特許 7240014 生体情報計測方法、生体情報計測プログラム、及び生体情報計測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-07

(45)【発行日】2023-03-15

(54)【発明の名称】生体情報計測方法、生体情報計測プログラム、及び生体情報計測装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 10/00 20060101AFI20230308BHJP

   A61B 5/1455 20060101ALI20230308BHJP

   A61B 5/026 20060101ALI20230308BHJP

【ＦＩ】

A61B10/00 K ZDM

A61B5/1455

A61B5/026 120

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021099742

(22)【出願日】2021-06-15

(65)【公開番号】P2022191096

(43)【公開日】2022-12-27

【審査請求日】2023-02-14

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】520477429

【氏名又は名称】合同会社画像技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100186129

【弁理士】

【氏名又は名称】滝川 水大

(72)【発明者】

【氏名】高橋 雅人

(72)【発明者】

【氏名】津村 徳道

【審査官】門田 宏

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０３１５２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／１３７１５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１８－５０４９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０８２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－５７３２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／００ － ５／０３

Ａ６１Ｂ ５／０６ － ５／２２

Ａ６１Ｂ １０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

体の特定の部位における皮膚部を指で押圧した後に、押圧されていた前記皮膚部の色の変化を写した画像に基づいて生体情報を計測する生体情報計測方法であって、
第１の指の爪床部分の画像情報である第１爪床画像を取得するステップと、
取得した前記第１爪床画像から、前記第１の指の爪床部分の特定情報である第１爪床情報を生成するステップと、
生成した前記第１爪床情報と、前記第１の指の押圧量との相関関係を有した相関関係情報を生成するステップと、
第２の指の爪床部分の画像情報である第２爪床画像を取得するステップと、
取得した前記第２爪床画像から、前記第２の指の爪床部分の特定情報である第２爪床情報を生成するステップと、
生成した前記相関関係情報に基づいて、前記第２爪床情報から前記第２の指が前記皮膚部を押圧しているときの押圧量を算出するステップと、を有する、
ことを特徴とする生体情報計測方法。

【請求項2】

押圧量を測定する測定手段を用いて前記第１の指の押圧量を測定するステップを有し、
前記第１の指の押圧量は、前記測定手段で測定しているときの押圧量であり、
前記第１爪床画像は、前記測定手段で前記第１の指の押圧量を測定しているときの画像情報であり、
前記第２爪床画像は、前記第２の指が前記皮膚部を押圧しているときの画像情報である、
ことを特徴とする請求項１記載の生体情報計測方法。

【請求項3】

前記第１の指と前記第２の指とは同一の指である、
ことを特徴とする請求項１または２記載の生体情報計測方法。

【請求項4】

前記第１爪床情報及び第２爪床情報は、少なくとも、爪床部分のヘモグロビンに関する情報、または、爪床部分の明度に関する情報、または、爪床部分の色に関する情報である、
ことを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の生体情報計測方法。

【請求項5】

体の特定の部位における皮膚部を指で押圧した後に、押圧されていた前記皮膚部の色の変化を写した画像に基づいて生体情報を計測する生体情報計測プログラムであって、
第１の指の爪床部分の画像情報である第１爪床画像を取得するステップと、
取得した前記第１爪床画像から、前記第１の指の爪床部分の特定情報である第１爪床情報を生成するステップと、
生成した前記第１爪床情報と、前記第１の指の押圧量との相関関係を有した相関関係情報を生成するステップと、
第２の指の爪床部分の画像情報である第２爪床画像を取得するステップと、
取得した前記第２爪床画像から、前記第２の指の爪床部分の特定情報である第２爪床情報を生成するステップと、
生成した前記相関関係情報に基づいて、前記第２爪床情報から前記第２の指が前記皮膚部を押圧しているときの押圧量を算出するステップと、をコンピュータに実行させる、
ことを特徴とする生体情報計測プログラム。

【請求項6】

体の特定の部位における皮膚部を指で押圧した後に、押圧されていた前記皮膚部の色の変化を写した画像に基づいて生体情報を計測する生体情報計測装置であって、
第１の指の爪床部分の画像情報である第１爪床画像を取得する第１爪床画像取得手段と、
取得した前記第１爪床画像から、前記第１の指の爪床部分の特定情報である第１爪床情報を生成する第１爪床情報生成手段と、
生成した前記第１爪床情報と、前記第１の指の押圧量との相関関係を有した相関関係情報を生成する相関関係情報生成手段と、
第２の指の爪床部分の画像情報である第２爪床画像を取得する第２爪床画像取得手段と、
取得した前記第２爪床画像から、前記第２の指の爪床部分の特定情報である第２爪床情報を生成する第２爪床情報生成手段と、
生成した前記相関関係情報に基づいて、前記第２爪床情報から前記第２の指が前記皮膚部を押圧しているときの押圧量を算出する押圧量算出手段と、を有する、
ことを特徴とする生体情報計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、皮膚部を写した画像から生体情報を計測する生体情報計測方法、生体情報計測プログラム、及び生体情報計測装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に爪床血流充填時間（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｒｅｆｉｌｌｉｎｇ Ｔｉｍｅ）を用いて生体情報を計測する方法が知られている。具体的には、指の爪床部分を指などで圧迫した後にその圧迫を解除する。そして、圧迫していた爪床部分の色の変化を目視で確認することでその人の状態について判断する方法であり（例えば、特許文献１参照）、緊急医療の現場などを含む様々な場所で用いられている。

【0003】

上述の方法については、爪床部分以外の体の部位にも用いることができることが知られており、例えば、前腕部分などについて当該方法を用いることができる。具体的には、前腕部分を指で圧迫し、指による前腕の圧迫を解除した後、指で圧迫していた部分の色の変化を観察することで、その人の生体情報を計測することができることが知られている。

