背景技术：
1、用于远程监测指示活生物体状况的心率、压力或血压的技术是众所周知的，比如光学体积描记术(ppg)和心冲击描记术(bcg)。
2、ppg可以用于检测血容量变化。通常使用可见光来观察由光吸收引起的强度变化。通过这些变化可以得到关于心血管系统的信息。ppg可以被广泛用于医疗应用中，比如用于监测心率和心动周期、监测呼吸、监测麻醉深度、监测低血容量和高血容量、监测血压，见例如en.wikipedia.org/wiki/photoplethysmogram。心冲击描记术(bcg)是一种无创方法，其基于对每个心动周期射血所产生的身体运动的测量，见l.giovangrandi等人的“ballistocardiography–a method worth revisiting[心冲击描记术——一种值得重新审视的方法]”conf proc ieee eng med biol soc.[ieee医学和生物学工程学会会议论文集],2011年；2011:4279–4282,doi:10.1109/iembs.2011.6091062。
3、然而，由于使用了可见光，这些技术通常需要靠近活生物体。进一步地，还需要对该区域进行均匀照明。这可能会导致在对非皮肤区域(例如，因移动所致的背景)成像时出现严重的缺点，并且成本高昂。
4、因此本发明的目的是克服这些缺点。特别是，目的在于一种用于监测活生物体的状况的方法，该方法可为活生物体提供充分的移动性，而不会引起任何分心。这种方法应当是快速的，所需的硬件价格低廉，并且应当不涉及与活生物体的物理接触。
技术实现思路
1、这些目的通过本发明得以实现。在一方面，本发明涉及一种用于监测活生物体的状况的方法，该方法包括：
2、(a)接收包括在不同时间点处生成的至少两个反射图像的图像集和在至少两个不同时间点之间的至少一个区间的指示，其中，反射图像示出了在活生物体被相干电磁辐射照射时该活生物体的至少一部分，并且包括具有至少一个图案特征的图案，以及
3、(b)确定该至少两个图案特征的特征衬比度，
4、(c)基于该特征衬比度和该至少一个区间的指示来确定该活生物体的状况量度，
5、(d)输出该状况量度。
6、在另一方面，本发明涉及一种用于监测活生物体的状况的方法，该方法包括：
7、(a)接收包括在不同时间点生成的至少两个反射图像的图像集和在至少两个不同时间点之间的至少一个区间的指示，其中，反射图像是在活生物体被图案化相干电磁辐射照射时生成的，并且其中，该反射图像示出了通过由该图案化相干电磁辐射照射该活生物体的至少一部分而形成的至少一个图案特征，以及
8、(b)确定该至少两个图案特征的特征衬比度，
9、(c)基于该特征衬比度和该至少一个区间的指示来确定该活生物体的状况量度，
10、(d)输出该状况量度。
11、本发明基于这样的认识，即活体身体中的移动体液或移动粒子(比如血细胞(特别是血红细胞)、组织液、跨细胞液、淋巴液、离子、蛋白质和营养物)可能会使反射光产生运动模糊，而身体的其余部位是静止的，因此不会产生运动模糊。因此，如果相干电磁辐射被移动散射粒子(如血红细胞)反射，则图案会发生波动，并且图案特征也会变得模糊。由于这种模糊，特征衬比度会降低。因此，图案和由图案得到的特征衬比度包含了关于被照射对象是否在运动的信息。特征衬比度可以包括至少一个特征衬比度值。特征衬比度值通常分布在0到1之间。确定特征衬比度可以包括确定特征衬比度值。特别地，确定至少两个图案特征的特征衬比度可以指确定与至少两个图案特征中的第一图案特征相关的第一特征衬比度，以及确定与至少两个图案特征中的第二图案特征相关的第二特征衬比度。优选地，确定至少两个图案特征的特征衬比度可以指确定与至少两个图案特征中的第一图案特征相关的第一特征衬比度值，以及确定与至少两个图案特征中的第二图案特征相关的第二特征衬比度值。
12、当照射对象时，值为1可以表示无运动，而值为0可以表示粒子的最快运动，该最快运动导致最明显模糊的图案特征。相干电磁辐射是指能够表现出干扰效应的电磁辐射。相干电磁辐射还可以包括部分相干，即相位值之间的非完全相关性。优选地，相干电磁辐射可以在红外范围内，最优选地在近红外范围内。特别地，相干电磁辐射是图案化相干电磁辐射。用图案化相干电磁辐射照射活生物体的至少一部分可以引起将至少一个图案特征投射到活生物体上。用图案化相干电磁辐射照射活生物体时所生成的反射图像可以示出至少一个图案特征。用图案化相干电磁辐射照射活生物体的至少一部分可以允许图案化相干电磁辐射与活生物体、特别是与活生物体的皮肤相互作用。图案化相干电磁辐射与活生物体、特别是与活生物体的皮肤的相互作用可以引起散斑的形成。散斑可以是衬比度变化、特别是图案化相干电磁辐射的局部衬比度变化、特别是由图案化相干电磁辐射照射的区域的局部衬比度变化。随后，图案特征可以包括多个散斑和/或衬比度变化。确定特征衬比度可以是指确定关于与不同时间点相关联的图案特征的衬比度变化。确定衬比度变化可以是指确定至少两个特征衬比度值、特别是与第一反射图像相关联的第一特征衬比度值和与第二反射图像相关联的第二特征衬比度值。
13、本发明提供了为监测活生物体的状况提供高效且稳健方式的装置。多个反射图像的特征衬比度可以用来确定如心跳、血压、吸气水平等状况量度。例如，心跳是对活生物体的状况、尤其是由状况量度指示的压力水平或类似因子的敏感量度。因此，监测活生物体允许对活生物体例如受到压力的情况进行识别，并且可以基于所确定的状况量度来采取对应的动作。在临界状况量度提供健康或安全风险的情况下，识别这些情况尤其重要。这些情况的示例可以是驾驶员控制车辆、用户使用虚拟现实头戴式设备、或人必须做出影响深远的决定。通过识别此类情况，降低了这些情况下的安全风险和健康风险。
14、此外，本文中呈现的本发明利用了价格低廉的硬件来监测活生物体。除此之外，本发明易于集成和实施，并且无需与活生物体直接接触，同时还能提供可靠的结果。因此，活生物体不会以任何方式受到监测的限制，并且通过部署ir范围内的光，活生物体可能不会意识到正在执行的监测。因此，通过部署本文披露的方法、系统、计算机可读存储介质和信号的使用，活生物体不会因光分心，也不会感觉被监视。
15、活生物体是个体生命形式，优选地是人或动物。活生物体的特征可以是流经活生物体的身体的体液。
16、在另一方面，本发明涉及一种存储有计算机程序的非暂态计算机可读数据介质，该计算机程序包括用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤的指令。
