JPH11276443A - 被介護者観測装置及びその方法 - Google Patents
被介護者観測装置及びその方法Info
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- JPH11276443A JPH11276443A JP10081330A JP8133098A JPH11276443A JP H11276443 A JPH11276443 A JP H11276443A JP 10081330 A JP10081330 A JP 10081330A JP 8133098 A JP8133098 A JP 8133098A JP H11276443 A JPH11276443 A JP H11276443A
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被介護者の呼吸パターンを間断なく計測で
き、かつ、非呼吸体動等の発生を確実に検出する呼吸モ
ニタリング装置を提供する。 【解決手段】 呼吸モニタリング装置Ｓ６は、局所領域
位置・大きさ設定部Ｓ７と呼吸パターン測定部Ｓ８より
構成され、局所領域位置・大きさ設定部Ｓ７は、時間差
分を行う局所領域候補の位置と大きさを複数個設定し、
呼吸パターン測定部Ｓ８は、この各局所領域に含まれる
画素の時間差分を逐次計算、解析することにより、呼吸
パターングラフと呼吸数を蓄積・表示する。
き、かつ、非呼吸体動等の発生を確実に検出する呼吸モ
ニタリング装置を提供する。 【解決手段】 呼吸モニタリング装置Ｓ６は、局所領域
位置・大きさ設定部Ｓ７と呼吸パターン測定部Ｓ８より
構成され、局所領域位置・大きさ設定部Ｓ７は、時間差
分を行う局所領域候補の位置と大きさを複数個設定し、
呼吸パターン測定部Ｓ８は、この各局所領域に含まれる
画素の時間差分を逐次計算、解析することにより、呼吸
パターングラフと呼吸数を蓄積・表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動画像を解析する
ことにより被介護者の生理状態を観測する装置または方
法に関するものである。。
ことにより被介護者の生理状態を観測する装置または方
法に関するものである。。
【０００２】
【従来の技術】近年、我が国においても高齢者の占める
割合が増加傾向にあり、２０２０年には６５歳以上の高
齢者が全人口の４分の１を超え、この状態が１世紀続く
と予想されている。これに伴い、寝たきりや痴呆といっ
た介護の必要な人（以下、「被介護者」という）の数も
大幅に増加する。要介護高齢者の発生率は加齢に伴い増
加し、現在、６５〜６９才では１．５％程度であるが、
８５才以上では２４％に達する。一方、この介護を行う
人自体も配偶者などの高齢者が５割以上を占めており、
深刻な社会問題となりつつある。このため、被介護者の
生理状態を非接触で簡便に観測し、異常が発生したとき
に警報を発する装置及び方法が期待されており、被介護
者を撮影した動画像上の局所領域の差分情報を解析する
ことにより呼吸に伴う体動を計測する手法が提案され、
注目を集めている（石原 他、「ビデオ信号差分処理に
よる在宅医療支援システム」、日本ＭＥ学会 包括医療
におけるマルチメディア研究会報告集、vol.２,No.１,p
p.１- ４,1997.7 ）。
割合が増加傾向にあり、２０２０年には６５歳以上の高
齢者が全人口の４分の１を超え、この状態が１世紀続く
と予想されている。これに伴い、寝たきりや痴呆といっ
た介護の必要な人（以下、「被介護者」という）の数も
大幅に増加する。要介護高齢者の発生率は加齢に伴い増
加し、現在、６５〜６９才では１．５％程度であるが、
８５才以上では２４％に達する。一方、この介護を行う
人自体も配偶者などの高齢者が５割以上を占めており、
深刻な社会問題となりつつある。このため、被介護者の
生理状態を非接触で簡便に観測し、異常が発生したとき
