユニット５０は、標示エンティティ内の非標示プライバシ情報を低減することができ、その一方で、関心のあるバイタルパラメータ１７がそこから抽出されることを可能にする。この文脈において、ブラーリング処理は、個々の領域及びそこに埋め込まれた情報を混合することを回避するように、標示エンティティ及び非標示エンティティに別個に適用されるべきであることが留意されるべきである。
【００６２】
信号サンプル内の非標示エンティティを検出しマスキングすることにより、非標示サイド情報が基本的に検出不可能である送信シーケンス５２が生成されることができる。送信シーケンス５２は、フレームレート及びフレームサイズ（解像度）に関して入力シーケンス４４に対応するものでありうる。最終的に、送信シーケンス５２は、（任意の）データストレージ３６に供給され、結果的に、バイタルパラメータの抽出方策のための処理ユニット２０内の信号抽出器３８に供給されることができる。装置１０ａは、（未処理の）入力シーケンス４４に対する外部アクセスが可能にされないようなやり方で構成されることが好ましい。不要なプライバシ情報を明かすことなく信号サンプルのシーケンスを配布することが意図される場合、装置１０ａは、送信シーケンス５２に対する外部アクセスを提供することができ、これについては参照数字５４を参照されたい。
【００６３】
図３は、参照数字１０ｂによって示される、データを処理し生理学的情報を抽出する装置の他の代替実施形態を示す。装置１０ｂは、外部センサユニット５８と協働するように構成される。センサユニット５８は、装置１０ｂから離れて（又は遠くに）配置されることができる。外部センサユニット５８は、インタフェース５６に供給されることができる入力シーケンスを取得するように構成されることができる。外部センサユニット５８は、あらかじめ画像シーケンスを取得するために使用されることができることが理解されるべきである。従って、装置１０ｂは、バッファするために記憶された入力シーケンス４４を処理するように更に構成されることができる。しかしながら、場合によっては、入力シーケンス４４の記録及び処理が、基本的になお同時に実施されることができる。入力データは、適切なケーブル又はワイヤレス接続を通じて、外部センサユニット５８からインタフェース５６に供給されることができる。更に、外部データストレージ（図３に示さず）が、以前に収集されたデータを供給するためにインタフェース５６に結合されることが企図される。
【００６４】
図３において、信号検出器ユニット１８は、（内部の）センサユニットを必ずしも含む必要がない。その代わりに、入力シーケンス４４は、インタフェース５６を通じてデータ処理検出器４６に供給されることができる。（任意の）マスキングユニット５０が、図３の信号検出器ユニット１８に更に提供されることができる。基本的に処理検出器ユニットは、それ自身によって入力シーケンス４４のサンプル内の個々の非標示エンティティをマスキングし又は阻止するように構成されることもできるので、マスキングユニット５０は、任意のものであると考えられることができる。信号検出器ユニット１８は、検出器アダプタ素子６０を更に有することができる。検出器アダプタ素子６０は、パラメトリック皮膚モデルとして構成される記述モデルに関連して利用されることができる。従って、検出器アダプタ素子６０は、記述モデルのパラメータを適切に調節するように構成されることができる。特に、パラメトリック皮膚モデルは、影響パラメータの変化に従って調整されることができるパラメータを含むことができる。影響パラメータは、皮膚色タイプ、民族領域、民族集団、身体領域、性別、センサユニット特性、照射条件及びそれらの組み合わせを含むグループから選択されることができる。従って、手動の処理を通じて又は自動の（較正）処理を通じて、個々の影響パラメータのバリエーションが、検出されることができ、その結果、パラメトリック皮膚モデルがそれに応じて調整されることができる。最終的に、送信シーケンス５２は、直接的に又は（任意の）データストレージ３６を通じて間接的に、個々の処理ユニット２０に供給されることができる。
【００６５】
図４ａ及び図４ｂは、入力信号サンプル６４及び対応する（処理された）送信信号サンプル７０を例示的に示す。信号サンプル６４は、基礎をなすバイタルパラメータを示すと考えられることができるいくつかの関心領域１４ａ、１４ｂ、１４ｃを露呈する被検体１２の表現を含む。更に、被検体１２には非標示領域６８が存在する。例えば、非標示領域６８は、布地でカバーされた身体領域によって形成されることができる。更に、入力信号サンプル６４は、所望のバイタルパラメータを示さないと考えられる周囲要素６６ａ、６６ｂを示すことができる一般に、単に関心領域１４ａ、１４ｂ、１４ｃのみが、所望の信号抽出のために必要とされる。逆に、周囲要素６６ａ、６６ｂ及び非標示領域６８、又はより一般的には信号サンプル６４のバックグラウンドは、ハウジング状況、現在位置、財産状況又は被検体１２の個人性に関する判定さえ可能にするプライバシ関連情報を含むことがある。従って、このようなアドオン情報（ここではサイド情報とも呼ばれる）が、個々のデータの任意の循環又は送信から除外されることができることが望ましい。
