知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】2024-07-08
(45)【発行日】2024-07-17
(54)【発明の名称】脈波測定装置
(51)【国際特許分類】
A61B 5/02 20060101AFI20240709BHJP
A61B 5/16 20060101ALI20240709BHJP
【ＦＩ】
A61B5/02 310Z
A61B5/16 110
A61B5/16 200
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020089910
(22)【出願日】2020-05-22
(65)【公開番号】P2021183079
(43)【公開日】2021-12-02
【審査請求日】2023-02-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
(72)【発明者】
【氏名】船橋 一樹
【審査官】小野 健二
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１４／１３６３１０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００７－１５２０８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１７０８６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０６０３８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／０７３９０６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開昭５７－１８０９３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０００６１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１５７１１５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ ５／００－５／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
撮像部によって生体を撮像して得られる撮像画像と、当該撮像画像内におけるユーザ毎に設定される顔領域の大きさを示すガイド枠と、を表示部に表示する表示制御部と、前記ガイド枠内に前記顔領域が収まった後、前記顔領域に基づいて前記生体の脈波信号を測定する測定部と、
を備える脈波測定装置。
【請求項2】
前記表示制御部は、前記脈波信号に基づいて、前記ガイド枠の位置および大きさを調整する、請求項１に記載の脈波測定装置。
【請求項3】
前記測定部は、前記脈波信号を測定する際、前記脈波信号の測定に関する所定処理を実行し、前記所定処理は、前記撮像画像内における前記顔領域の位置および大きさを検出し、検出した前記顔領域の位置および大きさに応じて、前記脈波信号の測定を中止する処理である、請求項１または２に記載の脈波測定装置。
【請求項4】
前記測定部は、前記脈波信号を測定する際、前記脈波信号の測定に関する所定処理を実行し、前記所定処理は、前記撮像部に入射される光の光量を検出し、検出される光量が、第１所定値以下、または当該第１所定値より大きい第２所定値以上である場合、前記脈波信号の測定を中止する処理である、請求項１または２に記載の脈波測定装置。
【請求項5】
生体の脈波信号の測定の実行指示を受け付ける受付部と、前記実行指示を受け付けた場合に、撮像部によって前記生体を撮像して得られる撮像画像と、当該撮像画像内における前記脈波信号の測定に適した顔領域の位置およびユーザ毎に設定される当該顔領域の大きさを示すガイド枠と、を表示部に表示する表示制御部と、
前記ガイド枠内に前記顔領域が収まった後、所定時間経過した場合に、前記顔領域に基づいて前記生体の脈波信号を測定し、かつ、前記脈波信号を測定する際、前記脈波信号の測定に関する所定処理を実行する測定部と、を備え、
前記表示制御部は、前記脈波信号に基づいて、前記ガイド枠の位置および大きさを調整する、脈波測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、脈波測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
生体から測定した脈波信号を解析して自律神経機能を評価することにより、生体の疲労やストレス等の状態を判定する技術が開発されている。また、生体の脈波信号を、接触式のセンサではなく、撮像画像を用いて、非接触で測定する技術も開発されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、生体の脈波信号を非接触で測定する技術では、測定条件によっては質の高い脈波信号を測定することができず、生体の自律神経機能を正しく評価することができない場合がある。
【0004】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、生体の脈波信号を非接触で測定する場合に、生体の脈波信号を正しく測定可能とする脈波測定装置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】
【0005】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、撮像部によって生体を撮像して得られる撮像画像と、当該撮像画像内におけるユーザ毎に設定される顔領域の大きさを示すガイド枠と、を表示部に表示する表示制御部と、前記ガイド枠内に前記顔領域が収まった後、前記顔領域に基づいて前記脈波信号を測定する測定部と、を備える。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、生体の脈波信号を非接触で測定する場合に、生体の脈波信号を正しく測定可能とする、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に添付図面を参照して、脈波測定装置、およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。
【0009】
【0010】
本実施の形態にかかる脈波測定装置１００は、図１に示すように、撮像装置（カメラ）１００Ｈ１および表示装置１００Ｈ２を有する。そして、脈波測定装置１００は、図１に示すように、撮像装置１００Ｈ１により生体１の動画像（撮像画像の一例）を撮像し、撮像した動画像から生体１の脈波を示す信号（以下、脈波信号と言う。生体情報の一例。）を測定する。次に、脈波測定装置１００は、脈波信号の測定結果として、生体１の脈拍変動や、自律神経機能、疲労度等を評価（判定）し、生体１の脈拍変動や、自律神経機能、疲労度等の評価結果を表示装置１００Ｈ２に表示する。ここで、脈拍変動は、生体１の脈波の特徴量の１つであり、生体１の脈拍間隔の揺らぎである。自律神経機能は、脈拍変動から算出される指標の１つである。疲労度は、自律神経機能によって判定される生体１の状態である。生体情報の一例としての脈波信号、脈拍変動、自律神経機能、および疲労は、この順番またはその逆の順番で関係している。