17、在另一方面，本发明涉及一种用于监测活生物体的状况的系统，该系统包括：
18、(a)输入端，该输入端用于接收包括在不同时间点处生成的至少两个反射图像的图像集和在至少两个不同时间点之间的至少一个区间的指示，其中，反射图像示出了在该活生物体被相干电磁辐射照射时该活生物体的至少一部分，并且包括具有至少一个图案特征的图案，以及
19、(b)处理器，该处理器用于
20、-确定至少两个图案特征的特征衬比度，以及
21、-基于该特征衬比度和该至少一个区间的指示来确定该活生物体的状况量度，
22、(c)输出端，该输出端用于输出该状况量度。
23、在另一方面，本发明涉及通过如前述方法权利要求中任一项所述的方法获得的状况量度在状况控制系统中的用途。
24、在另一方面，本发明涉及一种状况控制系统，该状况控制系统包括：
25、(a)输入端，该输入端用于接收通过如前述方法权利要求中任一项所述的方法获得的状况量度和与临界状况量度相关联的阈值，
26、(b)处理器，该处理器用于基于状况量度同该与临界状况量度相关联的阈值的比较来生成指示基于状况的动作的信号，
27、(c)输出端，该输出端用于输出指示基于状况的动作的信号。
28、在另一方面，本发明涉及一种用于监测活生物体的状况的方法，该方法包括：
29、(a)至少接收第一反射图像、第二反射图像、以及在生成第一反射图像的时间与生成第二反射图像的时间之间的区间的指示，其中，第一反射图像和第二反射图像示出了在活生物体被相干电磁辐射照射时该活生物体的至少一部分，该相干电磁辐射包括具有至少一个图案特征的图案，以及
30、(b)确定第一反射图像中的图案特征的第一特征衬比度和第二反射图像中的图案特征的第二特征衬比度，
31、(c)基于第一特征衬比度、第二特征衬比度和区间的指示来确定活生物体的状况量度，
32、(a)输出该状况量度。
33、在另一方面，本发明涉及一种用于监测活生物体的状况的方法，该方法包括：
34、(a)至少接收第一反射图像、第二反射图像、以及在生成第一反射图像的时间与生成第二反射图像的时间之间的区间的指示，其中，第一反射图像和第二反射图像示出了在活生物体被图案化相干电磁辐射照射时该活生物体的至少一部分，并且其中，第一反射图像和第二反射图像示出了通过由图案化相干电磁辐射照射活生物体的至少一部分而形成的至少一个图案特征，以及
35、(b)确定第一反射图像中的图案特征的第一特征衬比度和第二反射图像中的图案特征的第二特征衬比度，
36、(c)基于第一特征衬比度、第二特征衬比度和区间的指示来确定活生物体的状况量度，
37、(d)输出该状况量度。
38、在另一方面，本发明涉及一种用于监测活生物体的状况的方法，该方法包括：
39、(a)至少接收第一反射图像、第二反射图像、以及生成第一反射图像的时间与生成第二反射图像的时间之间的区间的指示，其中，第一反射图像和第二反射图像在活生物体的至少一部分被图案化相干电磁辐射照射时生成，并且其中，第一反射图像和第二反射图像示出了通过由图案化相干电磁辐射照射活生物体的至少一部分而形成的至少一个图案特征，以及
40、(b)确定第一反射图像中的图案特征的第一特征衬比度和第二反射图像中的图案特征的第二特征衬比度，
41、(c)基于第一特征衬比度、第二特征衬比度和区间的指示来确定活生物体的状况量度，
42、(d)输出该状况量度。
43、本文描述的任何披露内容和实施例均与上面列出的方法、系统、用途、计算机程序元素有关，反之亦然。有利地，任何实施例和示例提供的益处同样适用于所有其他实施例和示例，反之亦然。
44、相干电磁辐射是图案化相干电磁辐射。图案化相干电磁辐射可以包括多个光束，例如至少一个光束、优选地至少两个光束。图案特征可以与图案化相干电磁辐射的一个光束相关联。特别地，一个图案特征可以与图案化相干电磁辐射的一个光束相关联。因此，将图案化相干电磁辐射的光束投射到表面上可以产生图案特征。图案特征可以指光斑。特别地，图案特征可以通过将相干电磁辐射投射到活生物体上产生。
45、将图案化相干电磁辐射投射到规则表面上可以使投射到规则表面上的图案特征与散斑无关。将图案化相干电磁辐射投射到规则表面上可以使投射到不规则表面上的图案特征包括至少一个散斑、优选地多个散斑。随后，根据图案化相干电磁辐射所投射到的表面，图案特征可以包括零个、一个或多个散斑。皮肤可以具有不规则的表面。因此，投射图案化相干电磁辐射可能会导致在一个或多个图案特征内形成散斑。图案特征可以是投射与图案化相干电磁辐射相关联的光束的结果。图案特征是指任意形状的相干电磁辐射斑。图案特征可以是指用相干电磁辐射照射的连续区域。将相干电磁辐射投射在不规则表面上会导致散斑的形成。随后，图案特征可以包括一个或多个散斑。图案特征可能具有在0.5mm到5cm之间、优选地0.6mm到4cm之间、更优选地0.7mm到3cm之间、最优选地0.4cm到2cm之间的附加直径。
46、例如，图案化相干电磁辐射可以由多个光发射器(比如vcsel阵列)生成。该多个光发射器中的一个发射器可以发射一个光束。因此，该多个光发射器中的一个发射器可以与一个图案特征、一个图案特征的形成和/或一个图案特征的投射相关联。另外地或可替代地，图案化相干电磁辐射可以由一个或多个光发射器和光学元件(比如doe或超表面元件)生成。光学元件可以复制与一个或多个光发射器相关联的一定数量的光束和/或可以适合于复制与一个或多个光发射器相关联的一定数量的光束。例如，光发射器可以是激光器。
47、反射图像示出了在活生物体被图案化相干电磁辐射照射时该活生物体的至少一部分。因此，反射图像示出了图案化电磁辐射在活生物体上的投影。图案化相干电磁辐射的投影可以示出至少一个图案特征、优选地至少两个图案特征。随后，反射图像示出了通过由图案化相干电磁辐射照射活生物体的至少一部分而形成的至少一个图案特征。
48、图案是指图案特征的规律和/或不规律布置。随后，图案可以指一个或多个任意形状的相干电磁辐射斑的规律和/或不规律布置。图案可以指用相干电磁辐射照射的至少一个连续区域，优选地至少两个、更优选地至少五个、最优选地至少十个连续区域。图案可以不是指散斑布置。进一步地，图案的概念可以独立于衬比度图的概念和/或为确定局部衬比度而铺设图像的概念。图案可以是指一个或多个光束的规律和/或不规律布置。图案和/或图案特征可以在图案化相干电磁辐射与活生物体的表面相互作用之前形成，和/或同图案化相干电磁辐射与活生物体的表面的相互作用无关。
