測試裝置制造方法
【專利摘要】一種活性測試裝置，包括：帶試劑的接收器（2），其中，該試劑自身顏色或樣式會(huì)隨著所用試樣發(fā)生變化；便攜設(shè)備（1），如手機(jī)或筆記本電腦，包括處理器和圖像采集裝置（3），其中，該處理器用于處理該圖像采集裝置采集的數(shù)據(jù)并輸出所用試樣的測試結(jié)果。
【專利說明】測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用移動(dòng)設(shè)備，如手機(jī)，進(jìn)行的測試，尤其涉及(但非排他地)使用手機(jī)采集和處理活性測試數(shù)據(jù)。
【背景技術(shù)】
[0002]活性測試，如生物測試或免疫測試，指分子生物學(xué)中測試或測量有機(jī)物或有機(jī)樣品中的藥物或生化活性的過程。以固體基質(zhì)一定范圍內(nèi)色調(diào)變化或變異為基礎(chǔ)的化學(xué)測試、生化測試和微生物學(xué)測試。在工業(yè)、臨床、環(huán)保和微生物分析等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
[0003]pH試紙和早孕測試是此類測試的兩種常見應(yīng)用。通常，操作人員通過視覺判斷所述測試中的顏色變化或出現(xiàn)的某種特征。就PH指示劑來說，通過將其與參考尺(通常設(shè)置在測試容器上)進(jìn)行比較判斷其顏色變化。而對(duì)于早孕測試，其測試結(jié)果取決于測試紙上已知位置是否出現(xiàn)帶顏色的測試線。
[0004]盡管這些一般概念廣泛應(yīng)用于簡單、快速、易用、低成本的實(shí)際應(yīng)用測試和實(shí)驗(yàn)室測試，但由于操作人員視敏度的變化，很難獲得精確結(jié)果，尤其是當(dāng)結(jié)果接近檢測極限或其必須與色調(diào)的計(jì)算尺一致以便量化結(jié)果時(shí)。鑒于此類測試只可能得出定性或半定量結(jié)果，可適當(dāng)放寬對(duì)其精密度、準(zhǔn)確性、再現(xiàn)性和重復(fù)性的要求。即使定性測試結(jié)果可接受，到目前為止，還沒有此類測試用于檢測質(zhì)量或提供證據(jù)的官方記錄。
[0005]當(dāng)前需要提供不依靠操作人員視覺靈敏度的測試裝置。需要提供一種不僅提供定性測試結(jié)果，也提供定量測試結(jié)果的測試裝置。
[0006]已知可在電光儀器內(nèi)進(jìn)行所述測試，以對(duì)其進(jìn)行電子詢問。然而，針對(duì)具體應(yīng)用，此類儀器常常構(gòu)造復(fù)雜且需定制設(shè)計(jì)，消耗了大量軟件、固件和軟件開發(fā)成本。結(jié)果探測用裝置也常常較笨重，不易攜帶。
[0007]因此，當(dāng)前需要提供一種應(yīng)用方便、便于攜帶且/或適用于多個(gè)不同測試的測試
>J-U ρ?α裝直。
[0008]許多常見的消費(fèi)性電子設(shè)備，如手機(jī)，都可用于采集和處理圖像、輸出或存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)，或通過網(wǎng)絡(luò)(如W1-Fi或電信網(wǎng)絡(luò))分享圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)的處理由所述設(shè)備完成，通過使用多種處理技術(shù)生成高品質(zhì)圖像。通常，應(yīng)用這些技術(shù)都會(huì)存在失真的情況。上述處理并不會(huì)恰好輸出具有最逼真色彩表現(xiàn)的圖像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供一種活性測試裝置，該測試裝置包括:
[0010]帶試劑的接收器，其中，該試劑自身顏色或樣式會(huì)隨著所用試樣發(fā)生變化；
[0011 ] 便攜設(shè)備，包括處理器和圖像采集裝置，其中，所述處理器用于處理所述圖像采集裝置采集的數(shù)據(jù)并輸出所用試樣的測試結(jié)果。
[0012]所述便攜設(shè)備可包括手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦等。所述圖像采集裝置可包括相機(jī)。[0013]所述測試裝置可用于進(jìn)行免疫測試，如測流免疫層析。所述測試裝置可用于檢測軍團(tuán)菌。
[0014]所述試劑可為固體或液體。
[0015]所述測試裝置可通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)和/或測試結(jié)果。
[0016]所述處理器可測量顏色或樣式變化?；蛘撸鰷y試裝置包括用于測量顏色或樣式變化和計(jì)算測試結(jié)果的遠(yuǎn)程處理設(shè)備，如中央計(jì)算機(jī)。所述便攜設(shè)備可向所述遠(yuǎn)程處理設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)、接收并輸出計(jì)算好的測試結(jié)果。
[0017]所述遠(yuǎn)程處理設(shè)備可用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和/或測試結(jié)果。所述遠(yuǎn)程處理設(shè)備可用于存儲(chǔ)多個(gè)活性測試或便攜設(shè)備中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和/或測試結(jié)果。
[0018]所述便攜設(shè)備或遠(yuǎn)程處理設(shè)備可用于處理多個(gè)活性測試或便攜設(shè)備中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和測試結(jié)果，以計(jì)算一組或多組數(shù)值或參數(shù)，如平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、趨勢函數(shù)等。所述處理器可用于輸出成組數(shù)值或參數(shù)。
[0019]所述便攜設(shè)備可用于修改圖像，以優(yōu)化圖像的色彩表現(xiàn)。
[0020]所述便攜設(shè)備可用于校正或過濾圖像，以消除圖像上的電子噪聲或光學(xué)噪聲。所述便攜設(shè)備可用于排除圖像中無關(guān)緊要的部分，以減少處理時(shí)間。所述處理器可用于濾除低品質(zhì)圖像。
[0021]所述便攜設(shè)備可控制圖像采集過程中該設(shè)備的亮度、對(duì)比度、增益系數(shù)、色彩平衡和閃光燈設(shè)置，以便得到最佳的后續(xù)處理圖像。所述處理器可用于進(jìn)行圖像采集后的亮度、對(duì)比度、銳度和色彩平衡校正。
[0022]所述處理器可用于將彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像或黑白圖像。
[0023]所述便攜設(shè)備可用于比較兩個(gè)圖像并輸出至少部分基于該比較的測試結(jié)果。
[0024]所述便攜設(shè)備可用于采集多個(gè)圖像，采集時(shí)，每個(gè)圖像的曝光設(shè)置不同。所述便攜設(shè)備可用于合并多個(gè)圖像。
[0025]所述處理器可用于校正圖像的任何旋轉(zhuǎn)錯(cuò)位或歪斜。