【0011】
【0012】
本実施の形態にかかる脈波測定装置１００は、図２に示すように、撮像装置１００Ｈ１、表示装置１００Ｈ２、入力装置１００Ｈ３、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００Ｈ４、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００Ｈ５、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００Ｈ６、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１００Ｈ７を有し、システムバス１００Ｈ８を介して互いに接続されている。脈波測定装置１００は、例えば、これらの機能を備えたＰＣ（Personal Computer）、タブレット端末、スマートフォン等である。
【0013】
撮像装置１００Ｈ１は、生体１の動画像を撮像可能に設けられる撮像部の一例である。本実施の形態では、撮像装置１００Ｈ１は、例えば、Ｗｅｂカメラ、またはＰＣ（Personal Computer），携帯端末，タブレット端末等に内蔵される内蔵カメラであり、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、およびＢ（Blue）の３チャンネルを持つ撮像装置である。本実施の形態では、撮像装置１００Ｈ１は、ＲＧＢの３チャンネルを持つ撮像装置としているが、生体１の脈拍による輝度変化を取得しやすい波長域（例えば、緑波長域や、近赤外光波長域）に分光感度を持つチャンネルを少なくとも１つ有する撮像装置であれば良い。
【0014】
表示装置１００Ｈ２は、生体１の疲労度の評価（判定）結果等の各種情報を表示可能な表示部の一例である。本実施の形態では、表示装置１００Ｈ２は、例えば、液晶ディスプレイであり、生体１の疲労度の評価のために、メニュー画面、計測前画面、計測中画面、結果画面等の各種情報を表示する。メニュー画面、計測前画面、計測中画面、および結果画面の詳細については後述する。
【0015】
入力装置１００Ｈ３は、例えば、キーボードや、マウス、タッチパネルであり、各種プログラムの実行指示や、生体１の脈波信号の測定の実行指示等の各種指示をユーザが入力するための装置である。
【0016】
ＲＯＭ１００Ｈ５およびＨＤＤ１００Ｈ７は、ＣＰＵ１００Ｈ４で実行される各種プログラムを記憶する記憶装置である。ＲＡＭ１００Ｈ６は、ＣＰＵ１００Ｈ４の作業領域として用いられる。
【0017】
ＣＰＵ１００Ｈ４は、脈波測定装置１００全体の制御や、生体１の疲労度の評価に関する各種演算を行う中央処理装置である。本実施の形態では、ＣＰＵ１００Ｈ４は、ＨＤＤ１００Ｈ７に記憶される脈波測定プログラムを読み出し、ＲＡＭ１００Ｈ６に展開されたデータを、当該読み出した脈波測定プログラムの命令に従って演算処理することにより、撮像装置１００Ｈ１で撮像した生体１の動画像を用いて、生体１の脈波信号を測定する。
【0018】
【0019】
本実施の形態では、ＣＰＵ１００Ｈ４が、ＨＤＤ１００Ｈ７に記憶される脈波測定プログラムを実行することにより、図３に示すように、受付部３０１、表示制御部３０２、および測定部３０３を実現する。
【0020】
受付部３０１は、生体１の脈波信号の測定の実行指示（以下、脈波測定実行指示と言う）を受け付ける受付部の一例である。
【0021】
表示制御部３０２は、メニュー画面、計測前画面、計測中画面、結果画面等の各種情報を表示装置１００Ｈ２に表示する。
【0022】
ここで、メニュー画面は、脈波信号を測定する生体１（ユーザ）の選択や、生体１の脈波測定実行指示の入力等に用いる画面である。また、計測前画面は、生体１の脈波信号の測定前に表示される画面である。具体的には、計測前画面は、受付部３００によって脈波測定実行指示を受け付けた場合に、撮像装置１００Ｈ１によって生体１を撮像して得られる撮像画像（例えば、動画像）と、ガイド枠と、を含む画面である。ここで、ガイド枠は、撮像画像内において、生体１の脈波信号の測定に適した顔領域の位置および大きさを示す画像である。または、ガイド枠は、撮像画像内において、生体１の脈波信号の測定に適した顔領域の位置およびユーザ毎に設定される当該顔領域の大きさを示す画像である。また、計測中画面は、生体１の脈波信号の測定中に表示される画面である。また、結果画面は、脈波測定装置１００による生体１の脈拍変動や、自律神経機能、疲労度等の評価結果を表示する画面である。
【0023】
測定部３０３は、表示装置１００Ｈ２に表示される計測前画面内のガイド枠に、当該撮像画像が含む顔領域が収まった後、所定時間が経過した場合に、当該顔領域に基づいて、生体１の脈波信号を測定する。ここで、所定時間は、予め設定される時間である。そして、測定部３０３は、脈波信号の測定結果である、生体１の疲労度等を評価（判定）する。
【0024】
また、測定部３０３は、測定部３０３によって生体１の脈波信号を測定する際、生体１の脈波信号の測定に関する所定処理を実行する。これにより、撮像画像における顔領域の位置またはサイズ、若しくは、撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量が適切でないと判定された場合に、生体１の脈波信号の測定を中止することができるので、信頼性の低い脈波信号の測定が実行されることを抑制することができる。すなわち、生体１の脈波信号を非接触で測定する場合でも、生体１の脈波信号を正しく測定することができる。
【0025】
ここで、所定処理は、計測前画面に含まれる撮像画像内における顔領域の位置および大きさを検出し、検出した顔領域の位置および大きさに応じて、生体１の脈波信号の測定を中止する処理である。
【0026】
また、所定処理は、撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量を検出し、当該検出される光量が、第１所定値以下または第２所定値以上である場合、生体１の脈波信号の測定を中止する処理である。ここで、第１所定値は、顔領域に基づいて生体１の脈波信号を測定可能な光量の下限である。また、第２所定値は、第１所定値より大きい値であり、顔領域に基づいて生体１の脈波信号を測定可能な光量の上限である。
【0027】
図４は、本実施の形態にかかる脈波測定装置による各種画面の表示処理の流れの一例を示すフローチャートである。次に、図４を用いて、本実施の形態にかかる脈波測定装置１００による各種画面の表示処理の流れの一例について説明する。
【0028】
まず、表示制御部３０２は、表示装置１００Ｈ２に対して、メニュー画面を表示する（ステップＳ４０１）。
【0029】