【００６６】
図４ｂに示される送信信号サンプル７０は、入力シーケンス４４を処理したときに信号検出器ユニット１８において生成された送信されたシーケンスの一部（図２及び図３を参照）を形成することができる。逆に、図４ａに示される信号サンプル６４は、入力シーケンス４４の個々の部分を形成することができる。上述したように、送信信号サンプル７０において、標示エンティティを含む関心領域１４ａ、１４ｂ、１４ｃは基本的に維持される一方、サイド情報は、送信信号サンプル７０から除去され又は抑制される。従って、マスキングされた領域、又はブランク又は定数値の領域と基本的に考えられることができる領域７２が、送信信号サンプル７０に形成される。これに関して、図４ｂにおいて関心領域１４ａ、１４ｂ、１４ｃを表す信号エンティティは、図４ａにおける個々のエンティティに基本的に対応する又はそれと同じ値をもつことができる。単に説明の目的で、領域１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、図４ｂにおいて黒く塗られている。同様に、領域７２の四角形パターンもまた、説明の目的で加えられたものである。図４ｂから、不要なプライバシ関連情報がもはや存在しないという点で、送信信号サンプル７０が、実際にプライバシ保護方策に対処することが分かる。
【００６７】
図５は、データを処理し、生理学的情報を抽出するための別の代替装置の概略的なレイアウトを示している。装置１０ｃは、図２に図示される装置１０ａと同様のレイアウトを有することができる。装置１０ｃの信号検出器ユニット１８は、フィーチャ検出器７６及び対応するフィーチャマスキングユニット７８を更に有する。フィーチャ検出器７６及びフィーチャマスキングユニット７８は、プライバシ保護に一層寄与することができる。この目的で、フィーチャ検出器７６は、バイタルパラメータ抽出の目的でモニタされる被検体１２の特徴的なフィーチャを検出するように構成されることができる。フィーチャ検出は、被検体１２の潜在的な標示関心領域内の特徴的なフィーチャの表現を記述する記述フィーチャモデルを使用することができる。
【００６８】
これに関して、図６ａ及び図６ｂを更に参照されたい。図６ａ及び図６ｂは、被検体１２を表す信号サンプルの対応するセクションを示す。図６ａは、入力信号サンプルから得られるセクション８２を示す。図６ｂは、送信サンプルから得られる対応するセクション８６を示す。フィーチャ検出は、アイデンティティ関連のフィーチャであると考えられることができる特徴的なフィーチャを目的とすることができる。例えば、図６ｂのフィーチャ８４ａ（目領域）及び８４ｂ（口領域）は、アイデンティティ関連のフィーチャと考えられることができる。有利には、プライバシ保護レベルを一層高めるために、これらのフィーチャ８４ａ、８４ｂは、検出され、それらが個々の送信サンプルにおいて実質的に検出不可能であるようにマスクされ又は阻止されることができる。図６ｂの対応するセクション８６が、関心のあるバイタルパラメータを良く示すと考えられる関心領域１４の表現を含み、その一方で、マスキングされた領域（又はブランクの領域）７２も存在する。更に、アイデンティティ関連のフィーチャは、個々のマスキングされた部分８８ａ、８８ｂと置き換えられており、これは基本的に、関心のある被検体１２の個人性に関する判定を可能にしない。
【００６９】
図５に示されるフィーチャ検出器７６は、個々のアイデンティティ関連のフィーチャ８４ａ、８４ｂを検出するために利用されることができる。代替としてフィーチャ検出器７６に更に組み込まれることができるフィーチャマスキングユニット７８は、単にマスクキングされたフィーチャ８８ａ、８８ｂが存在する送信サンプルに至るように、信号サンプル内の個々のエンティティをマスキングし、抑制し、又は減衰させることができる。図５に示されるように、フィーチャ検出器７６及びフィーチャマスキングユニット７８は、データ処理検出器４６及び個々のマスキングユニット５０と並行して入力（サンプル）シーケンス４４を処理するように構成されることができる。しかしながら、代替アプローチによれば、フィーチャ検出器７６及びフィーチャマスキングユニット７８は、データ処理検出器４６及びマスキングユニット５０によって前処理された信号サンプルを処理するように構成されることもできる。更に、代替の処理順序も企図されることができる。
【００７０】
本発明によってカバーされるいくつかの代替の例示的なアプローチを実際に示したが、図７は参照して、データを処理し、生理学的情報を抽出する方法が概略的に示される。
【００７１】
最初に、ステップ１００において、入力データストリーム又は信号サンプル１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃの入力シーケンス１０２が受け取られる。時間軸が矢印ｔによって示される。信号サンプル１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃの各々は、関心のある被検体１２、及び周囲要素６６ｃ又はより一般的にいえばバックグラウンド情報又はサイド情報の表現を含むことができる。