[0026]所述處理器可用于測試任何旋轉(zhuǎn)錯(cuò)位或歪斜弓I起的誤差度，從而校正圖像。
[0027]通過將圖像特征與所述接收器的已知幾何構(gòu)造進(jìn)行比較，可測定所述誤差度。或者/同時(shí)，所述便攜設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)定向傳感器，如加速計(jì)。根據(jù)定向傳感器發(fā)出的信號(hào)確定所述誤差度。
[0028]所述測試裝置可用于阻止所述誤差度大于預(yù)定值時(shí)的圖像采集。所述測試裝置可用于阻止當(dāng)定向傳感器發(fā)出的信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)不在預(yù)定范圍內(nèi)或不是預(yù)定值的方向時(shí)的圖像米集。
[0029]所述處理器可用于累加可識(shí)別的感興趣區(qū)域內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)像素值。
[0030]所述處理器可用于確定測試線的位置。所述處理器可用于在感興趣區(qū)域內(nèi)進(jìn)行峰值搜索。
[0031]所述處理器可通過峰高或峰面積對(duì)測試線或?qū)φ站€的大小進(jìn)行量化。通過此量化后的大小，可確定所述測試的濃度測量值。所述處理器可用于確定控制峰值。對(duì)于測試峰值，可通過對(duì)照控制峰值進(jìn)行確定。
[0032]所述便攜設(shè)備可用于傳輸和/或存儲(chǔ)測試數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。所述關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)可包括一個(gè)或多個(gè):圖像采集日期或時(shí)間；活性測試的地理位置數(shù)據(jù)；圖像采集裝置的設(shè)置數(shù)據(jù)；試劑數(shù)據(jù)；和用戶生成數(shù)據(jù)。
[0033]所述試劑數(shù)據(jù)可包括一個(gè)或多個(gè):批號(hào)；有效期；和校正信息。所述試劑數(shù)據(jù)可標(biāo)在所述接收器上。所述試劑數(shù)據(jù)可在包裝或標(biāo)簽上展現(xiàn)。所述試劑數(shù)據(jù)可以所述便攜設(shè)備能夠識(shí)別的書面信息的形式呈現(xiàn)。所述便攜設(shè)備可通過光學(xué)字符識(shí)別等解釋所述書面信息?；蛘撸鲈噭?shù)據(jù)可包含在一維或二維條形碼中。
[0034]所述用戶生成數(shù)據(jù)可包括電子數(shù)據(jù)表或數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、圖像或聲音文件、打印或手與文本等。
[0035]所述便攜設(shè)備可顯示用戶指示或指南，以便進(jìn)行所述測試和/或解釋測試結(jié)果。所述便攜設(shè)備可在圖像采集期間，向用戶提供大量實(shí)時(shí)反饋信息。所述反饋信息可能涉及一個(gè)或多個(gè)位置、方向及使用的設(shè)置。所述便攜設(shè)備可自動(dòng)采集圖像。
[0036]上文中所述的顯示的用戶指示或指南可包括預(yù)處理步驟、培養(yǎng)時(shí)間等。所述便攜設(shè)備包括用于測定測試時(shí)長的倒數(shù)計(jì)時(shí)器。
[0037]所述便攜設(shè)備可用于讀取所述試劑數(shù)據(jù)，如培養(yǎng)時(shí)間。所述便攜設(shè)備也可為只有在測得所述培養(yǎng)時(shí)間已經(jīng)結(jié)束以后，才允許用戶進(jìn)行圖像采集。
[0038]所述便攜設(shè)備可顯示定向標(biāo)記或模板覆蓋，該定向標(biāo)記或模板覆蓋展示了所述試劑的輪廓和/或一個(gè)(或多個(gè))感興趣區(qū)域。所述反饋信息可為:所述定向標(biāo)記或模板覆蓋的外觀變化，如顏色；或圖像采集成功的音頻或觸覺提示。
[0039]所述處理器通過利用對(duì)比鮮明的顏色或區(qū)別明顯的對(duì)象，處理所述圖像采集裝置采集的數(shù)據(jù)并輸出測試結(jié)果。其中，對(duì)比鮮明的顏色或區(qū)別明顯的對(duì)象由所述接收器提供。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]以下參考附圖并通過舉例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明，其中:
[0041]圖1為本發(fā)明測試裝置的透視圖；
[0042]圖2為夾心法分析和競爭測定法；
[0043]圖3展示了(a)有一條對(duì)照線和一條測試線的活性測試，(b)有一條測試線但無對(duì)照線的活性測試，(C)同一張測試紙上有多條測試線和一條對(duì)照線的活性測試，Cd)同一外罩內(nèi)不同測試紙上有多條測試線和對(duì)照線的活性測試；
[0044]圖4展示了(a)利用“試紙”進(jìn)行的活性測試；(b)測試紙朝一個(gè)方向伸出外罩的活性測試；(C)外罩內(nèi)部進(jìn)行的活性測試，其中，部分或整個(gè)外罩為彩色，以提高圖像處理時(shí)的對(duì)比度，及(d)外罩上有便于圖像處理的標(biāo)識(shí)的活性測試。
【具體實(shí)施方式】
[0045]圖1展示了一種活性測試裝置。該測試裝置包括測試紙形狀的帶試劑的接收器、便攜設(shè)備(即帶處理器的手機(jī)[I])和圖像采集裝置或相機(jī)[3]。
[0046]所述手機(jī)[I]可用于采集和處理圖像，并通過電信網(wǎng)絡(luò)(如因特網(wǎng))分享結(jié)果數(shù)據(jù)，從而可避免硬件的自定義設(shè)計(jì)帶來的專業(yè)要求，而使用現(xiàn)成的小型便攜式移動(dòng)消費(fèi)電子設(shè)備(如手機(jī))來記錄和量化使用測試紙的化學(xué)和免疫測試裝置[2]提供的測試結(jié)果。
[0047]此外，該設(shè)備可存儲(chǔ)時(shí)間、地理位置(如GPS坐標(biāo))和從該設(shè)備[I]及其外圍配套設(shè)備的擴(kuò)展功能中獲得的任何其它信息，這些信息中，任何視覺(使用所述相機(jī)[3] )、口述(如聲音文件)資料，或從打印或手寫的備注中采集的數(shù)據(jù)除外。此類信息可存儲(chǔ)在所述設(shè)備
[I]上供后續(xù)檢索，也可自動(dòng)或根據(jù)用戶要求發(fā)送到實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(UMS)或其它中央數(shù)據(jù)庫。
[0048]除了度量測試響應(yīng)[4]，所述設(shè)備[I]的圖像采集功能還包括采集和處理與所述測試[2]有關(guān)的其它信息，如批號(hào)、有效期，或所述測試本身的校正信息，如測試包裝或標(biāo)簽[5]。此類信息可以書面信息(由光學(xué)字符識(shí)別進(jìn)行解釋)，或以標(biāo)準(zhǔn)或改進(jìn)的一維或二維條形碼的形式展現(xiàn)。