図５は、本実施の形態にかかる脈波測定装置において表示されるメニュー画面の一例を示す図である。本実施の形態では、表示制御部３０２は、図５に示すように、ユーザ選択ボタン５０１および脈波測定ボタン５０２を含むメニュー画面５００を表示装置１００Ｈ２に表示する。
【0030】
ユーザ選択ボタン５０１は、脈波信号を測定するユーザを選択するためのボタンである。本実施の形態では、表示制御部３０２は、ユーザ選択ボタン５０１が押下されると、脈波測定装置１００のユーザ候補のリストを表示する。ユーザは、当該リストの中から、脈波信号を測定するユーザを選択することができる。
【0031】
脈波測定ボタン５０２は、生体１（例えば、ユーザ選択ボタン５０１により選択されるユーザ）の脈波信号の測定の実行を指示するためのボタンである。本実施の形態では、受付部３０１は、脈波測定ボタン５０２が押下されると、生体１の脈波測定実行指示を受け付ける。
【0032】
本実施の形態では、表示制御部３０２は、ユーザ選択ボタン５０１および脈波測定ボタン５０２を含むメニュー画面５００を表示装置１００Ｈ２に表示しているが、これに限定するものではなく、ユーザ選択ボタン５０１および脈波測定ボタン５０２に加えて、脈波信号の測定に要する測定時間等を設定するパーツ等を含むメニュー画面５００を表示装置１００Ｈ２に表示することも可能である。
【0033】
図４に戻り、メニュー画面を用いて、生体１の脈波測定実行指示が入力されると、表示制御部３０２は、表示装置１００Ｈ２に対して、計測前画面を表示する（ステップＳ４０２）。
【0034】
図６は、本実施の形態にかかる脈波測定装置において表示される計測前画面の一例を示す図である。本実施の形態では、表示制御部３０２は、図６に示すように、撮像画像６０１、メッセージ６０２、ガイド枠６０３、および脈波グラフ６０４を含む計測前画面６００を表示装置１００Ｈ２に表示する。
【0035】
撮像画像６０１は、撮像装置１００Ｈ１により撮像される撮像画像である。本実施の形態では、表示制御部３０２は、予め設定されるフレームレートおよび解像度で撮像装置１００Ｈ１により撮像されるＲＧＢの動画像を１フレームずつ取得し、当該取得したフレームを予め設定される表示領域のサイズに合わせて変倍して、撮像画像６０１として計測前画面６００にリアルタイムで表示する。
【0036】
ガイド枠６０３は、撮像画像６０１における、脈波信号の測定に適した顔領域の位置および当該顔領域の大きさを表すパーツである。また、ガイド枠６０３は、撮像画像６０１に重畳して表示される。ユーザは、撮像画像６０１内に表示される顔領域の位置および当該顔領域のサイズが、ガイド枠６０３に近づくように姿勢等を調整する。
【0037】
脈波グラフ６０４は、撮像画像６０１内の顔領域から測定される脈波信号を表示するパーツである。脈波信号は、撮像装置１００Ｈ１により撮像されるＲＧＢの動画像の１フレーム毎に測定され、表示制御部３０２によって脈波グラフ６０４に対してリアルタイムに反映される。
【0038】
メッセージ６０２は、ユーザに通知するメッセージである。表示制御部３０２は、ユーザの状態に応じて、メッセージ６０２の内容を変更する。例えば、表示制御部３０２は、ユーザの顔領域の位置または大きさがガイド枠６０３に合っていない場合、「顔を枠の中に入れて下さい」等のメッセージ６０２を表示する。
【0039】
図４に戻り、計測前画面内において、ガイド枠と顔領域とが一致すると、表示制御部３０２は、表示装置１００Ｈ２に対して、計測中画面を表示する（ステップＳ４０３）。
【0040】
図７は、本実施の形態にかかる脈波測定装置において表示される計測中画面の一例を示す図である。本実施の形態では、表示制御部３０２は、図７に示すように、撮像画像６０１、ガイド枠６０３、および脈波グラフ６０４に加えて、メッセージ７０１および残り時間７０２を含む計測中画面７００を表示装置１００Ｈ２に表示する。
【0041】
メッセージ７０１は、生体１の脈波信号を測定中であることをユーザに通知するメッセージ等である。残り時間７０２は、生体１の脈波信号の測定に要する残り時間を表すパーツである。一般的に、生体１の脈波信号の測定には、３０秒から３分程度の時間が必要となる。したがって、計測中画面７００に対して残り時間７０２を表示することにより、ユーザが、脈波信号の測定に要する残り時間を把握することが可能となる。
【0042】
図４に戻り、ユーザの疲労度の評価が実行された後、表示制御部３０２は、表示装置１００Ｈ２に対して、結果画面を表示する（ステップＳ４０４）。
【0043】
図８は、本実施の形態にかかる脈波測定装置において表示される結果画面の一例を示す図である。本実施の形態では、表示制御部３０２は、疲労指標８０１およびコメント８０２を含む結果画面８００を表示装置１００Ｈ２に表示する。
【0044】
疲労指標８０１は、測定部３０３により評価された脈拍変動や、自律神経機能、疲労度等を表す指標である。例えば、疲労指標８０１は、生体１の自律神経機能のバランスを表すＬＦ／ＨＦ値である。
【0045】
コメント８０２は、測定部３０３により評価されるユーザの疲労度等に対するコメントである。本実施の形態では、表示制御部３０２は、測定部３０３により評価されるユーザの疲労度等に応じて、コメント８０２を変更する。
【0046】
例えば、測定部３０３により評価されるユーザのＬＦ／ＨＦ値が低い場合（例えば、２未満）、表示制御部３０２は、「自律神経のバランスが良い状態です。疲労はあまりないようなので、この状態を維持するように心掛けましょう。」をコメント８０２として結果画面８００に表示する。
【0047】
また、測定部３０３により評価されるユーザのＬＦ／ＨＦ値が中程度の場合（例えば、２以上かつ５未満）、表示制御部３０２は、「自律神経のバランスがやや乱れています。この状態が続くようでしたら、疲労が溜まり始めていると思われますので、休息を取ったり、心のリフレッシュやリラックスを心掛けたりしましょう。」をコメント８０２として結果画面８００に表示する。
【0048】
また、測定部３０３により評価されるユーザのＬＦ／ＨＦ値が高い場合（例えば、５以上）、表示制御部３０２は、「自律神経のバランスが大きく乱れています。この状態が続くようでしたら、かなり疲労が溜まっていると思われますので、周りの方に相談してはどうでしょうか。」をコメント８０２として結果画面８００に表示する。
【0049】
図９は、本実施の形態にかかる脈波測定装置において計測前画面を表示中に実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。次に、図９を用いて、本実施の形態にかかる脈波測定装置１００において計測前画面の表示中に実行される処理の流れの一例について説明する。
【0050】
受付部３０１によって、生体１の脈波測定実行指示が受け付けられると、表示制御部３０２は、撮像装置１００Ｈ１により撮像される撮像画像を取得する（ステップＳ９０１）。本実施の形態では、表示制御部３０２は、生体１の脈波測定実行指示が受け付けられると、撮像装置１００Ｈ１を起動して、動画像の撮像を開始し、撮像される動画像を取得する。表示制御部３０２は、撮像装置１００Ｈ１により撮像される動画像を、１フレームずつリアルタイムに取得することが好ましい。また、本実施の形態では、表示制御部３０２は、予め設定されるフレームレートおよび解像度で撮像装置１００Ｈ１により撮像される動画像を取得する。
