非接触式受试者监测系统的制作方法

本技术涉及一种非接触式监测系统，特别涉及一种用于监测能够相对于环境光源移动的受试者的至少一个皮肤区域的系统。

背景技术：

1、在家中或在医院环境(诸如nicu)中被监测的患者可能需要定期和定量的评估，以便标识特定参数的清晰趋势线并执行适当的诊断。例如，为了定量测量胆红素，需要由红细胞分解产生的黄色色素，或者血液测试或者使用诸如所谓的biliccheck之类的基于光谱仪的系统的评估。作为另一个示例，为了测量血氧，最常用的是光电体积描记术(ppg)接触探针，其借助于用于固定其位置的胶带而被固定到受试者(例如幼儿)的皮肤，导致皮肤发炎和水疱。这些常规侵入式测量方法可能会对受试者造成显著的不适，并且因此应该被最小化，特别是当受试者是婴儿或幼儿时。因此，需要一种非接触式解决方案来不引人注意地监测幼儿的健康状况，尤其是在nicu中。

2、此外，因为对幼儿的监测在诊所和家中都是如此重要，所以非接触式远程监测可以提供监测幼儿的最佳手段，因为它是不引人注意的。非接触式幼儿监测中的挑战之一是在远程数据采集期间存在许多错误或伪影源。这些主要包括幼儿的运动和环境光的变化。

技术实现思路

1、本实用新型由权利要求来限定。

2、术语“变化的照明”可以指的是被控制以在向受试者提供高曝光和向受试者提供低曝光之间振荡的照明。对受试者的低曝光在至少一些实施例中可以意味着没有由光发射器提供的照明。

3、所提供的照明的变化优选地通过脉冲照明来实现。

4、脉冲照明也被认为是调制照明。

5、术语“脉冲照明”可以指的是在每个脉冲期间被控制为开启并且在每个脉冲之前和之后被控制为关闭的照明。

6、在至少一些实施例中，脉冲照明是周期性的。

7、在至少一些实施例中，术语“环境光校正”可以被认为是环境光去除，其中环境光对受试者的影响被去除，使得可以进行对至少一个皮肤区域的评估，例如对至少一个皮肤区域的颜色相关评估。

8、在本文中，术语“在时间上不同”可以意味着第二部分的各帧中的至少一些帧在与第一部分的各帧被捕获期间的时间段不同的时间段(例如随后的时间段)期间被捕获。

9、注意，术语“环境光校正图像”和“分割图像”旨在指代图像数据，并且因此这些术语都不应被理解为限于可经由显示设备显示的图像。

10、在一些实施例中，变化的照明可以是脉冲照明；可选地，其中脉冲照明的脉冲频率为至少70hz的频率。

11、换句话说，先前在捕获视频帧序列时使用的变化的照明可以是脉冲照明，可选地，其中脉冲照明的脉冲频率处于至少70hz的频率。

12、以至少70hz的频率提供的光可以有助于最小化对受试者的不适或可能的伤害，同时还有助于在视频帧序列的捕获期间提供充足的照明以促进环境光校正。

13、视频帧序列的帧速率可以是至少每秒24帧。

14、术语“帧速率”可以指的是被用于环境光校正和分割步骤的例如存储的视频帧序列的呈现速率。

15、至少每秒24帧、优选地至少每秒60帧的帧/呈现速率可以有助于确保对移动受试者的(多个)皮肤区域的有效跟踪。

16、在一些实施例中，帧速率等于捕获速率。

17、在一些实施例中，视频帧是滚动快门相机捕获的视频帧。

18、因此，上面提及的成像单元可以包括滚动快门相机或由滚动快门相机来定义。

19、变化的照明的频率可以与捕获视频帧的帧速率不协调/未协调。

20、谐波是具有被定义为基频的倍数的频率的周期性信号。因此，本文中的术语“不协调”意味着由光发射器提供的照明的频率不是捕获视频帧的帧速率的倍数积分。

21、为了解决在对受试者进行测量时不会对受试者造成不适的问题，提出了一种用于监测能够相对于环境光源移动的受试者的至少一个皮肤区域的系统。

22、根据一个方面，提供了一种用于监测能够相对于环境光源移动的受试者的至少一个皮肤区域的系统，该系统包括：光发射器；图像捕获单元；以及处理系统，该处理系统被配置为：接收在光发射器向受试者提供变化的照明时由图像捕获单元捕获的受试者的视频帧序列；使用在视频帧序列的第一部分的捕获期间由所述变化的照明引起的在所述第一部分的视频帧之间的变化的曝光来生成第一环境光校正图像；分割第一环境光校正图像以生成第一分割图像，在第一分割图像中标识至少一个皮肤区域；使用在视频帧序列的第二部分的捕获期间由所述变化的照明引起的在所述第二部分的视频帧之间的变化的曝光来生成第二环境光校正图像，第二部分在时间上不同于第一部分；以及分割第二环境光校正图像以生成第二分割图像，在第二分割图像中标识所述至少一个皮肤区域。

23、在一些实施例中，处理系统还可以被配置为控制图像捕获单元来捕获所述视频帧序列；和/或控制光发射器以向受试者提供所述脉冲照明。

24、通过本公开所提供的系统，借助于该系统所包括的光发射器、图像捕获单元、以及处理系统，使得能够生成标识受试者的至少一个皮肤区域的分割图像，从而实现不会对受试者造成不适的非接触式监测。

技术特征：

1.一种监测系统，用于监测能够相对于环境光源移动的受试者的至少一个皮肤区域，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述处理系统还被配置为控制所述图像捕获单元捕获所述视频帧的序列；和/或控制所述光发射器以向所述受试者提供所述变化的照明。

技术总结
公开了一种非接触式受试者监测系统，其适于监测能够相对于环境光源移动的受试者的至少一个皮肤区域。该系统包括：光发射器；图像捕获单元；以及处理系统，该处理系统被配置为：接收在光发射器向受试者提供变化的照明时由图像捕获单元捕获的受试者的视频帧序列；使用在视频帧序列的第一部分的捕获期间由所述变化的照明引起的在所述第一部分的视频帧之间的变化的曝光来生成第一环境光校正图像；分割第一环境光校正图像以生成第一分割图像，在第一分割图像中标识至少一个皮肤区域；使用在视频帧序列的第二部分的捕获期间由所述变化的照明引起的在所述第二部分的视频帧之间的变化的曝光来生成第二环境光校正图像，第二部分在时间上不同于第一部分；以及分割第二环境光校正图像以生成第二分割图像，在第二分割图像中标识所述至少一个皮肤区域。

技术研发人员：R·维哈根,J·A·帕勒洛,E·G·P·舒伊杰斯,M·达莫达兰,龙曦,M·J·A·阿塞尔曼,M·梅夫塔,R·乔希
受保护的技术使用者：皇家飞利浦有限公司
技术研发日：20230613
技术公布日：2024/5/27