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公開番号2025124100
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-26
出願番号2024019894
出願日2024-02-14
発明の名称生体信号取得装置、生体信号取得方法及び生体信号取得プログラム
出願人シャープ株式会社
代理人個人,個人
主分類A61B 5/02 20060101AFI20250819BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】生体の状態が高い精度で反映された生体信号を取得することができる生体信号取得装置、生体信号取得方法及び生体信号取得プログラムを提供する。
【解決手段】生体信号取得装置は、撮像条件にしたがって撮像を行って互いに異なるふたつ以上の波長帯にそれぞれ対応するふたつ以上のチャンネルに含まれる各チャンネルの複数の画素の画素値を出力する撮像部と、前記複数の画素の画素値に含まれる、生体が写った領域内の複数の領域内画素の画素値から前記各チャンネルの代表値を算出する代表値算出部と、前記各チャンネルの代表値が前記各チャンネルの設定値以上となるように前記撮像条件を設定する制御部と、前記ふたつ以上のチャンネルの代表値から生体信号を算出する生体信号算出部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
撮像条件にしたがって撮像を行って互いに異なるふたつ以上の波長帯にそれぞれ対応するふたつ以上のチャンネルに含まれる各チャンネルの複数の画素の画素値を出力する撮像部と、
前記複数の画素の画素値に含まれる、生体が写った領域内の複数の領域内画素の画素値から前記各チャンネルの代表値を算出する代表値算出部と、
前記各チャンネルの代表値が前記各チャンネルの設定値以上となるように前記撮像条件を設定する制御部と、
前記ふたつ以上のチャンネルの代表値から生体信号を算出する生体信号算出部と、
を備える生体信号取得装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記各チャンネルの設定値は、前記複数の画素の画素値が取りうる範囲の中心値以上である
請求項１に記載の生体信号取得装置。
【請求項３】
前記生体信号は、脈波を示す信号である
請求項１に記載の生体信号取得装置。
【請求項４】
前記撮像条件は、前記各チャンネルのゲインを含み、
前記複数の画素の画素値は、第１のビット長を有し、
前記撮像部は、
前記複数の画素の画素信号を出力する画素信号出力部と、
前記複数の画素の画素信号を量子化して前記第１のビット長より長い第２のビット長を有する前記複数の画素の増幅前画素値を得る量子化部と、
前記複数の画素の増幅前画素値を前記各チャンネルのゲインで増幅して前記第２のビット長を有する前記複数の画素の増幅後画素値を得る増幅部と、
前記複数の画素の増幅後画素値を前記複数の画素の画素値に変換する変換部と、
を備える
請求項１に記載の生体信号取得装置。
【請求項５】
前記複数の領域内画素の画素値から前記各チャンネルの代表値を算出することは、前記各チャンネルのゲイン及び前記各チャンネルのゲインが設定された後に前記撮像部により出力された前記複数の領域内画素の設定後画素値から前記複数の領域内画素の増幅前画素値の推定値であり前記第２のビット長を有する前記複数の領域内画素の推定画素値を推定し、前記複数の領域内画素の推定画素値から前記各チャンネルの代表値を算出することを含む
請求項４に記載の生体信号取得装置。
【請求項６】
前記各チャンネルのゲイン及び前記各チャンネルのゲインが設定された後に前記撮像部により出力された前記複数の画素の設定後画素値から前記複数の画素の増幅前画素値の推定値である前記複数の画素の推定画素値を推定し、前記複数の画素の推定画素値に応じた画像をディスプレイに表示させるディスプレイ制御部を備える
請求項４に記載の生体信号取得装置。
【請求項７】
前記撮像条件は、前記各チャンネルのゲインを含み、
前記撮像部は、
前記複数の画素の画素信号を出力する画素信号出力部と、
前記複数の画素の画素信号を前記各チャンネルのゲインで増幅して前記複数の画素の増幅後画素信号を得る増幅回路と、
前記複数の画素の増幅後画素信号を量子化して前記複数の画素の画素値を得る量子化部と、
を備える
請求項１に記載の生体信号取得装置。
【請求項８】
前記複数の画素の画素値は、第１のビット長を有し、
前記複数の領域内画素の画素値から前記各チャンネルの代表値を算出することは、前記各チャンネルのゲイン及び前記各チャンネルのゲインが設定された後に前記撮像部により出力された前記複数の領域内画素の設定後画素値から前記各チャンネルのゲインが設定される前に前記増幅回路により出力された前記複数の領域内画素の設定前画素信号の大きさをそれぞれ示し前記第１のビット長より長い第２のビット長を有する前記複数の領域内画素の推定画素値を推定し、前記複数の領域内画素の推定画素値から前記各チャンネルの代表値を算出することを含む
請求項７に記載の生体信号取得装置。
【請求項９】
前記各チャンネルのゲイン及び前記各チャンネルのゲインが設定された後に前記撮像部により出力された前記複数の画素の設定後画素値から前記各チャンネルのゲインが設定される前に前記増幅回路により出力された前記複数の画素の設定前画素信号の大きさをそれぞれ示す前記複数の画素の推定画素値を推定し、前記複数の画素の推定画素値に応じた画像をディスプレイに表示させるディスプレイ制御部を備える
請求項７に記載の生体信号取得装置。
【請求項１０】
前記撮像条件を設定することは、前記ふたつ以上のチャンネルのゲインを前記ふたつ以上のチャンネルの基準ゲインからそれぞれ変更することを含む