に警報を発する装置及び方法が期待されており、被介護
者を撮影した動画像上の局所領域の差分情報を解析する
ことにより呼吸に伴う体動を計測する手法が提案され、
注目を集めている（石原 他、「ビデオ信号差分処理に
よる在宅医療支援システム」、日本ＭＥ学会 包括医療
におけるマルチメディア研究会報告集、vol.２,No.１,p
p.１- ４,1997.7 ）。
【０００３】上記提案方法においては、体動を観測する
ために差分を行う局所領域は観測者が予め手動で設定せ
ねばならず、この設定に熟練を要し、かつ、被介護者が
寝返り等の呼吸以外の大きな体動を行った際にはこの局
所領域を手動で再設定せねばならず、簡便に利用できな
いといった課題があった。
ために差分を行う局所領域は観測者が予め手動で設定せ
ねばならず、この設定に熟練を要し、かつ、被介護者が
寝返り等の呼吸以外の大きな体動を行った際にはこの局
所領域を手動で再設定せねばならず、簡便に利用できな
いといった課題があった。
【０００４】そのため、エッジ及び明度分布を測定・解
析することにより局所領域の最適な位置を自動設定する
方法も提案されている（渡辺 他、「画像処理装置及び
被介護者観測装置」、特願平９−２４２６７３号）。
析することにより局所領域の最適な位置を自動設定する
方法も提案されている（渡辺 他、「画像処理装置及び
被介護者観測装置」、特願平９−２４２６７３号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の被介護者
観測装置においては、被介護者の体動を観測するために
差分を行う局所領域は画像中に１カ所に限定されていた
ため、局所領域の設定時は呼吸パターンが観測できない
という問題点があった。
観測装置においては、被介護者の体動を観測するために
差分を行う局所領域は画像中に１カ所に限定されていた
ため、局所領域の設定時は呼吸パターンが観測できない
という問題点があった。
【０００６】また、被介護者が寝返りなどの非呼吸体動
が発生した場合に、これを確実に検出することが困難で
あるといった問題点があった。
が発生した場合に、これを確実に検出することが困難で
あるといった問題点があった。
【０００７】図１から図４に基づいてその従来の被介護
者観測装置について説明する。
者観測装置について説明する。
【０００８】図１の被介護者Ｓ１が椅子に座っている状
態を例に、画像の時間差分による呼吸モニタリング装置
Ｓ３の動作原理を示す。
態を例に、画像の時間差分による呼吸モニタリング装置
Ｓ３の動作原理を示す。
【０００９】呼吸モニタリング装置Ｓ３に接続されたＴ
ＶカメラＳ２により撮影された画像の撮影領域Ｓ４から
適切な局所領域（ＲＯＩ）Ｓ５を選択し、この領域Ｓ５
に含まれる各画素について時間差分を行い、この総和を
計算する。
ＶカメラＳ２により撮影された画像の撮影領域Ｓ４から
適切な局所領域（ＲＯＩ）Ｓ５を選択し、この領域Ｓ５
に含まれる各画素について時間差分を行い、この総和を
計算する。
【００１０】例えば、呼吸によりＴＶカメラＳ２に対し
左右に体動をしている肩の周辺に、肩周辺の服、及び背
景の明度が各々一様になるように局所領域Ｓ５を設定し
たとする。
左右に体動をしている肩の周辺に、肩周辺の服、及び背
景の明度が各々一様になるように局所領域Ｓ５を設定し
たとする。
【００１１】図２（ａ）に示すように、呼吸状態での肩
の背景の境界のエッジをａ、背景の明度をＸ、肩周辺の
服の明度をＹとする。
の背景の境界のエッジをａ、背景の明度をＸ、肩周辺の
服の明度をＹとする。
【００１２】図２（ｂ）に示すように、呼気によりΔｔ
秒後に肩のエッジがｂまで動き、この動いた部分の面積
をＡとすると、時間差分量は（Ｙ−Ｘ）Ａとなる。
秒後に肩のエッジがｂまで動き、この動いた部分の面積
をＡとすると、時間差分量は（Ｙ−Ｘ）Ａとなる。
【００１３】図２（ｃ）に示すように、呼吸による体動
