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公開番号2025130735
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2024027972
出願日2024-02-28
発明の名称測定装置及び測定方法
出願人シャープ株式会社
代理人個人,個人
主分類A61B 5/00 20060101AFI20250902BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】生体の生体現象の周期を反映した精度のよい生体情報を算出できる測定装置を提供する。
【解決手段】測定装置は、生体を撮像して取得された画像から算出される生体信号の値の時系列データである生体信号と、前記画像についての判定指標とを取得する時系列信号取得部と、前記生体信号を生体現象の周期に基づき所定の時間ごとにパルス信号に分割する生体情報算出部と、判定条件を満たす判定指標を算出可能である画像から算出された生体信号の値からなるパルス信号を採用するパルス判定部と、を備え、前記生体情報算出部は、前記パルス判定部によって採用されたパルス信号を用いて生体情報を算出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
生体を撮像して時系列データとして画像を取得する撮像部と、
前記画像から算出される前記生体に関わる値である生体信号の時間的な変化を示す時系列生体信号を取得し、さらに前記生体信号に時間的に紐づけられた判定指標を取得する時系列信号取得部と、
前記時系列生体信号を前記生体の生体現象の周期に基づく所定時間ごとに分割してパルス信号を抽出する生体情報算出部と、
前記判定指標が所定の判定条件を満たすかを判定し、前記判定条件を満たす前記判定指標に時間的に対応して紐づけられた前記パルス信号を採用するパルス判定部と、
を備え、
前記生体情報算出部は、前記パルス判定部によって採用された前記パルス信号を用いて前記生体に関わる生体情報を算出する
測定装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記生体信号の値が算出された前記画像が撮像された時間を示す時点において、前記生体信号の値は、各々の前記時点に撮像された前記画像に含まれる関心領域内の画素の画素値から算出される
請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記判定指標は、前記関心領域の画素数を示し、
前記判定条件は、前記画素数が第１判定閾値を超えることである
請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記判定指標は、互いに異なる前記時点に取得された前記画像に含まれる前記関心領域間の変位を示し、
前記判定条件は、前記変位が第２判定閾値以下であることである
請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項５】
前記判定指標は、前記画像から算出される前記生体の単位時間当たりの運動回数を示し、
前記判定条件は、前記運動回数が第３判定閾値以下であることである
請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項６】
前記運動回数は、前記単位時間当たりの瞬目の回数である
請求項５に記載の測定装置。
【請求項７】
前記測定装置の空間的な変化量を示す外乱情報を取得する外乱測定部
を更に備え、
前記判定指標は、前記変化量を示し、
前記判定条件は、前記変化量が第４判定閾値以下であることである
請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項８】
前記生体情報算出部は、所定パルス数以上及び所定時間以上の少なくとも一方を満たす複数のパルス信号に基づいて前記生体情報を算出する
請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項９】
生体を撮像して時系列データとして画像を取得する工程と、
前記画像から算出される前記生体に関わる値である生体信号の時間的な変化を示す時系列生体信号を取得し、さらに前記生体信号に時間的に紐づけられた判定指標を取得する工程と、
前記時系列生体信号を前記生体の生体現象の周期に基づく所定時間ごとに分割してパルス信号を抽出する工程と、
前記判定指標が所定の判定条件を満たすかを判定する工程と、
前記判定条件を満たす前記判定指標に時間的に対応して紐づけられた前記パルス信号を用いて前記生体に関わる生体情報を算出する工程と、
を含む
測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、測定装置及び測定方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、人の画像を検出する人画像検出部と、人の生体信号を検出する生体信号検出部と、生体信号部の検出結果を出力する制御部とを備える。特許文献１に開示された生命徴候検出装置は、生体信号によって示される生体値が所定の正常範囲内であり、人画像検出部の検出領域に動かずに人が存在すると判定した場合、生体信号検出部が故障していないと判定し、生体信号に基づく生体情報を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－０１９８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
