CN101317756B - 生物信息获取装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种生物信息获取装置及其方法，所述装置包括：发光单元；图像传感器，被配置成在时间序列中捕获关于活体的图像；透镜；极值出现时刻获取单元，被配置成获取时刻T1和T2，在时刻T1和T2，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第一区域和第二区域的亮度值的极值，为第一区域中的一个获取时刻T1，并且为第二区域中的一个获取时刻T2；以及PWV计算单元，被配置成计算脉搏波速度P＝(Y×L/f)/(T2-T1)，其中Y代表图像传感器上的距离，该距离相应于第一区域与第二区域之间的距离，f代表透镜的焦距，并且L代表透镜和活体之间的距离。

Description

生物信息获取装置及其方法
技术领域
本发明涉及生物信息获取装置，尤其涉及能够获取脉搏波速度(PWV，pulse wave velocity)的生物信息获取装置及其处理方法。
背景技术
PWV代表经动脉传播的脉搏波的传播速度，并且其在发现比如动脉硬化的心血管疾病方面的用处是已知的。作为确定这种PWV的方法，例如，已知使用一种装置来确定在检测血管模式中心跳同步信号时所使用的两个位置，以及根据该两个位置之间的距离和心跳同步信号产生的时间来确定PWV。
作为这种装置，例如，已经开发出一种用于确定PWV的装置，该装置具有要贴到胸腔皮肤上的心音图变换器和要围绕臂区而缠绕的压力传感器。对于这种具有心音图变换器和压力传感器的装置，已经提出了一种确定血管长度的方法(例如，参见日本未审专利申请公开No.2003-230543，图1)。在这个现有技术的实例中，超声波在生物医学组织中传播的速度被存储，并且通过将从心音图变换器输出的超声波的观测值除以该速度计算出血管长度。
发明内容
在以上描述的现有技术的实例中，使用心音图变换器和压力传感器确定脉搏波传播时间，从而获取PWV。但是，为了在整个身体上确定这种脉搏波传播时间，大型的确定装置是必需的。因此，对于日常检查来说是不合适的。
于是需要缩减用于获取PWV的生物信息获取装置的尺寸。
根据本发明的实施例，提供了一种生物信息获取装置，包括：发光部件，用于发光；图像传感器，用于在时间序列中捕获图像，这些图像是通过以所发出的光照射活体以及使光透射通过该活体或者被该活体反射而获取的；透镜，用于使图像形成到图像传感器上；极值出现时刻获取部件，用于获取时刻T1和T2，在时刻T1和T2，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第一区域和第二区域的亮度值的极值，为第一区域中的一个获取时刻T1，并且为第二区域中的一个获取时刻T2；以及脉搏波速度计算部件，用于计算脉搏波速度P＝(Y×L/f)/(T2-T1)，其中Y代表图像传感器上的距离，该距离相应于第一区域与第二区域之间的距离，f代表透镜的焦距，并且L代表捕获图像的情况下透镜和活体之间的距离。这样就能够在关于所捕获图像的亮度在时间序列中的变化的基础上计算PWV。
在该生物信息获取装置中，发光部件可以发出单色光。例如，可以使用白炽灯、卤素灯，或者比如白色发光二极管或者红色发光二极管的单色光源。
在该生物信息获取装置中，极值出现时刻获取部件可获取时刻T1和T2，在时刻T1和T2，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第一区域和第二区域的亮度平均值的极值，为第一区域中的一个获取时刻T1，并且为第二区域中的一个获取时刻T2。这样就能够吸收局部变化所产生的影响。
在该生物信息获取装置中，极值出现时刻获取部件可获取时刻T1和T2，在时刻T1和T2，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第一区域和第二区域的亮度平均值的极值，通过平分所捕获的图像来获取该第一区域和第二区域，为第一区域中的一个获取时刻T1，并且为第二区域中的一个获取时刻T2，并且脉搏波速度计算部件可计算脉搏波速度P＝(Y×L/f)/(T2-T1)，其中Y代表图像传感器上的距离，该距离相应于第一区域与第二区域的中点之间的距离。这样就能够通过使用通过平分所捕获的图像而获取的第一和第二区域作为基础来计算PWV。