49、在实施例中，反射图像可以示出至少两个图案特征。优选地，反射图像可以示出五个或更多个图案特征。
50、图案化相干电磁辐射是指具有空间变化的强度的相干电磁辐射。特别地，图案化相干电磁辐射可以在照射活生物体时形成包括至少一个图案特征的图案。进一步地，图案化相干电磁辐射的强度可以随时间变化，和/或相干电磁辐射可以是连续波。
51、使用相干电磁辐射来评估活生物体的状况是有利的，因为会以不同的强度(例如，光斑)照射活生物体。与泛光照射相比，使用图案化相干电磁辐射使得能够使如眼睛等光敏区域免受伤害。此外，还可以针对特定的图案特征来确定特征衬比度，并且平均值可以提高对活生物体状况的估计的准确性。总之，可以更好地提高图案特征的亮度，从而使得反射图像的质量得到改善。最终，反射图像质量的改善使得能够更准确地估计活生物体的状况。
52、如本文所使用的术语“反射图像”不限于对象的实际视觉表示。相反，反射图像包括基于由被光照射的对象反射的光生成的数据。反射图像可以包括至少一个图案。反射图像包括至少一个图案特征。反射图像可以包括在较大的反射图像中。较大的反射图像可以是所包括的像素比包括在其中的反射图像更多的反射图像。将反射图像分为至少两个部分可以产生至少两个反射图像。该至少两个反射图像可以包括基于由被光照射的对象反射的光而生成的不同数据，例如，该至少两个反射图像中的一个可以表示活生物体的鼻子，并且该至少两个反射图像中的另一个可以表示活生物体的前额。反射图像可以适合于确定至少一个图案特征的特征衬比度。反射图像可以包括多个像素。多个像素可以包括至少两个像素、优选地多于两个像素。为了确定特征衬比度，与反射特征相关联的至少一个像素和与反射特征不相关联的至少一个像素可能是合适的，其中，反射特征是指图案特征。
53、特别地，如本文所使用的术语“反射图像”可以是指任何数据，基于该数据，可以构建所成像对象的实际视觉表示。例如，该数据可以对应于图像位置的颜色或灰度值的指派，其中，每个图像位置可以对应于所成像对象中或所成像对象上的位置。例如，本文所提及的反射图像或数据可以是二维、三维或四维的，其中，四维图像被理解为随时间演变的三维图像，并且同样地，随时间演变的二维图像可以被视为三维图像。如果该数据是数字数据，则反射图像可以被认为是数字图像，其中，图像位置然后可以对应于图像和/或图像传感器的像素或体素。在生成反射图像时，可以用光(最终是rgb光或优选地ir泛光和/或图案化光)照射活生物体。图案化光可以包括至少一个图案。图案化光可以投射到活生物体上。图案化光可以包括图案化相干电磁辐射。
54、在该上下文中，“生成”还包括捕获和/或记录图像。
55、如本文所使用的术语“图案”是指但不限于包括至少一个任意形状的图案特征的任意已知的或预定的布置。该图案可以包括至少一个图案特征。该图案可以包括周期性或非周期性图案特征的布置。该图案可以是以下中的至少一项：至少一个准随机图案；至少一个sobol图案；至少一个准周期性图案；至少一个点图案，特别是伪随机点图案；至少一个线图案；至少一个条纹图案；至少一个棋盘图案；至少一个三角形图案；至少一个矩形图案；至少一个六边形图案或包括进一步的凸镶嵌的图案。图案特征至少是图案的一部分。图案特征可以至少部分地包括任意形状的符号。符号可以是以下中的任何一项：至少一个点；至少一条线；至少两条线，比如平行线或交叉线；至少一个点和一条线；周期性图案特征的至少一种布置；至少一个任意形状的图案。
56、特征衬比度可以表示图案区域内、特别是图案特征区域内的强度分布的衬比度的量度。另外地或可替代地，特征衬比度可以是指与图案特征相关联的衬比度的量度。可以确定至少两个图案特征的特征衬比度。特征衬比度可以指示至少两个特征衬比度值，其中，至少两个特征衬比度值中的第一特征衬比度值可以与至少两个反射图像中的第一反射图像和/或至少两个图案特征中的第一图案特征相关联，并且至少两个特征衬比度值中的第二特征衬比度值可以与至少两个反射图像中的第二反射图像和/或至少两个图案特征中的第二图案特征相关联。特别地，至少两个图案特征中的第一图案特征、特别是至少一个第一图案特征可以与至少两个反射图像中的第一反射图像、特别是至少一个第一反射图像相关联。特别地，至少两个图案特征中的第二图案特征、特别是至少一个第二图案特征可以与至少两个反射图像中的第二反射图像、特别是至少一个第二反射图像相关联。可以确定至少两个反射图像中的第一图案特征和至少两个反射图像中的第二图案特征的特征衬比度。可以针对至少两个反射图像的至少两个图案特征分别确定特征衬比度。
57、特征衬比度可以指示和/或可以包括确定与至少两个图案特征相关联的至少两个特征衬比度值。确定至少两个图案特征的特征衬比度可以包括确定与第一图案特征相关联的第一特征衬比度值，以及确定与第二图案特征相关联的第二特征衬比度值。特征衬比度值可以通过确定图案特征强度的标准偏差与图案特征强度的平均值的比率来确定。图案特征强度可以包括与对应的图案特征相关联的强度值。
58、特别地，图案区域上的特征衬比度值k可以表示为标准偏差σ与平均图案特征强度<i>的比率，即，
59、
60、特征衬比度值通常分布在0到1之间。特征衬比度可以基于至少一个图案特征来确定。随后，可以基于至少两个图案特征来确定至少两个特征衬比度值。
61、在一些实施例中，为了确定特征衬比度，可以使用反射图像的完整图案。可替代地，为了确定特征衬比度，可以使用图案的一部分。优选地，图案的一部分表示比该图案区域更小的图案区域。该区域可以具有任何形状。图案的一部分可以通过裁剪反射图像获得。
62、对于活生物体的不同部分，特征衬比度可以是不同的。活生物体的不同部分可以对应于反射图像的不同部分。随后，对于反射图像的不同部分，特征衬比度可以是不同的。
63、图像集可以包括一组反射图像。优选地，图像集包括至少两个反射图像。该组图像可以是在不同时间点处生成的。
64、在一些实施例中，可以确定至少一个图案特征的至少一个或多于一个特征衬比度值。特征衬比度值可以对应于特征衬比度的数值。
