TWI772751B - 活體偵測裝置及方法 - Google Patents

Abstract

本發明主要提出一種活體偵測裝置及方法，其中所述活體偵測裝置可為一獨立的電子裝置，亦可整合在一身分辨識系統或一生理信號量測系統之中。該活體偵測裝置的最簡架構僅包括：一光感測單元以及一信號處理模組。特別地，本發明在該信號處理模組之中設置一生理特徵擷取單元和一活體檢測單元，其中該生理特徵擷取單元用以自一PPG信號中萃取出至少一第一生理特徵，或是在對所述PPG信號進行至少一訊號處理之後，自該PPG信號萃出至少一第二生理訊號特徵。如此，該活體檢測單元便可依據該至少一第一生理訊號特徵及/或該至少一第二生理訊號特徵而判斷所述受測者是否為活體。本發明之活體偵測裝置不包含任何攝影單元且不使用iPPG，因此具有架構簡單、低成本、以及可即時完成活體判斷之優點。

Description

活體偵測裝置及方法

本發明係關於基於活體偵測之技術領域，尤指能夠不使用任何影像擷取模組或單元之一種活體偵測裝置及方法。並且，所述活體偵測裝置及/或方法可以被應用在任何一種生理信號檢測系統及/或一身份辨識系統之中。

生物辨識技術(Biometric identification)指的是利用人體的生理特徵與/或行為特徵來達到身份辨識之目的；其中，生理特徵包括：指紋、掌紋、靜脈分佈、虹膜、視網膜、與臉部特徵，而行為特徵則包括：聲紋與簽名。目前，市場上已售有利用指紋辨識技術、虹膜辨識技術、及臉部辨識技術之各種身份辨識系統。

應用臉部辨識技術實現身份辨識的過程中，係首先利用攝影機直接獲取一受測者之影像並進行臉部特徵的萃取。接著，將萃取出的臉部特徵與資料庫內的複數組參考臉部特徵進行比對之後，即可完成該受測者之身份辨識。實務經驗指出，在應用臉部辨識技術實現身份辨識的過程中，A人員可能使用B人員之影像成功欺騙身份辨識系統，進而通過臉部辨識之身份辨識程序。舉例而言，A人員可以令印有B人員影像的紙張、B人員之照片、B人員之錄影片段、或 B人員之複製3D面具或頭像面對所述身份辨識系統之攝影機，藉此方式達成欺騙所述身份辨識系統之效果。

為了防止身份辨識系統受到上述任一種假影像之欺騙，已有多種不同的活體檢測技術被提出。例如，中國專利公開號CN106845395A揭示一種基於人臉識別之活體檢測方法，其包含以下步驟：(1)獲取一受測者之視訊影像，按照幀頻率將該視訊影像分為序列排列之複數幀圖像；(2)使用人臉識別技術檢測出每一幀圖像中的人臉，並製作人臉框；(3)提取各幀圖像之人臉框內的綠色通道像素值，將提取出的各幀圖像之綠色通道像素值按順序排列，組成一像素值序列；(4)依序對所述像素值序列進行降噪處理以及傅立葉轉換處理，獲得所述像素值序列之一頻域信號；(5)基於所述頻域信號進行一心率值計算；以及(6)若心率值落在45bpm至120bpm的範圍內，則可確定該受測者為活體。

補充說明的是，中國專利公開號CN106845395A主要是利用成像式體積變化描記圖法(Imaging photoplethysmography,iPPG)取出各幀圖像之人臉框內的綠色通道像素值，接著對綠色通道像素值之序列進行降噪處理以及傅裏葉變換，得到一頻域信號。最終，分析所述頻域信號得到心率值，從而透過心率值判斷視頻中的人臉是否來自於活體。其中，所述人臉框即為一感興趣區域(Region of interest,ROI)。可惜的是，已揭示的基於人臉識別之活體檢測方法仍舊容易被假影像所欺騙。更詳細地說明，可以使用一光源在一假 影像之上產生週期性的光影變化或是令該假影像具有週期性的微幅晃動，如此在對系統提取出的像素值序列之頻域資料進行所述心率值計算之後，仍舊可以獲得一心跳值。進一步地，只需要變更或調整所述光影變化或微幅晃動之週期或頻率，即可令計算得到之心跳值落在45bpm至120bpm的範圍內。另一方面，值得注意的是，像素值序列之頻域資料必須足夠多，系統才能夠進行所述心率值計算。更詳細地說明，中國專利公開號CN106845395A的說明書第8頁之中已經示範性地建議所述序列排列之圖像的幀數至少為600。換句話說，已揭示的基於人臉識別之活體檢測方法必須在累積一定量的人員臉部資料後才能夠進行活體檢測，其無法基於人臉識別而即時性地完成活體檢測。

另一方面，台灣專利號I539383揭示一種應用於人臉識別系統之活體偵測方法，其活體偵測方法主要包含以下步驟：(1a)獲取一受測者之一視訊影像，且對該視訊影像所包含之複數幀圖像執行一人臉識別技術，以獲得人臉框；(2a)將所述人臉框之各色彩主訊號(R/G/B)分別轉換成對應的頻域信號；(3a)計算各頻域信號之一正規化頻率亂度值；以及(4a)將所述正規化頻率亂度值與一門檻值進行比對，藉以得知該受測者是否為一活體。

已揭示的應用於人臉識別系統之活體偵測方法舊容易被假影像所欺騙。同樣地，可以使用一光源在一假影像之上產生週期性的光影變化或是令該假影像具有週期性的微幅晃動，如此系統仍舊可以計算出對應各人臉框之正規化頻率亂度值。進一步地，只需要變 更或調整所述光影變化或微幅晃動之週期或頻率，即可令計算得到之正規化頻率亂度值落門檻值內。另一方面，已揭示的應用於人臉識別系統之活體偵測方法在使用成像式體積變化描記圖法(iPPG)的情況下無法即時性地完成活體檢測。

由上述說明可知，現有的各種活體檢測方法幾乎都是利用iPPG技術而實現，導致系統無法即時性地完成活體檢測程序。同時，就實際應用面而言，利用iPPG技術實現的活體檢測方法幾乎無法避開假影像的欺騙。有鑑於此，本案之發明人係極力加以研究發明，而終於研發完成本發明之一種活體偵測裝置及方法，其不使用任何影像擷取模組以及iPPG技術，因而能夠有效地避開現有的各種假影像之欺騙手段。同時，本發明之活體偵測裝置及/或方法可以被應用在任何一種生理信號檢測系統及/或一身份辨識系統之中。