は周期的な動きとなるため、２Δｔ後には肩エッジはａ
の位置に戻り、時間差分量は（Ｘ−Ｙ）Ａとなる。
は周期的な動きとなるため、２Δｔ後には肩エッジはａ
の位置に戻り、時間差分量は（Ｘ−Ｙ）Ａとなる。
【００１４】以下、図２（ｅ）に示すように、３Δｔ、
４Δｔ後の時間差分量は、（Ｙ−Ｘ）Ａと（Ｘ−Ｙ）Ａ
を交互に繰り返す。
４Δｔ後の時間差分量は、（Ｙ−Ｘ）Ａと（Ｘ−Ｙ）Ａ
を交互に繰り返す。
【００１５】これをグラフに示したのが図３で、２Δｔ
を周期、振幅が（Ｙ−Ｘ）Ａの周期波形となる（本例で
は、Ｙ＞Ｘと仮定している。これが逆になると、グラフ
は時間軸に対称に反転するが、周期は変化しない）。
を周期、振幅が（Ｙ−Ｘ）Ａの周期波形となる（本例で
は、Ｙ＞Ｘと仮定している。これが逆になると、グラフ
は時間軸に対称に反転するが、周期は変化しない）。
【００１６】そして、被介護者の呼吸が停止した場合は
体動が観測されなくなり、時間差分量が０に近くなるた
め、容易に検知できる。
体動が観測されなくなり、時間差分量が０に近くなるた
め、容易に検知できる。
【００１７】しかし、一般的には被介護者は図１のよう
に椅子に座っているよりは図４に示すように寝ている状
態が多く、適切な局所領域を自動的に選択することは容
易ではない。また、体のひねりなどの呼吸以外の大きな
体動を行った場合は、必ずしもこの局所領域において被
形の周期、振幅が変化するわけではない。呼吸による変
化は胸周囲に局在するのに対して、寝返り、伸びなどの
非呼吸体動は体全体が動くため、大局的に観測すること
により安定に検出が行う必要がある。
に椅子に座っているよりは図４に示すように寝ている状
態が多く、適切な局所領域を自動的に選択することは容
易ではない。また、体のひねりなどの呼吸以外の大きな
体動を行った場合は、必ずしもこの局所領域において被
形の周期、振幅が変化するわけではない。呼吸による変
化は胸周囲に局在するのに対して、寝返り、伸びなどの
非呼吸体動は体全体が動くため、大局的に観測すること
により安定に検出が行う必要がある。
【００１８】そこで本発明は、以上の点を鑑み、被介護
者の呼吸パターンを間断なく計測でき、かつ、非呼吸体
動等の発生を確実に検出するための被介護者観測装置及
びその方法を提供することを目的とする。
者の呼吸パターンを間断なく計測でき、かつ、非呼吸体
動等の発生を確実に検出するための被介護者観測装置及
びその方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、動画
像を解析することにより被介護者の生理状態を観測する
被介護者観測装置において、前記被介護者が撮影された
一連の動画像における画像上に局所領域を複数設定する
局所領域設定手段と、前記局所領域設定手段によって画
像上に設定した複数の局所領域に含まれる明度情報をそ
れぞれ解析する明度解析手段と、前記明度解析手段によ
って解析された複数の局所領域の明度情報に基づいて前
記被介護者の動き情報を抽出する抽出手段とよりなるこ
とを特徴とする被介護者観測装置である。
像を解析することにより被介護者の生理状態を観測する
被介護者観測装置において、前記被介護者が撮影された
一連の動画像における画像上に局所領域を複数設定する
局所領域設定手段と、前記局所領域設定手段によって画
像上に設定した複数の局所領域に含まれる明度情報をそ
れぞれ解析する明度解析手段と、前記明度解析手段によ
って解析された複数の局所領域の明度情報に基づいて前
記被介護者の動き情報を抽出する抽出手段とよりなるこ
とを特徴とする被介護者観測装置である。
【００２０】上記被介護者観測装置の動作状態について
説明する。
説明する。
【００２１】局所領域設定手段は、前記被介護者が撮影
された一連の動画像における画像上に局所領域を複数設
定する。
された一連の動画像における画像上に局所領域を複数設
定する。
【００２２】明度解析手段は、前記局所領域設定手段に