生命活動の周期には生体の健康状態が反映されていることがある。例えば心拍、呼吸等の生体現象は増加と減少のサイクルを繰り返すような周期を持つ。生体を測定することで得られる生体信号の中には、こうした生体現象の周期を反映したものがあり、その信号の周期性の解析から生体の健康状態の情報を得ることができる。例えば脈拍センサ、パルスオキシメーターで測定して得られる信号などである。しかし、測定に悪影響を及ぼす外乱が生じた場合には検出される生体信号にノイズが含まれてしまい、こうした生体信号は生体現象に基づく周期性を適切に示さないおそれがある。なお、ここでの「外乱」とはシステム外部からの予期しない影響、あるいは装置が外部から受ける望ましくない干渉を示し、特定の制御系における信号を示すものではない。
【０００５】
特許文献１に開示された技術においては脈拍センサと画像検出装置を用い、運転手の画像検出がある場合は脈拍情報を出力し、運転手の画像検出無しの場合は脈拍情報を出力しない。しかし運転手の体動のような外乱は秒単位で非連続的に生じることがある。脈は心臓の周期的な時間変動を反映したものであるためその動きに合わせて脈の拍動も周期的に時間変動しており、一般にはこの周期性を検出して脈拍を算出するため、拍動の周期に基づいて検出できることが望ましい。しかし周期の途中で画像検出に失敗した場合は拍動の算出が周期の途中で途切れることになり、周期性が崩れた不完全な拍動に基づいて脈拍を算出することになる。その結果、特許文献１に開示された技術においては、測定に悪影響を及ぼす外乱が生じた場合、精度よく生体情報を算出できないおそれがある。そこで、本開示の一態様は、生体の生体現象のサイクルを反映した精度のよい生体情報を算出できる測定装置及び測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る測定装置は、生体を撮像して時系列データとして画像を取得する撮像部と、前記画像から算出される前記生体に関わる値である生体信号の時間的な変化を示す時系列生体信号を取得し、さらに前記生体信号に時間的に紐づけられた判定指標を取得する時系列信号取得部と、前記時系列生体信号を前記生体の生体現象の周期に基づく所定時間ごとに分割してパルス信号を抽出する生体情報算出部と、前記判定指標が所定の判定条件を満たすかを判定し、前記判定条件を満たす前記判定指標に時間的に対応して紐づけられた前記パルス信号を採用するパルス判定部と、を備え、前記生体情報算出部は、前記パルス判定部によって採用された前記パルス信号を用いて前記生体に関わる生体情報を算出する。
【０００７】
本開示の一態様に係る測定方法は、生体を撮像して時系列データとして画像を取得する工程と、前記画像から算出される前記生体に関わる値である生体信号の時間的な変化を示す時系列生体信号を取得し、さらに前記生体信号に時間的に紐づけられた判定指標を取得する工程と、前記時系列生体信号を前記生体の生体現象の周期に基づく所定時間ごとに分割してパルス信号を抽出する工程と、前記判定指標が所定の判定条件を満たすかを判定する工程と、前記判定条件を満たす前記判定指標に時間的に対応して紐づけられた前記パルス信号を用いて前記生体に関わる生体情報を算出する工程とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
測定装置の使用態様の一例を示す図である。
第一実施形態に係る測定装置の構成の一例を示すブロック図である。
関心領域の一例を示す図である。
関心領域内の画素数を示す判定指標の推移、及び判定閾値である閾値の一例を示すグラフである。
図４Ａに例示する判定指標の推移に示される時点におけるパルス信号の一例を示すグラフである。
第一実施形態に係る測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
第二実施形態に係る測定装置の構成の一例を示すブロック図である。
測定装置の変化量を示す判定指標の推移、及び判定閾値である閾値との一例を示すグラフである。
図７Ａに例示する測定装置の変化量の推移に示される時点におけるパルス信号の一例を示すグラフである。
第二実施形態に係る測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施形態１）
図１～図５を参照して、実施形態１について説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１０】
図１は、測定装置１００の使用態様の一例を示す図である。図１に例示するように、測定装置１００は、撮像部１０１を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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