本發明之主要目的在於提供一種活體偵測裝置及方法，其中所述活體偵測裝置可為一獨立的電子裝置，亦可整合在一身分辨識系統或一生理信號量測系統之中。該活體偵測裝置的最簡架構僅包括：一光感測單元以及一信號處理模組。特別地，本發明在該信號處理模組之中設置一生理特徵擷取單元和一活體檢測單元，其中該生理特徵擷取單元用以自一PPG信號中萃取出至少一第一生理特徵，或是在對所述PPG信號進行至少一訊號處理之後，自該PPG信號萃出至少一第二生理訊號特徵。如此，該活體檢測單元便可依據該至少一第一生理訊號特徵及/或該至少一第二生理訊號特徵而判 斷所述受測者是否為活體。本發明之活體偵測裝置不包含任何攝影單元且不使用iPPG之技術，因此具有架構簡單、低成本、以及可即時完成活體判斷之優點。

為達成上述目的，本發明提出所述活體偵測裝置的一實施例，其包括：一光感測單元，用以面對一受測者之一感測部位，進而透過接觸式或非接觸式之方式自該感測部位之表面收集一漫射光；以及一信號處理模組，包括：一信號處理單元；一控制單元，耦接該信號處理單元與該光感測單元，用以控制該光感測單元收集所述漫射光；一信號接收單元，耦接該光感測單元與該信號處理單元，用以透過該光感測單元接收所述漫射光，且傳送對應於該漫射光的一生理信號至該信號處理單元；其中，在接收所述生理信號之後，該信號處理單元對該生理信號執行至少一信號處理以獲得至少一生理資訊；一生理特徵擷取單元，耦接該信號接收單元，用以從該信號接收單元所傳送的該生理信號之中直接萃取出至少一第一生理訊號特徵，或是在對所述生理訊號進行至少一訊號處理之後，自該生理訊號之中萃出至少一第二生理訊號特徵；及一活體檢測單元，耦接該信號處理單元與該生理特徵擷取單元；其中，該活體檢測單元依據由該信號處理單元所傳送的該至少一生理資訊而判斷所述受測者是否為活體； 其中，該活體檢測單元還可依據該至少一第一生理訊號特徵及/或該至少一第二生理訊號特徵而判斷所述受測者是否為活體。

並且，本發明同時提出所述活體偵測方法的一實施例，其包括以下步驟：(1)使用一光感測單元透過接觸式或非接觸式之方式自一受測者之一感測部位收集一漫射光；(2)令一信號接收單元透過該光感測單元接收所述漫射光，且傳送對應於該漫射光的一生理信號至一信號處理單元；(3)提供一生理特徵擷取單元，使其耦接該信號接收單元，進而從該信號接收單元所傳送的該生理信號之中直接萃取出至少一第一生理訊號特徵，或是在對所述生理訊號進行至少一訊號處理之後，自該生理訊號之中萃出至少一第二生理訊號特徵；以及(4)提供一活體檢測單元，使其耦接該信號處理單元與該生理特徵擷取單元，進而依據由該信號處理單元所傳送的該至少一生理資訊而判斷所述受測者是否為活體，或者依據該至少一第一生理訊號特徵及/或該至少一第二生理訊號特徵而判斷所述受測者是否為活體。

在可行的實施例中，前述本發明之活體偵測裝置及方法皆可整合在一身分辨識系統或一生理信號量測系統之中。其中，該身分辨識系統可為下任一者：具身分辨識功能的筆記型電腦、具身分辨識功能的平板電腦、具身分辨識功能的智慧型手機、具身分辨識功能的電子式門鎖、具身分辨識功能的門口機、或具身分辨識功能的提款機。並且，該生理信號量測系統包括一電子主機，且該電子主 機可為下任一者：一體式(All-in-one)電腦、筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、智慧型手錶、智慧手環、紅外線體溫量測儀、或血氧濃度量測儀。

於前述本發明之活體偵測裝置及方法的實施例中，所述生理資訊可為下列任一者：血容量、心率、呼吸率、血氧、血壓、血管粘度、靜脈功能、靜脈回流、腳踝壓力、生殖器反應、或心輸出量。

於前述本發明之活體偵測裝置及方法的實施例中，所述生理信號為一光體積變化描記信號(Photoplethysmogram,PPG)，且所述第一生理訊號特徵可為下列任一者：該光體積變化描記信號所包含之複數個波形特徵、萃取自該光體積變化描記信號的至少一血氧波形特徵、萃取自該光體積變化描記信號的至少一血壓波形特徵、或萃取自該光體積變化描記信號的至少一呼吸波形特徵。

於前述本發明之活體偵測裝置及方法的實施例中，所述生理信號為一光體積變化描記(PPG)信號，且所述訊號處理可為下列任一者：一次微分處理、二次微分處理、三次微分處理、或四次微分處理。

於前述本發明之活體偵測裝置及方法的實施例中，所述第二生理訊號特徵為自完成一次微分處理的該光體積變化描記信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。

於前述本發明之活體偵測裝置及方法的實施例中，所述第二生理訊號特徵為自完成二次微分處理的該光體積變化描記信號之中 所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。

於前述本發明之活體偵測裝置及方法的實施例中，所述第二生理訊號特徵為自完成三次微分處理的該光體積變化描記信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。

於前述本發明之活體偵測裝置及方法的實施例中，所述第二生理訊號特徵為自完成四次微分處理的該光體積變化描記信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。

於前述本發明之活體偵測裝置及方法的實施例中，前述光體積變化描記(PPG)信號之該複數個波形特徵包括：收縮波之存在性特徵、舒張波之存在性特徵、重搏波之存在性特徵、收縮波之時間特徵、舒張波之時間特徵、重搏波之時間特徵、收縮波之波形面積特徵、舒張波之波形面積特徵、重搏波之波形面積特徵、收縮波之峰值特徵、舒張波之峰值特徵、重搏波之切跡特徵、相鄰二收縮波之時間關聯性特徵、相鄰二舒張波之時間關聯性特徵、相鄰二重搏波之時間關聯性特徵、舒張波與重搏波之波形面積關聯性特徵、收縮波與重搏波之峰值強度關聯性特徵、或舒張波與重搏波之峰值強度關聯性特徵。