【0051】
次いで、表示制御部３０２は、撮像画像において疲労度の評価に適した顔領域の位置および大きさを示すガイド枠を生成する（ステップＳ９０２）。
【0052】
図１０は、本実施の形態にかかる脈波測定装置により生成されるガイド枠の一例を示す図である。本実施の形態では、表示制御部３０２は、ユーザが適切な顔領域の位置および大きさを認識可能な形状のガイド枠を生成する。
【0053】
例えば、表示制御部３０２は、図１０（ａ）に示すように、縦長の楕円形の形状のガイド枠６０３を生成する。これにより、ユーザは、顔領域の輪郭の位置および大きさの目安を認識することができる。または、例えば、表示制御部３０２は、図１０（ｂ）に示すように、縦長の矩形のガイド枠６０３を生成しても良い。または、表示制御部３０２は、図１０（ｃ）に示すように、内側の半透明の色で塗り潰したガイド枠６０３を生成しても良い。
【0054】
または、表示制御部３０２は、図１０（ｄ）に示すように、撮像画像内において脈波信号の測定に適切な目や鼻の位置を示す補助線を含むガイド枠６０３を生成しても良い。これにより、ユーザが、より正確に、脈波信号の測定に適切な位置に顔領域を配置することができる。または、表示制御部３０２は、図１０（ｅ）に示すように、脈波信号の測定に適切な顔領域の位置における耳や首の輪郭を模ったガイド枠６０３を生成しても良い。これにより、ユーザ、より正確に、脈波信号の測定に適切な位置に顔領域を配置することができる。
【0055】
また、表示制御部３０２は、取得する撮像画像の中央付近に配置されるガイド枠を生成することが好ましい。これにより、撮像画像に含まれる顔領域に基づいて脈波信号を測定する際に、顔領域の位置が多少変動したとしても、顔領域の一部が撮像画像から外に出てしまうことなく、安定して生体１の脈波信号を測定することができる。
【0056】
また、表示制御部３０２は、撮像画像内の顔領域がガイド枠に一致した際に、良好なＳ／Ｎ比の脈波信号が得られるガイド枠の大きさを、ガイド枠の大きさの初期値とする。また、表示制御部３０２は、後述するステップＳ９１１で調整されたガイド枠の大きさを、ＨＤＤ１００Ｈ７等の記憶部に保存しておき、次回、同一のユーザの脈波信号を測定する際、当該記憶部に記憶されるガイド枠の大きさの初期値としても良い。同じ条件にて生体１の脈波信号を測定する場合、前回、生体１の脈波信号の測定に用いたガイド枠の大きさが最適値として使用できる可能性が高く、その場合、後述するステップＳ９１１において、ガイド枠の大きさを調整する必要が無くなり、ガイド枠の大きさの調整に要する時間や手間を減らすことができる。
【0057】
また、表示制御部３０２は、ガイド枠の大きさを、ＨＤＤ１００Ｈ７等の記憶部に保存する場合、脈波信号を測定するユーザ（すなわち、メニュー画面において選択したユーザ）と対応付けて、当該ガイド枠の大きさを、当該記憶部に保存する。そして、表示制御部３０２は、当該記憶部から、ガイド枠の大きさの初期値を読み出す場合、メニュー画面において選択したユーザと対応付けて記憶されるガイド枠の大きさを読み出す。生体１の脈波信号の測定に適したガイド枠の大きさは、ユーザの状態に依存する。例えば、低血圧のユーザは、撮像画像に基づいて測定される脈波信号のＳ／Ｎ比が小さくなる傾向があるため、ガイド枠のサイズが大きい方が好ましい。一方、高血圧のユーザは、撮像画像に基づいて測定される脈波信号のＳ／Ｎ比が大きくなる傾向があるため、ガイド枠のサイズは小さい方が好ましい。このように、ガイド枠の大きさは、ユーザの状態に依存するため、表示制御部３０２は、ユーザ毎に、脈波信号の測定に適切なガイド枠の大きさを記憶部に保存しておくことで、ガイド枠の大きさの最適値を、ガイド枠の初期値とすることが可能となる。すなわち、ガイド枠は、撮像画像において、生体１の脈波信号の測定に適した、ユーザ毎に設定される顔領域の大きさ示す画像である。
【0058】
図９に戻り、次いで、表示制御部３０２は、取得した撮像画像に対して、生成したガイド枠を重畳した合成画像を含む計測前画面を、表示装置１００Ｈ２に表示する（ステップＳ９０３）。
【0059】
図１１は、本実施の形態にかかる脈波測定装置において表示される計測前画面の一例を示す図である。本実施の形態では、表示制御部３０２は、図１１に示すように、ガイド枠６０３が撮像画像６０１よりも前面に配置された合成画像を含む計測前画面６００を、表示装置１００Ｈ２に表示する。これにより、撮像画像６０１内の顔領域と、ガイド枠６０３との位置関係をユーザが認識できるようにする。
【0060】
図９に戻り、次いで、測定部３０３は、取得する撮像画像から、生体１の顔領域を検出し、かつ当該検出した顔領域から肌領域を検出する（ステップＳ９０４）。本実施の形態では、測定部３０３は、既存の顔検出技術を用いて、撮像画像に含まれる顔領域の位置および大きさを検出する。
【0061】
図１２は、本実施の形態にかかる脈波測定装置による顔領域および肌領域の検出処理の一例を説明するための図である。測定部３０３は、図１２（ａ）に示すように、既存の顔検出技術を用いて、顔領域の周りの矩形（点線で示す）の中心点や、当該矩形の各頂点の座標、当該矩形の高さ方向および幅方向の画素数等を、顔領域の位置および大きさとして検出する。
【0062】
また、測定部３０３は、顔検出技術により検出した顔領域に含まれる画素を抽出し、当該抽出した画素のＲＧＢ値（色信号値）が、予め設定された肌色が持つＲＧＢ値の範囲に含まれると判定された場合に、当該抽出した画素を肌領域として検出する。または、測定部３０３は、顔検出技術により検出される顔領域の特徴点の座標に基づいて、肌領域を検出することも可能である。例えば、測定部３０３は、既知の顔検出技術によって、顔領域から、目、口、および鼻等の特徴点の座標を検出し、当該検出した座標に基づいて、肌領域を検出する。より具体的には、測定部３０３は、図１２（ｂ）に示すように、顔領域から検出される目、口、および鼻等の特徴点の座標を含む領域を、肌領域として検出する。
【0063】
ただし、測定部３０３は、目、口、および鼻等の特徴点以外の他の肌領域（例えば、額）を、肌領域として検出しても良い。または、ユーザによって、肌領域の始点、幅、および高さ等が予め入力されている場合、測定部３０３は、当該入力される始点、幅、および高さ等に基づいて、顔領域から肌領域を検出しても良い。
【0064】
図９に戻り、測定部３０３は、顔領域から検出した肌領域に基づいて、生体１の脈波信号を測定する（ステップＳ９０５）。本実施の形態では、測定部３０３は、肌領域の画素のＲＧＢ値のフレーム毎の加算平均を算出する。次いで、測定部３０３は、ＲＧＢ値のフレーム毎の加算平均の時系列データに基づいて、独立主成分分析等の手法を用いて、生体１の脈拍に伴う信号変化成分である脈波信号を測定する。