[0049]因本發(fā)明僅使用了所述設(shè)備[I]的內(nèi)置硬件，而對(duì)所述設(shè)備[I]的電子器件或基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的外部硬件或修改不作要求，所以本發(fā)明不同于已知發(fā)明方法。本發(fā)明的關(guān)鍵性突破在于，所述設(shè)備[I]可進(jìn)行圖像處理，使所述設(shè)備[I]可不依靠因特網(wǎng)或電話連接單獨(dú)執(zhí)行操作；同時(shí)，也能夠向用戶反饋位置、方向和圖像品質(zhì)方面的“實(shí)時(shí)”信息，使用戶可在有效的測試結(jié)果消失之前，快速采集高品質(zhì)圖像。若直接在設(shè)備上進(jìn)行處理，則所用的圖像品質(zhì)達(dá)到最好?！邦A(yù)濾器”可排除圖像中無關(guān)緊要的部分，從而可盡可能減少處理時(shí)間。
[0050]若最終圖像的動(dòng)態(tài)范圍未達(dá)到探測極限，或若照明設(shè)備的限制條件表明是曝光設(shè)置導(dǎo)致了動(dòng)態(tài)范圍很不理想，需要在不同的曝光設(shè)置下采集多個(gè)圖像，再通過恰當(dāng)?shù)乃惴ㄔ诋嬁蛑兄匦抡{(diào)整這些圖像并排除不必要的或價(jià)值低的數(shù)據(jù)，將多個(gè)圖像合并成一個(gè)具有較高動(dòng)態(tài)范圍的“虛擬”圖像。
[0051]所述設(shè)備[I]還能基于測試結(jié)果通過所述設(shè)備[I]上的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫或通過指導(dǎo)用戶利用網(wǎng)絡(luò)資源向用戶提供建議或指南。
[0052]此外，通過處理數(shù)據(jù)，可觀察測量值的變化趨勢或模式。
[0053]所述設(shè)備上的圖像處理軟件一般指的是“App”。輔助軟件可與圖像處理相集成，以便使用、記錄或存儲(chǔ)結(jié)果。通過使用所述手機(jī)[I]中的圖像處理軟件，可量化和/或記錄比色法測得的結(jié)果。
[0054]其它不同的活性測試中也可運(yùn)用類似原理。這些活性測試包括以下兩大類:(1)樣品在測試過程中流動(dòng)且在所述測試[2]的某個(gè)特定的局部區(qū)域顏色發(fā)生變化的活性測試；(2)所述顏色變化[24]沒有集中在局部區(qū)域、需將其與參考圖或參考尺[25]進(jìn)行比較的活性測試。
[0055]側(cè)向?qū)游鰴z測中的應(yīng)用
[0056]本領(lǐng)域技術(shù)人員都很熟悉側(cè)向?qū)游鰴z測及其制備。在商業(yè)上，活性測試適用于小的化學(xué)物種到微生物污染物范圍內(nèi)的多種物質(zhì)。此類檢測設(shè)備的原理、構(gòu)造和操作已經(jīng)在前面作了詳細(xì)介紹。該技術(shù)適用于任何基于配位基與分析物之間相互作用的活性測試，此類活性測試中，受毛細(xì)管作用影響，樣品沿著測試紙流動(dòng)，引起測試過程中某個(gè)特定空間區(qū)域顏色、明暗度或色調(diào)的暫時(shí)或永久性改變。檢測方法的選擇基于以下物質(zhì)間的相互作用:抗體、抗原、半抗原、蛋白質(zhì)、多核苷酸(包括但不限于DNA和RNA)、細(xì)胞、細(xì)胞碎片、細(xì)菌、孢子、病毒、朊病毒或病毒體。
[0057]使用帶攝像頭的手機(jī)[I]量化此類活性測試的結(jié)果，適用于多種側(cè)向?qū)游鰴z測，包括但不限于:
[0058]-夾心法分析[6]和競爭測定法[7]；
[0059]-有一條對(duì)照線和一條測試線[8]的活性測試、有一條測試線但無對(duì)照線[9]的活性測試、同一張測試紙[10]上有多條測試線和一條對(duì)照線的活性測試、同一外罩[11]內(nèi)不同測試紙上有多條測試線和對(duì)照線的活性測試；
[0060]-使用有色顆粒作為配位體示蹤劑[12]的活性測試；
[0061]-使用金屬納米顆粒作為有色示蹤劑[12]的活性測試、使用尺寸為1-1OOOnm的納米顆粒的活性測試、使用尺寸為2-100nm的納米顆粒的活性測試、使用尺寸為IO-SOnm的納米顆粒的活性測試、使用大體上包括一個(gè)或多個(gè)元素(顯示局域表面等離子體共振)的金屬納米顆粒的活性測試，這些元素包括:銅、銀、招、金、鉬、鈕、鉻、銀、錯(cuò)、銥；
[0062]-使用有色聚合物顆粒作為配位體示蹤劑[12]的活性測試、聚合物顆粒主要由乳膠構(gòu)成的活性測試、聚合物顆粒主要由聚苯乙烯構(gòu)成的活性測試、聚合物顆粒主要由聚烯烴構(gòu)成的活性測試、聚合物顆粒主要由聚酰胺纖維構(gòu)成的活性測試；
[0063]-顏色的形成直接或間接取決于酶與基質(zhì)間相互作用的活性測試；
[0064]-有色配位體示蹤劑[12]大體是以下任一種顏色的活性測試:紅、藍(lán)、黃、黑，或任意組合；
[0065]-利用“試紙”(即沒有塑料罩[13]，或測試紙朝一個(gè)方向[14]伸出外罩)進(jìn)行的活性測試、外罩[2]內(nèi)部進(jìn)行的活性測試、在主要由塑料制成的外罩內(nèi)部進(jìn)行的活性測試、在大體上由紙板或紙制成的外罩內(nèi)部進(jìn)行的活性測試、部分或整個(gè)外罩由透明材料(以觀看測試結(jié)果)制成的活性測試；
[0066]-外罩內(nèi)部進(jìn)行的活性測試(其中，部分或整個(gè)外罩為彩色[15]，以提高圖像后續(xù)處理時(shí)的對(duì)比度)、外罩上有便于圖像處理的標(biāo)識(shí)[16]的活性測試；
[0067]由于側(cè)向?qū)游鰴z測中樣品的后續(xù)添加及測試可按預(yù)定時(shí)間進(jìn)行，在該測試過程中，通常會(huì)形成垂直于毛細(xì)管流動(dòng)方向的一條或多條相互分離的線[17]。一些測試中也會(huì)用到其它方式，如定點(diǎn)。在商業(yè)用途上，大多數(shù)側(cè)向?qū)游鰴z測由至少一條測試線[4]和一條對(duì)照線[18]構(gòu)成。而本發(fā)明可制備出活性測試需要的其它形狀或樣式，具有充分的適用性。
[0068]測試線[4]的光密度(或顏色強(qiáng)度)與樣品中分析物[19]水平有關(guān)。在夾心法分析中，光密度與一定范圍內(nèi)的分析物濃度成線性正比。而在競爭測定法中，光密度與分析物濃度成反比。
[0069]通過分析現(xiàn)成的相機(jī)[3](如手機(jī)、平板電腦、上網(wǎng)本、筆記本電腦和其他消費(fèi)性電子設(shè)備[I]中安設(shè)的攝像頭)采集到的圖像，可獲得光密度，或顏色強(qiáng)度的一些其它測量值。圖像[20]可通過所述設(shè)備[I]中安裝的軟件進(jìn)行處理。分析特定測試中生成的圖像[20]所需的精確步驟和順序可能會(huì)發(fā)生變化，但一般來說，可能包括下列部分或全部步驟:
[0070](I)確定圖像[20]中測試紙/外罩[2]的位置和方向[21]。
[0071](2)確定測試紙/外罩內(nèi)結(jié)果區(qū)域[22]的位置。
[0072](3)確定有/無對(duì)照線[18]。
[0073](4)確定測試線[4]的預(yù)期位置。
[0074](5)若有，確定測試線[4]的數(shù)值。
[0075](6)將測試線[4]的數(shù)值同對(duì)照線[18]的數(shù)值(或其它參照標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行比較，以計(jì)算實(shí)際或任意規(guī)模下的測試結(jié)果。