於前述本發明之活體偵測裝置及方法的實施例中，前述經過一次微分處理的光體積變化描記(PPG)信號之複數個波形特徵包 括：收縮波之第一峰點特徵、收縮波之第一越零點特徵、收縮波之第一谷點特徵、重搏波之第一越零點特徵、重搏波之第二峰點特徵、舒張波之第二谷點特徵、收縮波之第一峰點時間特徵、收縮波之第一越零點時間特徵、收縮波之第一谷點時間特徵、重搏波之第一越零點時間特徵、重搏波之第二峰點時間特徵、舒張波之第二谷點時間特徵、前述任兩者之時間相關性特徵、或前述任兩者之強度相關性特徵。

於前述本發明之活體偵測裝置及方法的實施例中，前述經過二次微分處理的光體積變化描記(PPG)信號之複數個波形特徵包括：早期收縮正波之峰點特徵、早期收縮負波之谷點特徵、晚期收縮再增強波之峰點特徵、晚期收縮再減弱波之谷點特徵、早期舒張正波之峰點特徵、前述任兩者之時間相關性特徵、或前述任兩者之強度相關性特徵。

在可行的實施例中，本發明之活體偵測裝置更包括耦接該信號處理單元的一資料輸出單元，使得該信號處理單元透過所述資料輸出單元輸出該至少一生理資訊。其中，該資料輸出單元可為下列任一者：顯示裝置、揚聲器、有線傳輸介面、或無線傳輸介面。

在可行的實施例中，本發明之活體偵測裝置更包括耦接該控制單元的一感測區域標記單元。並且，於前述本發明之活體偵測方法的實施例中，在執行該步驟(1)之前，可先使用所述感測區域標記單元發射一標記信號至該感測部位的表面；其中，該感測部位可為 一體表部位或一非體表部位，且所述標記信號可為下列任一者：光點、圖案、符號、或文字。

在可行的實施例中，本發明之活體偵測裝置更包括一發光單元，且該信號處理模組更包括一驅動單元，其耦接該控制單元與該發光單元。並且，於前述本發明之活體偵測方法的實施例中，在執行該步驟(1)之前，可先使用所述發光單元發出一偵測光至該受測者之該感測部位，藉此增強所述漫射光。

於前述本發明之活體偵測方法的一可行實施例中，在執行該步驟(1)之前，可先執行以下步驟：使用所述發光單元發出一偵測光至該受測者之該感測部位，同時使用所述感測區域標記單元發射該標記信號至該感測部位的表面。

在可行的實施例中，本發明之活體偵測裝置更包括耦接於該信號接收單元與該生理特徵擷取單元之間的一生理特徵增強單元。並且，於前述本發明之活體偵測方法的實施例中，在完成該步驟(2)且執行該步驟(3)之前，可先利用所述生理特徵增強單元對傳送自該信號接收單元的該光體積變化描記(PPG)信號執行一生理特徵增強處理。

1:活體偵測裝置

10:資料輸出單元

11:光感測單元

12:信號處理模組

120:信號處理單元

121:控制單元

122:信號接收單元

123:生理特徵擷取單元

124:活體檢測單元

125:生理特徵增強單元

126:驅動單元

13:警示單元

14:感測區域標記單元

15:發光單元

2:受測者

21:感測部位

E:身分辨識系統

A:特徵點

B:特徵點

C:特徵點

a1:特徵點

b1:特徵點

c1:特徵點

d1:特徵點

e1:特徵點

f1:特徵點

a2:特徵點

b2:特徵點

c2:特徵點

d2:特徵點

e2:特徵點

S1-S4:步驟

圖1顯示整合有本發明之一種活體偵測裝置的一身分辨識系統的立體圖； 圖2顯示本發明之活體偵測裝置的第一實施例之功能方塊圖；圖3A顯示具有身分辨識功能之筆記型電腦的立體圖；圖3B顯示具有身分辨識功能之門口機的立體圖；圖3C顯示具有身分辨識功能之電子門鎖的立體圖；圖3D顯示具有身分辨識功能之智慧型手機的立體圖；圖3E顯示具有身分辨識功能之提款機的立體圖；圖4A顯示一血氧濃度量測儀的立體圖；圖4B顯示一紅外線體溫量測儀的立體圖；圖5顯示光體積變化描記信號的三組信號波形圖；圖6顯示本發明之活體偵測裝置的第二實施例之功能方塊圖；圖7顯示本發明之活體偵測裝置的第三實施例之功能方塊圖；圖8顯示本發明之活體偵測裝置的第四實施例之功能方塊圖；圖9顯示本發明之活體偵測裝置的第五實施例之功能方塊圖；以及圖10顯示本發明之一種活體偵測方法的流程圖。

為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種活體偵測裝置及方法，以下將配合圖示，詳盡說明本發明之較佳實施例。

第一實施例

圖1顯示整合有本發明之一種活體偵測裝置的一身分辨識系統的立體圖，且圖2顯示本發明之活體偵測裝置的第一實施例之功能方塊圖。特別說明的是，本發明之活體偵測裝置1可為一獨立的電子 裝置，亦可被整合在一身分辨識系統E之中，以賦予該身分辨識系統E活體檢測之功能，使該身分辨識系統E在不會受到假影像之欺騙的前提之下完成一受測者2之身分辨識。值得注意的是，圖1繪示該身分辨識系統E的一主機裝置係為包含攝影模組的一平板電腦，然而並非以此限制身分辨識系統E的主機裝置的實施態樣。已知的，目前已有許多電子裝置具有身分辨識功能。舉例而言，圖3A顯示具有身分辨識功能之筆記型電腦，圖3B顯示具有身分辨識功能之門口機，圖3C顯示具有身分辨識功能之電子門鎖，圖3D顯示具有身分辨識功能之智慧型手機，圖3E顯示具有身分辨識功能之提款機。

另一方面，本發明之活體偵測裝置1亦可被整合在一生理信號量測系統之中。例如，圖4A顯示所述生理信號量測系統為一血氧濃度量測儀，且圖4B顯示所述生理信號量測系統為一紅外線體溫量測儀。當然，將本發明之活體偵測裝置1與成像式體積變化描記圖法(Imaging photoplethysmography,iPPG)或遙測式體積變化描記圖法(Remote photoplethysmography,rPPG)等技術進行結合的情況下，所述生理信號量測系統同樣會包含一電子主機，且該電子主機可為下任一者：一體式(All-in-one)電腦、筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、智慧型手錶、或智慧手環。