根据本发明的另一实施例，提供了一种生物信息获取装置，包括：发光部件，用于发光；图像传感器，用于在时间序列中捕获图像，这些图像是通过以所发出的光照射活体以及使光透射通过该活体或者被该活体反射而获取的；透镜，用于使图像形成到图像传感器上；参数存储部件，用于存储图像传感器的长度K、透镜的焦距f以及在捕获图像的情况下透镜和活体之间的距离L作为参数；极值出现时刻获取部件，用于获取时刻T1和T2，在时刻T1和T2，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第一区域和第二区域的亮度平均值的极值，通过平分所捕获的图像来获取该第一区域和第二区域，为第一区域中的一个获取时刻T1，并且为第二区域中的一个获取时刻T2；以及脉搏波速度计算部件，用于在极值出现时刻获取部件所获取的时刻T1和T2以及存储在参数存储部件中的参数的基础上，计算脉搏波速度P＝((K/2)×L/f)/(T2-T1)。这样就能够在特定参数以及关于所捕获图像的亮度在时间序列中的变化的基础上计算PWV。
根据本发明的实施例，可以缩小用于获取PWV的生物信息获取装置。
附图说明
图1示出根据本发明实施例的生物信息获取装置的示例性侧视图；
图2是示出根据本发明实施例的图像处理单元的功能框图；
图3示出根据本发明实施例所捕获的图像的实例；
图4A和4B示出根据本发明实施例，图像捕获单元和手指之间的位置关系；
图5示出从根据本发明实施例的生物信息获取装置获取的实验数据；和
图6是示出根据本发明实施例的生物信息获取方法的示例性过程的流程图。
具体实施方式
将参考附图具体描述本发明的实施例。
图1示出根据本发明实施例的生物信息获取装置的示例性侧视图。在此生物信息获取装置中，在基座110上提供照射单元120和图像捕获单元130。
照射单元120包括支撑部分121、发光部分122和插入开口123。支撑部分121具有连接到基座110的一个末端，以便支撑照射单元120整体。发光部分122发出光，该光照射活体的一部分。根据本发明的实施例，不具体规定光的颜色。例如，可以使用白炽灯、卤素灯，或者比如白色发光二极管或者红色发光二极管的单色光源。插入开口123是一个引导开口，例如，手指99作为活体的一部分插入该开口。
对于发光部分122，可以适当选择例如白炽灯的数量或额定功率。当整个生物信息获取装置暴露于太阳下并且手指99放入其间时，可以使用日光作为光源，以代替例如白炽灯。
图像捕获单元130包括支撑部分131和摄像机体132。支撑部分131具有连接到基座110的一个末端并且支撑摄像机体132。摄像机体132用于捕获对象的图像，并且可以是一般的数字静止照相机或数字视频摄像机或者专用摄像机。希望摄像机体132具有连续拍摄模式以拍摄顺序的多幅图像。
在摄像机体132的前端提供透镜单元133，并且通过支撑部分131固定并保持透镜单元133，使得透镜单元133的拍摄轴成为正交于发光部分122。摄像机体132通过使用图像拾取器件将透镜单元133所收集的光转换为电信号。这种图像拾取器件可以是一维线传感器或者二维图像传感器，并且可以通过使用电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器实现。作为图像拾取器件，经常使用对红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色敏感的一个图像拾取器件。在这种情况下，这种图像拾取器件通常对从大约800nm到大约1000nm的波长敏感。即，近红外射线也是可接受的。
摄像机体132所捕获的图像被顺序传递给图像处理单元240。可以使用专用硬件或通用个人计算机来实现图像处理单元240。
图2是示出根据本发明实施例的图像处理单元240的功能框图。该图像处理单元240接收从图像捕获单元130提供的图像，该图像是通过以照射单元120发出的光照射活体的一部分并且使光透射通过该活体而获取的。图像处理单元240包括被捕获图像存储部分241、基侧平均值计算部分242、稍侧平均值计算部分243、基侧最小平均值时刻选择部分244、稍侧最小平均值时刻选择部分245、参数存储部分246、PWV计算部分247以及显示器248。
