评估具有光学不均匀性的测定制造技术

本发明专利技术涉及一种用于评估利用样本的测定的方法和传感器设备（100）。在测定期间，在感测表面（112）处进行光学测量，并且生成所述感测表面（112）的至少一幅“均匀性图像”。从这幅图像，为至少一个感兴趣区域确定“均匀性指标”，之后根据所述指标评估所述光学测量。所述均匀性指标例如可以是二元值，其指示是否检测到不均匀性。如果检测到不均匀性，可以拒绝所有光学测量，可以仅拒绝针对所涉及的感兴趣区域的测量，或可以拒绝针对所涉及的感兴趣区域（ROI）的选定子区域的测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有光学不均匀性的测定的评估方法及装置
本专利技术涉及一种用于评估包括生成感测表面的图像的测定的方法。此外，本专利技术还涉及一种用于执行和评估这种测定的传感器设备。
技术介绍
US7410613B2公开了一种装置，其中，由图像传感器对血液测试所生成的不同部位成像。为了处理部位的不均匀性和/或反应区域中的细微灰尘，对在部位的多个子区域中检测到的光强度进行统计处理，以得到其平均值、中值、或正态分布。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种手段，其允许更准确地评估可能被不均匀性损害的测量。这一目的是通过根据权利要求1所述的方法、根据权利要求2所述的传感器设备、根据权利要求12所述的计算机程序产品、根据权利要求13所述的记录载体以及根据权利要求14所述的用途实现的。在从属权利要求中公开了优选实施例。根据其第一方面，本专利技术涉及一种评估利用样本执行的测定的方法，例如，利用像血液或唾液的生物材料。这里要在相当的广义上将术语“测定”理解为包括在最简单情况下仅提供用于测量的样本。然而，在很多情况下，测定将包括样本的一些处理，例如，利用试剂对其进行培育，将来自样本的物质结合到探头等。该方法包括如下步骤：a）在下文称为“感测表面”且被（或能够被）样本接触的表面处进行光学测量。光学测量应当包括生成所述感测表面的至少一幅图像，其中，在下文中将该图像称为“均匀性图像”（因为其相对于均匀性方面被评估）。b）确定上述均匀性图像中至少一个感兴趣区域之内的图像均匀性的指标。这种指标在下文中将被称为“均匀性指标”。图像区域的“图像均匀性”是指图像值（例如，灰度图像情况中的灰度值）的展开，其中，完全均匀的图像是仅具有单一图像值的单色图。均匀性指标可以是二元变量或值，其仅仅表达所考虑的感兴趣区域是否为均匀的（根据特定给定定义或阈值）。然而，它也可以是多值的，甚至是连续变量，能够由其量化均匀性。均匀性指标例如可以对应于感兴趣区域中出现的最小和最大图像值之间的差。c）根据上述（至少一个）均匀性指标评估在所述感测表面处进行的所述光学测量，其中，如果至少一个感兴趣区域（ROI）的所述均匀性指标偏离给定目标范围，则所述光学测量：-完全被拒绝，-相对于各自感兴趣区域（ROI）被拒绝，或-相对于各自感兴趣区域（ROI）的子区域被拒绝。应当指出，“均匀性图像”通常是在测定的非瞬态阶段期间生成的，或换言之，“均匀性指标”通常捕获非瞬态不均匀性。在这种语境中，如果一个阶段或不均匀性最多持续若干（例如5）秒，则认为它是“瞬态”的。一个范例是通过移动液体的弯月面导致的瞬态图像不均匀性。相反，在本专利技术的语境中感兴趣的不均匀性通常将持续更久，即，超过10s、60s等，或甚至测定的整个持续时间。根据第二方面，本专利技术涉及一种利用样本，尤其是根据上述种类的方法执行和评估测定的传感器设备。所述传感器设备包括以下部件：a）在其中能够提供（容纳）样本的载体，所述载体具有能够由样本接触的感测表面。所述载体例如可以是一次性盒体，其用于具有（生物学）样本的单次测量。b）用于在上述感测表面处进行光学测量的光学传感器单元，所述传感器单元包括图像传感器，由所述图像传感器能够生成所述感测表面的图像。在很多情况下，所述光学传感器单元将包括该图像传感器，但它可以任选地还包括其他部件（例如光源、光谱仪等）。c）耦合到所述光学传感器单元并可以由专用电子硬件、具有相关联软件的数字数据处理硬件或两者的组合实现的评估单元。所述评估单元适于：-确定在由所述图像传感器生成的感测表面的“均匀性图像”的至少一个感兴趣区域之内的图像均匀性的指标；-根据所述均匀性指标评估由所述光学传感器单元提供的光学测量，其中，如果至少一个感兴趣区域（ROI）的所述均匀性指标偏离给定目标范围，则所述光学测量：-完全被拒绝，-相对于各自感兴趣区域（ROI）被拒绝，或-相对于各自感兴趣区域（ROI）的子区域被拒绝。由于上文定义的方法和传感器设备紧密相关，所以针对它们之一提供的定义和解释类似地适用于另一者。该方法和传感器设备基于如下想法：根据感测区域的至少一幅（“均匀性”）图像确定一个或多个“均匀性指标”，并且评估测定期间的光学测量应当基于这一确定的结果。因此，相对于可能的（光学）不均匀性明确检查感测表面（或其中的感兴趣区域），所述可能的（光学）不均匀性常常是由还影响测量或测定的效应（例如，结合部位的不适当涂覆、污物的污染等）导致的。如果检测到这样的不均匀性，能够采取适当的措施，以便保证所执行的光学测量的有效性和准确性。这种方式允许获得比从现有技术（例如US7410613B2）获知的程序好得多的结果，在US7410613B2中，不均匀性不是独立检测的，而是被处理成平均值等。在下文中，将描述既涉及传感器设备，又涉及上述方法的本专利技术的各优选实施例。根据第一优选实施例，该方法和传感器设备所涉及的测定可以包括样本的目标成分与感测表面上的至少一个结合部位的特异性结合。之后可以通过光学方式检测目标成分在结合部位处的累积，这样允许确定目标成分在样本中的存在和/或量。如果结合部位不均匀，这种测量的准确性能够受损，例如，因为它们未均匀涂覆有结合位点，因为它们被污物等污染。然而，如果在结合部位上方的感兴趣区域中确定了均匀性指标，则能够检测这些状况。