繼續地參閱圖1與圖2。於第一實施例中，所述活體偵測裝置1主要包括一光感測單元11以及一信號處理模組12。其中，該光感測單元11係面對一受測者2之一感測部位21，用以在該受測者2曝露在一環境光的情況下透過接觸式或非接觸式之方式自該感測部位21之表面收集一漫射光。值得注意的是，此環境光可能是一自然光或者由一外部光源所提供的一人造光，因此漫射光可能是一單波長光 或一多波長光。基於上述理由，本發明並不限定該光感測單元11之類型。依據所述環境光之光源種類，所述光感測單元11可以是單點式光感測器(Single point photo sensor)、矩陣式光感測器(Matrix photo sensor)、單通道影像感測器(One-channel image sensor)、或多通道影像感測器(multi-channel image sensor)。

更詳細地說明，該信號處理模組12包括：一信號處理單元120、一控制單元121、一信號接收單元122、一生理特徵擷取單元123、與一活體檢測單元124。其中，該控制單元121耦接該信號處理單元120與該光感測單元11，用以控制所述光感測單元11收集所述漫射光。另一方面，該信號接收單元122耦接該光感測單元11與該信號處理單元120，用以透過該光感測單元11接收所述漫射光，且傳送對應於該漫射光的一生理信號至該信號處理單元120。進一步地，在接收所述生理信號之後，該信號處理單元120對該生理信號執行至少一信號處理，藉以獲得至少一生理資訊。依據所述信號處理之演算法的不同，最終獲得之生理資訊也不同。在一般的情況下，所述生理資訊可以是血容量(Blood volume variation)、心率(Heart rate,HR)、呼吸率(Respiratory rate,RR)、血氧(Blood oxygen level)、血壓(Blood pressure)、血管粘度(Blood vessel viscosity)、靜脈功能(Venous function)、靜脈回流(Venous reflux)、腳踝壓力(Ankle pressure)、生殖器反應(Genital responses)、心輸出量(Cardiac output)。

圖1還顯示本發明之活體偵測裝置1具有一資料輸出單元10，其耦接該信號處理單元120，使得該信號處理單元120透過所述資料輸出單元10輸出該至少一生理資訊。依據所述身分辨識系統E之主機 裝置或所述生理信號量測系統之電子主機的不同，該資料輸出單元10可能為一顯示裝置、一揚聲器、一有線傳輸介面、或一無線傳輸介面。

於該信號處理模組12之中，該生理特徵擷取單元123耦接該信號接收單元122，用以從該信號接收單元122所傳送的該生理信號之中直接萃取出至少一第一生理訊號特徵。更詳細地說明，由於所述生理信號為一光體積變化描記信號(Photoplethysmogram(PPG)signal)，因此，前述之第一生理訊號特徵可為下列任一者：該光體積變化描記信號所包含之複數個波形特徵、萃取自該光體積變化描記信號的至少一血氧波形特徵、萃取自該光體積變化描記信號的至少一血壓波形特徵、或萃取自該光體積變化描記信號的至少一呼吸波形特徵。圖5顯示光體積變化描記信號的三組信號波形圖。其中，信號波形圖(a)表示未經過任何信號處理之光體積變化描記(PPG)信號，且其包含以下幾個主要的波形特徵：收縮波之峰值特徵(Systolic peak)、重搏波之切跡特徵(Dicrotic notch)、舒張波之峰值特徵(Diastolic peak)，亦即標示於信號波形圖(a)之中的特徵點A、特徵點B及特徵點C。

除了基礎的特徵點A、特徵點B及特徵點C以外，該生理特徵擷取單元123還可以自原始的PPG信號之中萃取出以下波形特徵：收縮波之存在性特徵、舒張波之存在性特徵、重搏波之存在性特徵、收縮波之時間特徵、舒張波之時間特徵、重搏波之時間特徵、收縮波之波形面積特徵、舒張波之波形面積特徵、重搏波之波形面積特徵、相鄰二收縮波之時間關聯性特徵、相鄰二舒張波之時間關聯性特徵、相鄰二重搏波之時間關聯性特徵、舒張波與重搏波之波形面 積關聯性特徵、收縮波與重搏波之峰值強度關聯性特徵、及舒張波與重搏波之峰值強度關聯性特徵。

此外，該生理特徵擷取單元123亦可在對所述生理訊號進行至少一訊號處理之後，自該生理訊號之中萃出至少一第二生理訊號特徵。舉例而言，所述訊號處理可為一次微分處理，而完成一次微分處理的PPG信號稱為一階導數PPG信號(First derivative Photoplethysmogram signal)或速度光體積變化描記信號(Velocity photoplethysmogram,VPG)。因此，所述第二生理訊號特徵為自完成一次微分處理的PPG信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。如圖5所示，信號波形圖(b)表示經過一次微分處理後的PPG信號，且其包含以下幾個主要的波形特徵：第一峰點、第一越零點、第一谷點、第二越零點、第二峰點、以及第二谷點，亦即標示於信號波形圖(b)之中的五個特徵點a1、b1、c1、d1、e1、和f1。

簡單地說，該生理特徵擷取單元123可以自完成一次微分處理的PPG信號之中萃取出以下波形特徵：收縮波之第一峰點強度特徵、收縮波之第一越零點強度特徵、收縮波之第一谷點強度特徵、重搏波之第一越零點強度特徵、重搏波之第二峰點強度特徵、舒張波之第二谷點強度特徵、收縮波之第一峰點時間特徵、收縮波之第一越零點時間特徵、收縮波之第一谷點時間特徵、重搏波之第一越零點時間特徵、重搏波之第二峰點時間特徵、舒張波之第二谷點時間特徵、前述任兩者之時間相關性特徵、或前述任兩者之強度相關性特徵。

另一方面，所述訊號處理亦可為二次微分處理，而完成二次微分處理的PPG信號稱為一階導數PPG信號(Second derivative Photoplethysmogram signal)或加速度光體積變化描記信號(Acceleration photoplethysmogram,APG)。因此，所述第二生理訊號特徵為自完成二次微分處理的PPG信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。如圖5所示，信號波形圖(c)表示經過二次微分處理後的PPG信號，且其包含以下幾個主要的波形特徵：早期收縮正波之峰點特徵(early systolic positive wave,a-wave)、早期收縮負波之谷點特徵(early systolic negative wave,b-wave)、晚期收縮再增強波之峰點特徵(late systolic reincreasing wave,c-wave)、晚期收縮再減弱波之谷點特徵(late systolic redecreasing wave,d-wave)、早期舒張正波之峰點特徵(early diastolic positive wave,e-wave)，亦即標示於信號波形圖(c)之中的五個特徵點a2、b2、c2、d2、和e2。