[0076]接著，通過利用所述消費(fèi)性設(shè)備的其它功能及其連通性，所述軟件可存儲(chǔ)、顯示或分配該數(shù)據(jù)。所述軟件可向該數(shù)據(jù)中添加時(shí)間戳、用戶身份、地理位置或其它自定義信息，以供將來進(jìn)行分析和質(zhì)量控制。
[0077]所述軟件可上傳數(shù)據(jù)到中央數(shù)據(jù)庫，如實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)或其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫。所述軟件或數(shù)據(jù)庫可用于觸發(fā)某些操作，如回答單個(gè)測量值或趨勢識(shí)別出的問題、提醒用戶或其他有關(guān)各方測試結(jié)果或趨勢，或提供與所得測試結(jié)果相關(guān)的內(nèi)容(通過網(wǎng)絡(luò)、電子郵件或包括脫機(jī)通訊在內(nèi)的其它通訊系統(tǒng))。目標(biāo)信息包括基于測試結(jié)果的現(xiàn)在或未來某個(gè)時(shí)間的銷售、宣傳或促銷資料。
[0078]所述軟件可與所述設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)上的其它服務(wù)(如日歷)相集成，以便根據(jù)需要對(duì)定期測試模式作出提示。
[0079]所述軟件可用于校正或過濾圖像，以消除圖像上的電子噪聲或光學(xué)噪聲。本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)很多標(biāo)準(zhǔn)的噪聲濾波器很熟悉。而簡單的噪聲濾波器可能只包括回旋兩個(gè)數(shù)組。
[0080]所述軟件可控制圖像采集過程中所述設(shè)備的亮度、對(duì)比度、增益系數(shù)、色彩平衡和閃光燈設(shè)置，以便得到最佳的后續(xù)處理圖像。所述軟件可采集“非最佳”圖像并進(jìn)行圖像采集后的亮度、對(duì)比度、銳度和色彩平衡校正。
[0081]所述軟件可排除圖像中不包含有效數(shù)據(jù)的區(qū)域，以加快所述設(shè)備上的圖像處理速度。
[0082]所述軟件可將彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像或其它形式的圖像，以加快所述設(shè)備上的圖像處理速度。
[0083]所述軟件可將圖像的部分或全部轉(zhuǎn)換成黑白圖像(二進(jìn)制數(shù)組)，以加快圖像處理速度，例如，在確定感興趣區(qū)域[22]的位置和邊緣時(shí)。確定了圖像的相關(guān)部分且計(jì)算了所有必要的旋轉(zhuǎn)校正后，所述軟件將還原部分或全部原始圖像文件，以便進(jìn)行更精細(xì)的圖像處理。
[0084]所述軟件可自動(dòng)濾除低品質(zhì)圖像，以產(chǎn)生有效結(jié)果。
[0085]所述軟件可在圖像采集過程中協(xié)助用戶采集合適的圖像，如準(zhǔn)確地對(duì)所述設(shè)備進(jìn)行定向并調(diào)節(jié)所述設(shè)備的焦距，以獲得足夠的照度。簡化該處理過程的一種方法是，顯示出展示測試紙和/感興趣區(qū)域(或僅僅由正確部分構(gòu)成的矩形區(qū)域)輪廓的定向標(biāo)記或模板覆蓋。若圖像可在最快的時(shí)間內(nèi)處理至適用狀態(tài)，屏幕上會(huì)顯示正確的方向定位，圖像采集將自動(dòng)開始。這種互動(dòng)反饋可為模板、覆蓋或定向標(biāo)記的顏色改變，如從紅色(無合適圖像)變成綠色(有合適圖像)，從而避免顯示中出現(xiàn)額外的“雜波”。同樣，所述軟件可向用戶提供圖像采集成功的音頻或觸覺提示，如模擬“照相機(jī)快門聲”和簡單的“嗶嗶聲”，或啟動(dòng)所述設(shè)備內(nèi)部設(shè)置的振動(dòng)提示。
[0086]所述軟件還能向用戶提供所述測試的使用和操作信息，如預(yù)處理步驟、培養(yǎng)時(shí)間等，甚至強(qiáng)制用戶通過測試前后的圖像拍攝留置出足夠的培養(yǎng)時(shí)間。
[0087]所述軟件包括用于測定測試時(shí)長的倒數(shù)計(jì)時(shí)器。
[0088]利用測試紙外罩等上面對(duì)比鮮明的顏色和外罩的不同形狀可簡化圖像處理過程。若無外罩，或外罩顏色與測試紙顏色類似，需要在圖像采集過程中將測試紙放在顏色對(duì)比鮮明的背景內(nèi)。
[0089]所述軟件可從印在測試紙或包裝上的文本數(shù)據(jù)中、從所述設(shè)備的一維或二維條形碼(26)中、或者從印在測試紙上一定形式的參考色中，采集關(guān)于所用模板(或測試紙)及其有效期或敏感性批間變化等的相關(guān)信息。該數(shù)據(jù)可與最終測試結(jié)果一起存儲(chǔ)。實(shí)物位置(如帶條形碼標(biāo)記的物品)、患者或測試用戶的識(shí)別可采用類似過程，以加快數(shù)據(jù)輸入和減少輸入錯(cuò)誤。條形碼的采集和測試紙圖像的采集同時(shí)進(jìn)行，或在后者之前或之后實(shí)時(shí)進(jìn)行。
[0090]通過上下左右全方位掃描，可將所述測試紙或外罩定位于圖像上，使其正好適用于大小基本合適的對(duì)象。所述測試紙或外罩的大小通常定義良好且所述測試紙或外罩具有高度可重復(fù)性，因此預(yù)先裝入了所述設(shè)備。所述外罩或測試紙上出現(xiàn)的特征或樣式變化，可用于驗(yàn)證識(shí)別。
[0091]將所述測試紙或外罩的已知尺寸同所述測試中觀察到的特征進(jìn)行比較，可估計(jì)圖像的尺度。
[0092]所述設(shè)備的定向可根據(jù)測試紙的任何不對(duì)稱、外罩形狀、外罩或測試紙上的印字或圖案進(jìn)行確定；或由用戶在采集圖像時(shí)確定。
[0093]標(biāo)準(zhǔn)的圖像處理算法可用于校正任何旋轉(zhuǎn)錯(cuò)位或歪斜。檢查圖像的某個(gè)區(qū)域(該區(qū)域應(yīng)具有對(duì)比強(qiáng)烈的直線邊緣，如外罩邊緣)和測定水平方向上的定向誤差，是校正旋轉(zhuǎn)錯(cuò)位最簡單的方法。接著，使用既定算法中的某個(gè)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的算法旋轉(zhuǎn)整個(gè)圖像，如完全旋轉(zhuǎn)或區(qū)域映射旋轉(zhuǎn)。完全旋轉(zhuǎn)的速度大約比區(qū)域映射旋轉(zhuǎn)的速度快六十倍，但可能引起圖像畸變。
[0094]圖像的傾斜、透視、歪斜等的校正要求已知或已估計(jì)出誤差度。而通過參考測試外罩的預(yù)期幾何構(gòu)造來測量可分辨的邊界，可實(shí)現(xiàn)這一要求?；蛘?同時(shí)，所述設(shè)備內(nèi)部設(shè)置的傳感器可提供此信息。例如，假設(shè)測試基質(zhì)是橫向放置(如在桌子或凳子上)，則手機(jī)內(nèi)的加速計(jì)可指出同一平面上的所述設(shè)備的定向誤差度，從而便于軟件校正。同樣，此類加速計(jì)可用于阻止所述設(shè)備沒有定向在合適的視角范圍內(nèi)時(shí)的圖像采集。
[0095]由于所述測試紙或外罩的邊界是根據(jù)對(duì)比度等標(biāo)準(zhǔn)確定的，因此可根據(jù)特定測試或外罩的幾何特性來識(shí)別含測試結(jié)果的感興趣區(qū)域[22]。