【0004】

ところで、上述のような爪床血流充填時間（ＣＲＴ）を用いた生体情報の計測方法は、圧迫した部分の色の変化を観察することが重要であるとともに、指で圧迫した際の指による圧量も重要となる。即ち、圧迫部分の色の変化は、どの程度の指圧で圧迫されたことによるものなのかが重要となり、圧迫されていた部分の色の変化、及び指で圧迫した際の指の押圧量に基づいて生体情報が計測される。そのため、圧迫時の指の押圧量を正しく把握していなければ正しく生体情報を計測できないことになってしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１０－５７３２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

近年にあっては、遠隔にある人に対してＣＲＴを用いて生体情報を計測することが望まれている。そこで、例えば、前腕を指で圧迫してところを撮影し、その画像から前腕の指で圧迫されていた部分の色の変化について観察することが考えられる。

【0007】

しかしながら、その撮影した画像から圧迫した部分の色の変化については把握することはできるが、前腕を圧迫した際の指の押圧量についてはその画像からは把握することができない。そのため、前腕の圧迫部分の色の変化を写した画像から正しく生体情報を計測するのは困難となっている。

【0008】

そこで本発明は、上記課題を解決するために行われたものであり、指で圧迫された部分の色の変化を写した画像から生体情報を計測する生体情報計測方法、生体情報計測プログラム、及び生体情報計測装置を提供すること目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、体の特定の部位における皮膚部を指で押圧した後に、押圧されていた前記皮膚部の色の変化を写した画像に基づいて生体情報を計測する生体情報計測方法であって、第１の指の爪床部分の画像情報である第１爪床画像を取得するステップと、取得した前記第１爪床画像から、前記第１の指の爪床部分の特定情報である第１爪床情報を生成するステップと、生成した前記第１爪床情報と、前記第１の指の押圧量との相関関係を有する相関関係情報を生成するステップと、第２の指の爪床部分の画像情報である第２爪床画像を取得するステップと、取得した前記第２爪床画像から、前記第２の指の爪床部分の特定情報である第２爪床情報を生成するステップと、生成した前記相関関係情報に基づいて、前記第２爪床情報から前記第２の指が前記皮膚部を押圧しているときの押圧量を算出するステップと、を有する。

【0010】

また、押圧量を測定する測定手段を用いて前記第１の指の押圧量を測定するステップを有し、前記第１の指の押圧量は、前記測定手段で測定しているときの押圧量であり、前記第１爪床画像は、前記測定手段で前記第１の指の押圧量を測定しているときの画像情報であり、前記第２爪床画像は、前記第２の指が前記皮膚部を押圧しているときの画像情報である。

【0011】

さらに、前記第１の指と前記第２の指とは同一の指である。

【0012】

また、前記第１爪床情報及び第２爪床情報は、少なくとも、爪床部分のヘモグロビンに関する情報、または、爪床部分の明度に関する情報、または、爪床部分の色に関する情報である。

【0013】

また、本発明は、体の特定の部位における皮膚部を指で押圧した後に、押圧されていた前記皮膚部の色の変化を写した画像に基づいて生体情報を計測する生体情報計測プログラムであって、第１の指の爪床部分の画像情報である第１爪床画像を取得するステップと、取得した前記第１爪床画像から、前記第１の指の爪床部分の特定情報である第１爪床情報を生成するステップと、生成した前記第１爪床情報と、前記第１の指の押圧量との相関関係を有した相関関係情報を生成するステップと、第２の指の爪床部分の画像情報である第２爪床画像を取得するステップと、取得した前記第２爪床画像から、前記第２の指の爪床部分の特定情報である第２爪床情報を生成するステップと、生成した前記相関関係情報に基づいて、前記第２爪床情報から前記第２の指が前記皮膚部を押圧しているときの押圧量を算出するステップと、をコンピュータに実行させる。

【0014】

また、本発明は、体の特定の部位における皮膚部を指で押圧した後に、押圧されていた前記皮膚部の色の変化を写した画像に基づいて生体情報を計測する生体情報計測装置であって、第１の指の爪床部分の画像情報である第１爪床画像を取得する第１爪床画像取得手段と、取得した前記第１爪床画像から、前記第１の指の爪床部分の特定情報である第１爪床情報を生成する第１爪床情報生成手段と、生成した前記第１爪床情報と、前記第１の指の押圧量との相関関係を有した相関関係情報を生成する相関関係情報生成手段と、第２の指の爪床部分の画像情報である第２爪床画像を取得する第２爪床画像取得手段と、取得した前記第２爪床画像から、前記第２の指の爪床部分の特定情報である第２爪床情報を生成する第２爪床情報生成手段と、生成した前記相関関係情報に基づいて、前記第２爪床情報から前記第２の指が前記皮膚部を押圧しているときの押圧量を算出する押圧量算出手段とを有する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によると、指で圧迫された部分の色の変化を写した画像から生体情報を計測することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施の形態にかかる生体情報計測装置の構成を示す全体図である。

【図2】本実施の形態にかかる生体情報計測装置を構成するスマートフォンのブロック図である。

【図3】本実施の形態にかかる生体情報計測装置を構成するスマートフォンの制御部のブロック図である。

【図4】本実施の形態にかかる生体情報計測方法の流れを示したフロー図である。

【図5】本実施の形態にかかる生体情報計測方法の流れを示したフロー図である。

【図6】本実施の形態にかかる生体情報計測方法の流れを示したフロー図である。

【図7】本実施の形態にかかる生体情報計測方法で計測する指先部分を示した模式図ある。

【図8】本実施の形態にかかる生体情報計測方法で生体情報を計測するときの前腕を指で押圧する動作を示した模式図であって、（Ａ）は、指で前腕を押圧しているときの模式図であって、（Ｂ）は、指による押圧を解除したときの模式図である。

【図9】（Ａ）は、本実施の形態にかかる生体情報計測方法で計測する指先部分を示した模式図あり、（Ｂ）は、爪床部分のヘモグロビンの量と指の押圧量との相関関係を示したグラフである。

【図10】本実施の形態にかかる生体情報計測方法で計測する指先部分を示した模式図ある。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本実施の形態にかかる生体情報計測装置１及び当該装置を用いて行う生体情報計測方法について図１～図１０を参照しつつ説明する。