【0065】
図１３は、本実施の形態にかかる脈波測定装置により測定される脈波信号の一例を示す図である。図１３において、横軸は、時間を表し、縦軸は、脈波信号の信号値を表す。図１３に示すように、脈波信号は、生体１の脈拍に応じて周期的にその信号値が変化する時系列データである。
【0066】
図９に戻り、表示制御部３０２は、測定部３０３により測定される脈波信号を表示装置１００Ｈ２に表示する（ステップＳ９０６）。本実施の形態では、表示制御部３０２は、測定部３０３により測定される脈波信号を、計測前画面６００の脈波グラフ６０４（図６参照）に表示する。
【0067】
次に、測定部３０３は、撮像画像から検出した顔領域の位置および大きさと、ガイド枠の位置および大きさが略一致しているか否かを判定する（ステップＳ９０７）。
【0068】
本実施の形態では、測定部３０３は、顔領域の中心点と、ガイド枠の中心点との間の距離を算出し、算出した距離が所定の閾値以下である場合、顔領域の位置とガイド枠の位置とが略一致していると判定する。ここで、所定閾値は、予め設定される閾値であり、例えば、顔領域の位置が動いてしまった場合でも脈波信号を測定可能な距離の閾値である。本実施の形態では、測定部３０３は、顔領域の中心点とガイド枠の中心点との間の距離を用いて、顔領域の位置とガイド枠の位置とが略一致しているか否かを判定しているが、これに限定するものではなく、他の判定手法を用いて、顔領域の位置とガイド枠の位置とが略一致しているか否かを判定することも可能である。
【0069】
また、本実施の形態では、測定部３０３は、顔領域の面積（大きさ）と、ガイド枠の面積（大きさ）との差分（誤差）を算出し、算出した差分が所定閾値以下である場合、顔領域の大きさとガイド枠の大きさとが略一致していると判定する。ここで、所定閾値は、予め設定される閾値であり、例えば、生体１の状態（例えば、生体１の血圧）によって脈波信号の測定精度が低下しない閾値である。本実施の形態では、測定部３０３は、顔領域の面積およびガイド枠の面積を用いて、顔領域の大きさとガイド枠の大きさとが略一致しているか否かを判定しているが、これに限定するものではなく、他の判定手法を用いて、顔領域の大きさとガイド枠の大きさとが略一致しているか否かを判定することも可能である。
【0070】
本実施の形態では、測定部３０３は、後述するステップＳ９１０において生体１の疲労度が評価可能か否か（言い換えると、生体１の脈波信号が測定可能か否か）を判定する前に、顔領域の位置および大きさと、ガイド枠の位置および大きさが略一致しているか否かを判定している。顔領域の位置および大きさが、ガイド枠の位置および大きさと略一致していない状態では、脈波信号の品質を正しく評価することできず、後述するステップＳ９１１において、ガイド枠を適切な大きさに調整することができない可能性がある。しかしながら、本実施の形態によれば、生体１の疲労度が評価可能か否かを判定する前に、顔領域の位置および大きさと、ガイド枠の位置および大きさが略一致しているか否かを判定している。これにより、顔領域の一部が撮像画像から外れた状態で、脈波信号のＳ／Ｎ比が評価されてしまった場合に、脈波信号のＳ／Ｎ比が低いと判定され、本来は、不要なガイド枠の調整が行われることを防止できる。
【0071】
そして、顔領域の位置および大きさと、ガイド枠の位置および大きさとが略一致していないと判定した場合（ステップＳ９０７：Ｎｏ）、表示制御部３０２は、表示装置１００Ｈ２に対してアラートを表示する（ステップＳ９０８）。本実施の形態では、表示制御部３０２は、計測前画面６００のメッセージ６０２に対してアラートを表示して、ユーザに対して、顔領域の位置または大きさの調整を促す。
【0072】
例えば、表示制御部３０２は、顔領域の位置がガイド枠６０３の位置と略一致していないと判定された場合、「顔を枠の中に入れて下さい。」というメッセージ６０２を計測前画面６００に表示する。また、例えば、表示制御部３０２は、顔領域の大きさがガイド枠６０３の大きさに対して小さ過ぎると判定された場合、「もう少しカメラに近づいて下さい。」というメッセージ６０２を計測前画面６００に表示する。また、例えば、表示制御部３０２は、顔領域の大きさがガイド枠６０３の大きさに対して大き過ぎると判定された場合、「もう少しカメラから遠ざかって下さい。」というメッセージ６０２を計測前画面６００に表示する。
【0073】
本実施の形態では、表示制御部３０２は、表示装置１００Ｈ２に対してアラートを表示することによって、ユーザに対して、顔領域の位置および大きさの調整を促しているが、これに限定するものではなく、音声等の他の手段によって、ユーザに対して、顔領域の位置または大きさの調整を促しても良い。また、表示制御部３０２は、顔領域の位置および大きさがガイド枠の位置および大きさと略一致していると判定された場合と、顔領域の位置および大きさがガイド枠の位置および大きさと略一致していると判定されなかった場合とで、ガイド枠の表示態様（例えば、色）を変えることによって、ユーザに対して、顔領域の位置または大きさの調整を促しても良い。
【0074】
一方、顔領域の位置および大きさと、ガイド枠の位置および大きさとが略一致していると判定した場合（ステップＳ９０７：Ｙｅｓ）、測定部３０３は、ステップＳ９０４において測定した脈波信号の品質を評価する（ステップＳ９０９）。本実施の形態では、測定部３０３は、既存の技術を用いて、脈波信号の品質を評価する。
【0075】
例えば、測定部３０３は、脈波信号のＳ／Ｎ比を算出し、その算出結果に基づいて、脈波信号の品質を評価する。具体的には、測定部３０３は、まず、脈波信号のパワースペクトルを算出する。次いで、測定部３０３は、脈波信号のパワースペクトルに基づいて、脈波信号の信号成分とノイズ成分を求める。そして、測定部３０３は、脈波信号の信号成分とノイズ成分との比を、脈波信号のＳ／Ｎ比として算出する。
【0076】
ここで、脈波信号のパワースペクトルは、脈波信号の時系列データに対して、種々のスペクトル解析方法を適用することによって算出する。スペクトル解析手法は、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）や最大エントロピー法（ＭＥＭ：Maximum Entropy Method）を用いる。
【0077】
図１４は、本実施の形態にかかる脈波測定装置において測定される脈波信号のパワースペクトルの一例を示す図である。図１４において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を表し、横軸は、パワー（振幅）を表す。図１４に示すように、脈波信号のパワースペクトルには、脈波の信号成分だけでなく、ノイズ成分も含まれる。例えば、１Ｈｚ付近に現れるピークおよびその整数倍の周波数付近に現れるピークは、生体１の脈波に起因するピークである。
【0078】
図１５は、本実施の形態にかかる脈波測定装置による脈波信号のＳ／Ｎ比の算出処理の一例を説明するための図である。図１５において、縦軸は、周波数（Ｈｚ）を表し、横軸は、パワー（振幅）を表す。脈波信号のパワースペクトルを求めた後、測定部３０３は、脈波信号のパワースペクトルの脈波成分とノイズ成分とを求める。