[0096]在測試紙或結(jié)果窗口附近測得的圖像信息可排除在外，因?yàn)樵谶@些區(qū)域觀察到的通常大多是偽影。
[0097]通過將感興趣區(qū)域中縱列的像素值相加，可大量減少數(shù)據(jù)上的噪聲，從而獲得更可靠的結(jié)果。
[0098]若測試紙安放在外罩內(nèi)部，則通常，尤其在樣品流動(dòng)的軸線邊緣，會(huì)出現(xiàn)定位偏差。因此，無法根據(jù)所述外罩的邊緣準(zhǔn)確控制所述測試線和對(duì)照線的精確定位。
[0099]在感興趣區(qū)域內(nèi)進(jìn)行“峰值搜索”，可找到測試中線條的位置。峰值具有一系列像素值不斷增加的連續(xù)像素。通過指定峰值預(yù)期位置的范圍、峰值的最小“強(qiáng)度閾值”和峰值寬度(如通過定義一系列像素值不斷增加的連續(xù)像素)，可濾除不是真實(shí)峰值的“噪聲”或偽影。側(cè)向?qū)游鰴z測中的對(duì)照線[18]通常會(huì)形成強(qiáng)特征峰。
[0100]從對(duì)照線處開始的預(yù)期距離范圍內(nèi)，可找到側(cè)向?qū)游鰴z測的測試線?；诓捎玫闹圃旃に嚕€條之間的距離可嚴(yán)格控制。將所述測試紙或外罩的已知尺寸作為參考尺寸，可預(yù)測線條在整個(gè)圖像中的位置。
[0101]測試線和對(duì)照線可量化成峰高[27]或峰面積[28](這兩個(gè)值可或無法對(duì)照一些校準(zhǔn)過的基線[29]進(jìn)行測量)。這些數(shù)值可直接用于計(jì)算所述測試的濃度測量值，或供進(jìn)一步分析。
[0102]通過對(duì)照控制峰值而非絕對(duì)值來測量測試峰值的相對(duì)大小，可至少消除一部分不同批次、不同測試、不同樣品和照度之間的差異。使用不相干對(duì)照的系統(tǒng)中，響應(yīng)值R可直接視作:
[0103]R=測試峰值/控制峰值
[0104]對(duì)于無相干控制的系統(tǒng)，其對(duì)照線集中程度會(huì)隨著測試線集中程度的上升而降低，此時(shí)響應(yīng)值R可直接視作:
[0105]R=測試峰值/ (測試峰值+控制峰值)
[0106]根據(jù)測得的響應(yīng)值，通過以下方法獲得分析物[19]濃度的估計(jì)值:對(duì)照已知的校準(zhǔn)曲線，或參考查找表或使用用戶提供或從所述測試紙、外罩或包裝上光學(xué)測定得出的參數(shù)的計(jì)算結(jié)果。
[0107]例一:側(cè)向?qū)游鰴z測設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)
[0108]在水中檢測軍團(tuán)菌(軍團(tuán)病的致病誘因)的各種標(biāo)準(zhǔn)方法，其過程通常緩慢且均基于實(shí)驗(yàn)室檢測。以往的經(jīng)驗(yàn)顯示，使用側(cè)流免疫層析，可在水中檢測嗜肺軍團(tuán)菌血清型I型抗原，此方法操作起來比較簡單。
[0109]向所述測試紙中加入水樣，進(jìn)行該活性測試。加入的水樣首先會(huì)接觸浸有化學(xué)藥品的編織墊[29]，以調(diào)整樣品的pH值及其它特性，接著，樣品在毛細(xì)管作用下被擠壓到第二個(gè)編織墊[30]上。第二個(gè)編織墊浸有針對(duì)嗜肺軍團(tuán)菌血清I型的抗體包被金納米粒子(紅色)。第二個(gè)編織墊與含有抗體的硝酸纖維素膜接觸，其中，硝酸纖維素膜的抗體固定在垂直于毛細(xì)管流動(dòng)方向的兩條窄帶內(nèi)。第一條窄帶內(nèi)的抗體[4]只針對(duì)嗜肺軍團(tuán)菌，第二條窄帶內(nèi)的抗體則針對(duì)部分金粒子[12]的不相干對(duì)照(如，樣品中不應(yīng)出現(xiàn)的物質(zhì))。與硝化纖維接觸的大號(hào)吸水墊[31]，吸收硝化纖維上維持毛細(xì)管流動(dòng)的水分。
[0110]向樣品中添加含有軍團(tuán)菌抗原[19]的水后，該抗原會(huì)固定到金粒子[12]上，隨后夾在[6]測試紙和著色金粒子[12]上的抗體之間，形成由粉紅逐漸向紅色過度的色線。無不相干對(duì)照的粒子在測試過程中集中固定成第二條線[18]，起到對(duì)照的作用。
[0111]通過采集圖像[20]、確定感興趣區(qū)域[22]和通過一系列步驟處理采集到的圖像，可量化抗原水平，從而得到從測試線到對(duì)照線的相對(duì)面積。通過與已知的參考曲線進(jìn)行比較，可大致估算抗原的濃度。
[0112]化學(xué)/生化比色法中的應(yīng)用
[0113]不同于側(cè)向?qū)游鰴z測中顏色變化發(fā)生在測試中的特定位置，通常，在化學(xué)/生化比色法中，接觸樣品的測試紙[23] —旦與預(yù)期的分析物接觸，其顏色便會(huì)發(fā)生變化。某些情況下，較小的樣品墊[24]會(huì)變色，而設(shè)備的其它部位顏色不變。當(dāng)然，此類測試的應(yīng)用中最為大眾所熟悉的或許是“pH試紙”，在其使用過程中，樣品酸堿度引起的顏色變化表明了樣品的PH值。然而，為了大范圍適應(yīng)不同的市場需求，很多其它方面也進(jìn)行了此類色度指標(biāo)測試，如水質(zhì)檢測(包括但不限于以下參數(shù):pH值、氯、堿度、鐵、硬度、二氧化硅、硝酸鹽，其中，所有的硝酸鹽均使用此類方法進(jìn)行常規(guī)測量)、醫(yī)療/臨床診斷(包括但不限于以下參數(shù):尿液中的蛋白質(zhì)、酮、葡萄糖和血液)、土壤測試(包括但不限于以下參數(shù):PH值和N/P/K營養(yǎng)鹽)及食品衛(wèi)生和加工(包括但不限于以下參數(shù):NAD/H和NADPH、季銨鹽殺菌劑和油質(zhì)的檢測值)。[0114]測試紙可在同一測試中包含一種[32]或多種[33]測試，從而使多個(gè)化學(xué)測試可在同一設(shè)備上進(jìn)行，或使不同的測試范圍在同一設(shè)備上得以實(shí)現(xiàn)。
[0115]通常，通過視覺將所得結(jié)果與參考圖[25](打印出來或標(biāo)在包裝上[34，35])進(jìn)行比較，即可獲得測試結(jié)果。
[0116]配置了攝像頭的消費(fèi)性電子設(shè)備[I]可用于量化從此類活性測試中得出的結(jié)果，量化方法是采集測試紙圖像并處理該圖像中的顏色/色調(diào)信息。若要校正環(huán)境光變化，最簡單的辦法是，將參考圖[25]采集到同一圖像中。接著，用所述軟件確認(rèn)圖像中除尺度/標(biāo)簽信息[37]以外的正確部分，通過樣品顏色與參考尺[25]或測試紙[24]的暴露或工作區(qū)域內(nèi)的顏色的匹配，獲得樣品中的濃度估計(jì)值。另外，所述軟件可進(jìn)行打印或人眼不易分辨的表面的差異校正。
[0117]若將測試紙和參考尺安放在顏色對(duì)比強(qiáng)烈的背景內(nèi)且任何顯著的不對(duì)稱都已在測試的包裝或標(biāo)簽上和/或參考尺上標(biāo)出，則可簡化圖像處理過程，這樣一來，所述軟件就可更容易地識(shí)別正確方向。
[0118]通過分析現(xiàn)成的相機(jī)[3](如手機(jī)、平板電腦、上網(wǎng)本、筆記本電腦和其他消費(fèi)性電子產(chǎn)品[I]中安設(shè)的攝像頭)采集到的圖像，可獲得色調(diào)或顏色的一些其它測量值、光密度或明暗度。圖像[20]可通過所述設(shè)備[I]中安裝的軟件進(jìn)行處理。分析特定測試生成的圖像所需的精確步驟和順序會(huì)發(fā)生變化，但一般來說，可能包括下列部分或全部步驟:
[0119](I)確定圖像中測試紙[32]和參考尺[25]的位置和方向。
[0120](2)確定測試紙上結(jié)果區(qū)域[24]的位置。
[0121](3)測量感興趣區(qū)域[24]的顏色或色調(diào)。
[0122](4)測量參考尺[25]上各個(gè)點(diǎn)的顏色或色調(diào)。
[0123](5)在感興趣區(qū)域的色調(diào)與參考尺上出現(xiàn)的尺度之間建立關(guān)聯(lián)。
[0124]接著，通過利用所述消費(fèi)性設(shè)備的其它功能及其連通性，所述軟件可存儲(chǔ)、顯示或分配該數(shù)據(jù)。所述軟件可向該數(shù)據(jù)中添加時(shí)間戳、用戶身份、地理位置或其它自定義信息，以供將來進(jìn)行分析和質(zhì)量控制。
[0125]所述軟件可上傳數(shù)據(jù)到中央數(shù)據(jù)庫，如實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)或其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫。所述軟件或數(shù)據(jù)庫可用于觸發(fā)某些操作，如回答單個(gè)測量值或趨勢識(shí)別出的問題、提醒用戶或其他有關(guān)各方測試結(jié)果或趨勢，或提供與所得測試結(jié)果相關(guān)的內(nèi)容(通過網(wǎng)絡(luò)、電子郵件或包括脫機(jī)通訊在內(nèi)的其它通訊系統(tǒng))。目標(biāo)信息包括基于測試結(jié)果的現(xiàn)在或未來某個(gè)時(shí)間的銷售、宣傳或促銷資料。
[0126]所述軟件可與所述設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)上的其它服務(wù)(如日歷)相集成，以便根據(jù)需要對(duì)定期測試模式作出提示。
[0127]所述軟件可用于校正或過濾圖像，以消除圖像上的電子噪聲或光學(xué)噪聲。本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)很多標(biāo)準(zhǔn)的噪聲濾波器很熟悉。而簡單的噪聲濾波器可能只包括回旋兩個(gè)數(shù)組。
[0128]所述軟件可控制圖像采集過程中所述設(shè)備的亮度、對(duì)比度、增益系數(shù)和閃光燈設(shè)置，以便得到最佳的后續(xù)處理圖像。
[0129]所述軟件可排除圖像中不包含有效數(shù)據(jù)的區(qū)域，以加快所述設(shè)備上的圖像處理速度。[0130]所述軟件可將彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像或其它形式的圖像，以加快所述設(shè)備上的圖像處理速度。
[0131]所述軟件可將圖像的部分或全部轉(zhuǎn)換成黑白圖像(二進(jìn)制數(shù)組)，以加快圖像處理速度，例如，在確定感興趣區(qū)域的位置和邊緣時(shí)。確定了圖像的相關(guān)部分且計(jì)算了所有必要的旋轉(zhuǎn)校正，所述軟件將還原部分或全部原始圖像文件，以便進(jìn)行更精細(xì)的圖像處理。
[0132]所述軟件可自動(dòng)濾除低品質(zhì)圖像，以產(chǎn)生有效結(jié)果。
[0133]所述軟件可在圖像采集過程中協(xié)助用戶采集合適的圖像，如準(zhǔn)確地對(duì)所述設(shè)備進(jìn)行定向并調(diào)節(jié)所述設(shè)備的焦距，以獲得足夠的照度。簡化該處理過程的一個(gè)方法是，顯示出展示測試紙和/感興趣區(qū)域輪廓的定向標(biāo)記或模板覆蓋。若圖像可在最快的時(shí)間內(nèi)處理至適用狀態(tài)，屏幕上會(huì)顯示正確的方向定位，圖像采集將自動(dòng)開始。這種互動(dòng)反饋可為模板、覆蓋或定向標(biāo)記的顏色改變，如從紅色(無合適圖像)變成綠色(有合適圖像)，從而避免顯示中出現(xiàn)額外的“雜波”。同樣，所述軟件可向用戶提供圖像采集成功的音頻或觸覺提示，如模擬“照相機(jī)快門聲”和簡單的“嗶嗶聲”，或啟動(dòng)所述設(shè)備內(nèi)部設(shè)置的振動(dòng)提示。
[0134]所述軟件還能向用戶提供所述測試的使用和操作信息，如預(yù)處理步驟、培養(yǎng)時(shí)間等，甚至強(qiáng)制用戶通過測試前后的圖像拍攝留置出足夠的培養(yǎng)時(shí)間。
[0135]所述軟件包括用于測定測試時(shí)長的倒數(shù)計(jì)時(shí)器。
[0136]利用測試紙外罩等上面對(duì)比鮮明的顏色和外罩的不同形狀可簡化圖像處理過程。若無外罩，或外罩顏色與測試紙顏色類似，需要在圖像采集過程中將測試紙放在顏色對(duì)比鮮明的背景內(nèi)。
[0137]所述軟件可從印在測試紙或包裝上的文本數(shù)據(jù)中、從所述設(shè)備的一維或二維條形碼[26]中，采集關(guān)于所用模板(或測試紙)及其有效期或敏感性批間變化等的相關(guān)信息。該數(shù)據(jù)可與最終測試結(jié)果一起存儲(chǔ)。該數(shù)據(jù)的采集可和測試圖像的采集同時(shí)進(jìn)行，或在測試圖像采集之前或之后實(shí)時(shí)進(jìn)行。實(shí)物位置(如帶條形碼標(biāo)記的物品)、患者或測試用戶的識(shí)別可采用類似過程，以加快數(shù)據(jù)輸入和減少輸入錯(cuò)誤。
[0138]通過上下左右全方位掃描，可將所述測試紙或外罩定位于圖像上，使其正好適用于大小基本合適的對(duì)象。所述測試紙(或外罩)的大小通常定義良好且所述測試紙或外罩具有高度可重復(fù)性，因此預(yù)先裝入了所述設(shè)備。所述外罩或測試紙上出現(xiàn)的特征或樣式變化，可用于驗(yàn)證識(shí)別。利用參考尺可形成具有高度重復(fù)性的用于圖像識(shí)別的圖像形狀/形式。
[0139]將所述測試紙或參考尺的已知尺寸和所述測試中觀察到的特征進(jìn)行比較，可估計(jì)圖像的尺度。
[0140]所述設(shè)備的定向可根據(jù)測試紙的任何不對(duì)稱、外罩形狀、外罩或測試紙上的印字或圖案[38]，或根據(jù)圖像中包含的包裝[34.35]或參考尺[25]進(jìn)行確定；或由用戶在采集圖像時(shí)確定。
[0141]標(biāo)準(zhǔn)的圖像處理算法可用于校正任何旋轉(zhuǎn)錯(cuò)位或歪斜。檢查圖像的某個(gè)區(qū)域(該區(qū)域應(yīng)具有對(duì)比強(qiáng)烈的直線邊緣，如外罩邊緣)和測定水平方向上的定向誤差，是校正旋轉(zhuǎn)錯(cuò)位最簡單的方法。接著，使用既定算法中的某個(gè)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的算法旋轉(zhuǎn)整個(gè)圖像，如完全旋轉(zhuǎn)或區(qū)域映射旋轉(zhuǎn)。完全旋轉(zhuǎn)的速度大約比區(qū)域映射旋轉(zhuǎn)的速度快六倍，但可能引起圖像畸變。
[0142]由于所述測試紙或外罩的邊界是根據(jù)對(duì)比度等標(biāo)準(zhǔn)確定的，因此可通過特定測試或外罩的幾何特性來識(shí)別含測試結(jié)果的感興趣區(qū)域。
[0143]在測試紙或結(jié)果窗口附近測得的圖像信息可排除在外，因?yàn)樵谶@些區(qū)域觀察到的通常大多是偽影。