【0018】

（生体情報計測装置の構成）
本実施の形態にかかる生体情報計測装置１は、図１に示すように、画像（画像情報（画像データ））を取得するためカメラ機能を有したスマートフォン１００、及び、事前に指Ｆの押圧量を計測するための秤２００を有して構成されている。まずは、本実施の形態に用いられるスマートフォン１００の構成について説明する。

【0019】

（スマートフォンの構成）
本実施の形態にかかるスマートフォン１００は、図２示すように、カメラ部１１０と、制御部１２０と、操作部１３０と、表示部１４０と、記憶部１５０と、通信部１６０と、音声部１７０などを有して構成さている。

【0020】

カメラ部１１０は、画像情報を取得するためのものであり、前記カメラ部１１０は、ＲＧＢカメラで構成されている。ここでＲＧＢカメラとは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応する波長領域の光強度に感度を有する検出素子を複数備え、画像情報を取得できるものである。

【0021】

制御部１２０は、上記カメラ部１１０の動作の制御をはじめとしてスマートフォン１００の全体の動作を制御するものである。そして、制御部１２０は、図示はしないがＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを有して構成されている。

【0022】

操作部１３０は、スマートフォン１００のユーザーによる操作を受け付け、その操作の内容に応じた各種信号を制御部１２０に送るものである。そして、操作部１３０は、表示部１４０に重ねて配置されるタッチパネルやスマートフォン１００に設けられた各種スイッチなどから構成されている。

【0023】

表示部１４０は、制御部１２０による制御に基づいて様々な画像を表示するものであり、本実施の形態では、液晶ディスプレイで構成されている。

【0024】

記憶部１５０は、例えば、制御部１２０のＲＡＭなどに一時的に記憶された画像情報などの各種データについて永続的に記憶するためのものである。そして、本実施の形態の記憶部は、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）で構成されている。

【0025】

通信部１６０は、例えばインターネットに接続することで必要な各種情報についての送受信を行うものである。

【0026】

音声部１７０は、スマートフォン１００のユーザーが発する音声を入力したり、または、通信部１６０から入力された音声データに基づいて音声を出力したりするものである。そして、音声部１７０はスピーカやマイクロホンなどで構成されている。

【0027】

また、図示はしないが、スマートフォン１００にはバッテリーなどで構成される電源部を有しており、制御部１２０の指示に応じて各部に電気を供給するようになっている。

【0028】

そして、制御部１２０は、図３に示すように、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されている情報処理プログラムをＲＡＭにロードして実行することで、画像情報読取手段１２１、判定領域設定手段１２２、信号情報抽出手段１２３、ヘモグロビン量判定手段１２４、相関関係情報生成手段１２５、及び指圧量算出手段１２６としても機能するようにもなっている。

【0029】

次いで、制御部１２０が機能する上述の各手段について説明する。

【0030】

画像情報読取手段１２１は、カメラ部１１０によって撮影された画像情報を制御部１２０内に取り込むものである。即ち、スマートフォン１００が画像情報を取得するためのものであり、具体的には、カメラ部１１０によって撮影された画像情報をメモリなどの記憶媒体に記憶させるようになっている。そして、本実施の形態では、上記カメラ部１１０及びこの画像情報読取手段１２１が本発明の第１爪床画像取得手段及び第２爪床画像取得手段を構成している。

【0031】

判定領域設定手段１２２は、画像情報読取手段１２１によって読み込まれた画像情報を対象として、一定の領域を設定するものでる。具体的には、後述するように、ヘモグロビン量判定手段１２４が爪床部分Ｒ１のヘモグロビンの量を判定するようになっており、判定領域設定手段１２２は、へモグロビン量判定手段１２４がヘモグロビンの量について判定する際に、爪床部分Ｆ１におけるその判定する領域（以下、当該領域のことを判定領域Ｒという）を設定するものである（図７参照）。

【0032】

信号情報抽出手段１２３は、取得された画像情報から各種信号情報を抽出するものである。そして、本実施の形態において信号情報抽出手段１２３は、カメラ部１１０で撮影された画像情報からＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号の各信号について抽出するようになっている。ここで、Ｒ信号は赤成分画像信号であり、Ｇ信号は緑成分画像信号であり、及びＢ信号は青成分画像信号を意味するものである。

【0033】

ヘモグロビン量判定手段１２４は、皮膚部におけるヘモグロビンの量について判定するものである。具体的には、信号情報抽出手段１２３によって抽出されたＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号（以下、単にＲＧＢ信号という）に基づき爪床部分Ｆ１の血中に含まれるヘモグロビンを表したヘモグロビン画像、爪床部分Ｆ１におけるメラニンの量を表したメラニン画像、及び爪床部分Ｆ１における陰影を表した陰影画像のそれぞれを生成するようになっている。そして、ヘモグロビン量判定手段１２４は、生成した画像のうちのヘモグロビン画像から判定領域Ｒに該当する部分におけるヘモグロビンの量の平均値を生成（算出）するようになっている。そして、本実施の形態では、このヘモグロビン量判定手段１２４が本発明の第１爪床情報生成手段及び第２爪床情報生成手段を構成している。

【0034】

ところで、体の特定の部位の皮膚部を圧迫すると、圧迫された部分の皮膚部の色は通常有している皮膚の色から異なる色（白みかかった色）へと変化する。これは、指先であっても同様であり、指先で何かを押圧した際の爪床部分Ｆ１は、押圧していない通常の爪床部分Ｆ１の色（通常時における爪床部分Ｆ１の色は、薄いピンク色（以下この薄いピンク色について爪床部分の赤みという））であり、この色から白みかかった色へと変化する。さらには、その色の変化の度合い及び変化の領域は指Ｆの押圧に応じて変化するものであり、押圧する圧量が大きければ大きいほどより白みかかった色へと変化し、その変化する領域も広くなる（図９（Ａ）参照）。