よって画像上に設定した複数の局所領域に含まれる明度
情報をそれぞれ解析する。
よって画像上に設定した複数の局所領域に含まれる明度
情報をそれぞれ解析する。
【００２３】抽出手段は、前記明度解析手段によって解
析された複数の局所領域の明度情報に基づいて前記被介
護者の動き情報を抽出する。
析された複数の局所領域の明度情報に基づいて前記被介
護者の動き情報を抽出する。
【００２４】これにより、被介護者の生理状態を非接触
で観測し、異常が発生したときに警報を発する装置及び
方法を簡便に実施することが可能となる。
で観測し、異常が発生したときに警報を発する装置及び
方法を簡便に実施することが可能となる。
【００２５】請求項２の発明は、前記抽出手段によって
抽出された複数の局所領域の動き情報の中で基準値より
小さい最大要素数のものを選択し、この選択された部分
集合に含まれる各局所領域の数及び位置を調査し、この
調査した局所領域の数がしきい値より大きい場合は、前
記被介護者が寝返りなどの非呼吸体動による変化が画面
の広範囲にわたって生じたと判定し、また、この調査し
た局所領域の数が前記しきい値より小さく、かつ、それ
ら局所領域の位置が近接している場合は、前記被介護者
の胸部周辺の動きを計測していると判定する判定手段を
付加したことを特徴とする請求項１に記載の被介護者観
測装置である。
抽出された複数の局所領域の動き情報の中で基準値より
小さい最大要素数のものを選択し、この選択された部分
集合に含まれる各局所領域の数及び位置を調査し、この
調査した局所領域の数がしきい値より大きい場合は、前
記被介護者が寝返りなどの非呼吸体動による変化が画面
の広範囲にわたって生じたと判定し、また、この調査し
た局所領域の数が前記しきい値より小さく、かつ、それ
ら局所領域の位置が近接している場合は、前記被介護者
の胸部周辺の動きを計測していると判定する判定手段を
付加したことを特徴とする請求項１に記載の被介護者観
測装置である。
【００２６】請求項３の発明は、前記抽出手段によって
抽出された複数の局所領域の動き情報を統合解析するこ
とにより、前記被介護者の寝返りなどの非呼吸体動と正
常呼吸を判別する判別手段を付加したことを特徴とする
請求項１に記載の被介護者観測装置である。
抽出された複数の局所領域の動き情報を統合解析するこ
とにより、前記被介護者の寝返りなどの非呼吸体動と正
常呼吸を判別する判別手段を付加したことを特徴とする
請求項１に記載の被介護者観測装置である。
【００２７】請求項３の発明は、動画像を解析すること
により被介護者の生理状態を観測する被介護者観測方法
において、前記被介護者が撮影された一連の動画像にお
ける画像上に局所領域を複数設定する局所領域設定ステ
ップと、前記局所領域設定ステップにおいて画像上に設
定した複数の局所領域に含まれる明度情報をそれぞれ解
析する明度解析ステップと、前記明度解析ステップにお
いて解析された複数の局所領域の情報に基づいて前記被
介護者の動き情報を抽出する抽出ステップとよりなるこ
とを特徴とする被介護者観測方法である。
により被介護者の生理状態を観測する被介護者観測方法
において、前記被介護者が撮影された一連の動画像にお
ける画像上に局所領域を複数設定する局所領域設定ステ
ップと、前記局所領域設定ステップにおいて画像上に設
定した複数の局所領域に含まれる明度情報をそれぞれ解
析する明度解析ステップと、前記明度解析ステップにお
いて解析された複数の局所領域の情報に基づいて前記被
介護者の動き情報を抽出する抽出ステップとよりなるこ
とを特徴とする被介護者観測方法である。
【００２８】請求項５の発明は、前記抽出ステップにお
いて抽出された複数の局所領域の動き情報の中で基準値
より小さい最大要素数のものを選択し、この選択された
部分集合に含まれる各局所領域の数及び位置を調査し、
この調査した局所領域の数がしきい値より大きい場合
は、前記被介護者が寝返りなどの非呼吸体動による変化