被捕获图像存储部分241存储从图像捕获单元130提供的图像。这些图像是在时间序列中捕获的。在此，假设图像的数量是300，对应于以每秒六十幅图像的间隔在五秒内所捕获的图像数量。更短的间隔会为PWV提供更高的计算精度；但是，出于实践目的，如果周期充分短于脉搏(波)周期，则认为间隔是足够短的。通常，脉搏周期大致是0.5到1秒，并且因而如果间隔短于0.02秒(这多于每秒五十幅图像)，则间隔是足够短的。此外，整个拍摄时段几乎等于脉搏(波)周期是基本要求；但是，为了进行稳定的判断，希望保持大致数秒的时段作为整个拍摄时段。
基侧平均值计算部分242计算关于手指99的基(根)部的图像部分的亮度平均值。关于存储在被捕获图像存储部分241中的相应一个图像计算每个亮度平均值。如果以t代表时间(t是整数)，则关于手指99的基部的图像部分的亮度平均值在时间序列中被表示为AV1(t)。在此，此情况下的亮度平均值可以是关于基部的图像部分的整体的亮度平均值；但是，如果手指99的基部不出现在该图像部分的外围部分中，则可以计算关于手指99的基部的图像部分的中央区域(中点周围的100×100像素)的亮度平均值。另外，可以使用关于手指99的基部的图像部分中的代表性的点，比如中点，来代替亮度平均值的计算，以便省略平均值计算过程。
稍侧平均值计算部分243计算关于手指99的稍部的图像部分的亮度平均值。关于存储在被捕获图像存储部分241中的相应一个图像来计算每个亮度平均值。类似于基部的情况，如果以t代表时间，则关于手指99的稍部的图像部分的亮度平均值在时间序列中被表示为AV2(t)。在此，类似于基部的情况来计算亮度平均值。
基侧最小平均值时刻选择部分244在关于手指99的基部的图像部分的亮度平均值AV1(t)中，选择确定最小亮度平均值出现在时间序列中的时刻，该亮度平均值AV1(t)是通过基侧平均值计算部分242计算的。
稍侧最小平均值时刻选择部分245在关于手指99的稍部的图像部分的亮度平均值AV2(t)中，选择确定最小亮度平均值出现在时间序列中的时刻，该亮度平均值AV2(t)是通过稍侧平均值计算部分243计算的。
参数存储部分246存储计算PWV所必须的已知参数。将在以后具体描述这些参数。
PWV计算部分247在基侧最小平均值时刻选择部分244所选择的时刻、稍侧最小平均值时刻选择部分245所选择的时刻、以及参数存储部分246所保存的参数的基础上，计算PWV。将在以下描述PWV计算部分247所执行的计算PWV的方法。
显示器248显示PWV计算部分247所计算的PWV。显示器248可以使用例如液晶显示(LCD)面板实现。
图3示出根据本发明实施例所捕获的图像300的实例。在此，所捕获的图像300被中心线330划分为两个区域，并且确定两个区域中每一个的亮度。在图3中，右侧区域代表手指99的基侧图像部分310，而左侧区域代表手指99的稍侧图像部分320。基侧平均值计算部分242计算基侧图像部分310的亮度平均值，而稍侧平均值计算部分243计算稍侧图像部分320的亮度平均值。
在此，指定基侧图像部分310的中点311作为基侧图像部分310的代表点，并且指定稍侧图像部分320的中点321作为稍侧图像部分320的代表点。在此，如果所捕获图像300的水平长度是W，则基侧图像部分310的中点311和稍侧图像部分320的中点321之间的距离是W/2，这是所捕获图像300的水平长度的一半。
图4A示出根据本发明实施例，图像捕获单元130和手指99之间的位置关系。图像捕获单元130包括图像拾取器件134和透镜单元133。透镜单元133位于图像拾取器件134和对象(手指99)之间。透镜单元133和图像拾取器件134之间的距离是透镜单元133的焦距f。
透镜单元133和手指99之间的距离是L。根据本发明的实施例，通过固定插入开口123和图像捕获单元130之间的位置关系，来使该距离L在本生物信息获取装置中是恒定的。
来自手指99的基侧部分A的光被透镜单元133折射，并形成图像拾取器件134的区域C中的图像。来自手指99的稍侧部分B的光被透镜单元133折射，并形成图像拾取器件134的区域D中的图像。因此，如果图像拾取器件134上的距离是Y，则手指99上的距离X由以下给出的公式(1)表示。
X＝Y×L/f                                     (1)
