生理信息的检测方法和检测系统技术方案

一种生理信息的检测方法及系统。生理信息的检测方法包括以下步骤。获取一人体的指纹图像。测量此指纹图像的一局部区域的亮度平均值。以一帧数采样此亮度平均值的信号。对此信号进行低通滤波处理。对低通滤波后的信号进行动态移位处理。对动态移位后的信号进行正规化处理。根据正规化后的信号得出亮度平均值的变化周期。根据此变化周期得出人体的生理信息的相关数值。相关数值。相关数值。

【技术实现步骤摘要】
生理信息的检测方法和检测系统


[0001]本专利技术是有关于一种生理信息的检测方法和检测系统。

技术介绍

[0002]当进行人体的指纹识别时，现有的指纹传感器会产生不同的电压变化并可解读出指纹反射的光生成的电信号，接着经由信号转换器即可记录反射光的亮暗变化的获取图像。此亮暗变化与人体的手指脉搏相关，反映了人体的心脏收缩与舒张，由此可作为心率信息的判读之用。然而，已知所获取到图像常存在高频噪声及信号偏移等问题，导致亮暗变化的周期计算不容易。

技术实现思路

[0003]鉴于先前技术存在的问题，本公开提出一种生理信息的检测方法和检测系统。
[0004]根据本公开的一方面，提出一种生理信息的检测方法。生理信息的检测方法包括以下步骤。获取一人体的指纹图像；测量此指纹图像的一局部区域的亮度平均值；设定一帧数以采样此亮度平均值的信号；对此信号进行低通滤波处理；对低通滤波后的信号进行动态移位处理；对动态移位后的信号进行正规化处理；根据正规化后的信号得出亮度平均值的变化周期；以及，根据此变化周期得出人体的生理信息的相关数值。
[0005]根据本公开的另一方面，提出一种生理信息的检测系统。生理信息的检测系统包括一指纹感测模块以及耦接此指纹感测模块的一处理模块。指纹感测模块用于获取一人体的指纹图像，并且指纹感测模块测量此指纹图像的一局部区域的亮度平均值。处理模块用于设定一帧数以采样此亮度平均值的信号。处理模块对此信号进行低通滤波处理。处理模块对低通滤波后的信号进行动态移位处理。处理模块对动态移位后的信号进行正规化处理。处理模块根据正规化后的信号得出亮度平均值的变化周期，并且处理模块根据此变化周期得出人体的生理信息的相关数值。
[0006]为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：
附图说明
[0007]图1绘示根据本公开实施例的生理信息的检测系统的简化架构方块图；
[0008]图2绘示根据本专利技术实施例的生理信息的检测方法的流程图；
[0009]图3绘示根据本专利技术实施例的获取指纹图像并进行测量的方法的示意图；
[0010]图4绘示根据本专利技术实施例的进行信号的低通滤波处理的方式的示意图；
[0011]图5绘示根据本专利技术实施例的进行信号的动态移位处理的方式的示意图；以及
[0012]图6绘示根据本专利技术实施例的进行信号的正规化处理的方式的示意图。
具体实施方式
[0013]以下将详述本公开的各实施例，并配合附图作为示例。除了这些详细描述之外，本公开还可以广泛地施行在其他的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本公开的范围内，并以之后的权利要求为准。在说明书的描述中，为了使读者对本公开有较完整的了解，提供了许多特定细节及实施示例；然而，这些特定细节及实施示例不应视为本专利技术的限制。此外，众所周知的步骤或组件并未描述于细节中，以避免造成本专利技术不必要的限制。
[0014]请参照图1，其为根据本公开一实施例的生理信息的检测系统100的简化架构方块图。生理信息例如为人体的心率(heart rate)。此检测系统100包括一指纹感测模块110及耦接指纹感测模块110的一处理模块120。指纹感测模块110可以但不限于是像素密度为1000PPI的一TFT光学式指纹感测模块。检测系统100可还包括一模拟数字转换器(analog
‑
to
‑
digital converter，ADC)130以连接于指纹感测模块110与处理模块120之间，进而提供信号转换。
[0015]图2为根据本公开一实施例的生理信息的检测方法S100的流程图，图3绘示根据本公开一实施例的获取指纹图像并进行测量的方法的示意图。请参照图1～3，在使用者接触指纹感测模块110时，通过指纹感测模块110向手指投射光线，通过反射来生成指纹图像。接着，在步骤S110中，如图3所示，指纹感测模块110用于获取此使用者的指纹图像FI。随着人体的心脏舒张与收缩会造成指纹图像FI的细微灰阶变化，此可利用于检测人体的心率。而在步骤S120中，指纹感测模块110用于测量此使用者的指纹图像FI的一局部区域L的亮度平均值。