[0144]將感興趣區(qū)域平均化，可大量減少數(shù)據(jù)上的噪聲，從而獲得更可靠的結(jié)果。而將感興趣區(qū)域[24]內(nèi)多個(gè)“子區(qū)域”平均化，則可能出現(xiàn)測量誤差。
[0145]為了將感興趣區(qū)域處理成一個(gè)或多個(gè)數(shù)值，進(jìn)而可將其與參考尺進(jìn)行比較或匹配，可使用所述軟件將感興趣區(qū)域內(nèi)或參考尺上的原始像素?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成紅、綠、藍(lán)三種分量。對(duì)于十分簡單的基于顏色的測試，這樣做即可。若所述測試中有可能出現(xiàn)各種各樣的顏色，或若這些顏色變化很微妙，需要先將數(shù)值轉(zhuǎn)換成與色彩知覺聯(lián)系更直接的尺度，如孟塞爾顏色系統(tǒng)、CIE顏色系統(tǒng)或LAB顏色系統(tǒng)。由于沒有絕對(duì)標(biāo)度，將實(shí)際轉(zhuǎn)換同這些系統(tǒng)進(jìn)行比較很困難，但通過將其與基于此表示法的系統(tǒng)進(jìn)行比較，同時(shí)將其與同一圖像中的參考尺[25]進(jìn)行比較，則可估計(jì)該數(shù)值在值域中的大概位置。
[0146]盡管上述測試中使用了漫反射光來檢查“測試紙”，但這一方法還適用于其它比色法，這些比色法可用于測量漫反射光或漫透射光，測試過程中，需要用到盛裝液體的藥瓶、試管或比色皿，其中，盛裝的液體本身就是彩色，或者，該液體會(huì)在所述消費(fèi)性電子設(shè)備[I]采集其圖像時(shí)在容器/器皿內(nèi)發(fā)生顏色變化。同樣，在測量漫反射系數(shù)時(shí)，表面或物質(zhì)的顏色可與參考尺相匹配，這一點(diǎn)也適用于使用相同方法達(dá)到其它科學(xué)或測試目的。
[0147]雖然以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)了解任何基于以上所述實(shí)施例進(jìn)行的變更依然在本發(fā)明范圍內(nèi)。例如，雖然本發(fā)明說明書部分介紹了如何基于固體基質(zhì)使用該測試裝置，但應(yīng)了解此方法同樣可用于測量藥瓶、電池或其它容器中含有的液體樣品。若通過容器的路徑長度固定且該容器放置在一個(gè)合適的背景內(nèi)(如一張白紙)，則可觀察到電池內(nèi)的顏色并將其與參考樣品進(jìn)行比較。同樣，可使用這種方法分析內(nèi)部可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)實(shí)驗(yàn)的孔板樣式，如96孔板或384孔板。該測試包括化學(xué)品測試(如通過游離氯與二乙基對(duì)苯二胺反應(yīng)生成紅色化合物進(jìn)行的游離氯檢測)或免疫測試(如酶聯(lián)免疫吸附測定法中辣根過氧化物酶形成的綠色有活性的酶)。
【權(quán)利要求】
1.一種活性測試裝置，該測試裝置包括: 帶試劑的接收器，其中，該試劑自身顏色或樣式會(huì)隨著所用試樣發(fā)生變化； 便攜設(shè)備，包括處理器和圖像采集裝置，其中，所述處理器用于處理所述圖像采集裝置采集的數(shù)據(jù)并輸出所用試樣的測試結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備包括手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)碼相機(jī)或筆記本電腦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述測試裝置可用于進(jìn)行免疫測試。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述測試裝置可用于進(jìn)行側(cè)流免疫層析。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述測試裝置可用于檢測軍團(tuán)菌。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述測試裝置可通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)和/或測試結(jié)果。
7.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述處理器可測量出現(xiàn)的顏色或樣式變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述測試裝置包括用于測量出現(xiàn)的顏色或樣式變化和計(jì)算測試結(jié)果的遠(yuǎn)程處理設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備可向所述遠(yuǎn)程處理設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)、接收并輸出計(jì)算好的測試結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其中，所述遠(yuǎn)程處理設(shè)備可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和/或測試結(jié)果。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述遠(yuǎn)程處理設(shè)備可用于存儲(chǔ)多個(gè)活性測試或便攜設(shè)備中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和/或測試結(jié)果。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備或遠(yuǎn)程處理設(shè)備可用于處理多個(gè)活性測試或便攜設(shè)備中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和測試結(jié)果，以計(jì)算一組或多組數(shù)值或參數(shù)。
13.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備可用于修改圖像，以優(yōu)化圖像的色彩表現(xiàn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備可用于校正或過濾圖像，以消除圖像上的電子噪聲或光學(xué)噪聲。
15.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備可用于排除圖像中無關(guān)緊要的部分，以減少處理時(shí)間。
16.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述處理器可用于濾除低品質(zhì)圖像。
17.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備可控制圖像采集過程中該設(shè)備的亮度、對(duì)比度、增益系數(shù)、色彩平衡和閃光燈設(shè)置，以便得到最佳的后續(xù)處理圖像。
18.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述處理器可進(jìn)行圖像采集后的亮度、對(duì)比度、銳度和色彩平衡校正。