【0035】

そして、圧迫を解除すると皮膚部や爪床部分Ｆ１に赤みが戻り、通常の皮膚部や爪床部分Ｆ１の色に戻るようになっている。これは、皮膚部や爪床部分Ｆ１が圧迫されることによって、圧迫された部分の毛細血管中における血流（血量）が減少するからである。また、反対に圧迫が解除されると毛細血管中における血流が増加して当該部分の肌の赤みが戻り、通常時の色へと戻るようになっている。このように、毛細血管の血流が減少すると血中に含まれるヘモグロビンの量についても減少することになる。また反対に、毛細血管の血量が増加するとそれに伴い血中に含まれるヘモグロビンの量についても増加するようになっている。

【0036】

相関関係情報生成手段１２５は、爪床部分Ｆ１での判定領域Ｒにおけるヘモグロビンの量の平均値と、そのときの指Ｆの押圧量との相関関係を有したデータベースである相関関係情報を生成するものである。

【0037】

具体的には、爪床部分Ｆ１のヘモグロビンの量の増減は、上述のように、指先の押圧の大きさ（押圧量）に応じて変化するようになっている。そして、後述する秤２００の上皿２１０を押圧する指Ｆの押圧量が大きくなると、爪床部分Ｆ１の毛細血管中の血流が減少するのに伴い爪床部分Ｆ１のヘモグロビンの量が減少する。それとは反対に、指Ｆの押圧量が小さくなればその指Ｆの爪床部分Ｆ１の毛細血管中の血流が増加するのに伴い爪床部分Ｆ１のおけるヘモグロビンの量が増加する（図９（Ｂ）参照））。このように、爪床部分Ｆ１でのヘモグロビンの量の増減と指Ｆの押圧量の増減とは相関関係を有しており、相関関係情報生成手段１２５は、この相関関係を有したデータベースを生成（算出）するようになっている。

【0038】

指圧量算出手段１２６は、押圧状態にある指の押圧量を算定するものである。具体的には、相関関係情報生成手段１２５が生成した相関関係情報に基づいて、ヘモグロビン量判定手段１２４が算出したヘモグロビンの量の平均値から指Ｆの押圧量を算出するようになっている。

【0039】

（秤の構成）
本実施の形態での秤２００は、いわゆる電子秤と称されるものであり、測定する物を載置する上皿２１０及び上皿２１０に載置された物の重さを算出する制御装置（不図示）が収納された本体部２３０などから構成されている。また、前記本体部２３０には、各種数値などを表示するための表示部２２０が設けられており、秤２００の上皿２１０に載置された物の重さに関する数字などを表示部２２０に表示するようになっている。そして、本実施の形態では、この秤２００が本発明の押圧量を測定する測定手段を構成している。

【0040】

（生体情報計測方法の流れ）
次いで、上記生体情報計測装置１を用いて行う生体情報計測方法の流れについて図４～図６を参照しつつ説明する。

【0041】

以下説明する、生体情報計測装置１を用いて行う生体情報計測方法は、爪床血流充填時間（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｒｅｆｉｌｌｉｎｇ Ｔｉｍｅ）を用いた計測方法であり、押圧する指Ｆと、当該指によって押圧されていた部分を撮影し、その画像に基づき生体情報を計測するようになっている。

【0042】

そして、本実施の形態では、人の生体情報を計測するのに先立ち、指Ｆによる押圧量と、押圧時における爪床部分Ｆ１のヘモグロビンの量の平均値との相関関係を有した相関関係情報（以下、指圧データという）を生成するようになっている（図４のＳＴＥＰ１００、以下、単にＳ〇〇〇という）。
（相関関係情報（指圧データ）の生成）

【0043】

まずは、指圧データの作成時の流れについて図５を参照しつつ説明する。

【0044】

本実施の形態において前記指圧データを生成する際には、上記の秤２００が用いられるようになっている。そして、秤２００の物などを載置する上皿２１０の部分に指（本実施の形態では左手の人差し指）Ｆの指先（いわゆる指の腹と称される部分であって指先の指紋側の部分である）を押し当て、上皿２１０を当該人差し指Ｆで押圧することによって指圧データが作成されるようになっている（図１参照）。また、この時には、秤２００の上皿２１０に載っている人差し指Ｆの爪床部分Ｆ１をスマートフォン１００のカメラ部１１０で撮影するようになっている。そして、本実施の形態では、この左手の人差し指Ｆが本発明の第１の指及び第２の指を構成している。

【0045】

本実施の形態では、指圧データを作成する指Ｆは、生体情報を計測する対象者の指Ｆではなく、その対象者の皮膚部（本実施の形態では後述するように前腕部分）を押圧する者の指Ｆである。そのため、対象者が自身で皮膚部を押す場合には、自身の指Fを秤２００に押し当てて指圧データを作成し、他人に自分の皮膚部を押圧してもらう場合には、当該他人の指Ｆを秤２００に押し当てて指圧データ作成するようになっている。そして本実施の形態では、生体情報を計測する対象者（前腕部分を押される者であって以下、単に、本人という）自身の指Ｆについて指圧データを作成するようになっている。

【0046】

そして、上皿２１０上にある指先の爪床部分Ｆ１がスマートフォン１００のカメラ部１１０で撮影されると、画像情報読取手段１２１によって、その爪床部分Ｆ１の画像情報が制御部１２０のメモリなどに記憶される。これにより、爪床部分Ｆ１についての画像情報が制御部１２０に取り込まれ、爪床部分Ｆ１の画像情報がスマートフォン１００に取得されることになる（図５のＳ１１０）。そして、本実施の形態では、上皿２１０上にある指先の爪床部分Ｆ１の画像情報が本発明の第１爪床画像を構成している。

【0047】

制御部１２０に爪床部分Ｆ１の画像情報が読み込まれると、判定領域設定手段１２２は、図７に示すように、ヘモグロビン量判定手段１２４が爪床部分Ｆ１のヘモグロビンの量を判定するための判定領域Ｒを自動的に設定するようになっている（図５のＳ１２０）。

【0048】

上述のように判定領域設定手段１２２によって判定領域Ｒが設定されると、信号情報抽出手段１２３は、その領域内の画像情報からＲＧＢ信号を抽出するようになっている（図５のＳ１３０）。