が画面の広範囲にわたって生じたと判定し、また、この
調査した局所領域の数が前記しきい値より小さく、か
つ、それら局所領域の位置が近接している場合は、前記
被介護者の胸部周辺の動きを計測していると判定する判
定ステップを付加したことを特徴とする請求項４に記載
の被介護者観測方法である。
いて抽出された複数の局所領域の動き情報の中で基準値
より小さい最大要素数のものを選択し、この選択された
部分集合に含まれる各局所領域の数及び位置を調査し、
この調査した局所領域の数がしきい値より大きい場合
は、前記被介護者が寝返りなどの非呼吸体動による変化
が画面の広範囲にわたって生じたと判定し、また、この
調査した局所領域の数が前記しきい値より小さく、か
つ、それら局所領域の位置が近接している場合は、前記
被介護者の胸部周辺の動きを計測していると判定する判
定ステップを付加したことを特徴とする請求項４に記載
の被介護者観測方法である。
【００２９】請求項６の発明は、前記抽出ステップにお
いて抽出された複数の局所領域の動き情報を統合解析す
ることにより、前記被介護者の寝返りなどの非呼吸体動
と正常呼吸を判別する判別ステップを付加したことを特
徴とする請求項３に記載の被介護者観測方法である。
いて抽出された複数の局所領域の動き情報を統合解析す
ることにより、前記被介護者の寝返りなどの非呼吸体動
と正常呼吸を判別する判別ステップを付加したことを特
徴とする請求項３に記載の被介護者観測方法である。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を説明す
る。
る。
【００３１】本実施例では、局所領域を複数設定するこ
とにより、非呼吸体動の検出性能を大幅に向上すると共
に、呼吸自動モニタリングを間断なく確実に行う呼吸モ
ニタリング装置Ｓ６を図５から図８に基づいて説明す
る。
とにより、非呼吸体動の検出性能を大幅に向上すると共
に、呼吸自動モニタリングを間断なく確実に行う呼吸モ
ニタリング装置Ｓ６を図５から図８に基づいて説明す
る。
【００３２】図５は、就寝中の被介護者Ｓ１の状態を観
測する説明図であり、呼吸モニタリング装置Ｓ６に接続
されたＴＶカメラＳ２により撮影された画像の撮影領域
Ｓ４から複数の局所領域を選択し、その観測を行うもの
である。
測する説明図であり、呼吸モニタリング装置Ｓ６に接続
されたＴＶカメラＳ２により撮影された画像の撮影領域
Ｓ４から複数の局所領域を選択し、その観測を行うもの
である。
【００３３】（呼吸モニタリング装置Ｓ６）図６は、本
実施例による呼吸モニタリング装置Ｓ６の全体構成であ
る。
実施例による呼吸モニタリング装置Ｓ６の全体構成であ
る。
【００３４】呼吸モニタリング装置Ｓ６は、局所領域位
置・大きさ設定部Ｓ７と呼吸パターン測定部Ｓ８より構
成される。
置・大きさ設定部Ｓ７と呼吸パターン測定部Ｓ８より構
成される。
【００３５】局所領域位置・大きさ設定部Ｓ７は、時間
差分を行う局所領域候補の位置と大きさを複数個設定す
る。
差分を行う局所領域候補の位置と大きさを複数個設定す
る。
【００３６】呼吸パターン測定部Ｓ８は、この各局所領
域に含まれる画素の時間差分を逐次計算、解析すること
により、呼吸パターングラフと呼吸数を蓄積・表示す
る。
域に含まれる画素の時間差分を逐次計算、解析すること
により、呼吸パターングラフと呼吸数を蓄積・表示す
る。
【００３７】（局所領域位置・大きさ設定部Ｓ７）図７
は、局所領域位置・大きさ設定部Ｓ７の詳細な構成例で
ある。
は、局所領域位置・大きさ設定部Ｓ７の詳細な構成例で
ある。
【００３８】本実施例では、局所領域の形状は画像平面
上の矩形領域とする。局所領域の中心位置は、局所領域
中心アドレス設定部Ｓ９により設定され、Ｘ方向、Ｙ方
向の大きさは各々独立に、Ｘ方向サイズ設定部Ｓ１０、
Ｙ方向サイズ設定部Ｓ１１により設定される。各局所領
域は図８（ａ）に示すように、重なりがないように設定