19.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述處理器可將彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像或黑白圖像。
20.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備可用于比較兩個(gè)圖像并輸出至少部分基于該比較的測試結(jié)果。
21.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備可用于采集多個(gè)圖像，采集時(shí)，每個(gè)圖像的曝光設(shè)置不同。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備可用于合并多個(gè)圖像。
23.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述處理器可用于校正圖像的任何旋轉(zhuǎn)錯(cuò)位或歪斜。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中，所述處理器可用于測試任何旋轉(zhuǎn)錯(cuò)位或歪斜引起的誤差度，從而校正圖像。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中，所述誤差度可通過將圖像特征與所述接收器的已知幾何構(gòu)造進(jìn)行比較后測定。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)定向傳感器，根據(jù)定向傳感器發(fā)出的信號(hào)確定所述誤差度。
27.根據(jù)權(quán)利要求24-26中任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述測試裝置可用于阻止所述誤差度大于預(yù)定值時(shí)的圖像采集。
28.根據(jù)權(quán)利要求24-27中任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述測試裝置可用于阻止當(dāng)定向傳感器發(fā)出的信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)不在預(yù)定范圍內(nèi)或不是預(yù)定值的方向時(shí)的圖像采集。
29.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述處理器可用于累加可識(shí)別的感興趣區(qū)域內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)像素值。
30.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述處理器可用于確定測試線的位置。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的裝置，其中，所述處理器可用于在感興趣區(qū)域內(nèi)進(jìn)行峰值搜索。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中，所述處理器可通過峰高或峰面積對(duì)測試線或?qū)φ站€的大小進(jìn)行量化。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其中，所述量化后的大小可用于確定所述測試的濃度測量值。
34.根據(jù)權(quán)利要求32或33所述的裝置，其中，所述處理器可用于確定對(duì)照峰值，其中，測試峰值可通過比較對(duì)照峰值進(jìn)行確定。
35.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備可用于傳輸和/或存儲(chǔ)測試數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其中，所述關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)包括一個(gè)或多個(gè):圖像采集日期或時(shí)間；活性測試的地理位置數(shù)據(jù)；圖像采集裝置的設(shè)置數(shù)據(jù)；試劑數(shù)據(jù)；和用戶生成數(shù)據(jù)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其中，所述試劑數(shù)據(jù)包括一個(gè)或多個(gè):批號(hào)；有效期；和校正信息。
38.根據(jù)權(quán)利要求36或37所述的裝置，其中，所述試劑數(shù)據(jù)標(biāo)注在所述接收器上。
39.根據(jù)權(quán)利要求36-38中任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述試劑數(shù)據(jù)可被所述便攜設(shè)備識(shí)別。
40.根據(jù)權(quán)利要求36-39中任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述用戶生成數(shù)據(jù)包括電子數(shù)據(jù)表或數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、圖像或聲音文件，或打印或手寫文本。
41.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備可顯示用戶指示或指南，以便進(jìn)行所述測試和/或解釋測試結(jié)果。
42.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備包括用于測定測試時(shí)長的倒數(shù)計(jì)時(shí)器。
43.根據(jù)權(quán)利要求39所述的裝置，其中，所述試劑數(shù)據(jù)包括培養(yǎng)時(shí)間，其中，只有在測得所述培養(yǎng)時(shí)間結(jié)束后，所述便攜設(shè)備才允許用戶進(jìn)行圖像采集。
44.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述便攜設(shè)備可顯示定向標(biāo)記或模板覆蓋，該定向標(biāo)記或模板覆蓋展示了所述試劑的輪廓和/或一個(gè)(或多個(gè))感興趣區(qū)域。
45.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述處理器通過利用對(duì)比鮮明的顏色或區(qū)別明顯的對(duì)象，處理所述圖像采集裝置采集的數(shù)據(jù)并輸出測試結(jié)果。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的裝置，其中，對(duì)比鮮明的顏色或區(qū)別明顯的對(duì)象由所述接收器提供。
【文檔編號(hào)】G01N21/84GK103649731SQ201280022262
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月31日
【發(fā)明者】格雷厄姆·泰瑞, 安東尼·彼得·艾希布魯克, 尼爾·保爾沃特 申請(qǐng)人:阿爾巴蓋亞有限公司