65、状况量度是适合于确定活生物体状况的量度。活生物体的状况可以是身体状况和/或精神状况。身体状况可以与身体压力水平、疲劳度、兴奋度、执行活生物体的特定任务的适合性等相关联。精神状况可以与精神压力水平、注意力、专注程度、兴奋度、执行活生物体的特定任务的适合性等相关联。这种特定任务可能需要活生物体专注、集中注意力、清醒、平静或类似特性。这种任务的示例可以是：控制机械、车辆、移动装置等；对其他活物种进行操作；与体育有关的活动；玩游戏；紧急情况下的任务；做决定等。状况量度指示活生物体的状况。状况量度可以是以下中的一项或若干项：心率、血压、吸气水平等。在一些实施例中，活生物体的状况可以是与状况量度的高值相对应的临界状况，并且活生物体的状况可以是与状况量度的低值相对应的非临界状况。随后，根据这些实施例，临界状况量度可以等于或低于阈值，并且非临界状况量度可以低于阈值。在其他实施例中，活生物体的状况可以是与状况量度的低值相对应的临界状况，并且活生物体的状况可以是与状况量度的高值相对应的非临界状况。随后，根据这些实施例，临界状况量度可以等于或高于阈值，并且非临界状况量度可以低于阈值。临界状况量度可以与高压力水平、低注意力、低专注程度、高疲劳度、高兴奋度、执行活生物体的特定任务的低适合性等相关联。非临界状况量度可以与低压力水平、高注意力、高专注程度、低疲劳度、低兴奋度、执行活生物体特定任务的高适合性等相关联。
66、活生物体的状况量度可以基于体液、优选地是血液、最优选地是血红细胞的运动来确定。体液的运动不是随时间恒定不变的，而是会因活生物体的部分(例如，心脏)的活动而改变。这种运动变化可以基于特征衬比度随时间的变化来确定。不同时间点处的特征衬比度值之间的较大差异可以与运动的快速变化相关联。不同时间点处的特征衬比度值之间的较小差异可以与运动的缓慢变化相关联。体液、优选地是血液的运动变化可以周期性地与对应的运动频率相关联。因此，特征衬比度可以随对应的运动频率周期性地变化。运动频率可以对应于与特征衬比度的周期性变化相关联的周期长度。在一些实施例中，至少两个反射图像中可以包括半个周期。在其他实施例中，至少两个反射图像中可以包括一个或若干个周期。优选地，与活生物体的同一部分相关联的图案特征可以用于确定活生物体的状况。这是有利的，因为身体不同部分的血液灌注不同，因此特征衬比度也不同。在一些实施例中，可以基于特征衬比度来确定至少一个状况量度。
67、图像集可以包括时间序列。时间序列可以包括由与成像频率相关联的恒定时间区间或者由变化的时间区间分隔开的反射图像。优选地，该时间序列被构成为使得成像频率是运动频率的至少两倍。这被称为奈奎斯特定理。对于更高的分辨率，所接收的反射图像可能至少比奈奎斯特定理所要求的量更多。
68、为了确定状况量度，接收在生成至少两个反射图像的不同时间点之间的区间的指示。该区间的指示包括适合于确定在生成至少两个反射图像的不同时间点之间的时间的(多个)量度。
69、频率是周期长度的倒数值。周期长度可以由两个反射图像之间的区间(包括心脏跳动周期或心搏周期的一部分)来确定。正常人在静息时，心脏每分钟跳动60至80次，与每分钟60至80次(bpm)的静息心率相对应。静息心率可以更低，例如，如果人在运动或患有心动过缓。人在活动的情况下，心率可能增加到230bpm。动物的心率范围可以是6至1000bpm。反射图像可以根据所检查的活生物体的预期心率来生成。反射图像之间的区间可以选择为长达10秒。如果是人的情况下，区间可以选择为长达2秒。随后，成像频率可以选择为每分钟至少12个反射图像，或者如果是人的情况下，至少60个反射图像。在示例中，该方法可以用于确定人的心率。出于此目的，可以选择每分钟60个图像的成像频率。在确定特征衬比度时，可能意识到成像频率可能太低。在这种情况下，可以提高成像频率以使得可以确定状况量度。可替代地，可以将用于对人成像的成像频率选择为高频率，比如每分钟460个图像。心率可以基于至少两个反射图像和在至少两个不同时间点之间的区间的指示(其指示0.13秒的区间)来确定。在本示例中，人的心率可以在60bpm至80bpm的范围内。随后，可以根据预期的和/或预定的状况量度来调整成像频率。
70、在示例中，区间可以包括周期长度的一半、全部、两倍等。该区间可以在至少两个反射图像之间。随后，至少两个反射图像可以由周期长度的一半、全部、两倍等分隔开。在三个反射图像的示例性情况下，可以接收一个或两个不同区间的指示。如果接收到多于两个反射图像，则区间的指示可以包括第一反射图像与第二反射图像之间的区间和/或第一反射图像与第三反射图像(或每个其他反射图像，如果可以接收到多于三个反射图像的话)之间的区间和/或第二反射图像与第三反射图像(或每个其他反射图像，如果可以接收到多于三个反射图像的话)之间的区间的指示。如技术人员将会认识到的，这相应地适用于具有不同反射图像数量的其他场景。用于区间的指示的量度可以是与生成至少两个反射图像的不同时间点相对应的至少两个时间点、和/或在不同时间点之间经过的时间、和/或与生成反射图像相关联的成像频率。该至少两个时间点可以基于至少两个反射图像的时间戳来确定。成像频率可以包括选定值。成像频率可以基于预期状况量度(例如，预期心率)来选择。可替代地，可以使用视频的图像频率来确定成像频率。预期心率可以包括与所监测的活生物体相关联的心率。在一些实施例中，可以使用对状况量度的估计来选择成像频率。对状况量度的估计可以考虑活物种及其周围环境。
71、在实施例中，图像数据集可以包括至少一个第一反射图像和至少一个第二反射图像。该至少一个第一反射图像和至少一个第二反射图像可以在不同的时间点处、特别是在至少两个不同的时间点处生成。该至少一个第一反射图像和至少一个第二反射图像可以在活生物体被图案化相干电磁辐射照射时生成。该至少一个第一反射图像可以示出通过由图案化相干电磁辐射照射活生物体的至少一部分而形成的至少一个第一图案特征、优选地至少两个第一图案特征。该至少一个第二反射图像可以示出通过由图案化相干电磁辐射照射活生物体的至少一部分而形成的至少一个第二图案特征、优选地至少两个第二图案特征。特别地，该至少一个第一图案特征和至少一个第二图案特征可以与活生物体的同一身体部位相关联。
72、可以确定至少一个第一图案特征和至少一个第二图案特征的特征衬比度。特征衬比度可以指示与至少一个第一图案特征相关联的第一特征衬比度值和与至少一个第二图案特征相关联的第二特征衬比度值。状况量度可以基于特征衬比度和至少一个区间的指示通过向数据驱动模型提供至少一个第一图案特征和至少一个第二图案特征的特征衬比度以及在至少一个第一反射图像和至少一个第二反射图像的生成之间的至少一个区间的指示来确定，其中，数据驱动模型在训练数据集上进行参数化，该训练数据集包括指示与多个第一图案特征相关联的多个第一特征衬比度值和与多个第二图案特征相关联的多个第二特征衬比度值的历史特征衬比度、至少一个区间的多个历史指示和多个历史状况量度。