在此，假设图像拾取器件134被分为两个区域，类似于图3中所示的情况。如果图像拾取器件134沿手指99的伸展方向的长度是K，则稍侧图像部分的中点和基侧图像部分的中点之间的距离是K/2，这是图像拾取器件134的长度的一半。如果以K/2代替距离Y，则手指99上的距离X由以下给出的公式(2)表示。
X＝(K/2)×L/f                                       (2)
因此，如果在手指99的基侧部分A处动脉处于扩张状态的时刻与在手指99的稍侧部分B处动脉处于扩张状态的时刻之间获得时间差T，则根据以下给出的公式(3)来计算PWV P。
P＝X/T＝{(K/2)×L/f}/T                         (3)
在手指99的基侧部分A，区域C中的图像的亮度平均值在时刻T1变为最小。这意味着时刻T1是在基侧部分A处动脉处于扩张状态的时刻。在手指99的稍侧部分B，区域D中的图像的亮度平均值在时刻T2变为最小。这意味着时刻T2是在稍侧部分B处动脉处于扩张状态的时刻。因此，由时刻T2减去时刻T1所获得的值代表时间差T，它对于脉搏从基侧部分A移动到稍侧部分B来说是必要的。在此，在图4B中，亮度沿Y轴在向下方向上增加。
因此，根据以下给出的公式(4)来计算PWV P。
P＝{(K/2)×L/f}/(T2-T1)                            (4)
在此，焦距f是对于透镜单元133唯一的值。图像拾取器件134的长度K是对于图像拾取器件134唯一的值。此外，从透镜单元133到手指99的距离L在生物信息获取装置中是恒定的。因此，焦距f、长度K和距离L可以存储在参数存储部分246中。每次获取时刻T1和时刻T2，就可以从参数存储部分246中读取这些固定值，并且在PWV计算部分247中根据以上所给出的公式(4)来计算PWV P。
图5示出从根据本发明实施例的生物信息获取装置获取的实验数据。在图5中，以1/30秒的拍摄间隔绘制出关于基部的图像部分的亮度平均值AV1(t)和关于稍部的图像部分的亮度平均值AV2(t)。
最小亮度平均值AV1(t)出现在第十个时刻T1，而最小亮度平均值AV2(t)出现在第十一个时刻T2。因此指示出脉搏的行进时间是1/30秒。
在当前的技术中，如果拍摄间隔大致是每秒三十幅图像，则甚至可以通过家用视频摄像机来实现这种拍摄间隔。预计随着未来大规模集成(LSI)技术的进一步发展，拍摄间隔将变得更短并且PWV P的计算精度将继续得到改进。
然后，将参考附图描述根据本发明的生物信息获取装置的操作。
图6是示出根据本发明实施例的生物信息(PWV)获取方法的示例性过程的流程图。在步骤S811中，图像捕获单元130在时间序列中的各时刻t所捕获的图像被存储在被捕获图像存储部分241中。
在步骤S821，基侧平均值计算部分242计算基侧图像部分在各时刻t的亮度平均值AV1(t)。在步骤S822，稍侧平均值计算部分243计算稍侧图像部分在各时刻t的亮度平均值AV2(t)。
基侧最小平均值时刻选择部分244从在步骤S821所计算的亮度平均值AV1(t)中，选择确定最小亮度平均值出现在时间序列中的时刻t。稍侧最小平均值时刻选择部分245从在步骤S822所计算的亮度平均值AV2(t)中，选择确定最小亮度平均值出现在时间序列中的时刻t。即，在步骤S831，选择指示最小亮度平均值AV1(t)的时刻t作为T1。在步骤S832中，选择指示最小亮度平均值AV2(t)的时刻t作为T2。
在步骤S841中，在步骤S831和步骤S832中所选择的时刻T1和T2的基础上，在PWV计算部分247中根据公式(1)计算PWV P。在步骤S842中，在显示器248上显示所计算的PWV P。
根据本发明的实施例，如果对于每个被捕获的图像来说，两个区域中的一个被称为第一区域并且两个区域中的另一个被称为第二区域，则基侧最小平均值时刻选择部分244选择指示关于在时间序列中捕获的图像的第一区域的最小亮度平均值的时刻，而稍侧最小平均值时刻选择部分245选择指示关于在时间序列中捕获的图像的第二区域的最小亮度平均值的时刻。可以在所述时刻之间的时间差的基础上，根据公式(1)计算PWV P。