請求項４から９までのいずれかに記載の生体信号取得装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、生体信号取得装置、生体信号取得方法及び生体信号取得プログラムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、撮像制御装置を開示する。当該撮像制御装置は、生体画像内の肌領域の画素のＲ信号値の分布の平均値μｒ、Ｇ信号値の分布の平均値μｇ及びＢ信号値の分布の平均値μｂが、条件μｒ＜Ｒｍａｘ、｜μｇ－Ｓｔ｜＜ε及びμｂ＞Ｂｍｉｎを満たすように、露光時間、ゲイン、ホワイトバランス等を制御する。これにより、ヘモグロビンにより吸収されるＧの光の光強度の変化に対するＧ信号値の変化を大きくすることができる。これにより、生体信号の信号雑音比を大きくすることができる（段落００１０，００３４，００８２及び００８５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１７７８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された撮像制御装置においては、Ｇ信号値を、生体信号を検出するのに適した範囲内に収めることができる。しかし、Ｒ信号値及びＢ信号値を、生体信号及びノイズを検出するのに適した範囲内に収めることができない。このため、Ｇ信号値から生体信号を検出する際にＲ信号値及びＢ信号値を用いてノイズを除去することができない。
【０００５】
本開示は、この問題に鑑みてなされた。本開示は、例えば、生体の状態が高い精度で反映された生体信号を取得することができる生体信号取得装置、生体信号取得方法及び生体信号取得プログラム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】
本開示の第１の態様の生体信号取得装置は、撮像条件にしたがって撮像を行って互いに異なるふたつ以上の波長帯にそれぞれ対応するふたつ以上のチャンネルに含まれる各チャンネルの複数の画素の画素値を出力する撮像部と、前記複数の画素の画素値に含まれる、生体が写った領域内の複数の領域内画素の画素値から前記各チャンネルの代表値を算出する代表値算出部と、前記各チャンネルの代表値が前記各チャンネルの設定値以上となるように前記撮像条件を設定する制御部と、前記ふたつ以上のチャンネルの代表値から生体信号を算出する生体信号算出部と、を備える。
【０００７】
本開示の第２の態様の生体信号取得方法は、撮像条件にしたがって撮像を行って互いに異なるふたつ以上の波長帯にそれぞれ対応するふたつ以上のチャンネルに含まれる各チャンネルの複数の画素の画素値を出力することと、前記複数の画素の画素値に含まれる、生体が写った領域内の複数の領域内画素の画素値から前記各チャンネルの代表値を算出することと、前記各チャンネルの代表値が前記各チャンネルの設定値以上となるように前記撮像条件を設定することと、前記ふたつ以上のチャンネルの代表値から生体信号を算出することと、を備える。
【０００８】
本開示の第３の態様の生体信号取得プログラムは、撮像部に、撮像条件にしたがって撮像を行わせて互いに異なるふたつ以上の波長帯にそれぞれ対応するふたつ以上のチャンネルに含まれる各チャンネルの複数の画素の画素値を出力させることと、前記複数の画素の画素値に含まれる、生体が写った領域内の複数の領域内画素の画素値から前記各チャンネルの代表値を算出することと、前記各チャンネルの代表値が前記各チャンネルの設定値以上となるように前記撮像条件を設定することと、前記ふたつ以上のチャンネルの代表値から生体信号を算出することと、をコンピュータに実行させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態の脈波信号取得装置のブロック図である。
第１実施形態の脈波信号取得装置に備えられる撮像部により行われる処理の内容を示す図である。
第１実施形態の脈波信号取得装置に備えられる制御部により行われる処理の内容を示す図である。
第１実施形態の脈波信号取得装置に備えられる制御部により行われる処理の内容を示す図である。
第１実施形態の脈波信号取得装置に備えられる代表値算出部により行われる処理の内容を示す図である。
第１実施形態の脈波信号取得装置に備えられる制御部により行われる処理に用いられる値の関係を示す図である。
第１実施形態の脈波信号取得装置に備えられる代表値算出部、制御部及び脈波信号算出部により行われる処理の内容を示す図である。
第１実施形態の第１変形例の脈波信号取得装置に備えられる代表値算出部、制御部及び脈波信号算出部により行われる処理の内容を示す図である。
第１実施形態の脈波信号算出装置に備えられる代表値算出部及び制御部により望ましくは行われる処理の内容を示す図である。
第１実施形態の脈波信号取得装置に備えられる撮像部のブロック図である。
第１実施形態の第２変形例及び第２実施形態の第１変形例の脈波信号取得装置に備えられる代表値算出部により行われる処理の内容を示す図である。
第１実施形態の第３変形例及び第２実施形態の第２変形例の脈波信号取得装置に備えられるディスプレイ制御部により行われる処理の内容を示す図である。
第１実施形態の脈波信号取得装置に備えられる代表値算出部、脈波信号算出部、制御部及びディスプレイ制御部となるコンピュータのブロック図である。
第１実施形態の脈波信号取得装置により行われる処理の流れを示すフローチャートである。
第２実施形態の脈波信号取得装置に備えられる撮像部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。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。
（【００１１】以降は省略されています）

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