することも可能であり、また、図８（ｂ）に示すよう
に、一部が重なり合うように設定することも可能であ
る。
上の矩形領域とする。局所領域の中心位置は、局所領域
中心アドレス設定部Ｓ９により設定され、Ｘ方向、Ｙ方
向の大きさは各々独立に、Ｘ方向サイズ設定部Ｓ１０、
Ｙ方向サイズ設定部Ｓ１１により設定される。各局所領
域は図８（ａ）に示すように、重なりがないように設定
することも可能であり、また、図８（ｂ）に示すよう
に、一部が重なり合うように設定することも可能であ
る。
【００３９】（呼吸パターン測定部Ｓ８）図９は、呼吸
パターン測定部Ｓ８の詳細な構成例である。
パターン測定部Ｓ８の詳細な構成例である。
【００４０】呼吸パターン測定部Ｓ８は、時間差分計算
部Ｓ１２と呼吸トレンド情報抽出部Ｓ１３とよりなる。
部Ｓ１２と呼吸トレンド情報抽出部Ｓ１３とよりなる。
【００４１】時間差分計算部Ｓ１２は、局所領域位置・
大きさ設定部Ｓ７で設定した各局所領域内の差分値Ｄ
（ｔ）を計算する。差分値Ｄ（ｔ）は、各時刻ｔにおけ
る、呼吸周期から与えられる一定間隔ｋの画像間の差分
値である。
大きさ設定部Ｓ７で設定した各局所領域内の差分値Ｄ
（ｔ）を計算する。差分値Ｄ（ｔ）は、各時刻ｔにおけ
る、呼吸周期から与えられる一定間隔ｋの画像間の差分
値である。
【００４２】本実施例では以下の式で与えられる絶対値
差分の総和値を採用する。しかし、これに限定されるも
のではない。
差分の総和値を採用する。しかし、これに限定されるも
のではない。
【００４３】
【数１】 ここで、ｋは差分する時間間隔、（ｘ，ｙ）は、この局
所領域に含まれる各点のｘ，ｙ座標、Ｉx,y （ｔ）は
この点の時刻ｔにおける明度である。
所領域に含まれる各点のｘ，ｙ座標、Ｉx,y （ｔ）は
この点の時刻ｔにおける明度である。
【００４４】呼吸トレンド情報抽出部Ｓ１３は、この差
分値Ｄ（ｔ）を解析することにより、呼吸数などの呼吸
トレンド情報を計測し記憶する。
分値Ｄ（ｔ）を解析することにより、呼吸数などの呼吸
トレンド情報を計測し記憶する。
【００４５】図１０に示すように、呼吸トレンド情報抽
出部Ｓ１３は、差分値パターン解析部Ｓ１４と統合判定
部Ｓ１５とメモリＳ１６より構成される。
出部Ｓ１３は、差分値パターン解析部Ｓ１４と統合判定
部Ｓ１５とメモリＳ１６より構成される。
【００４６】差分値パターン解析部Ｓ１４では、各時点
における各局所領域ｉの差分値Ｄｉ（ｔ）の集合から、
一定のしきい値以上の値を持つものを変化領域として抽
出し、さらに、これら抽出した結果の各部分集合の平均
値、分散値を計算する。
における各局所領域ｉの差分値Ｄｉ（ｔ）の集合から、
一定のしきい値以上の値を持つものを変化領域として抽
出し、さらに、これら抽出した結果の各部分集合の平均
値、分散値を計算する。
【００４７】統合判定部Ｓ１５では、これら各部分集合
の中で分散値が一定のしきい値より小さい最大要素数の
ものを選択し、この選択された部分集合に含まれる各局
所領域の数及び位置を調べる。
の中で分散値が一定のしきい値より小さい最大要素数の
ものを選択し、この選択された部分集合に含まれる各局
所領域の数及び位置を調べる。
【００４８】この調べた局所領域の数が一定のしきい値
より大きい場合は、寝返りなどの非呼吸体動による変化
が画面の広範囲に渡って生じたと判定し、呼吸パターン
表示の一時停止などの処理を行う。
より大きい場合は、寝返りなどの非呼吸体動による変化
が画面の広範囲に渡って生じたと判定し、呼吸パターン
表示の一時停止などの処理を行う。
【００４９】また、この調べた局所領域の数がしきい値
以下かつ位置が近接している場合は、胸部周辺の動きを
計測していると判定し、この部分集合に対応する差分値
の平均値を統合呼吸変化量として選択し、呼吸パターン
表示、呼吸数計測などの処理に利用するためにメモリＳ
１６に記憶する。
以下かつ位置が近接している場合は、胸部周辺の動きを