【0049】

判定領域設定手段１２３によって判定領域Ｒが設定され、信号情報抽出手段１２３によって設定された判定領域ＲからＲＧＢ信号が抽出されると、ヘモグロビン量判定手段１２４は、抽出されたＲＧＢ信号うち、Ｒ信号、Ｇ信号、及びＢ信号の何れか、またはそれら複数の信号に基づいて、判定領域Ｒにおけるヘモグロビン画像、メラニン画像、及び陰影画像を生成する。そして、ヘモグロビンの量判定手段１２４は、生成したヘモグロビン画像に基づき判定領域Ｒにおけるヘモグロビンの量の平均値について算出するようになっている。即ち、ヘモグロビン量判定手段１２４は、上皿２１０を押圧する指先の押圧量に対応する判定領域Ｒ内のヘモグロビン量の平均値について算出するようになっている（図５Ｓ１４０）。そして算出されたこのヘモグロビンの量の平均値が本発明の第１爪床情報を構成している。

【0050】

ところで、スマートフォン１００のカメラ部１１０で上皿２１０上にある指Ｆの爪床部分Ｆ１を撮影する際には、秤２００の表示部２２０についてもあわせて撮影する。上皿２１０に人差し指Ｆの指先（指の腹）を押し当てて上皿２１０を押圧すると、図示はしないが、上皿２１０が指Ｆで押圧されるのに伴って、秤２００に設けられた表示部２２０には、重さ（指Ｆの上皿２１０に対する押圧量）を表した数字が表示されるようになっている。そして、カメラ部１１０で表示部２２０に表示される数値が撮影されると、その数値についての画像情報である数値画像情報についても画像情報読取手段１２１によって制御部１２０のメモリに記憶されるようになっている。

【0051】

上述のように、ヘモグロビン量判定手段１２４が判定領域Ｒにおけるヘモグロビンの量の平均値を算出すると、相関関係情報生成手段１２５は、判定領域Ｒのヘモグロビンの量と指Ｆの押圧量との相関関係を有した指圧データを生成するようになっている（図５の１５０）。

【0052】

具体的には、判定領域Ｒにおけるヘモグロビンの量の平均値をヘモグロビン量判定手段１２４が算出する毎に、相関関係情報生成手段１２５は、メモリに記憶された上記数値画像情報から当該平均値が算出された時の指Ｆの押圧量の値を特定する。そして、相関関係情報生成手段１２５は、特定した押圧量の値をその算出された平均値ごとに対応して記憶することでヘモグロビンの量の平均値と指Ｆの押圧量との相関関係を有した指圧データを生成するようになっている。

【0053】

上述のように、指圧データを生成した後、本人は、図８（Ａ）に示すように、上記指圧データを生成した人差し指Ｆで自分の前腕Ａ部分の皮膚部（以下、単に前腕という）を押圧する（図４のＳ２００）。そして、本実施の形態では、この前腕Ａが本発明の体の特定の部位における皮膚部を構成している。

【0054】

なお、人差し指Ｆで前腕Ａを押圧する際は、上述の秤２００の上皿２１０を押圧したときと同じ態様（圧力のかけ方）で圧力を加えることが必要である。即ち、圧力をかけるときの指Ｆの方向や、上皿２１０と接する指の腹の領域などが同じとなるように押圧する必要がある。このように同じ圧力のかけ方で押圧しなければ、前腕Ａを押圧している指Fの押圧量を算出した際の精度が落ちてしまい正確な押圧量を算出することができないからである。

【0055】

上述のように、前腕Ａを指先で押圧した後、前腕Ａを押圧している指Ｆの爪床部分をス
マートフォン１００で撮影する（図４のＳ３００）。

【0056】

なお、本実施の形態では、図示はしないが指Ｆの爪床部分を撮影するために支持具でスマートフォン１００が固定されている。そのため、スマートフォン１００を固定するための支持具を用意できない場合や、前腕Ａを指Ｆで押圧しながら押圧している指Ｆを自身で撮影することが困難な場合には、他人にスマートフォン１００をもってもらい当該部分を撮影してもらうのが好適である。

【0057】

上述のように、前腕Ａを押圧している指Ｆの爪床部分Ｆ１がカメラ部１１０で撮影されると、撮影された爪床部分Ｆ１の画像情報に基づいて、当該画像情報にかかる前腕Ａを押圧している指Ｆの押圧量が算出されるようになっている（図４のＳ４００）。

【0058】

（指の押圧量の算出）
ここで、前腕Ａを押圧している指Ｆの押圧量を算出する流れについて図６を参照しつつ詳細に説明する

【0059】

上述のように、前腕Ａを押圧している指Ｆがカメラ部１１０によって撮影されると、指圧データの生成時の同様に、画像情報読込手段１２１によって指Ｆの爪床部分Ｆ１の画像情報が制御部１２０のメモリに記憶されるようになっている。即ち、爪床部分Ｆ１の画像情報がスマートフォン１００に取得される（図６の４１０）。そして、本実施の形態では、前腕Ａを押圧する指先の爪床部分Ｆ１の画像情報が本発明の第２爪床画像を構成している。

【0060】

前腕Ａを押圧する指Ｆの爪床部分Ｆ１の画像情報が制御部１２０に取り込まれると、指圧データを生成する時と同様に、判定領域設定手段１２２は、前腕Ａを押圧する指Ｆの爪床部分Ｆ１にヘモグロビン量判定手段１２４がヘモグロビンの量を判定するための判定領域Ｒを自動的に設定するようになっている（図６のＳ４２０）。

【0061】

なお、この時に判定領域設定手段１２２が設定する判定領域Ｒは、指圧データを生成した時に設定した判定領域Ｒと同一の態様で設定するようになっている。即ち、指圧データを生成した時と同一の面積で同一の位置に判定領域Ｒを設定するようになっている。