73、在实施例中，活生物体的状况量度可以基于特征衬比度和至少一个区间的指示通过向数据驱动模型提供至少两个图案特征的特征衬比度和在该至少两个图案图像的生成之间的至少一个区间的指示来确定，其中，该数据驱动模型在训练数据集上进行参数化，该训练数据集包括历史特征衬比度、至少一个区间的历史指示和历史状况量度。特征衬比度可以指示与至少两个图案特征相关联的至少两个特征衬比度值。
74、在实施例中，基于第一特征衬比度、第二特征衬比度和区间的指示的活生物体的状况量度可以通过向数据驱动模型提供第一特征衬比度、第二特征衬比度和区间的指示来确定，其中，数据驱动模型可以基于训练数据集进行参数化，该训练数据集包括历史第一特征衬比度、历史第二特征衬比度、至少一个区间的历史指示和历史状况量度。
75、提供特征衬比度可以包括提供第一特征衬比度值和第二特征衬比度值。数据驱动模型可以基于训练数据集进行参数化，以基于所提供的至少两个图案特征的特征衬比度和在该至少两个图案图像的生成之间的至少一个区间的指示来提供和/或输出状况量度。数据驱动模型可以基于训练数据集进行训练，以基于所提供的至少两个图案特征的特征衬比度和在该至少两个图案图像的生成之间的至少一个区间的指示来提供和/或输出状况量度，该训练数据集包括历史特征衬比度、至少一个区间的历史指示和历史状况量度。活生物体的状况量度可以基于特征衬比度和至少一个区间的指示通过向数据驱动模型提供至少两个图案特征的特征衬比度和在该至少两个图案图像的生成之间的至少一个区间的指示来确定，其中，该数据驱动模型在训练数据集上进行训练，该训练数据集包括历史特征衬比度、至少一个区间的历史指示和历史状况量度。数据驱动模型可以接收输入层处的特征衬比度和至少一个区间的指示和/或可以基于已接收到的输入层处的特征衬比度和至少一个区间的指示来提供状况量度。数据驱动模型可以包括至少一个机器学习架构、特别是深度学习架构。例如，数据驱动模型可以是神经网络，比如cnn(特别是3d cnn)或transformer。进一步地，数据驱动模型可以是transformer网络。
76、在实施例中，至少两个图案特征可以与至少两个反射图像相关联。优选地，至少两个图案特征中的第一图案特征可以在至少两个反射图像的第一反射图像中示出，并且至少两个图案特征中的第二图案特征可以在至少两个反射图像的第二反射图像中示出。可以确定包括第一图案特征和第二图案特征的至少两个图案特征的特征衬比度。特别地，确定包括第一图案特征和第二图案特征的至少两个图案特征的特征衬比度可以包括确定第一特征衬比度，该第一特征衬比度包括至少两个反射图像中的第一反射图像的第一图案特征的第一特征衬比度值和至少两个反射图像中的第二第一反射图像的第二图案特征的第二特征衬比度值。基于该特征衬比度和该至少一个区间的指示来确定该活生物体的状况量度可以包括基于该至少两个反射图像中的该第一反射图像的第一图案特征的第一特征衬比度值和该至少两个反射图像中的该第二第一反射图像的第二图案特征的第二特征衬比度值来确定该状况量度。
77、在一些实施例中，状况量度使用可以实施机理模型或数据驱动模型的算法来确定。优选地，机理模型以数学形式反映物理现象，例如，包括第一原理模型。机理模型可以包括一组微分方程，这些微分方程描述了对象与相干电磁辐射之间的相互作用，从而产生特定的状况量度。特别地，流体的流动和/或对象的几何形状可以由机理模型来表示。机理模型可以包括至少两个反射图像、时间点的指示和状况量度之间的关系。出于此目的，这些关系可以适合于确定至少两个反射图像之间的时间区间，并确定与单位时间跳动次数(心率)相对应的运动频率。基于产生如根据至少两个反射图像的图案确定的特征衬比度的机理模型所需的输入，可以用机理模型来确定相关联的状况量度。将脉搏波分析包括到机理模型中可以适合于将血压确定为另一种状况量度。这样，可以确定脉搏波的速度。该信息可以包括在至少两个反射图像和关于区间的指示中。活生物体的部分的吸收和反射行为可以指示反射图像的至少一个图案特征中包括的吸气水平。富氧血液会吸收光，因此与贫氧血液不同地反射光。其他状况量度可以通过部署图案特征与状况量度之间的关系来确定。
78、优选地，数据驱动模型是参数化的分类模型。分类模型可以包括至少一个机器学习架构、以及模型参数。例如，机器学习架构可以是或者可以包括以下各项中的一项或多项：线性回归、逻辑回归、随机森林、分段线性、非线性分类器、支持向量机、朴素贝叶斯分类、最近邻、神经网络、卷积神经网络、生成对抗网络、支持向量机或梯度提升算法等。在神经网络的情况下，该模型可以是多尺度神经网络或循环神经网络(rnn)，比如但不限于门控循环单元(gru)循环神经网络或长短期记忆(lstm)循环神经网络。如本文所使用的，术语“训练”，也表示学习，是广义的术语，并且将被赋予其对于本领域普通技术人员而言普通和常规的含义并且不限于特殊或自定义含义。该术语具体可以是指但不限于构建分类模型、特别是确定和/或更新分类模型的参数的过程。分类模型可以至少部分是数据驱动的。例如，分类模型可以基于实验数据，比如通过照射多个活生物体(比如人)并记录反射图像而确定的数据。例如，训练可以包括使用至少一个训练数据集，其中，训练数据集包括反射图像，例如具有已知状况量度的多个人的反射图像。例如，如果神经网络是前馈神经网络(比如cnn)，则可以应用反向传播算法来训练神经网络。在rnn的情况下，可以采用梯度下降算法或随时间反向传播算法来实现训练目的。
79、在另一方面，本发明涉及一种存储有计算机程序的非暂态计算机可读数据介质，该计算机程序包括用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤的指令。
80、本文所述的任何披露内容和实施例均与上面列出的方法、系统、计算机可读介质有关，反之亦然。有利地，任何实施例和示例提供的益处同样适用于所有其他实施例和示例，反之亦然。该系统可以适合于执行该方法的步骤。
81、“计算机可读数据介质”是指其上存储有一组或多组指令(例如，软件)的任何合适的数据存储装置或计算机可读存储器，这些指令体现了本文所描述的方法或功能中的任何一种或多种。指令还可以在其由可以构成计算机可读存储介质的计算机、主存储器和处理装置执行指令期间，完全或至少部分地驻留在主存储器和/或处理器内。可以进一步经由网络接口装置在网络上发送或接收这些指令。计算机可读数据介质包括例如服务器上的硬盘驱动器、usb存储装置、cd、dvd或蓝光光盘。计算机程序可以包含执行根据本发明的方法所需的所有功能和数据，或者可以提供接口以使该方法的各部分在远程系统上(例如，云系统上)得到处理。术语“非暂态”意味着数据存储介质的目的是永久存储计算机程序，特别是不需要永久供电。