【0079】
具体的には、測定部３０３は、脈波信号のパワースペクトルにおいて、Ｐｔｈ以下かつ周波数がＦｔｈ以下のパワーを信号成分に設定し、それ以外のパワーをノイズ成分に設定する。ここで、Ｐｔｈは、ノイズ成分と判断するパワーの閾値であり、例えば、信号成分が殆ど含まれない高周波のパワーに基づいて決定される値である。また、Ｆｔｈは、ノイズ成分と判断する周波数の閾値であり、例えば、パワーが最大となる周波数Ｆｐから予め設定された値だけ小さい周波数である。
【0080】
測定部３０３は、Ｐｔｈ以下かつ周波数がＦｔｈ以下のパワーの平均値を信号成分として用い、それ以外のパワーの平均値をノイズ成分として用いる。そして、測定部３０３は、信号成分とノイズ成分との比を、脈波信号のＳ／Ｎ比として算出する。ここで、Ｓ／Ｎ比が大きくなるに従い、脈波信号の品質が高いことを意味する。
【0081】
図９に戻り、測定部３０３は、脈波信号の品質に基づいて、生体１の疲労度の評価が可能か否か（言い換えると、生体１の脈波信号が測定可能か否か）を判定する（ステップＳ９１０）。本実施の形態では、制御部３０４は、脈波信号のＳ／Ｎ比が所定のＳ／Ｎ比以上であるか否かを判定する。ここで、所定のＳ／Ｎ比は、予め設定されるＳ／Ｎ比であり、生体１の疲労度等を表す指標の評価精度を担保するために必要な脈波信号のＳ／Ｎ比である。脈波信号のＳ／Ｎ比と、疲労度等を表す指標（例えば、自律神経機能のバランスを表すＬＦ／ＨＦ値）の評価精度と、の間には、脈波信号のＳ／Ｎ比が高くなるに従って、生体１の疲労度等を表す指標の評価精度が高くなるという関係がある。よって、測定部３０３は、脈波信号のＳ／Ｎ比と、生体１の疲労度等を表す指標の評価精度との関係に基づいて、所定のＳ／Ｎ比を決定する。そして、制御部３０４は、脈波信号のＳ／Ｎ比が所定のＳ／Ｎ比以上である場合、生体１の疲労度等の評価が可能と判定する。
【0082】
本実施の形態では、測定部３０３は、生体１の疲労度の評価が可能か否かの判定に用いる特徴量として、脈波信号のＳ／Ｎ比を用いているが、生体１の疲労度等を表す指標の評価精度と相関がある特徴量であれば、別の特徴量を用いても良い。例えば、測定部３０３は、脈波信号の振幅を、生体１の疲労度等を表す指標の評価精度と相関がある特徴量として用いても良い。そして、測定部３０３は、脈波信号の振幅が所定の振幅より大きい場合、生体１の疲労度等の評価が可能と判定する。また、測定部３０３は、脈波信号に対する寄与が大きいＧ信号（肌領域に含まれる画素のＧ信号）の振幅を、生体１の疲労度を表す指標の算出精度と相関がある特徴量として用いても良い。Ｇ信号の振幅は、脈波信号のＳ／Ｎ比と比較して短時間で算出することができるので、生体１の疲労度等の評価が可能か否かの判定処理を短時間で実行することができる。
【0083】
次に、生体１の疲労度等の評価が不可と判定された場合（ステップＳ９１０：Ｎｏ）、表示制御部３０２は、表示装置１００Ｈ２に表示するガイド枠の大きさを調整する（ステップＳ９１１）。
【0084】
図１６は、本実施の形態にかかる脈波測定装置によるガイド枠の大きさの調整処理の一例を説明するための図である。本実施の形態では、表示制御部３０２は、図１６に示すように、計測前画面６００に表示されるガイド枠６０３の大きさを大きくするとともに、「もう少しカメラに近づいて下さい。」等のメッセージ６０２を計測前画面６００に表示して、ユーザに対して顔領域の大きさの調節を促す。表示制御部３０２は、ガイド枠６０３の大きさの複数の候補を予め登録しておき、現在のガイド枠６０３の大きさよりも大きいガイド枠６０３を計測前画面６００に表示する。
【0085】
ガイド枠６０３が大きくなることによって、撮像画像内の顔領域から検出される肌領域の画素が増加すると、脈波信号のＳ／Ｎ比が大きくなる。よって、表示制御部３０２は、肌領域の画素の増加数と、脈波信号のＳ／Ｎ比の増加率との関係式またはテーブルを予め作成しておき、現在のガイド枠６０３の画素数と、脈波信号のＳ／Ｎ比との関係に基づいて、目標とする脈波信号のＳ／Ｎ比を得るために必要なガイド枠６０３の画素数を推定する。そして、表示制御部３０２は、推定した画素数に基づいて、ガイド枠６０３の大きさを調整しても良い。
【0086】
すなわち、表示制御部３０２は、生体１の脈波信号に基づいて、ガイド枠６０３の位置および大きさを調整する。これにより、脈波信号の測定に望ましい顔領域の位置および大きさのガイド枠６０３を撮像画像６０１に重ねて表示することによって、Ｓ／Ｎ比の大きい脈波信号を安定して測定できる位置にユーザを誘導することができるので、Ｓ／Ｎ比の大きい脈拍信号を測定することができる。また、ズーム機能を有しない撮像装置１００Ｈ１を用いる場合でも、顔領域が適切な大きさになるように、ユーザの位置を誘導することができるので、Ｓ／Ｎ比が大きい脈波信号を測定することができる。また、ユーザを撮像画像の中央に誘導することができるので、脈波信号の測定中にユーザの体動が発生して、ユーザの顔の位置が動いた場合でも、脈波信号が測定できなくなるリスクを低減することができる。
【0087】
さらに、ユーザの肌の色や照明の明るさ等の条件が変化して、撮像画像から測定できる脈波信号のＳ／Ｎ比が変化した場合でも、ガイド枠６０３の大きさを調整することによって、Ｓ／Ｎ比の大きい脈波信号を測定することができる。例えば、脈波信号を測定時に照明の明るさが暗くなると、顔領域の大きさが同じであっても、測定できる脈波信号のＳ／Ｎ比が低下するが、ガイド枠６０３の大きさを大きくすることによって、撮像画像に含まれる顔領域の大きさを大きくすることができるので、脈波信号のＳ／Ｎ比が低下することを抑制することができる。
【0088】
図９に戻り、一方、生体１の疲労度等の評価が可能であると判定した場合（ステップＳ９１０：Ｙｅｓ）、測定部３０３は、撮像画像内の顔領域から検出した肌領域に基づいて、生体１の脈波信号の測定を開始する（ステップＳ９１２）。
【0089】
図１７は、本実施の形態にかかる脈波測定装置において表示される計測前画面の一例を示す図である。本実施の形態では、生体１の疲労度等の評価が可能であると判定された場合、表示制御部３０２は、図１７に示すように、計測前画面６００に、「測定を開始します。」等のメッセージ６０２を表示する。そして、測定部３０３は、生体１の疲労度等の評価が可能であると判定されてから（すなわち、ガイド枠６０３内に顔領域が収まった後）、所定時間経過した場合に、撮像画像６０１に含まれる顔領域に基づく生体１の脈波信号の測定を自動的に開始する。ここで、所定時間は、予め設定される時間であり、例えば、ユーザが脈波信号の測定のために心や呼吸の状態を落ち着かせるために必要な時間（例えば、４秒）である。その際、表示制御部３０２は、計測前画面６００において、所定時間のカウントダウン表示を行っても良い。
【0090】