【0062】

判定領域Ｒが設定されると、信号情報抽出手段１２３は、その領域内の画像情報からＲＧＢ信号を抽出する（図６のＳ４３０）。そして、ヘモグロビン量判定手段１２４は、抽出されたＲＧＢ信号からヘモグロビン画像を生成し、その生成したヘモグロビン画像から判定領域Ｒにおけるヘモグロビンの量の平均値を算出するようになっている（図６のＳ４４０）。そして、算出されたこのヘモグロビンの量の平均値が本発明の第２爪床情報を構成している。

【0063】

ヘモグロビン量判定手段１２４によって判定領域Ｒにおけるヘモグロビンの量の平均値が算出されると、指圧量算出手段１２６は、相関関係情報生成手段１２５によって生成された指圧データに基づいて、ヘモグロビン量判定手段１２４によって算出されたヘモグロビンの量の平均値から前腕Ａを押圧している指Ｆの押圧量を算出する。

【0064】

具体的には、上述のように指圧データは、判定領域Ｒにおけるヘモグロビンの量の平均値と、指Ｆの押圧量との相関関係を有したデータであり、例えば、図９（Ｂ）に示すように、前腕Ａを押圧する指Ｆについて算出されたヘモグロビンの量の平均値の値がαだった場合には、指圧データからその時の指Ｆの押圧量の値であるβが指圧データから算出されることになる。このように、指圧量算出手段１２６は、指圧データに基づいて算出されたヘモグロビン量の平均値から前腕Ａを押圧する指Ｆの押圧量を算出するようになっている（図６のＳ４５０）。

【0065】

指圧量算出手段１２６は、図示はしないが、前腕Ａを押圧する指Ｆの押圧量を算出すると、前腕Ａを押圧する指Ｆ（爪床部分Ｆ１）の画像とともに、その押圧量についての値をスマートフォン１００の表示部１４０に表示させるようになっている。

【0066】

そして、本人が、図７に示すように、前腕Ａを押圧している指Ｆを移動させると、指Ｆによって押圧されていた部分がカメラ部１１０によって撮影されるようになっている（この時、スマートフォン１００の位置は固定されたままの状態である）。それに伴い、前腕Ａの指で押圧されていた部分の画像（押圧されていた部分の色の変化を写した画像であって、以下、当該部分の画像について前腕皮膚画像という）は、画像情報読取手段１２１によって制御部１２０のメモリに記憶されるようになっている（図４のＳ５００）。

【0067】

また、指Ｆが動かされた（移動された）ことによって、撮影されていた爪床部分Ｆ１が大きく移動すると（例えば、カメラ部１１０の撮影範囲から外れると）、指圧量算出手段１２６は、爪床部分Ｆ１が移動する直前の指Ｆの押圧量（以下、その押圧量について直前押圧量という）を制御部１２０のメモリに記憶させるとともに、直前押圧量の値をスマートフォン１００の表示部１４０に表示させるようになっている。

【0068】

制御部１２０のメモリには、上述のように、直前押圧量及び前腕皮膚画像についての画像が記憶されることになる。そして、記憶された直前押圧量及び前腕皮膚画像を、例えば、インターネットを介してかかりつけの医者のパソコンやスマートフォンに送信したり、または、かかりつけの医者に受診した際に、スマートフォン１００の表示部１４０に表示したりする。そして、かかりつけの医者は、表示された前腕皮膚画像や直前押圧量から押圧されていた部分の皮膚の色の変化を観察することで、例えば、体の免疫機能についての状態や体の自律神経の状態などの生体情報について計測することができる。

【0069】

上述のように、ヘモグロビンの量の平均値と指圧量との相関関係を有した指圧データを生成し、生成した指圧データに基づいて爪床部分Ｆ１を写した画像から前腕Ａを押圧している指Ｆの押圧量を算出することができるので、算出した指Ｆの押圧量及び指Ｆで押圧されていた部分（皮膚部）の色の変化を写した画像から体の免疫機能や自律神経などに関する生体情報について計測することができる。これにより、例えば、遠隔地にいる者に対してＣＲＴを用いた生体情報計測方法を用いて生体情報を計測することができる。

【0070】

また、指圧データを算出する際に撮影する爪床部分Ｆ１、及び前腕Ａを押圧した際に撮影する爪床部分Ｆ１はともに、本人の左腕の人差し指Ｆの爪床部分Ｆ１を撮影するので、例えば、指圧データを算出する際に撮影する爪床部分Ｆ１は左腕の人差し指Ｆで、前腕Ａを押圧した際に撮影する爪床部分Ｆ１は右腕の人差し指Ｆでというように、異なる指Ｆの爪床部分Ｆ１の画像に基づき指Ｆの押圧量を算出する場合と比して、より高い精度で前腕Ａを押圧している指Ｆの押圧量を算出することができる。何故なら、同一人物の指Ｆであっても異なる指同士では同じ押圧量がかかったとしてもと爪床部分Ｆ１における血流の増減が異なるため、算出されるヘモグロビンの量が異なり、算出される指の押圧量の精度が低下するからである。

【0071】

なお、本実施の形態では、前腕Ａを押圧する本人の左腕の人差し指Ｆに基づき（同一の指に基づき）指圧データを算出するようにしたがこれに限らない。例えば、複数の異なる人の爪床部分Ｆ１からヘモグロビンの量及び押圧量を算出して、算出したそれら複数の値の平均の値から指圧データを算出するようにしてもよい。即ち、第１の指と第２の指とを異なる指で構成してもよい。

【0072】

このように、複数の人の爪床部分Ｆ１から指圧データを算出すると、皮膚部を押圧している指Ｆの押圧量を算出した際の押圧量の値は、同一の指Ｆから算出した指圧データに基づき算出した場合と比してその精度が劣ることになる。しかしながら、複数の人の爪床部分Ｆ１から算出した指圧データを生成すれば、汎用性を有した指圧データとすることができ、予め個人で指圧データを生成しなくともある程度の精度を有した押圧量を算出することが可能となる。即ち、汎用性を有した指圧データを不特定多数の者に用いることができ、個人で指圧データを生成することなく皮膚部を押圧する指Ｆの押圧量を画像から算出することができる。これにより、指圧データを生成する工程を省略することができるので、生体情報を計測する者の負担を軽減することもできる。