82、输入端包括以下各项中的一项或多项：串行或并行接口或端口、usb、centronics端口、火线、hdmi、以太网、蓝牙、rfid、wi-fi、usart或spi、或者模拟接口或端口(比如adc或dac中的一个或多个)、或者到其他装置的标准化接口或端口。
83、“处理器”是本地处理器，包括中央处理单元(cpu)和/或图形处理单元(gpu)和/或专用集成电路(asic)和/或张量处理单元(tpu)和/或现场可编程门阵列(fpga)。处理器还可以是与比如云服务等远程计算机系统的接口。处理器可以包括或者可以是安全隔离区处理器(sep)。sep可以是被配置用于处理反射图像的安全电路。“安全电路”是保护隔离的内部资源不被外部电路直接访问的电路。处理器可以是图像信号处理器(isp)，并且可以包括适合于处理反射图像、特别是由输入端接收或用相机生成的反射图像的电路。在一些实施例中，处理器可以被配置为从相机接收反射图像。
84、输出端是以下各项中的一项或多项：串行或并行接口或端口、usb、centronics端口、火线、hdmi、以太网、蓝牙、rfid、wi-fi、usart或spi、或者模拟接口或端口(比如adc或dac中的一个或多个)、或者到其他装置的标准化接口或端口。在一些实施例中，输出端可以被配置为输出指示基于状况的动作的信号。
85、一种用于监测活生物体的状况的系统包括输入端、处理器和输出端。该用于监测活生物体的状况的系统可以适合于执行本文所述的方法的步骤。该系统可以是或可以集成到监测装置中。监测装置的示例可以是移动装置，比如移动电话(如智能手机)、智能手表、平板计算机、膝上型计算机、头戴式设备(尤其是虚拟现实头戴式设备)、眼镜(尤其是智能眼镜)。监测装置可以集成到机械、车辆、接入点、墙壁、家具等中。
86、一种状况控制系统可以适合于接收通过本文所述的方法的任何前述实施例获得的状况量度、以及阈值。这种状况控制系统可以在不接触活生物体的情况下进行操作。因此，可以在活生物体察觉不到并且不干扰活生物体的情况下监测活生物体的状况。另外，实施如本文所述的系统或方法所需的硬件是可容易获得而无需重大调整的低成本标准硬件。状况控制系统包括输入端、处理器和输出端，该输入端用于接收状况量度和阈值，该处理器用于基于状况量度与阈值的比较来生成指示基于状况的动作的信号，该输出端用于输出指示基于状况的动作的信号。状况控制系统可以适合于发起基于状况的动作。状况控制系统可以是或可以集成到监测装置中。监测装置的示例可以是移动装置，比如移动电话(如智能手机)、智能手表、平板计算机、膝上型计算机、头戴式设备(尤其是虚拟现实头戴式设备)、眼镜(尤其是智能眼镜)、或适合于执行本文所述的方法的步骤的任何装置。监测装置可以集成到机械、车辆、接入点、墙壁、家具等中。连接可以经由有线或无线连接(比如以太网、usb、lan、wlan等之一)来建立。控制装置的示例可以是移动装置(如智能手机)、智能手表、便携式计算机、平板计算机、板式计算机等。状况控制系统可以在活生物体的临界状况可能会导致活生物体和/或周围环境出现安全问题的场景下进行部署。这种场景的示例可以是以下之一：活生物体控制如车辆或机械等装置。
87、基于状况的动作是状况量度与阈值的比较的结果。状况量度可以如本文所述的那样来确定。指示基于状况的动作的信号可以基于比较来生成。该信号可以由状况控制系统接收。基于状况的动作可以是建议动作和/或干预动作。在一些实施例中，信号可以指示无动作。如果活生物体的状况量度低于阈值，则不应限制活生物体。建议动作向活生物体提供建议。在一些实施例中，建议动作可以不同于生成反射图像的活生物体的另一个活生物体提供建议。在如监测儿童、动物、有健康问题的人、老年人、残疾人等的示例性场景中，可以通知负责照料活生物体的人。负责照料的人可以是父母、看护人、医生、兽医等。建议动作可以包括任何形式的以适合于供活生物体识别的形式提供建议。这种建议可以是例如建议活生物体休息、饮水和/或进食，改变活生物体的状况和/或周围环境(例如，音频输入、温度、视觉输入、空气循环等)。建议动作形式的示例可以是通过显示功能可视的、通过声音生成(例如警告信号)可听的、或通过振动而可触摸的。干预动作可以包括任何形式的外部调节。这在活生物体的状况临界并且可以通过执行干预动作来改善时是有利的。这种调节可以是例如调节活生物体的状况和/或周围环境(例如，音频输入、温度、视觉输入、空气循环等)，限制活生物体可以操作和/或控制移动装置和/或执行特定任务的时间。在一些场景下，先前的建议动作可能会被活生物体忽略，从而需要干预动作。另外，状况量度非常接近临界可能会具有较高的风险，而采取干预动作来处理可能会更适当。只有状况量度轻微临界时才能采取建议动作充分地处理。
88、在一个实施例中，指示基于状况的动作的信号可以基于状况量度与阈值的比较来生成，并且该信号可以被输出。
89、阈值是指示状况量度的最低值达到临界的预定值。在一些实施例中，阈值可以本地存储在存储器中。在其他实施例中，阈值可以从外部源(比如云服务器)提供。阈值可以由输入端接收。阈值可以基于对于某个活生物体的活生物体状况达到临界所需的确定度来选择，从而最小化假阳性率。这样做的代价是，会将太多情况识别为临界，即，产生较高的假阴性率。因此，该阈值通常是在最小化假阳性率与将假阴性率保持在中等水平之间的折衷。可以选择阈值以获得相等或接近相等的假阴性率和假阴性率。阈值可以适合于与状况量度进行比较。阈值可以是数值。在一些实施例中，阈值可以是一定标度上的值。这种标度的范围可以在两个任意值之间、优选地在0与任意值之间、最优选地在0到1之间。在其他实施例中，阈值可以是状况量度的预定值。阈值可以与临界状况量度相关联。阈值可以包括临界状况量度。
90、在一个实施例中，阈值可以是特定于活生物体的。阈值可以是指示触发基于状况的动作所需的状况量度的最低值的预定值。为了确保安全，需要正确定义阈值。取决于如年龄、性别、体重、体型、遗传学等因子，心率、血压、吸气水平等可能与中值不同。因此，可以根据特定于活生物体的因子来调整阈值。阈值可以取决于这些因子而从预定值中选择。在一些实施例中，可以基于在监测活生物体期间生成的数据来确定阈值。出于这些目的，可以部署如数据驱动算法或机理算法等算法。