計測していると判定し、この部分集合に対応する差分値
の平均値を統合呼吸変化量として選択し、呼吸パターン
表示、呼吸数計測などの処理に利用するためにメモリＳ
１６に記憶する。
【００５０】さらに、この調べた局所領域の数がしきい
値以下かつ位置が近接していない場合は、ＴＶ画面のち
らつきの投影などの外乱による変化が混入したと判定
し、この場合も呼吸パターン表示の一時停止などの処理
を行う。
値以下かつ位置が近接していない場合は、ＴＶ画面のち
らつきの投影などの外乱による変化が混入したと判定
し、この場合も呼吸パターン表示の一時停止などの処理
を行う。
【００５１】変 更 例 なお、本発明は上記実施例に記載した内容に限定される
ものではない。
ものではない。
【００５２】例えば、呼吸パターン測定部Ｓ８におい
て、各局所領域における呼吸トレンド情報をメモリＳ１
６に記憶したが、この代わり、またはこれと併用して呼
吸トレンドパターン出力部を設け、画面に表示しても構
わない。
て、各局所領域における呼吸トレンド情報をメモリＳ１
６に記憶したが、この代わり、またはこれと併用して呼
吸トレンドパターン出力部を設け、画面に表示しても構
わない。
【００５３】また、呼吸トレンドパターンを表示する代
わり、またはこれと合わせて、ブザー等の警報音を出力
することも可能である。
わり、またはこれと合わせて、ブザー等の警報音を出力
することも可能である。
【００５４】さらに、複数の局所領域における呼吸トレ
ンドパターンを統合解析する呼吸トレンド解析部を設
け、例えば局所領域の一部のみで変化が観測できる場合
は正常呼吸中、局所領域の一定数以上の複数個がほぼ同
時に変化を出力した場合は寝返り等の非呼吸体動、など
と判定する機能を付加することも可能である。
ンドパターンを統合解析する呼吸トレンド解析部を設
け、例えば局所領域の一部のみで変化が観測できる場合
は正常呼吸中、局所領域の一定数以上の複数個がほぼ同
時に変化を出力した場合は寝返り等の非呼吸体動、など
と判定する機能を付加することも可能である。
【００５５】以上のように、本発明は、上記実施例、変
更例に限らずその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できる。
更例に限らずその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できる。
【００５６】
【発明の効果】本発明の被介護者観測装置及びその方法
であると、被介護者の生理状態を非接触で観測し、異常
が発生したときに警報を発する装置及び方法を簡便に実
施することが可能となり、この社会的、実用的効果は多
大である。
であると、被介護者の生理状態を非接触で観測し、異常
が発生したときに警報を発する装置及び方法を簡便に実
施することが可能となり、この社会的、実用的効果は多
大である。
【図１】椅子に座った状態の呼吸モニタリングの動作原
理の説明図である。
理の説明図である。
【図２】画面の時間差の分割を示した図である。
【図３】呼吸パターンの出力例を示した図である。
【図４】従来の就寝中の呼吸モニタリングの動作原理の
説明図である。
説明図である。
【図５】従来の就寝中の呼吸モニタリングの動作原理の
説明図である。
説明図である。
【図６】本実施例による呼吸モニタリング装置Ｓ６の全
体構成である。
体構成である。
【図７】局所領域位置・大きさ設定部Ｓ７の詳細な構成
例である。
例である。
【図８】局所領域の認定方式を示す図である。
【図９】呼吸パターン測定部Ｓ８の詳細な構成例であ
る。
る。
【図１０】呼吸トレンド情報抽出部Ｓ１３の詳細な構成
例である。
例である。