換句話說，該生理特徵擷取單元123可以自完成二次微分處理的PPG信號之中萃取出以下波形特徵：早期收縮正波(a-wave)之峰點特徵、早期收縮負波(b-wave)之谷點特徵、晚期收縮再增強波(c-wave)之峰點特徵、晚期收縮再減弱波(d-wave)之谷點特徵、早期舒張正波(e-wave)之峰點特徵、前述任兩者之時間相關性特徵、或前述任兩者之強度相關性特徵。

在該生理特徵擷取單元123提供該至少一第一生理訊號特徵及/或該至少一第二生理訊號特徵之後，耦接該生理特徵擷取單元123的活體檢測單元124便能夠依據該至少一第一生理訊號特徵及/ 或該至少一第二生理訊號特徵而判斷所述受測者2是否為活體。進一步地，該生理特徵擷取單元123亦可對完成第二次微分處理之PPG信號繼續地執行第三次微分處理。此時，前述之第二生理訊號特徵即為自完成三次微分處理的該光體積變化描記信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。更進一步地，該生理特徵擷取單元123還可對完成第三次微分處理之PPG信號繼續地執行第四次微分處理。此時，前述之第二生理訊號特徵即為自完成四次微分處理的該光體積變化描記信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。

在另一方面，圖2繪示該活體檢測單元124同時耦接該信號處理單元120。因此，活體檢測單元124亦可直接依據由該信號處理單元120所傳送的該至少一生理資訊而判斷所述受測者2是否為活體，例如：心率、呼吸率、血壓、或心輸出量等易於區分活體及非活體之生理資訊。

特別說明的是，在所述光感測單元11係自受測者2之一體表部位收集到漫射光以及萃取自PPG信號的生理訊號特徵同時包含活體特徵的情況下，該活體檢測單元124可以確認所述受測者2為活體。舉例而言，圖1顯示所述光感測單元11之感測部位21位於受測者2的臉頰或額頭，即屬受測者2之體表部位。相反地，在所述光感測單元11係自受測者2之一非體表部位(收集到漫射光的情況下，即使萃取自PPG信號的生理訊號特徵包含活體特徵，該活體檢測單元124亦不會給出受測者2為活體之判斷結果。例如，圖1顯示所述光感測單元11之感測部位21位於受測者2的頭髮或衣服，即屬受測者2 之非體表部位。在此情況下，如圖2所示，耦接該活體檢測單元124之一警示單元13會發出一警示訊息，其中該警示訊息可為下列任一種：光訊息、聲音訊息、聲光訊息、文字訊息、符號訊息、圖案訊息、或影像訊息。

第二實施例

請重複參閱圖1，並且請同時參閱圖6，其顯示本發明之活體偵測裝置的第二實施例之功能方塊圖。比較圖6與圖2可以得知，所述活體偵測裝置1的第二實施例進一步包括一感測區域標記單元14，其係耦接該控制單元121，用以基於該控制單元121之控制而發射一標記信號至該感測部位21的表面，藉此方式令操作者明確地得知該光感測單元11所面對的感測部位21係屬受測者2之體表部位或非體表部位。在可行的實施例中，所述標記信號可為下列任一者：光點、圖案、符號、或文字。舉例而言，在沒有發光源的輔助下，操作者實難以確定該光感測單元11正對受測者2之體表部位或非體表部位。尤其，若操作者欲令所述光感測單元11正對受測者2的額頭部位，則該光感測單元11有很高的機率會因為操作者之操作失當而正對於受測者2之頭髮或者受到頭髮覆蓋的額頭部位。在此情況下，光感測單元11所收集的漫射光所帶有的生理信號無法完全反映出受測者2的真實生理狀況。相反地，利用所述感測區域標記單元14在受測者2的感測部位21的表面做出標記後，操作者可以將所述光感測單元11對準正確的感測部位21。

第三實施例

請重複參閱圖1，並且請同時參閱圖7，其顯示本發明之活體偵測裝置的第三實施例之功能方塊圖。比較圖7與圖6可以得知，所述活體偵測裝置1的第三實施例進一步包括一生理特徵增強單元125，其係設於該信號處理模組12之中，且耦接於該信號接收單元122與該生理特徵擷取單元123之間。於第三實施例中，所述生理特徵增強單元125，用以對傳送自該信號接收單元122的該光體積變化描記(PPG)信號執行一生理特徵增強處理，進以凸顯原始PPG信號之中的收縮波之峰值特徵(Systolic peak)、重搏波之切跡特徵(Dicrotic notch)、舒張波之峰值特徵(Diastolic peak)，亦即標示於信號波形圖(a)之中的特徵點A、特徵點B及特徵點C。當然，所述生理特徵增強單元125亦可對其它包含於原始PPG信號內的波形特徵進行生理特徵增強處理，例如：相鄰二收縮波之時間關聯性特徵、相鄰二舒張波之時間關聯性特徵、相鄰二重搏波之時間關聯性特徵、舒張波與重搏波之波形面積關聯性特徵、收縮波與重搏波之峰值強度關聯性特徵、及舒張波與重搏波之峰值強度關聯性特徵。

第四實施例

請重複參閱圖1，並且請同時參閱圖8，其顯示本發明之活體偵測裝置的第四實施例之功能方塊圖。比較圖8與圖2可以得知，所述活體偵測裝置1的第四實施例進一步包括一發光單元15與一驅動單元126，其中該驅動單元126係設置於該信號處理模組12之中，且耦接該控制單元121與該發光單元15。於第四實施例中，所述驅動單元126用以驅動該發光單元15發射一人造光至該受測者2之該感 測部位21的表面，以令所述漫射光產生於該感測部位21之表面。應可理解的是，所述人造光可以是單波長光或是多波長光。更詳細地說明說，發光單元15包括至少一發光元件，且該發光元件可以是發光二極體、垂直共振腔發光二極體、或有機發光二極體。其中，該發光二極體(Light-emitting diode,LED)可以是單色光LED或至少包含綠光(400-600nm)、紅光(600-800nm)與紅外光(800-1000nm)的多色光LED，且該有機發光二極體(Organic light-emitting diode,OLED)可以是單色光OLED或至少包含綠光、紅光與紅外光的多色光OLED。