【００７２】
サブルーチン１０６が次に続くことができ、サブルーチン１０６は、基本的に、信号サンプル１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ内の標示エンティティを検出し、結果的に、非標示エンティティを検出することに向けられる。より具体的には、サブルーチン１０６は、信号サンプル１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ中の皮膚部分及び非皮膚部分を検出することに向けられることができる。ステップ１０８において、信号サンプル１０４中の処理されるべきエンティティ１１０が選択されることができる。上述のように、「エンティティ」という語は、信号サンプル１０４中の単一のピクセル又はピクセルの組を表すことができる。次の分類ステップ１２０において、個々のエンティティ１１０が、標示状態及び非標示状態の少なくとも一方に分類される。この目的で、分類ステップ１２０は、記述モデル１１４、特に記述皮膚モデルを使用することができる。記述モデル１１４は、信号サンプル１０４中の標示エンティティの表現の評価された特性を含むことができる。
【００７３】
例えば、説明の目的で、記述モデル１１４は、確立分布又は同様の関数グラフ又は関数表面を含むことができる。記述モデル１１４は更に、（基準の）ヒストグラムの組を使用することができる。図７において、記述モデル１１４は、例えば個々の分類されるべき信号エンティティ１１０のような入力変数のガウス分布のような確率分布に基づくことができる。変数は、少なくとも１つの信号チャネル１１８ａ、１１８ｂによって形成されるドメインの個々の値によって特徴付けられることができる。例えば、２又はそれより多くの信号チャネルが利用されることができ、その各々が、電磁放射線の個々の特性を表すことができる。基本的に、所与の変数は、このようなドメインの中で任意の値をとることができる。記述モデル１１４は、変動分布（確率軸１１６と呼ぶ）を提供することができるので、変数が標示である又は非標示であると考えられるかに関する分類が、実施されることができる。上述したように、他のタイプの記述モデルが利用されることができる。従って、図７の記述モデル１１４の表現は、単に説明の目的で提供されているにすぎない。
【００７４】
分類結果に依存して、ステップ１２２又はステップ１２４が次に続くことができる。エンティティ１１０が非標示と分類されるときにたどることができるステップ１２２において、個々のエンティティは、マスキングされ、阻止され、減衰され、又は非標示エンティティが更なる信号処理ステージにおいて基本的に検出不可能であることを確実にするように同様のやり方で処理されることができる。個々のエンティティ１１０が標示エンティティとして分類される場合にたどることができるステップ１２４において、エンティティは、基本的に送信されることができ、又は通過することを可能にされることができる。このようにして、標示エンティティは、更なる信号処理オペレーションのためにデータ内に維持される。
【００７５】
分類ステップ１２０の結果に関係なく、他のステップ１２６に進むことができ、他のステップ１２６は、現在処理されるべきサンプル１０４のあらゆるエンティティが分類されない限り、次の信号エンティティ１１０が、選択され、分類されなければならないというコマンドを生成することに向けられうる個々のコマンドは、エンティティ選択ステップ１０８へ伝送されることができる。このようにして、サブルーチン１０６は、ループのように動作することができる。
【００７６】
サブルーチン１０６を完了すると、結局は、少なくとも１つの標示関心領域１４が主に維持される送信サンプル１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃの送信シーケンス１３０が、生成されることができる。バイタルパラメータ抽出方策のために必要でないサイド情報は、送信シーケンス１３０においてもはや検出可能でない。次の信号導出ステップ１３４において、特徴的な信号１３２が、送信シーケンス１３０から導出されることができる。この目的で、個々の送信サンプル１３２は、特徴的な信号１４２が基づくことができる単一の値又はインデックス要素１４０を導出するように処理されることができる。例えば、単一の値又はインデックス要素１４０は、送信サンプル１３２内の関心領域１４の平均特性を表すことができる。従って、単一の値又はインデックス要素１４０は、個々の平均色特性を表すことができる。この目的で、インデックス要素１４０の方向表現が利用されることができる。
【００７７】
