>【附圖說明】
[0057]本發(fā)明的這些和其他方面將從下文描述的實施例變得顯而易見并將參考下文描述的實施例得到闡述。在附圖中:
[0058]圖1示出了指示示范性生命信號的對象運動的示意性圖示；
[0059]圖2示出了其中能夠使用本發(fā)明的設備的總體布局的示意性圖示；
[0060]圖3示出了包括要監(jiān)測的對象的布置的示意性圖示；
[0061]圖4示出了其中能夠使用本發(fā)明的移動式設備的示范性簡化圖示；
[0062]圖5示出了受整體運動影響的信號樣本的簡化示范性序列；
[0063]圖6圖示了用于生成增強的特性信號的示范性導出方法；
[0064]圖7示出了用于生成增強的特性信號的備選示范性導出方法；
[0065]圖8示出了監(jiān)測布置的備選示意性圖示；
[0066]圖9示出了監(jiān)測布置的又一個備選示意性圖示；
[0067]圖10例示了與期望的對象運動以及非指示性運動殘留相關的若干信號；
[0068]圖11示出了表示根據本發(fā)明的方法的實施例的若干步驟的說明性方框圖。
【具體實施方式】
[0069]圖1示出了經歷指示感興趣信號的運動的對象10的示意性圖示。對象10經歷指示性部分12的由于呼吸的特性運動。當呼吸時，肺或隔膜的擴張和收縮引起生物的特性部分的輕微運動，尤其是胸的上升和下降。腹式呼吸也能夠引起對象的身體的各自部分的特性運動。由各種生理過程引起的至少部分周期性運動模式能夠出現在許多生物中，尤其是在人類或動物中。如由箭頭16指示的，指示性部分12隨時間在收縮位置(由附圖標記12a、12c指示)與擴張位置(由附圖標記12b指示)之間運動。以范例的方式，基于這一運動模式(本文中也被稱為生理信息56，參考圖2)，能夠評估呼吸率或呼吸率變化。在指示性部分12隨時間搏動的同時，非指示性部分14依然實質上是不動的(就期望的運動模式而言)。當然，非指示性部分14也能夠隨時間經歷各種運動。然而，這一運動并不對應于指示性部分12的周期性搏動。
[0070]現在參考圖2，用于提取信息的設備由附圖標記18圖示并標示。設備18尤其適合于檢測對象10的指示性部分12的與生理信息相關的運動，在這點上也參考箭頭56。設備18能夠用于記錄表示對象10的圖像幀。能夠從由對象10發(fā)射或反射的電磁輻射20導出所述圖像幀。為了從所記錄的數據，例如從圖像幀的序列提取信息，能夠由傳感器模塊22觀測對象10的定義的部分。傳感器模塊22能夠以范例的方式由照相機所實現，所述照相機被適配為捕捉屬于電磁輻射20的至少一個光譜分量的信息。傳感器模塊22可以包括單個傳感器元件的陣列。例如，傳感器模塊22能夠使用諸如電荷耦合設備(CCD傳感器)的單個傳感器的線性陣列或矩陣陣列。然而，也仍能夠利用備選傳感器類型。值得注意的是，設備18也能夠被配置為處理已經預先記錄并且同時被存儲或被緩沖的輸入信號，即輸入數據流。在這一連接中，能夠由獨立遠程傳感器模塊執(zhí)行記錄。
[0071]如上面指示的，電磁輻射20能夠包含連續(xù)或離散的特性信號，所述連續(xù)或離散的特性信號被認為是高度指示所述至少一個部分周期性生命信號，但是另一方面，所述連續(xù)或分立的特性信號通常被諸如全局運動以及變化的照射條件的整體擾動所嚴重失真。在一些實施例中，所述設備能夠使用定義的照射源，或一般而言，輻射源24、28。照射源24能夠被認為是環(huán)境獨立的輻射源。照射源28能夠被認為是內部可控輻射源。輻射源24、28實質上發(fā)射撞擊對象10的入射福射26a、26b。通常，入射福射26a、26b至少部分地被對象10反射。此外，對于使用紅外或深紅外輻射的實施例而言，對象10也可以發(fā)射(或:生成)輻射部分，例如熱輻射。
[0072]用于獲得諸如呼吸相關的信號的生命信號的已知方法包括接觸式呼吸率監(jiān)測以及依賴于應用于感興趣對象的標記物的遠程呼吸率監(jiān)測。然而為此，需要侵擾式監(jiān)測。如上面指示的，備選方法指向利用特定圖像處理方法的遠程非侵擾式測量。
[0073]傳感器模塊22能夠被配置為將數據流30傳輸到接口 32。不用說，緩沖模塊也能夠被插入在傳感器模塊22和接口 30之間。在接口 32的下游可以提供穩(wěn)定化模塊34。實質上，穩(wěn)定化模塊34能夠被配置為對數據流30應用運動補償措施。這樣，內含在數據流30中的信號樣本的序列能夠被變換為導出的經運動補償的樣本的序列。在這一水平，運動補償指向能夠由對象10與傳感器模塊22之間的相對運動引起的整體運動。監(jiān)測環(huán)境通常包括對象10的至少部分，諸如墻、家具或者甚至對象10的非指示性部分的周圍元件，以及傳感器模塊22。在這些元件之間能夠出現非期望的相對運動。尤其是對于使用手持便攜式設備18，或者至少傳感器模塊22的移動式應用而言，所檢測到的信號樣本的序列能夠嚴重受震動或在傳感器模塊22的末端上引起的模糊效應的影響。通常，這些非期望的擾動的量級超過了期望的運動模式。如上面指示的，初步運動補償措施可以得到仍然包含運動相關的擾動(在下文中被稱為運動殘留)的信號樣本。本發(fā)明實質上解決了這一問題。