[0016]接着，在步骤S130中，指纹感测模块110用于以一帧数(frame)采样前述亮度平均值的信号。举例来说，此帧数优选地介于145～155之间，以配合当帧率(frame rate)设定约为8～9Hz时，采样总时长可控制在十几秒。在本实施例中，指纹感测模块110以帧数为150来对局部区域L进行采样，从而得出如图3下半部分所示的指纹图像FI的平均亮度的折线图。由图3下半部分表示的折线图，可明显得出随着使用者的心脏舒张与收缩会使指纹图像的平均亮度有着周期性的变动，本公开即是通过此周期性变动来换算出人体的心率，可达到指纹识别的同时检测心率，让身分验证更精确并大幅提升安全防伪等级。
[0017]图4绘示根据本公开实施例的进行信号的低通滤波(low
‑
pass filtering)处理的方式的示意图。在步骤130之后，请参照图1、2、4，响应于所得出的指纹图像FI的平均亮度的折线图存在如图4中的区域N1、N2出现的高频噪声部分，在步骤S140中，处理模块120用于对所采样出的信号进行低通滤波处理，以滤除高频噪声部分。也就是说，通过进行低通滤波处理，以将区域N1、N2所示的波型态样修饰为区域N1
’
、N2
’
所示的较平顺的波型态样，从而避免高频噪声N造成后续处理时波峰误判。举例来说，处理模块120可通过如离散小波转换(discrete wavelet transform，DWT)的方式对信号进行低通滤波处理，如可采用下表1所示的离散小波转换的滤波系数。由此，通过进行低通滤波处理，可有效地消除高频噪声并保留指纹图像FI的平均亮度的波型。
[0018][0019][0020]表1
[0021]图5绘示根据本专利技术实施例的进行信号的动态移位(dynamic shift)处理的方式的示意图。在步骤140之后，请参照图1、2、5，响应于所得出的指纹图像FI的平均亮度的折线图仍存在的信号偏移，在步骤S150中，处理模块120用于对低通滤波后的信号进行动态移位处理。在本实施例中，处理模块120通过下式(1)对低通滤波后的信号进行动态移位处理，其中A
n
为信号经低通滤波后的结果值，L
n
为信号经低通滤波后的结果值，D
n
为信号经动态移位后的结果值。在本实施例中，取单一平均亮度值的前四个采样序数至后四个采样序数的值进行动态平均，并响应于低通滤波的系数缩放倍，然而本公开并不限制于此。
[0022][0023]经过上式(1)的运算处理可得出如图5下部所示的折线图。由此，通过进行动态移位处理以将信号的电平调整至同一基准面B，从而突显指纹图像FI的平均亮度的振幅变化，从而解决信号偏移的问题。并且，相较于已知中需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生理信息的检测方法，包括以下步骤：获取一人体的指纹图像；测量该指纹图像的一局部区域的亮度平均值；以一帧数采样该亮度平均值的信号；对该信号进行低通滤波处理；对低通滤波后的该信号进行动态移位处理；对动态移位后的该信号进行正规化处理；根据正规化后的该信号得出该亮度平均值的变化周期；以及根据该变化周期得出该人体的生理信息的相关数值。2.如权利要求1所述的生理信息的检测方法，其中，该帧数被设定为介于145～155之间。3.如权利要求1所述的生理信息的检测方法，其中，通过离散小波转换的方式对该信号进行低通滤波处理。4.如权利要求1所述的生理信息的检测方法，其中，通过下式对低通滤波后的该信号进行动态移位处理，其中A
n
为该信号经低通滤波后的结果值，L
n
为该信号经低通滤波后的结果值，D
n
为该信号经动态移位后的结果值。5.如权利要求1所述的生理信息的检测方法，其中，通过下式对动态移位后的该信号进行正规化处理，其中M
n
为该信号再经正规化后的结果值。6.如权利要求5所述的生理信息的检测方法，其中，通过下式根据正规化后的该信号得出该亮度平均值的变化周期T，其中N为当正规化后的该信号的结果值M
n
为最大值时所对应的总周期波个数，F1为当正规化后的该信号的结果值M
n
为最大值时所对应的第一个采样序数，F2为当正规化后的该信号的结果值M
n
为最大值时所对应的最后一个采样序数，R为该亮度平均值的信号的采样频率。7.如权利要求6所述的生理信息的检测方法，其中，通过下式根据该变化周期T得出该人体的生理信息的相关数值H，8.一种生理信息的检测系统，包括：一指纹感测模块，用于获取一人体的指纹图...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈人豪，陈与延，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：