インデックス要素１４０は、信号空間１３６内の、例えば色空間における、特定の値を表すことができる。信号空間１３６は、データ（デジタル）の電磁放射特性を表すための規則と考えられることができる。信号空間１３６は、いくつかの相補的なチャネル１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃを含むことができる。例示の非限定的な例において、ＲＢＧ色空間が企図されることができる。これに関して、相補的なチャネル１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃは、個々のＲ、Ｇ及びＢチャネルを表すことができる。組み合わせにおいて、相補的なチャネル１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃは、信号空間１３６及び値のドメインを形成し、従ってインデックス要素１４０が得られる。複数の送信されたサンプル１３２を処理することによって、結局は、対応する複数の単一値又はインデックス要素１４０が得られることができ、これは、特徴的な信号１４２の基本を形成する。一般に、特徴的な信号１４２は、関心領域１４のわずかな（色の）揺らぎを表すことができる。
【００７８】
他の信号処理ステップ１４４において、信号最適化及び信号改善方策が、特徴的な信号１４２に適用されることができ、改善された特徴的な信号１４６に至る。これに関して、フィルタリング、ウィンドウ化、などを含むいくつかの信号処理方策が企図されることができる。付加の信号抽出又は信号解析ステップ１４８において、関心のあるバイタルパラメータ１５０が、取得されることができる。場合によっては、バイタルパラメータ１５０の時系列表現及び／又は頻度ベースの表現が、基本的に関心のあるものであることが理解されるべきである。
【００７９】
例えば、本発明は、例えば控え目な遠隔患者モニタリングのようなヘルスケアの分野において、セキュリティモニタリングのような一般の監視の分野、及び例えばフィットネス機器のようないわゆるライフスタイル環境等において、適用されることができる。アプリケーションは、酸素飽和（パルスオキシメトリ）、心臓レート、血圧、心臓拍出量、血液灌流の変化、自律神経機能の評価、及び末梢血管疾患の検出のモニタリングを含むことができる。言うまでもなく、本発明による方法の実施形態において、ここに記述されるステップの幾つかは、変更された順序で又は同時に実行されることができる。更に、ステップのいくつかは、本発明の範囲から逸脱することなくスキップされることもできる。これは、特に、代替の信号処理ステップに当てはまる。開示された実施形態のいくつかは、ハードウェア実施形態、ソフトウェア実施形態、又は、ハードウェア及びソフトウェア要素を含む実施形態の形をとることができる。ある実施形態は、ファームウェア及びアプリケーションソフトウェアを含むことができるソフトウェアで実現される。
【００８０】
本発明は、図面及び上述の記述において詳しく図示され記述されているが、このような図示及び記述は、制限的なものではなく、説明的な又は例示的なものと考えられるべきである。本発明は、開示された実施形態に制限されない。開示された実施形態に対する他の変更は、図面、開示及び添付の請求項の検討により、請求項に記載の本発明を実施する際に当業者によって理解され達成されることができる。
【００８１】
請求項において、「含む、有する（comprising）」という語は、他の構成要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数性を除外しない。単一の要素又は他のユニットは、請求項に列挙されるいくつかのアイテムの機能を果たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。
【００８２】
コンピュータプログラムは、例えば他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光学記憶媒体又はソリッドステート媒体のような適切な媒体に記憶され／配布されることができるが、他の形式で、例えばインターネット又は他のワイヤード又はワイヤレス通信システムを通じて配布されることもできる。更に、他の実施形態は、コンピュータ又は命令を実行する任意の装置又はシステムによって又はそれと関連して使用されるプログラムコードを提供する、コンピュータが使用できる又はコンピュータ可読の媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムの形をとりうる。この開示の目的で、コンピュータが使用可能な又はコンピュータ可読の媒体は、概して、命令実行デバイスによって又は、それに関連して使用されるプログラムを含み、記憶し、通信し、伝播し、又は搬送することができる任意の有形の装置でありうる。
【００８３】
請求項における参照符号は、本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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