または、生体１の疲労度等の評価が可能であると判定された場合、表示制御部３０２は、計測前画面６００に対して、測定開始ボタンを表示しても良い。そして、生体１の疲労度等の評価が可能であると判定された後（すなわち、ガイド枠６０３内に顔領域が収まった後）、ユーザが入力装置１００Ｈ３（例えば、マウス）を操作して、計測前画面６００に表示される測定開始ボタンが押下された場合に、測定部３０３は、撮像画像６０１に含まれる顔領域に基づく生体１の脈拍信号の測定を開始しても良い。
【0091】
計測前画面６００に測定開始ボタンを表示する場合、表示制御部３０２は、生体１の疲労度等の評価が可能であると判定されるまでは、非アクティブ（ユーザが測定開始ボタンを押下しても、生体１の脈波信号の測定が開始された状態）で測定開始ボタンを表示する。そして、表示制御部３０２は、生体１の疲労度等の評価が可能であると判定された後、アクティブ（ユーザが測定開始ボタンを押下すると、生体１の脈波信号の測定が開始される状態）で測定開始ボタンを表示することが好ましい。これにより、生体１の疲労度等の評価が可能であると判定される前に、ユーザが誤って測定開始ボタンを押下した場合でも、生体１の脈波信号の測定が開始されないので、不正確な生体１の疲労度等の評価結果が得られることを防止できる。
【0092】
図１８は、本実施の形態にかかる脈波測定装置において計測中画面を表示中に実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。次に、図１８を用いて、本実施の形態にかかる脈波測定装置１００において計測中画面を表示中に実行される処理の流れの一例について説明する。
【0093】
生体１の疲労度等の評価が可能であると判定された後、脈波測定装置１００は、図９に示すステップＳ９０１，ステップＳ９０３～ステップＳ９０６と同様の処理を実行する。次いで、測定部３０３は、撮像画像から検出される顔領域の位置および大きさが生体１の脈波信号の測定に適切か否か、および撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量が生体１の脈波信号の測定に適切か否かを判定する（ステップＳ１８０１）。
【0094】
本実施の形態では、測定部３０３は、撮像画像から検出される顔領域の位置および大きさを検出し、顔領域の位置および大きさに応じて、顔領域が生体１の脈波信号の測定に適切か否かを判定する。具体的には、脈波信号の測定中に生体１の顔の位置が大きく変化して、顔の一部が撮像装置１００Ｈ１の撮像範囲から外れてしまった場合（すなわち、撮像画像内に顔領域が含まれなくなった場合）、脈波信号を正確に測定することが難しいため、測定部３０３は、顔領域が生体１の脈波信号の測定に適切でないと判定する。
【0095】
また、測定部３０３は、撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量を検出し、当該検出された光量が、第１所定値以下または第２所定値以上である場合、検出された光量が、生体１の脈波信号の測定に適切でないと判定する。本実施の形態では、測定部３０３は、撮像画像内の顔領域から検出する肌領域の画素のＲＧＢ値を検出し、当該ＲＧＢ値が、生体１の脈波信号の測定に適切か否かを判定する。具体的には、脈波信号の測定中に照明の明るさ等が大きく変化して、肌領域の画素のＲＧＢ値が生体１の脈波信号の測定に必要なＲＧＢ値の下限（第１所定値の一例）以下となったり、肌領域の画素のＲＧＢ値が生体１の脈波信号の測定に必要なＲＧＢ値の上限（第２所定値の一例）以上となったりした場合、脈波信号を正確に測定することが難しいため、測定部３０３は、撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量が適切でないと判定する。
【0096】
撮像画像から検出される顔領域の位置および大きさ、または撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量が、生体１の脈波信号の測定に適切でないと判定された場合（ステップＳ１８０１：Ｎｏ）、測定部３０３は、生体１の脈波信号の測定を中止する（ステップＳ１８０２）。すなわち、測定部３０３は、顔領域の位置および大きさに応じて、生体１の脈波信号の測定を中止する。また、測定部３０３は、撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量が第１所定値以下または第２所定値以上である場合、生体１の脈波信号の測定を中止する。
【0097】
撮像画像から検出される顔領域の位置および大きさ、または撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量が、生体１の脈波信号の測定に適切でないと判定された場合、所望の品質の脈波信号を測定することが困難であり、信頼性の高い疲労度等の評価を実施することが難しい。そのため、撮像画像から検出される顔領域の位置および大きさ、または撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量が、生体１の脈波信号の測定に適切でないと判定された場合、測定部３０３は、生体１の脈波信号の測定を中止する。これにより、信頼性の低い脈波信号の測定が実施されることを防止できる。
【0098】
また、撮像画像から検出される顔領域の位置および大きさ、または撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量が適切でないと判定された場合、表示制御部３０２は、顔領域の位置および大きさ、または撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量が適切でないことを通知するアラートを表示装置１００Ｈ２に表示しても良い。例えば、表示制御部３０２は、計測中画面７００に、「顔の位置がずれています。」、「光量が不足しています。」等のメッセージ７０１を表示しても良い。若しくは、表示制御部３０２は、音声等によって、顔領域の位置および大きさ、または撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量が適切でないことをユーザに通知しても良い。これにより、顔領域の位置および大きさ、または撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量が適切でないことによる、生体１の脈波信号の測定に対する影響を低減することができるので、より信頼性の高い脈波信号の測定結果を得ることができる。
【0099】
一方、撮像画像から検出される顔領域の位置および大きさ、または撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量が、生体１の脈波信号の測定に適切であると判定された場合（ステップＳ１８０１：Ｙｅｓ）、測定部３０３は、撮像画像内の顔領域の肌領域に基づく生体１の脈波信号の測定結果をＨＤＤ１００Ｈ７等の記憶部に記録（保存）する（ステップＳ１８０３）。本実施の形態では、測定部３０３は、撮像装置１００Ｈ１により撮像される動画像を構成するフレーム（撮像画像）毎に、当該フレーム内の顔領域の肌領域に基づく生体１の脈波信号の測定結果を記憶部に保存する。