[0074]經運動補償的信號樣本的序列能夠被傳輸到提取器模塊36。提取器模塊36能夠被配置為從導出的運動補償樣本的序列導出至少一個特性信號。例如，提取器模塊36能夠被適配為在所述序列中尋找能夠歸因于期望的感興趣生命信號的細微周期運動。以這一方式導出的特性信號被認為被在初步運動補償措施之后仍然被上述運動殘留所失真。因此在優(yōu)選實施例中，所述提取器模塊還能夠被配置為導出假設也被運動殘留失真，然而不指示期望的運動模式的擾動相關的信號。實質上，特性信號導出能夠指向表示對象10中的指示性部分12的至少部分的定義的感興趣區(qū)域。相比之下，擾動相關的信號導出能夠指向在信號樣本中的非指示性運動區(qū)域之內選擇的不同的感興趣區(qū)域。非指示性運動區(qū)域可以包含固定背景的表示或存在于監(jiān)測環(huán)境中的周圍元件的表示。通常，這些元件被預期為是靜止的或不動的。因此，非指示性運動區(qū)域的至少部分能夠被用作允許比較性分析的參考感興趣區(qū)域，所述比較性分析最終得到具有相當高的信噪比的增強的特性信號。
[0075]信號增強模塊38也能夠被提供在設備18中。信號增強模塊38能夠被配置為在考慮到出現在導出的運動補償信號中的整體運動殘留的情況下處理至少一個特性信號。增強的特性信號能夠由信號增強模塊38生成。生成增強的特性信號可以基于從感興趣區(qū)域導出的特性信號，并且能夠優(yōu)選地涉及考慮所述擾動相關的信號。在一個實施例中，能夠從特性信號減去擾動相關的信號。以這一方式，能夠從特性信號移除運動殘留相關的“偏移”。
[0076]設備18還可以包括分析模塊40，所述分析模塊被配置為確定增強的特性信號的時間變量。尤其是，分析模塊40能夠被適配為尋找可歸因于期望的感興趣生命信號的主導頻率。因此，分析模塊40能夠使用若干信號處理方法。例如，分析模塊40能夠被配置為對增強的特性信號應用傅里葉變換或類似的積分變換，從而獲得增強的特性信號的頻率值或者甚至頻率域表示。
[0077]此外，能夠提供(后)處理模塊42，(后)處理模塊42能夠被配置為甚至進一步增強信號質量。為此，處理模塊42能夠被適配為應用濾波功能、修剪功能、取窗功能、加權功能、統(tǒng)計評估等。最終，能夠由處理單元50生成經處理的數據流44。經處理的數據流44能夠被輸送到接口 46。從而，經由接口 46，能夠得到輸出數據48，以用于進一步分析和/或用于顯示措施。(輸入)接口 32和(輸出)接口 46能夠由相同的(硬件)接口元件所實現。穩(wěn)定化模塊34、提取器模塊36、信號增強模塊38以及(如果有的話)分析模塊40以及處理模塊42能夠共同地由公共處理單元50實現。接口 32、46也能夠在容納各自的子部件的公共處理設備中連接于公共處理單元5。以范例的方式，處理單元50能夠由個人計算機或移動式計算設備實現。
[0078]在傳感器模塊22也共同地連接到處理器單元50的情況下，公共殼體可以容納各自的部件。在這一連接中，整體系統(tǒng)邊界由附圖標記52指示。附圖標記52也可以指的是用于設備18的公共殼體。如果期望這樣的集成方法，則所述設備能夠由諸如智能手機、平板計算設備或移動式健康監(jiān)測設備的移動式設備所實現。這些設備能夠使用集成傳感器模塊(照相機)22或至少可連接到獨立傳感器模塊(照相機)22。在另一個示范性配置中，設備18是靜止設備，而至少傳感器模塊22是便攜的。傳感器模塊22能夠經由適合的線纜連接或無線連接耦合到靜止處理單元50。
[0079]參考圖3，呈現了其中非侵擾式生命信號監(jiān)測被執(zhí)行的公共環(huán)境。對象10，例如呆在床中的患者休息在支撐體上?？蓺w屬于非指示性部分14(圖1)的對象10的頭部是暴露的并且是擱于枕上的，而指示性部分12 (例如，胸部)由毯子64所覆蓋。因此，由指示性部分12的運動所引起的期望的信號被減弱或隱藏。因此，非侵擾式信號檢測是相當困難的。這尤其作用于當利用便攜式移動監(jiān)測設備18a時。監(jiān)測設備18a能夠包括手柄70，用戶可以抓住手柄70以保持設備18并且對設備18進行取向。設備18a，尤其是傳感器模塊22能夠被定位并且取向，使得能夠觀測經歷指示性運動模式的指示性部分12。在圖3中，軸60指示感興趣周期性運動的預期方向。沿這一軸60的周期性對象運動能夠表示期望的生理信息56。相比之下，在其他方向中的潛在對象運動(參考附圖標記62a、62b)被認為是非指示性的，并且因此不是特別感興趣。圖3中示出的監(jiān)測環(huán)境還可以包括靜止客體，參考附圖標記66。靜止客體可以充當用于運動殘留補償的參考客體。因此，靜止客體66(例如，椅子)也可以存在于傳感器模塊22的視場中。對于移動式或便攜式應用而言，當觀測對象10時傳感器模塊22可以經歷位置改變和取向改變。傳感器模塊22運動可以包括沿若干軸或圍繞若干軸的運動，參考附圖標記72a、72b、72c。
[0080]圖4圖示了包括移動式設備18b的備選實施例。由于諸如移動電話、平板計算機、筆記本電腦的移動式設備是容易得到的，并且此外常常包括適當的照相機，所以能夠實施適合的控