【0073】

また、本実施の形態では、判定領域設定手段１２２は、爪床部分Ｆ１の画像情報が制御部１２０に読み込まれるのに伴って自動的に判定領域Ｒを設定するように構成したがこれに限らない。例えば、指Ｆを前腕Ａに押し当てる本人自らで判定領域Ｒを設定するようにしもよい。即ち、手動で判定領域Ｒを設定するようにしてもよい。

【0074】

また、本実施の形態では、爪床部分Ｆ１が撮影範囲外に移動するのに伴って、自動で直前押圧量を記憶するようにしたがこれに限らない。例えば、撮影者の操作に応じて直前押圧量を記憶するようにしてもよい。即ち、手動で直前押圧量を記憶するようにしてもよい。

【0075】

また、本実施の形態では、取得した上記数値画像情報から指Ｆの押圧量の値を特定するよう構成したがこれに限らない。例えば、スマートフォン１００と秤２００とをＵＳＢケーブルなどで接続して、ＵＳＢケーブルを介して秤２００から測定された押圧値をスマートフォン１００に読み込むようにしてもよい。即ち、上皿２１０を押圧している時に秤２００によって測定される指Ｆの圧量の値が取得できるものであれば何れのものであってもよい。

【0076】

また、本実施の形態では、指Ｆの爪床部分Ｆ１の画像情報の取得をする際、スマートフォン１００のカメラ部１１０で撮影し、取得した爪床部分Ｆ１の画像情報に基づく指Ｆの押圧量をスマートフォン１００の制御部１２０で算出するように構成したがこれに限らない。例えば、指Ｆの爪床部分Ｆ１についてはスマートフォン１００のカメラ部１１０で撮影する。そして、取得した爪床部分Ｆ１の画像情報についてはパソコンなどスマートフォン１００以外の情報処理装置に送信した後、その画像情報を送信したパソコンにおいて爪床部分Ｆ１の画像から指Ｆの押圧量を算出するようにしてもよい。即ち、爪床部分Ｆ１の画像を取得することができ、且つ、取得した爪床部分Ｆ１の画像情報から指Ｆの押圧量を算出することができれば何れのものであってもよい。

【0077】

また、本実施の形態では、前腕Ａを押圧する指Ｆの押圧量を算出する前に、予め指圧データを算出するようにしたがこれに限らない。例えば、前腕Ａを押圧する指Ｆを撮影した後（画像を取得した後）に指圧データを生成するようにしてもよい。

【0078】

また、本実施の形態では前腕Ａを指Ｆで押圧し、その押圧された部分について撮影するようにしたがこれにかぎらない。例えば、太腿や腹や指Ｆの爪床部分Ｆ１などを指で押圧して、圧迫されていた当該部分について撮影するように構成してもよい。即ち、本発明の体の特定の部位における皮膚部をどの部位の皮膚部で構成してもよい。

【0079】

また、本実施の形態では、前腕Ａの指Ｆで押圧されていた部分をカメラ部１１０で撮影し、当該部分の色の変化にも基づいて生体情報を計測するように構成したがこれに限らない。例えば、前腕Ａの指Ｆで押圧されていた部分とともに、前腕Ａを押圧していた指Ｆの爪床部分Ｆ１についても併せてカメラ部１１０で撮影する。そして、前腕Ａの指Ｆで押圧されていた部分及び前腕Ａを押圧していた指Ｆの爪床部分Ｆ１の色の変化を写した画像情報の両方、または、その何れか一方から生体情報を計測するようにしてもよい。

【0080】

（変形例１）
次いで、上述の本実施の形態の変形例について説明する。但し、以下に説明する変形例については、既に説明した本実施の形態と異なる点についてのみ説明するものとし、同一の構成については同一の符号を付してその説明については省略するものとする。

【0081】

上述の本実施の形態では、爪床部分Ｆ１のヘモグロビンの量の平均値に基づいて指Ｆの押圧量を算出するようにしたがこれに限らない。例えば、爪床部分Ｆ１の明度（明るさ）から指Ｆの押圧量を算出するようにしてもよい。即ち、本発明の第１爪床情報及び第２爪床情報を爪床部分Ｆ１の明るさで構成してもよい。

【0082】

具体的には、ヘモグロビンの量に応じて爪床部分Ｆ１での光が吸収される量が変化する。例えば、ヘモグロビンの量が多ければ、ヘモグロビンによって吸収される光の量が多くなるため、爪床部分Ｆ１に反射される光の量が減少する。この反射される光が減少するため爪床部分Ｆ１の明るさも減少する。このように、爪床部分Ｆ１の明るさが減少した場合には、爪床部分Ｆ１での反射される光の量が減少したことになる。そして、爪床部分Ｆ１で反射される光の量が減少したということは、光を吸収するヘモグロビンの量が増加したということであり、ヘモグロビンの量が増加したということは、爪床部分Ｆ１における血流が増加したということである。

【0083】

また反対に、爪床部分Ｆ１の明るさが増加した場合には、爪床部分Ｆ１での反射される光の量が増加したことであり、反射される光の量が増加したということは、光を吸収するヘモグロビンの量が減少したということである。ヘモグロビンの量が減少したということは、爪床部分Ｆ１における血流が減少したということである。上述のように、爪床部分Ｆ１の血流の増減は、指Ｆの押圧量に応じて変化するようになっていることから、爪床部分Ｆ１の明度（明るさ）から爪床部分Ｆ１のヘモグロビンの量を特定することができる。そして、そのヘモグロビンの量から爪床部分Ｆ１の血流及び指Ｆの押圧量を算出することができることから、爪床部分Ｆ１の明るさから指Ｆの押圧量を算出することもできる。

【0084】

なお、上述のように、爪床部分Ｆ１の明度（明るさ）から指Ｆの押圧量を算出する場合には、前腕Ａを押圧している指Ｆ（爪床部分Ｆ１）を撮影する際のスマートフォン１００の指Ｆに対する角度や距離などは、秤２００の上皿２１０を押圧したときと同一の角度や距離で撮影するともに、爪床部分Ｆ１に対する照明の強度（明るさ）についても上皿２１０の押圧時と同一の照明の強度で撮影する必要がある。即ち、指圧データを生成する際に上皿２１０を押圧したときと同一の条件で撮影する必要がある。異なる条件で撮影すると爪床部分Ｆ１の明るさに基づいて正確な指Ｆの押圧量を算出できなくなるからである。