【0100】
本実施の形態では、測定部３０３は、生体１の脈波信号の測定結果を記憶部に保存しているが、これに限定するものではなく、生体１の脈波信号に代えて、脈波信号の測定に用いる肌領域に含まれる画素のＲＧＢ値や、脈波信号の測定に用いる肌領域を含む撮像画像等、生体１の脈波信号の測定に用いる情報を記憶部に保存しても良い。その場合、測定部３０３は、後述する図１９に示す生体１の疲労度等の評価処理において、図９に示すステップＳ９０４およびステップＳ９０５に示す処理を実行して、生体１の脈波信号を測定した上で、生体１の疲労度等の評価処理を実行する。
【0101】
次に、測定部３０３は、生体１の脈波信号の測定を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１８０４）。ここで、所定時間は、予め設定された時間であり、生体１の疲労度等の評価に必要な脈波信号の測定に必要な時間（例えば、３０秒から３分程度）である。生体１の脈波信号の測定を開始してから所定時間が経過していない場合（ステップＳ１８０４：Ｎｏ）、測定部３０３は、ステップＳ９０１に戻り、生体１の脈波信号の測定を継続する。一方、生体１の脈波信号の測定を開始してから所定時間が経過した場合（ステップＳ１８０４：Ｙｅｓ）、測定部３０３は、生体１の脈波信号の測定を終了する。
【0102】
図１９は、本実施の形態にかかる脈波測定装置による生体の疲労度等の評価処理の流れの一例を示すフローチャートである。次に、図１９を用いて、本実施の形態にかかる脈波測定装置１００による生体１の疲労度等の評価処理の流れの一例について説明する。
【0103】
まず、測定部３０３は、ＨＤＤ１００Ｈ７等の記憶部に記憶される脈波信号を取得する（ステップＳ１９０１）。次いで、測定部３０３は、取得した脈波信号に基づいて、生体１の脈拍間隔を算出する（ステップＳ１９０２）。本実施の形態では、測定部３０３は、既知の技術を用いて、脈波信号に基づいて生体１の脈拍間隔を算出する。例えば、測定部３０３は、脈波信号のピークを検出し、隣り合うピーク間の時間間隔を脈拍間隔として算出する。
【0104】
次に、測定部３０３は、算出した脈拍間隔が等間隔になるように、算出した脈拍間隔のリサンプリングを実行する（ステップＳ１９０３）。本実施の形態では、測定部３０３は、予め設定される時間間隔（例えば、０．２５ｓｅｃ）で、算出した脈拍間隔のリサンプリングを実行する。リサンプリングする経過時間における脈拍間隔は、線形補間やスプライン補間等によって、補間することが可能である。
【0105】
次いで、測定部３０３は、脈拍間隔の時系列データに基づいて、脈拍間隔のパワースペクトルを算出する（ステップＳ１９０４）。本実施の形態では、測定部３０３は、既知の周波数解析手法を用いて、脈拍間隔のパワースペクトルを算出する。例えば、測定部３０３は、最大エントロピー法によって、指定の周波数におけるパワーを求める。ラグ等のパラメータは適当な値を設定するものとする。
【0106】
そして、測定部３０３は、脈拍間隔のパワースペクトルに基づいて、生体１の疲労度等の指標である疲労指標を算出する（ステップＳ１９０５）。本実施の形態では、測定部３０３は、既知の方法によって、自律神経機能のバランスを表すＬＦ／ＨＦ値を、生体１の疲労指標として算出する。例えば、測定部３０３は、脈拍間隔のパワースペクトルの０．０４～０．１５Ｈｚのパワーの積分値をＬＦ値として算出し、脈拍間隔のパワースペクトルの０．１５～０．４０Ｈｚのパワーの積分値をＨＦ値として算出する。次いで、測定部３０３は、算出したＬＦ値とＨＦ値の比を、ＬＦ／ＨＦ値として算出する。
【0107】
その後、表示制御部３０２は、測定部３０３による疲労指標の算出結果を表示装置１００Ｈ２に表示する（ステップＳ１９０６）。本実施の形態では、表示制御部３０２は、結果画面８００に対して、測定部３０３により算出される疲労指標８０１を表示する。また、本実施の形態では、表示制御部３０２は、疲労指標８０１に応じたコメント８０２を、結果画面８００に表示する。コメント８０２は、ＨＤＤ１００Ｈ７等の記憶部に予め保存されているものとする。表示制御部３０２は、測定部３０３により算出される疲労指標に応じたコメント８０２を記憶部から読み出して、結果画面８００に表示するものとする。
【0108】
このように、本実施の形態にかかる脈波測定装置１００によれば、撮像画像における顔領域の位置および大きさ、若しくは、撮像装置１００Ｈ１に入射される光の光量が適切でないと判定された場合に、生体１の脈波信号の測定を中止することができるので、信頼性の低い脈波信号の測定が実行されることを抑制することができる。すなわち、生体１の脈波信号を非接触で測定する場合でも、生体１の脈波信号を正しく測定することができる。
【0109】
本実施形態の脈波測定装置１００で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
【0110】
また、本実施形態の脈波測定装置１００で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の脈波測定装置１００で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。また、本実施形態のプログラムを、ＲＯＭ１００Ｈ５等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【0111】
本実施の形態の脈波測定装置１００で実行されるプログラムは、上述した各部（受付部３０１、表示制御部３０２、および測定部３０３）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ１００Ｈ４（プロセッサの一例）が上記記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、受付部３０１、表示制御部３０２、および測定部３０３が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【符号の説明】
【0112】
１００ 脈波測定装置
１００Ｈ１ 撮像装置
１００Ｈ２ 表示装置
１００Ｈ３ 入力装置
１００Ｈ４ ＣＰＵ
１００Ｈ５ ＲＯＭ
１００Ｈ６ ＲＡＭ
１００Ｈ７ ＨＤＤ
１００Ｈ８ システムバス
３０１ 受付部
３０２ 表示制御部
３０３ 測定部
１００Ｈ１ 撮像装置
１００Ｈ２ 表示装置
１００Ｈ３ 入力装置
１００Ｈ４ ＣＰＵ
１００Ｈ５ ＲＯＭ
１００Ｈ６ ＲＡＭ
１００Ｈ７ ＨＤＤ
１００Ｈ８ システムバス
３０１ 受付部
３０２ 表示制御部
３０３ 測定部
【先行技術文献】
【特許文献】
【0113】
【文献】特開２００７－２８９５４０号公報
【文献】特開２０１７－１０４４８８号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】