簡單地說，圖2繪示之活體偵測裝置1的第一實施例是在無光源或自然光源的條件下完成受試物的生理信號量測。不同地，圖8繪示之活體偵測裝置1的第四實施例能夠自行以其發光單元15發出偵測光至受試物的感測部位21，令光感測單元11可以輕易地自該感測部位21之表面收集漫射光。

第五實施例

圖9，其顯示本發明之活體偵測裝置的第五實施例之功能方塊圖。比較圖9與圖8可以得知，所述活體偵測裝置1的第五實施例可透過將前述之生理特徵增強單元125以及前述之感測區域標記單元14加入第四實施例的架構之中而獲得。

活體偵測方法

請重複參閱圖1與圖2，並且請同時參閱圖10，其顯示本發明之活體偵測方法的流程圖。在參考圖1、圖2與圖10的基礎下，應可理解本發明之活體偵測方法首先執行步驟S1：使用一光感測單元11透過接觸式或非接觸式之方式自一受測者2之一感測部位21收集一漫射光。然而，在圖6顯示的活體偵測裝置1的第二實施例之架構中還更包含一感測區域標記單元14。因此，可以理解，執行本發明之活體偵測方法的步驟S1之前，可以先使用一感測區域標記單元14發射例如光點、圖案、符號、或文字等標記信號至該感測部位21的表面，令操作者可以確定該光感測單元11是否正對受試物的一體表部位或一非體表部位。

另一方面，在圖9顯示的活體偵測裝置1的第五實施例之架構中還更包含一發光單元15與一驅動單元126。因此，可以理解，執行本發明之活體偵測方法的步驟S1之前，也可以先使用一發光單元15發出一人造光以作為一偵測光，且以該偵測光照射受測者2之一感測部位21，同時使用一感測區域標記單元14發射一標記信號至該感測部位21的表面，藉此增強所述漫射光。此外，在圖9顯示的活體偵測裝置1的第五實施例之架構中係同時包含發光單元15、驅動單元126及感測區域標記單元14。因此，可以理解，執行本發明之活體偵測方法的步驟S1之前，可以使用發光單元15發出偵測光至受測者2的感測部位21，同時使用感測區域標記單元14發射一標記信號至該感測部位21的表面。

如圖1、圖2與圖10所示，在完成步驟S1之後，所述活體偵測方法係接著執行步驟S2：令一信號接收單元122透過該光感測單元11接收所述漫射光，且傳送對應於該漫射光的一生理信號至一信號 處理單元120。應可理解，所述生理信號為一光體積變化描記信號(Photoplethysmogram,PPG)。繼續地，方法流程係執行步驟S3：提供一生理特徵擷取單元123以自該信號接收單元122所傳送的該生理信號之中直接萃取出至少一第一生理訊號特徵，或是在對所述生理訊號進行至少一訊號處理之後，自該生理訊號之中萃出至少一第二生理訊號特徵。

前述說明已經特別解釋所述第一生理訊號特徵為萃取自原始PPG信號的任一波形特徵(如圖5的信號波形圖(a)所示)，例如：收縮波之存在性特徵、舒張波之存在性特徵、重搏波之存在性特徵、收縮波之時間特徵、舒張波之時間特徵、重搏波之時間特徵、收縮波之波形面積特徵、舒張波之波形面積特徵、重搏波之波形面積特徵、收縮波之峰值特徵、舒張波之峰值特徵、重搏波之切跡特徵、相鄰二收縮波之時間關聯性特徵、相鄰二舒張波之時間關聯性特徵、相鄰二重搏波之時間關聯性特徵、舒張波與重搏波之波形面積關聯性特徵、收縮波與重搏波之峰值強度關聯性特徵、或舒張波與重搏波之峰值強度關聯性特徵。

同時，前述說明也已經特別解釋，在PPG信號經過一次微分處理的情況下，所述第二生理訊號特徵為萃取自經過一次微分處理的PPG信號之的任一波形特徵(如圖5的信號波形圖(b)所示)，例如：收縮波之第一峰點特徵、收縮波之第一越零點特徵、收縮波之第一谷點特徵、重搏波之第一越零點特徵、重搏波之第二峰點特徵、舒張波之第二谷點特徵、收縮波之第一峰點時間特徵、收縮波之第一越零點時間特徵、收縮波之第一谷點時間特徵、重搏波之第一越零點時間特徵、重搏波之第二峰點時間特徵、舒張波之第二谷點時間 特徵、前述任兩者之時間相關性特徵、或前述任兩者之強度相關性特徵。

再者，前述說明也已經特別解釋，在PPG信號經過二次微分處理的情況下，所述第二生理訊號特徵為萃取自經過二次微分處理的PPG信號之的任一波形特徵(如圖5的信號波形圖(c)所示)，例如：早期收縮正波之峰點特徵(a-wave)、早期收縮負波之谷點特徵(b-wave)、晚期收縮再增強波之峰點特徵(c-wave)、晚期收縮再減弱波之谷點特徵(d-wave)、早期舒張正波之峰點特徵(e-wave)、前述任兩者之時間相關性特徵、或前述任兩者之強度相關性特徵。

補充說明的是，在圖7顯示的活體偵測裝置1的第二實施例之架構中還更包含一生理特徵增強單元125，其係設置在該信號處理模組12之中且耦接於該信號接收單元122與該生理特徵擷取單元123之間。因此，在完成該步驟S2且執行該步驟S3之前，可以先利用該生理特徵增強單元125對傳送自該信號接收單元122的該光體積變化描記信號執行一生理特徵增強處理，以凸顯原始PPG信號之中的收縮波之峰值特徵(Systolic peak)、重搏波之切跡特徵(Dicrotic notch)、舒張波之峰值特徵(Diastolic peak)，亦即標示於信號波形圖(a)之中的特徵點A、特徵點B及特徵點C。

最終，步驟S4係提供耦接該信號處理單元120與該生理特徵擷取單元123的一活體檢測單元124，以利用該活體檢測單元124依據由該信號處理單元120所傳送的該至少一生理資訊而判斷所述受測者2是否為活體，或者依據該至少一第一生理訊號特徵及/或該至少一第二生理訊號特徵而判斷所述受測者2是否為活體。

如此，上述係已完整且清楚地說明本發明之一種活體偵測裝置及方法的所有實施例及對應的技術特徵。必須加以強調的是，前述本案所揭示者乃為較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。

1:活體偵測裝置

10:資料輸出單元

11:光感測單元

12:信號處理模組

120:信號處理單元

121:控制單元

122:信號接收單元

123:生理特徵擷取單元

124:活體檢測單元

13:警示單元

Claims (38)