【0085】

上述のように、指Ｆの押圧量を爪床部分Ｆ１の明度から算出するので、ヘモグロビンの量以外の要素からでも指Ｆの押圧量を算出することができる。これにより、様々な要素に基づき指Ｆの押圧量を算出することができ、多様な生体情報計測方法を構築することができる。

【0086】

（変形例２）
上述の変形例１では、爪床部分Ｆ１の明るさに基づき指Ｆの押圧量を算出するようにしたがこれに限らない。例えば、爪床部分Ｆ１の色から押圧量を算出するようにしてもよい。即ち、本発明の第１爪床情報及び第２爪床情報爪を爪床部分Ｆ１の色で構成してもよい。

【0087】

具体的には、爪床部分Ｆ１は、上述のように通常において赤みを有しており、この赤みの濃淡は、ヘモグロビンの量に起因するものである。そのため、爪床部分Ｆ１におけるヘモグロビンの量が減少すれば赤みの濃度が減少して（薄くなって）白みかかった色となる。ヘモグロビンの量が減少したということは、爪床部分Ｆ１における血流が減少したということである。

【0088】

また反対に、爪床部分Ｆ１におけるヘモグロビンの量が増加すれば赤みの濃度が増加して（濃くなって）赤みが増すことになる。ヘモグロビンの量が増加したということは、爪床部分Ｆ１における血流が増加したということである。上述のように、爪床部分Ｆ１の血流の増減は、指Ｆの押圧量に応じて変化するようになっていることから、爪床部分Ｆ１の赤み（色）から爪床部分Ｆ１のヘモグロビンの量を特定することができる。そして、そのヘモグロビンの量から爪床部分Ｆ１の血流及び指Ｆの押圧量を算出することができることから、爪床部分Ｆ１の色から指Ｆの押圧量を算出することもできる。

【0089】

上述のように、指Ｆの押圧量を爪床部分Ｆ１の赤み（色）から算出するので、ヘモグロビンの量以外の要素からでも指Ｆの圧量を算出することができる。これにより、様々な要素に基づき指Ｆの押圧量を算出することができ、多様な生体情報計測方法を構築することができる。

【0090】

（変形例３）
また、上述の本実施の形態では、秤２００の上皿２１０や前腕Ａを指Ｆで押圧している指Ｆの爪床部分Ｆ１の画像情報を取得するようになっているが、その取得した爪床部分Ｆ１の画像情報から爪床部分Ｆ１の色の分布に関する情報を取得するようにしてもよい。

【0091】

具体的には、上皿２００や前腕Ａを指Ｆで押圧した際に、指Ｆ１からかかる圧力が偏って上皿２００や前腕Ａにかかる場合がある。例えば、指Ｆからの圧力が偏ってかかった場合には、爪床部分Ｆ１において色が変化する場所が異なるようになっている。例えば、本人から見て、指Ｆの圧力が指Ｆの左側方に偏ってかかっていた場合には、図１０（Ａ）に示すように、爪床部分Ｆ１の左側部分が白みかかった色へと変色する。即ち、爪床部分Ｆ１の左側部分の赤みの濃度が低下することになる。

【0092】

またそれとは逆に、指Ｆの圧力が指Ｆの右側方に偏ってかかっていた場合には、図１０（Ｂ）に示すように、爪床部分Ｆ１の右側部分が白みかかった色へと変色し、赤みの濃度が低下することになる。このように、指Ｆの圧力の偏りによって爪床部分Ｆ１における色の分布も異なるようになっており、爪床部分Ｆ１の画像情報において、爪床部分Ｆ１の色の分布から指Ｆによる押圧のかかり方（圧力の偏り）を判別することができる。

【0093】

上述のように、爪床部分Ｆ１の画像情報から爪床部分Ｆ１の色の分布の違いを判断することができるとともに、爪床部分Ｆ１の色の分布から指Ｆの圧力のかけ方を判別することができる。これにより、例えば、遠隔地にいる者に対して指Ｆの圧力のかけ方（指Ｆの位置）について指示することができる。特に、本実施の形態にかかる生体情報計測方法で生体情報を取得する際には、爪床部分Ｆ１の画像情報に基づき指Ｆで押圧する際に押圧のかけ方を指示することができるので、高い精度で指Ｆの押圧量を算出することができる。

【0094】

なお、本変形例では、爪床部分Ｆ１における色の分布から指の圧力のかけ方を判別するようにしたがこれにかぎらない。例えば、爪床部分Ｆ１におけるヘモグロビンの量の分布や爪床部分Ｆ１における明度の分布などから、指の圧力のかけ方を判別するようにしてもよい、即ち、爪床部分Ｆ１における分布に関する情報に基づくものであれば何れのものであってもよい。

【0095】

また、本変形例では、爪床部分Ｆ１の色の分布から指の圧量のかけ方を判別するようにしたがこれに限らない。例えば、爪床部分Ｆ１の色の分布（例えば、色の分布の差分）から指Ｆの圧力差や指Ｆの押圧量を検知するなど、色の分布に基づき指Ｆの押圧量に関する様々なことについて算出するようにしてもよい。

【0096】

本発明を上述の実施の形態で説明したがこれに限定されるものではない。本発明の目的を達成し得る範囲内において、変形、変更、及び各構成要件の組み合わせの変更などを行なうことが可能である。

【符号の説明】

【0097】

１ 生体情報計測装置
１００ 第１，第２爪床画像取得手段（スマートフォン）
１２１ 第１，第２爪床画像取得手段（画像情報読取手段）
１２５ 相関関係情報生成手段
１２６ 押圧量算出手段
Ａ 皮膚部（前腕）
Ｆ 指（人差し指）
Ｆ１ 爪床部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】