91、在另一个实施例中，可以生成至少两个反射图像。该至少两个反射图像可以从相机接收。特别地，可以从相机接收包括至少两个反射图像的图像数据集。包括至少两个反射图像的图像数据集可以用相机生成。术语“相机”具体地可以是指但不限于具有至少一个成像元件的装置，该至少一个成像元件被配置用于记录或记录空间解析的一维、二维或甚至三维光学数据或信息。该相机可以是数字相机。作为示例，相机可以包括至少一个相机芯片，比如被配置用于记录图像的至少一个ccd芯片和/或至少一个cmos芯片。相机可以是或可以包括至少一个近红外相机和/或rgb相机。此外，除了至少一个相机芯片或成像芯片之外，该相机可以包括另外的元件，比如一个或多个光学元件，例如一个或多个透镜。
92、在另一个实施例中，活生物体可以用相干电磁辐射照射，该相干电磁辐射包括具有至少一个图案特征的图案。活生物体可以用照射源照射。可以通过使用将光图案发射到活生物体的一部分上的投影仪或照射源来实现照射。照射源可以包括至少一个光源。照射源可以包括多个光源。照射源适合于照射对象。照射源可以包括人工照射源，特别是至少一个激光源和/或至少一个白炽灯和/或至少一个半导体光源，例如至少一个发光二极管，特别是有机和/或无机发光二极管。作为示例，照射源发射的光可以具有300至1100nm、尤其是500至1100nm的波长。附加地或可替代地，可以使用红外光谱范围内的光，比如780nm至3.0μm范围内的光。具体地，可以使用硅光电二极管适用的近红外区域的部分中(具体地是在700nm至1100nm的范围内)的光。使用近红外区域内的光允许光不被人眼检测到或仅微弱地被人眼检测到，并且仍然可由硅传感器、特别是标准硅传感器检测到。照射源可以适于发射单一波长的光。在其他实施例中，照射可以适于发射具有多个波长的光，从而允许在其他波长通道中进行附加测量。光源可以是或者可以包括至少一个多光束光源。例如，光源可以包括至少一个激光源和一个或多个衍射光学元件(doe)。照射源可以包括至少一个线激光器。线激光器可以适于向对象发送激光线，例如水平或垂直激光线。照射源可以包括多个线激光器。例如，照射源可以包括至少两个线激光器，该至少两个线激光器可以布置成使得照射图案包括至少两条平行线或交叉线。照射源可以包括至少一个光投影仪，该至少一个光投影仪适于生成点云，使得照射图案可以包括多个点图案。照射源可以包括至少一个掩模，该至少一个掩模适于从照射源生成的至少一个光束中生成照射图案。
93、在实施例中，反射图像可以用相机生成。优选地，相机可以包括偏振镜。偏振镜可以适合于选择从活生物体反射图案化相干电磁辐射的偏振。根据穿透深度，可以对图案化相干电磁辐射进行不同的偏振。使用偏振镜消除了会对血流分析造成干扰的直接从表面反射的光。随后，当在获得反射图像的同时使用偏振镜，分析会更加稳健。
94、在一个实施例中，反射图像可以由与成像频率相关联的恒定时间区间或者由变化的时间区间分隔开。
95、在另一个实施例中，成像频率可以是与体液的预期周期性运动相关联的运动频率的至少两倍。体液的预期周期性运动可以与该体液的预期周期性运动相关联。体液的运动可以基于活生物体及其周围环境来估计。
96、在另一个实施例中，数据驱动模型可以用于基于特征衬比度来确定活生物体的状况量度。
97、在一些实施例中，活生物体可以相对于相机运动，其中，该运动可以不对应于血液的运动。在这种情况下，可以基于与活生物体的移动相关联的运动跟踪数据来对该图像进行运动校正。可以接收运动跟踪数据。运动跟踪数据可以包括在可以生成至少两个反射图像时生成的至少两个轮廓图像和/或在可以生成至少两个反射图像时生成的视频。轮廓图像可以是指示出了活生物体的至少一部分的轮廓的图像。轮廓图像可以适合于识别活生物体的至少一部分。例如，活生物体的至少一部分的轮廓图像可以示出如手部、面部等身体部位的形状。另外地或可替代地，运动跟踪数据可以包括与用图案化相干电磁辐射照射的活生物体的至少一部分相关的区域的指示、与用图案化相干电磁辐射照射的活生物体的至少一部分相关的区域在至少两个不同时间点之间的偏移的指示。运动跟踪数据可以用来识别在可以生成至少两个反射图像时与活生物体相关联的移动。活生物体的移动速度的量度可以基于在至少两个反射图像的生成之间的至少一个区间的指示和与运动跟踪数据相关的距离估计来确定。例如，可以估计图像中两只眼睛之间的距离。这种估计可以用来得到与活生物体的移动相关联的距离。校正因子可以基于活生物体的移动速度的量度来确定。校正因子可以是指示活生物体的移动对至少两个反射图像的特征衬比度的影响的数字。通过根据校正因子校正特征衬比度，可以确定经校正的特征衬比度。状况量度可以基于经校正的特征衬比度来确定。根据校正因子校正特征衬比度来确定经校正的特征衬比度可以包括通过如乘法、除法、求和、除法等数学运算来关联校正因子和特征衬比度。关于运动校正和/或运动跟踪的更多细节可以在us2022039679a1中找到。
98、这种校正的目的是针对与血液灌注无关的运动对反射图像进行校正。这可以通过跟踪活生物体的运动来实现。通过跟踪运动，可以确定适合于从反射图像的特征衬比度中减去的补偿因子。与血液灌注无关的活生物体的移动越大，用于减去的校正因子就越大。对于反射图像的不同部分，校正因子可以是不同的。通过这样做，校正因子考虑到了反射图像上的不均匀移动。这是有利的，因为这使得能够使用活生物体在运动时的反射图像，并且因此不需要丢弃反射图像，并且可以避免生成更多的反射图像。随后，需要生成、处理和最终存储的数据更少，从而最终节省了能耗。
99、在实施例中，图案化相干电磁辐射可以与900nm到1000nm之间和/或1100nm到1200nm之间的波长相关联。优选地，图案化相干电磁辐射的波长可以在920nm到980nm之间和/或1110nm到1190nm之间。更优选地，图案化相干电磁辐射的波长可以在930nm到950nm之间和/或1120nm到1180nm之间。在该范围内，阳光具有带隙，并且光对人类是不可见的。随后，当使用所选波长范围时，人不会分心，并且方法和系统对太阳光不敏感。这使得能够在存在环境光的情况下并且在封闭房间之外应用如本文所述的本发明。因此，本发明提供了对活生物体状况的移动和通用测量。