1. 一種活體偵測裝置，包括：一光感測單元，係面對一受測者之一感測部位，進而透過非接觸式或接觸式的方式自該感測部位之表面收集一漫射光；以及一信號處理模組，包括：一信號處理單元；一控制單元，耦接該信號處理單元與該光感測單元，且控制該光感測單元收集所述漫射光；一信號接收單元，耦接該光感測單元與該信號處理單元，透過該光感測單元接收所述漫射光，且傳送對應於該漫射光的一生理信號至該信號處理單元；其中，在接收所述生理信號之後，該信號處理單元對該生理信號執行至少一信號處理以獲得至少一生理資訊；一生理特徵擷取單元，耦接該信號接收單元，從該信號接收單元所傳送的該生理信號之中直接萃取出至少一第一生理訊號特徵，或是在對所述生理信號進行至少一訊號處理之後，自該生理信號之中萃出至少一第二生理訊號特徵；及一活體檢測單元，耦接該信號處理單元與該生理特徵擷取單元；其中，該活體檢測單元依據由該信號處理單元所傳送的該至少一生理資訊而判斷所述受測者是否為活體；其中，該活體檢測單元還可依據該至少一第一生理訊號特徵及/或該至少一第二生理訊號特徵而判斷所述受測者是否為活體。
2. 如請求項1所述之活體偵測裝置，其中，所述生理資訊可為下列任一者：血容量、心率、呼吸率、血氧、血壓、血管粘度、靜脈功能、靜脈回流、腳踝壓力、生殖器反應、或心輸出量。
3. 如請求項1所述之活體偵測裝置，更包括一資料輸出單元，其耦接該信號處理單元，使得該信號處理單元透過所述資料輸出單元輸出該至少一生理資訊。
4. 如請求項3所述之活體偵測裝置，該資料輸出單元可為下列任一者：顯示裝置、揚聲器、有線傳輸介面、或無線傳輸介面。
5. 如請求項1所述之活體偵測裝置，更包括：一警示單元，耦接該活體檢測單元，從而在該活體檢測單元判斷該受測者為一非活體的情況下，發出一警示訊息；其中，該警示訊息可為下列任一種：光訊息、聲音訊息、聲光訊息、文字訊息、符號訊息、圖案訊息、或影像訊息。
6. 如請求項1所述之活體偵測裝置，其中，所述生理信號為一光體積變化描記信號(Photoplethysmogram,PPG)，且所述第一生理訊號特徵可為下列任一者：該光體積變化描記信號所包含之複數個波形特徵、萃取自該光體積變化描記信號的至少一血氧波形特徵、萃取自該光體積變化描記信號的至少一血壓波形特徵、或萃取自該光體積變化描記信號的至少一呼吸波形特徵。
7. 如請求項1所述之活體偵測裝置，其中，所述生理信號為一光體積變化描記信號(Photoplethysmogram,PPG)，且所述訊號處理可為下列任一者：一次微分處理、二次微分處理、三次微分處理、或四次微分處理。
8. 如請求項7所述之活體偵測裝置，其中，所述第二生理訊號特徵為自完成一次微分處理的該光體積變化描記信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。
9. 如請求項7所述之活體偵測裝置，其中，所述第二生理訊號特徵為自完成二次微分處理的該光體積變化描記信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。
10. 如請求項7所述之活體偵測裝置，其中，所述第二生理訊號特徵為自完成三次微分處理的該光體積變化描記信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。
11. 如請求項7所述之活體偵測裝置，其中，所述第二生理訊號特徵為自完成四次微分處理的該光體積變化描記信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。
12. 如請求項1所述之活體偵測裝置，更包括：一感測區域標記單元，耦接該控制單元，且基於該控制單元之控制而發射一標記信號至該感測部位的表面；其中，該感測部位可為一體表部位或一非體表部位，且所述標記信號可為下列任一者：光點、圖案、符號、或文字。
13. 如請求項11所述之活體偵測裝置，其中，該生理特徵擷取單元對該光體積變化描記信號執行至少一所述訊號處理，進以凸顯該複數個波形特徵、該至少一血氧波形特徵、該至少一血壓波形特徵、及/或該至少一呼吸波形特徵。
14. 如請求項6所述之活體偵測裝置，其中，該複數個波形特徵包括：收縮波之存在性特徵、舒張波之存在性特徵、重搏波之存在性特徵、收縮波之時間特徵、舒張波之時間特徵、重搏波之時間特徵、收縮波之波形面積特徵、舒張波之波形面積特徵、重搏波之波形面積特徵、收縮波之峰值特徵、舒張波之峰值特徵、重搏波之切跡特徵、相鄰二收縮波之時間關聯性特徵、相鄰二舒張波之時間關聯性特徵、相鄰二重搏波之時間關聯性特徵、舒張波與重搏波之波形面積關聯性特徵、收縮波與重搏波之峰值強度關聯性特徵、或舒張波與重搏波之峰值強度關聯性特徵。
15. 如請求項8所述之活體偵測裝置，其中，該複數個波形特徵包括：收縮波之第一峰點特徵、收縮波之第一越零點特徵、收縮 波之第一谷點特徵、重搏波之第一越零點特徵、重搏波之第二峰點特徵、舒張波之第二谷點特徵、收縮波之第一峰點時間特徵、收縮波之第一越零點時間特徵、收縮波之第一谷點時間特徵、重搏波之第一越零點時間特徵、重搏波之第二峰點時間特徵、舒張波之第二谷點時間特徵、前述任兩者之時間相關性特徵、或前述任兩者之強度相關性特徵。
16. 如請求項9所述之活體偵測裝置，其中，該複數個波形特徵包括：早期收縮正波之峰點特徵、早期收縮負波之谷點特徵、晚期收縮再增強波之峰點特徵、晚期收縮再減弱波之谷點特徵、早期舒張正波之峰點特徵、前述任兩者之時間相關性特徵、或前述任兩者之強度相關性特徵。
17. 如請求項1所述之活體偵測裝置，其中，在該受測者曝露在一環境光的情況下，該漫射光產生於該感測部位之表面；其中，所述環境光為一自然光或由一外部光源所提供的一人造光。
18. 如請求項1所述之活體偵測裝置，更包括一發光單元，且該信號處理模組更包括一驅動單元，其耦接該控制單元與該發光單元，且驅動該發光單元發射一偵測光至該受測者之該感測部位的表面，以令所述漫射光產生於該感測部位之表面。
19. 如請求項1所述之活體偵測裝置，其係整合在一具有身分辨識功能的電子裝置或一生理信號量測系統之中。