尤其可以通过磁性颗粒标记上述目标成分，这样允许通过磁力操纵它们。因此，能够加快结合过程和/或在测量前通过磁力将未结合成分从感测表面冲洗掉。例如，在WO2008/155716A1、WO2009/125339A2、WO2009/001276A1或WO2008/142492A1中描述了关于这种测定和适当光学测量的更多细节，通过引用将其并入本申请。所述感测表面处的光学测量可以优选包括或完全包括生成所述感测表面的多幅图像。因此，用于产生均匀性图像的图像传感器也能够用于提供光学测量或至少其部分。具体而言，均匀性图像能够仅仅是光学测量之一。在本专利技术的一个实施例中，可以通过对均匀性图像操作的特征检测程序来确定均匀性指标。特征检测程序例如可以识别源于感测表面气泡的不均匀图像结构。当感兴趣区域中检测到可疑特征时，可以将对应的均匀性指标设置成指示存在不均匀性的值。根据本专利技术的另一实施例，可以从感兴趣区域中图像值的直方图来确定均匀性指标。如本领域的技术人员所知，直方图表示感兴趣区域之内出现特定图像值（例如，0到255之间的灰度值）的频率。如果这个区域是均匀的，对应的直方图具有尖锐（理想地，单值）峰。因此，偏离这种直方图将是图像不均匀的指标。具体而言，如果其直方图具有超过一个峰，可以认为感兴趣区域是非均匀的。在本专利技术的又一实施例中，通过均匀性图像与参考数据比较，尤其是与感兴趣区域的一幅或多幅参考图像比较，确定均匀性指标。参考图像例如可以是已知工作良好的盒体的图像。此外，比较尤其可以包括测得均匀性图像和参考图像的直方图的比较（或更具体而言，相减）。根据测定的类型，可能存在应当生成均匀性图像的不同时间。尤其可以在这些测定开始、测定结束或测定进行期间，生成均匀性图像。当然也能够在测定的不同时间生成多幅均匀性图像。如果为测定确定了超过一个均匀性指标，光学测量的评估可以基于这些指标的比较。具体而言，可以比较在测定的不同阶段期间生成的均匀性图像的均匀性指标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于评估利用样本执行的测定的方法，所述方法包括如下步骤：a）在感测表面（112）处进行光学测量，这包括生成所述感测表面（112）的被称为“均匀性图像”的至少一幅图像；b）确定所述均匀性图像的至少一个感兴趣区域（ROI）之内的图像均匀性的指标；c）根据所述均匀性指标评估所述光学测量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.28 EP 11164118.91.一种用于评估利用样本执行的测定的方法，所述方法包括如下步骤：a)在感测表面(112)处进行光学测量，这包括生成所述感测表面(112)的被称为“均匀性图像”的至少一幅图像；b)确定所述均匀性图像的至少一个感兴趣区域(ROI)之内的图像均匀性的指标，其中，所述图像均匀性是指图像值在所述感兴趣区域(ROI)内的展开；c)根据所述均匀性指标评估所述光学测量，其中，如果至少一个感兴趣区域(ROI)的所述均匀性指标偏离给定目标范围，则所述光学测量：-完全被拒绝，-相对于各自感兴趣区域(ROI)被拒绝，或-相对于各自感兴趣区域(ROI)的子区域被拒绝。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测定包括所述样本的目标成分(1)与所述感测表面(112)上的至少一个结合部位(S)的特异性结合。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述感测表面(112)处的所述光学测量包括生成所述感测表面(112)的多幅图像。4.根据权利要求1所述的方法，其中，由特征检测程序确定所述均匀性的指标。5.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述感兴趣区域(ROI)中的图像值的直方图来确定所述均匀性指标。6.根据权利要求1所述的方法，其中，根据与参考数据的比较来确定所述均匀性指标。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述参考数据是所述感兴趣区域的参考图像。8.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述测定的开始时、在所述测定的结束时和/或在所述测定期间生成所述均匀性图像。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光学测量的评估基于在所述测定的不同阶段期间生成的均匀性图像的比较。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述不同阶段包括在由样本润湿所述感测表面(112)之前和之后的阶段。11.根据权利要求1所述的方法，其中，通过被拒绝的所述感兴趣区域(ROI)的所述子区域的图像值与图像值的给定范围的偏离来识别所述子区域。12.一种用于执行和评估利用样本的测定的传感器设备(100)，包括：a)具有能够由所述样本接触的感测表面(112)的载体(110)；b)用于在所述感测表面(112)处进行光学测量的光学传感器单元(151、152、153)，所述传感器单元包括图像传感器(153)，通过所述图像传感器能够生成所述感测表面(112)的图像；c)评估单元(170)，所述评估单元耦合到所述光学传感器单元，并适于：-确定在由所述图像传感器(153)生成的所述感测表面(112)的“均匀性图像”的至少一个感兴趣区域(ROI)之内的图像均匀性的指标，其中，所述图像均匀性是指图像值在所述感兴趣区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·H·埃弗斯，D·J·W·克隆德，J·H·尼乌文赫伊斯，J·B·A·D·范佐恩，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：