可以使用根据本发明的生物信息获取装置作为静脉鉴别装置。即，使用这种静脉鉴别装置既可实现在静脉鉴别的基础上识别个人又可实现获取关于这个人的生物信息(关于健康的信息)。例如，在大医院中可能通过使用一个脉搏血氧计在短时段内连续确定多个患者的PWV。在此情况下，哪个所确定的PWV属于哪个患者被手动地记录在诊断书中。因此，所确定的PWV可能会关联到错误的患者。但是，如果使用根据本发明实施例的生物信息获取装置，当确定PWV时，可以通过静脉鉴别同时指出哪个所确定的PWV属于哪个患者。即，一个装置可以输出“所识别的患者数据”和“该所识别患者的PWV数据”作为一对电子数据段。使用此成对的电子数据段作出患者的电子医疗记录，并且因而可以大量减少人工错误。
作为本发明的实施例，以上已经描述了所实现的透射型装置的实例。类似于存在透射型和反射型脉搏血氧计的情况，根据本发明实施例的装置不限于透射型装置，而可以是反射型装置。即，可以使用(反射型)结构，其中发光单元和光接收单元位于手指的同一侧，来代替其中发光单元和光接收单元位于手指的相对侧的(透射型)结构。
在本发明的实施例中，尽管使用最小亮度平均值用于计算，同样也可以使用最大亮度平均值来代替。
作为一种实现本发明的途径的实例示出了本发明的实施例。尽管以下将描述，在实施例和权利要求的特征之间存在对应关系，但是本发明不限于此，并且可以不脱离本发明的精神和范围而作出各种修改。
即，根据本发明的实施例，发光部件对应于例如发光部分122。图像传感器对应于例如图像拾取器件134。透镜对应于例如透镜单元133。极值出现时刻获取部件对应于例如基侧最小平均值时刻选择部分244和稍侧最小平均值时刻选择部分245。脉搏波速度计算部件对应于例如PWV计算部分247。
根据本发明的另一个实施例，发光部件对应于例如发光部分122。图像传感器对应于例如图像拾取器件134。透镜对应于例如透镜单元133。参数存储部件对应于例如参数存储部分246。极值出现时刻获取部件对应于例如基侧最小平均值时刻选择部分244和稍侧最小平均值时刻选择部分245。脉搏波速度计算部件对应于例如PWV计算部分247。
根据本发明的另一个实施例，发光部件对应于例如发光部分122。图像传感器对应于例如图像拾取器件134。透镜对应于例如透镜单元133。参数存储部件对应于例如参数存储部分246。极值出现时刻获取过程对应于例如步骤S831和步骤S832。脉搏波速度计算过程对应于例如步骤S841。
在本发明实施例中所描述的过程可以被认为是具有该过程序列的方法或用于使计算机能够执行该过程序列的程序，或者其上记录有这种程序的记录介质。
本领域技术人员应理解，取决于设计要求以及其它因素的不同，会出现各种修改、组合、子组合和替换，它们都在所附权利要求或其等价物的范围内。
相关申请的交叉引用
本发明包含与2007年6月6日提交到日本专利局的日本专利申请JP 2007-149858相关的主题，通过引用将该申请的全部内容包括在此。

Claims (8)

1.一种生物信息获取装置，包括：
发光部件，用于发光；
图像传感器，用于在时间序列中捕获图像，这些图像是通过以所发出的光照射活体以及使所述光透射通过该活体或者被该活体反射而获取的；
透镜，用于使图像形成到图像传感器上；
极值出现时刻获取部件，用于获取时刻T1和T2，在时刻T1，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第一区域的亮度值的极值，在时刻T2，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第二区域的亮度值的极值；以及
脉搏波速度计算部件，用于计算脉搏波速度P＝(Y×L/f)/(T2-T1)，其中Y代表图像传感器上的距离，该距离相应于第一区域与第二区域之间的距离，f代表透镜的焦距，并且L代表捕获图像的情况下透镜和活体之间的距离。
2.根据权利要求1的生物信息获取装置，其中，所述发光部件发射单色光。
3.根据权利要求1的生物信息获取装置，其中，所述极值出现时刻获取部件获取所述时刻T1和T2，在所述时刻T1，在时间序列中出现关于每个所述被捕获的图像的所述第一区域的亮度平均值的极值，在时刻T2，在时间序列中出现关于每个所述被捕获的图像的所述第二区域的亮度平均值的极值。
4.根据权利要求1的生物信息获取装置，其中，
所述极值出现时刻获取部件获取所述时刻T1和T2，在所述时刻T1，在时间序列中出现关于每个所述被捕获的图像的所述第一区域的亮度平均值的极值，在时刻T2，在时间序列中出现关于每个所述被捕获的图像的所述第二区域的亮度平均值的极值，所述第一区域和所述第二区域是通过平分所述被捕获的图像而获得的，并且