100、在实施例中，图案化相干电磁辐射可以从照射源发射出。进一步地，反射图像可以用相机生成。活生物体与相机之间的距离和/或活生物体与照射源之间的距离可以在5cm到150cm之间。优选地，活生物体与相机之间的距离和/或活生物体与照射源之间的距离可以在15cm到100cm之间。更优选地，活生物体与相机之间的距离和/或活生物体与照射源之间的距离可以在20cm到80cm之间。将光投射到活生物体上和/或生成活生物体的图像使得能够非接触地生成用于评估活生物体状况的数据。进一步地，以上确定的距离使得能够使用低成本且容易获得的硬件，例如可以容易地集成到移动装置(比如电话、膝上型计算机或手表)中的硬件。因此，本发明提供了对活生物体状况的低成本、移动和广泛适用的评估。
101、在一些实施例中，在至少两个反射图像中优选地示出的活生物体的至少一部分可以对应于活生物体的同一部分。活生物体的一部分可以适合于反射至少一个图案特征。特别地，活生物体的该部分可以包括活生物体的皮肤的至少一部分。
102、在一些实施例中，图像集可以包括至少三个反射图像，并且其中，该至少三个反射图像可以是已在时间序列中生成的，该时间序列具有与成像频率相关联的恒定时间区间或与平均成像频率相关联的变化的时间区间。
103、在一些实施例中，输出该状况量度的步骤可以由以下操作代替：
104、-基于状况量度同与临界状况量度相关联的阈值的比较来生成指示基于状况的动作的信号，
105、-输出指示该基于状况的动作的信号。
106、特别地，阈值可以是特定于活生物体的。取决于个体生命形式，阈值可以是不同的，这类似于状况量度取决于个体生命形式。个体生命形式可以是例如人、狗、猫、大象、猪、牛、鱼、青蛙等。由于其解剖结构不同，因此状况量度(比如心率)也会在不同的范围内。通常，小型动物(如猫)的心率会比大型活生物体(比如人或鲸鱼)快。通过考虑个体生命形式，可以改善对基于状况的动作的确定。这提供了对合适的基于状况的动作的更准确的确定。
107、在一些实施例中，活生物体的至少一部分可以在至少两个反射图像中示出，并且可以对应于活生物体的同一部分。
108、在一些实施例中，该系统可以进一步包括照射源。
109、在一些实施例中，该系统可以进一步包括相机。
110、在实施例中，至少两个反射图像可以示出活生物体的同一部分、和/或至少两个反射图像可以在用图案化相干电磁辐射照射活生物体的同一部分时生成。
111、在一些实施例中，指示基于状况的动作的信号可以用于状况控制系统中。
112、由于本发明提供的益处，这些方法、系统、计算机可读存储介质以及信号的用途可以应用于不同的领域。应用的示例性领域可以是汽车背景、医学背景、娱乐行业、运动背景、或活生物体的临界状况可能会导致活生物体和/或周围环境出现安全问题的任何其他领域。在汽车背景下，驾驶员可以是该活生物体。可以对驾驶员进行准确监测，并且可以确保对车辆的安全控制。由此，降低了事故风险。在医学领域中，这些方法在手表、剪具或任何其他装置与活生物体直接接触可能会产生问题情况下尤其非常适合于活生物体。示例为(新生)婴儿、受伤较重的活生物体或睡眠中的活生物体。将本发明应用于娱乐行业和运动领域可以防止活物种过度紧张和/或过度受压。在这种情况下，活生物体可以是人。这些方法、信号、状况量度和/或系统可以包括在和/或可以用于vr技术中、尤其是vr头戴式设备中。
113、本发明的进一步可能的实施方式或替代解决方案也涵盖上文或下文关于这些实施例描述的特征的组合(本文中未明确提及)。本领域的技术人员还可以在本发明的最基本形式中增加单独或孤立的方面和特征。
114、应当理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或上述实施例与相应独立权利要求的任何组合。
115、结合附图，根据随后的描述和从属权利要求，本发明的其他实施例、特征和优点将变得显而易见。
1.一种用于监测活生物体的状况的方法，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该图像集包括至少三个反射图像，并且其中，该至少三个反射图像已在时间序列中生成，该时间序列具有与成像频率相关联的恒定时间区间或与平均成像频率相关联的变化的时间区间。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，该成像频率是与体液的预期周期性运动相关联的运动频率的至少两倍。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于该特征衬比度和该至少一个区间的指示的该活生物体的状况量度是通过向数据驱动模型提供该至少两个图案特征的特征衬比度和在该至少两个图案图像的生成之间的至少一个区间的指示来确定的，其中，该数据驱动模型在训练数据集上进行参数化，该训练数据集包括历史特征衬比度、该至少一个区间的历史指示和历史状况量度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于与该活生物体的移动相关联的运动跟踪数据来对这些反射图像进行运动校正。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该相干电磁辐射的波长在900nm到1000nm之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该图案化相干电磁辐射是从照射源发射的，并且其中，包括至少两个反射图像的图像集是从相机接收的，并且其中，该活生物体与该相机之间的距离和/或该活生物体与该照射源之间的距离为5cm和150cm。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该状况量度包括心率、血压和/或吸气水平中的至少一个。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，输出该状况量度由以下操作代替：
10.根据权利要求9所述的方法，其中，该阈值是特定于该活生物体的。
11.一种存储有计算机程序的非暂态计算机可读数据介质，该计算机程序包括用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤的指令。
12.一种用于监测活生物体的状况的系统，该系统包括：
13.根据权利要求12所述的系统，其中，该系统进一步包括用于生成该至少两个反射图像的相机和/或用于通过该图案化相干电磁辐射照射该活生物体的照射源。
14.通过如前述方法权利要求中任一项所述的方法获得的状况量度在状况控制系统中的用途。
15.一种状况控制系统，包括：