Ｓ６ 呼吸モニタリング装置 Ｓ７ 局所領域位置・大きさ設定部 Ｓ８ 呼吸パターン測定部 Ｓ９ アドレス設定部 Ｓ１０ Ｘ方向サイズ設定部 Ｓ１１ Ｙ方向サイズ設定部 Ｓ１２ 時間差分計算部 Ｓ１３ 呼吸トレンド情報抽出部 Ｓ１４ 差分値パターン解析部 Ｓ１５ 統合判定部 Ｓ１６ メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０８Ｂ 21/00 Ｇ０６Ｆ 15/70 ３２０
Claims (6)
- 【請求項１】動画像を解析することにより被介護者の生
理状態を観測する被介護者観測装置において、 前記被介護者が撮影された一連の動画像における画像上
に局所領域を複数設定する局所領域設定手段と、 前記局所領域設定手段によって画像上に設定した複数の
局所領域に含まれる明度情報をそれぞれ解析する明度解
析手段と、 前記明度解析手段によって解析された複数の局所領域の
情報に基づいて前記被介護者の動き情報を抽出する抽出
手段とよりなることを特徴とする被介護者観測装置。 - 【請求項２】前記抽出手段によって抽出された複数の局
所領域の動き情報の中で基準値より小さい最大要素数の
ものを選択し、この選択された部分集合に含まれる各局
所領域の数及び位置を調査し、 この調査した局所領域の数がしきい値より大きい場合
は、前記被介護者が寝返りなどの非呼吸体動による変化
が画面の広範囲にわたって生じたと判定し、 また、この調査した局所領域の数が前記しきい値より小
さく、かつ、それら局所領域の位置が近接している場合
は、前記被介護者の胸部周辺の動きを計測していると判
定する判定手段を付加したことを特徴とする請求項１に
記載の被介護者観測装置。 - 【請求項３】前記抽出手段によって抽出された複数の局
所領域の動き情報を統合解析することにより、前記被介
護者の寝返りなどの非呼吸体動と正常呼吸を判別する判
別手段を付加したことを特徴とする請求項１に記載の被
介護者観測装置。 - 【請求項４】動画像を解析することにより被介護者の生
理状態を観測する被介護者観測方法において、 前記被介護者が撮影された一連の動画像における画像上
に局所領域を複数設定する局所領域設定ステップと、 前記局所領域設定ステップにおいて画像上に設定した複
数の局所領域に含まれる明度情報をそれぞれ解析する明
度解析ステップと、 前記明度解析ステップにおいて解析された複数の局所領
域の情報に基づいて前記被介護者の動き情報を抽出する
抽出ステップとよりなることを特徴とする被介護者観測
方法。 - 【請求項５】前記抽出ステップにおいて抽出された複数
の局所領域の動き情報の中で基準値より小さい最大要素
数のものを選択し、この選択された部分集合に含まれる
各局所領域の数及び位置を調査し、 この調査した局所領域の数がしきい値より大きい場合
は、前記被介護者が寝返りなどの非呼吸体動による変化
が画面の広範囲にわたって生じたと判定し、 また、この調査した局所領域の数が前記しきい値より小
さく、かつ、それら局所領域の位置が近接している場合
は、前記被介護者の胸部周辺の動きを計測していると判
定する判定ステップを付加したことを特徴とする請求項
４に記載の被介護者観測方法。 - 【請求項６】前記抽出ステップにおいて抽出された複数
の局所領域の動き情報を統合解析することにより、前記
被介護者の寝返りなどの非呼吸体動と正常呼吸を判別す
る判別ステップを付加したことを特徴とする請求項３に
記載の被介護者観測方法。
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|---|---|---|---|
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| JPH11276443A true JPH11276443A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3575979B2 JP3575979B2 (ja) | 2004-10-13 |
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