所述脉搏波速度计算部件计算脉搏波速度P＝(Y×L/f)/(T2-T1)，其中Y代表图像传感器上的距离，该距离相应于所述第一和第二区域的中点之间的距离。
5.一种生物信息获取装置，包括：
发光部件，用于发光；
图像传感器，用于在时间序列中捕获图像，这些图像是通过以所发出的光照射活体以及使光透射通过该活体或者被该活体反射而获取的；
透镜，用于使图像形成到图像传感器上；
参数存储部件，用于存储图像传感器的长度K、透镜的焦距f以及在捕获图像的情况下透镜和活体之间的距离L作为参数；
极值出现时刻获取部件，用于获取时刻T1和T2，在时刻T1，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第一区域的亮度平均值的极值，在时刻T2，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第二区域的亮度平均值的极值，通过平分所捕获的图像来获取该第一区域和第二区域；以及
脉搏波速度计算部件，用于在极值出现时刻获取部件所获取的时刻T1和T2以及存储在参数存储部件中的参数的基础上，计算脉搏波速度P＝((K/2)×L/f)/(T2-T1)。
6.一种获取生物信息的方法，通过生物信息获取装置来执行该方法，该生物信息获取装置包括：发光部件，用于发光；图像传感器，用于在时间序列中捕获图像，这些图像是通过以所发出的光照射活体以及使光透射通过该活体或者在该活体处反射而获取的；透镜，用于使图像形成到图像传感器上；参数存储部件，用于存储图像传感器的长度K、透镜的焦距f以及在捕获图像的情况下透镜和活体之间的距离L作为参数，所述方法包括以下步骤：
获取时刻T1和T2，在时刻T1，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第一区域的亮度平均值的极值，在时刻T2，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第二区域的亮度平均值的极值，通过平分所捕获的图像来获取该第一区域和第二区域；以及
在极值出现时刻获取部件所获取的时刻T1和T2以及存储在参数存储部件中的参数的基础上，计算脉搏波速度P＝((K/2)×L/f)/(T2-T1)。
7.一种生物信息获取装置，包括：
发光单元，被配置成发光；
图像传感器，被配置成在时间序列中捕获图像，这些图像是通过以所发出的光照射活体以及使所述光透射通过该活体或者在该活体处反射而获取的；
透镜，被配置成使图像形成到图像传感器上；
极值出现时刻获取单元，被配置成获取时刻T1和T2，在时刻T1，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第一区域的亮度值的极值，在时刻T2，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第二区域的亮度值的极值；以及
脉搏波速度计算单元，被配置成计算脉搏波速度P＝(Y×L/f)/(T2-T1)，其中Y代表图像传感器上的距离，该距离相应于第一区域与第二区域之间的距离，f代表透镜的焦距，并且L代表捕获图像的情况下透镜和活体之间的距离。
8.一种生物信息获取装置，包括：
发光单元，被配置成发光；
图像传感器，被配置成在时间序列中捕获图像，这些图像是通过以所发出的光照射活体以及使光透射通过该活体或者在该活体处反射而获取的；
透镜，被配置成使图像形成到图像传感器上；
参数存储单元，被配置成存储图像传感器的长度K、透镜的焦距f以及在捕获图像的情况下透镜和活体之间的距离L作为参数；
极值出现时刻获取单元，被配置成获取时刻T1和T2，在时刻T1，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第一区域的亮度平均值的极值，在时刻T2，在时间序列中出现关于每个被捕获的图像的第二区域的亮度平均值的极值，通过平分所捕获的图像来获取该第一区域和第二区域；以及
脉搏波速度计算单元，被配置成在极值出现时刻获取单元所获取的时刻T1和T2以及存储在参数存储单元中的参数的基础上，计算脉搏波速度P＝((K/2)×L/f)/(T2-T1)。
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