20. 如請求項19所述之活體偵測裝置，其中，所述具有身分辨識功能的電子裝置為下任一者：具身分辨識功能的筆記型電腦、具身分辨識功能的平板電腦、具身分辨識功能的智慧型手機、具身分辨識功能的電子式門鎖、具身分辨識功能的門口機、或具身分辨識功能的提款機。
21. 如請求項19所述之活體偵測裝置，其中，該生理信號量測系統包括一電子主機，且該電子主機可為下任一者：一體式(All-in-one)電腦、筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、智慧型手錶、智慧手環、紅外線體溫量測儀、或血氧濃度量測儀。
22. 一種活體偵測方法，包括以下步驟：(1)使用一光感測單元透過接觸式或非接觸式之方式自一受測者之一感測部位收集一漫射光；(2)令一信號接收單元透過該光感測單元接收所述漫射光，且傳送對應於該漫射光的一生理信號至一信號處理單元；(3)提供一生理特徵擷取單元以自該信號接收單元所傳送的該生理信號之中直接萃取出至少一第一生理訊號特徵，或是在對所述生理訊號進行至少一訊號處理之後，自該生理訊號之中萃出至少一第二生理訊號特徵；以及(4)提供一活體檢測單元，使其耦接該信號處理單元與該生理特徵擷取單元，進而依據由該信號處理單元所傳送的該至少一生理資訊而判斷所述受測者是否為活體，或者依據該至少一第一生 理訊號特徵及/或該至少一第二生理訊號特徵而判斷所述受測者是否為活體。
23. 如請求項22所述之活體偵測方法，其係應用於一身分辨識系統或一生理信號量測系統之中。
24. 如請求項22所述之活體偵測方法，其中，該信號處理模組為所述身分辨識系統的一主機裝置之中或所述生理信號量測系統的一電子主機。
25. 如請求項22所述之活體偵測方法，其中，在執行該步驟(1)之前，係先執行以下步驟：使用一發光單元發出一偵測光至該受測者之該感測部位，藉此增強所述漫射光。
26. 如請求項22所述之活體偵測方法，其中，在執行該步驟(1)之前，係先執行以下步驟：使用一感測區域標記單元發射一標記信號至該感測部位的表面。
27. 如請求項22所述之活體偵測方法，其中，在執行該步驟(1)之前，係先執行以下步驟：使用一發光單元發出一偵測光至該受測者之該感測部位，同時使用一感測區域標記單元發射一標記信號至該感測部位的表面。
28. 如請求項22所述之活體偵測方法，其中，在完成該步驟(2)且執行該步驟(3)之前，係先執行以下步驟：提供一生理特徵增強單元，使其設置在該信號處理模組之中且耦接於該信號接收單元與該生理特徵擷取單元之間，進而對傳送自該信號接收單元的該光體積變化描記信號執行一生理特徵增強處理。
29. 如請求項22所述之活體偵測方法，其中，所述生理資訊可為下列任一者：血容量、心率、呼吸率、血氧、血壓、血管粘度、靜脈功能、靜脈回流、腳踝壓力、生殖器反應、或心輸出量。
30. 如請求項22所述之活體偵測方法，其中，所述生理信號為一光體積變化描記信號(Photoplethysmogram,PPG)，且所述第一生理訊號特徵可為下列任一者：該光體積變化描記信號所包含之複數個波形特徵、萃取自該光體積變化描記信號的至少一血氧波形特徵、萃取自該光體積變化描記信號的至少一血壓波形特徵、或萃取自該光體積變化描記信號的至少一呼吸波形特徵。
31. 如請求項30所述之活體偵測方法，其中，所述生理信號為一光體積變化描記信號(Photoplethysmogram,PPG)，且所述訊號處理可為下列任一者：一次微分處理、二次微分處理、三次微分處理、或四次微分處理。
32. 如請求項31所述之活體偵測方法，其中，所述第二生理訊號特徵為自完成一次微分處理的該光體積變化描記信號之中所取 出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。
33. 如請求項31所述之活體偵測方法，其中，所述第二生理訊號特徵為自完成二次微分處理的該光體積變化描記信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。
34. 如請求項31所述之活體偵測方法，其中，所述第二生理訊號特徵為自完成三次微分處理的該光體積變化描記信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。
35. 如請求項31所述之活體偵測方法，其中，所述第二生理訊號特徵為自完成四次微分處理的該光體積變化描記信號之中所取出的複數個波形特徵、至少一血氧波形特徵、至少一血壓波形特徵、或至少一呼吸波形特徵。
36. 如請求項31所述之活體偵測方法，其中，該複數個波形特徵包括：收縮波之存在性特徵、舒張波之存在性特徵、重搏波之存在性特徵、收縮波之時間特徵、舒張波之時間特徵、重搏波之時間特徵、收縮波之波形面積特徵、舒張波之波形面積特徵、重搏波之波形面積特徵、收縮波之峰值特徵、舒張波之峰值特徵、重搏波之切跡特徵、相鄰二收縮波之時間關聯性特徵、相鄰二舒張波之時間關聯性特 徵、相鄰二重搏波之時間關聯性特徵、舒張波與重搏波之波形面積關聯性特徵、收縮波與重搏波之峰值強度關聯性特徵、或舒張波與重搏波之峰值強度關聯性特徵。
37. 如請求項32所述之活體偵測方法，其中，該複數個波形特徵包括：收縮波之第一峰點特徵、收縮波之第一越零點特徵、收縮波之第一谷點特徵、重搏波之第一越零點特徵、重搏波之第二峰點特徵、舒張波之第二谷點特徵、收縮波之第一峰點時間特徵、收縮波之第一越零點時間特徵、收縮波之第一谷點時間特徵、重搏波之第一越零點時間特徵、重搏波之第二峰點時間特徵、舒張波之第二谷點時間特徵、前述任兩者之時間相關性特徵、或前述任兩者之強度相關性特徵。
38. 如請求項33所述之活體偵測方法，其中，該複數個波形特徵包括：早期收縮正波之峰點特徵、早期收縮負波之谷點特徵、晚期收縮再增強波之峰點特徵、晚期收縮再減弱波之谷點特徵、早期舒張正波之峰點特徵、前述任兩者之時間相關性特徵、或前述任兩者之強度相關性特徵。

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