Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung für mit chemischen Substanzen gefüllte Proberöhren gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb. Prüfeinrichtungen dieser Art eignen sich vor allem zum Einsatz in biologischen und medizinischen Labors, wo sie beispielsweise zur Vorbereitung von zentrifugierten Blutproben u.Ä. für verschiedene Verarbeitungsschritte, z.B. für das Pipettieren, eingesetzt werden können. Stand der Technik
Bisher sind lediglich Prüfgeräte bekannt geworden, die auf Etiketten von Proberöhren angebrachte Balkencodes lesen. Es handelt sich dabei um Abwandlungen bekannter Lesegeräte, wie sie auf vielen Gebieten eingesetzt werden. Die besagten Prüfgeräte arbeiten daher ebenfalls mit reflektiertem Licht, was für das Lesen eines Balkencodes ausreicht, aber für eine weiter gehende Analyse nicht geeignet ist. Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemässes Prüfgerät anzugeben, das in weit über die bekannte Anwendung hinausgehender Weise auch den Inhalt der Proberöhre so weit analysiert, dass nachfolgende Verarbeitungsschritte automatisiert oder mindestens vereinfacht werden können. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung schafft die Voraussetzung für eine weit gehende Analyse des Inhalts von Proberöhren. Selbst bei durch Etiketten mehr oder weniger stark verklebten Proberöhren kann der Füllstand festgestellt werden und, falls es sich um eine zentrifugierte Blutprobe handelt, auch die Grenze des Blutkuchens und gegebenenfalls die Grenze zwischen Gel und Serum. Insbesondere wenn die erfindungsgemässe Prüfeinrichtung nach dem Verfahren gemäss Anspruch 13 betrieben wird, kann die Probe sehr weit gehend automatisch analysiert werden. Die Ergebnisse können z.B. zur Berechnung der in der Proberöhre enthaltenen Menge an Serum verwendet und zur Steuerung eines Pipettiergeräts herangezogen werden. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren, welche lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher erläutert. Es zeigen Fig. 1a eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Prüfeinrichtung mit abgenommenen Gehäuseteilen, mit der Haltevorrichtung in einer Prüfposition, Fig. 1b eine Seitenansicht entsprechend Fig. 1a, mit der Haltevorrichtung in einer Übergabeposition, Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemässe Prüfeinrichtung, Fig. 3 vergrössert eine Ansicht der Haltevorrichtung von unten und Fig. 4 einen Schnitt längs IV-IV in Fig. 1b und Fig. 3. Wege zur Ausführung der Erfindung
Die Prüfeinrichtung enthält in einem Gehäuse, von welchem nur die tragende Rückwand 1 dargestellt ist, eine Lichtquelle 2 mit einer Halogenlampe, der ein faseroptischer Querschnittswandler 3 nachgeordnet ist, welcher das Licht auf eine Proberöhre 4 und ihre unmittelbare Umgebung konzentriert, wenn sich eine die Proberöhre 4, die eine Probe enthält und gewöhnlich mit einem Zapfen verschlossen ist, haltende, als Greifer 5 ausgebildete Haltevorrichtung in Prüfposition befindet (Fig. 1a). Das Durchlicht wird von einer auf der der Lichtquelle 2 und dem Querschnittswandler 3 gegenüberliegenden Seite der Proberöhre 4 angeordneten elektronischen Farbkamera 6 aufgefangen.
Der Greifer 5 weist (s. a. Fig. 3, 4) zwei in einer Führung 7 mittels eines Ritzels 8 gegeneinander verschiebbar gelagerten Backen 9a, b auf. Jeder Backen trägt zwei Rollen 10a, b; c, d, von denen die Rollen 10c, d des Backen 9b mittels eines Elektromotors 11 über einen Zahnriemen 12 antreibbar sind. Der Zahnriemen 12 wirkt direkt auf die Rolle 10c, welche über ein Ritzel 13 auf die Rolle 10d einwirkt. Die Proberöhre 4 wird durch die Rollen 10a, b, c, d gehalten, welche sie zwischen ihren Umfangsflächen klemmen. Durch Drehen der Rollen 10c, d kann die Proberöhre 4 in verschiedene Winkellagen bezüglich ihrer Längsachse gebracht werden.
Die Führung 7 des Greifers 5 ist über eine Brücke 14 mit einem Gleitstück 15 einer Hubvorrichtung 16 starr verbunden. Das Gleitstück 15 ist längs vertikaler Führungsstangen 17a, b mittels eines Elektromotors 18, der über einen geschlossenen Riemen 19 auf dasselbe einwirkt, verschiebbar. Es nimmt dabei den Greifer 5 mit, sodass derselbe ebenfalls vertikal verschiebbar ist, und zwar zwischen der Übergabeposition (Fig. 1b) und der darüber liegenden Prüfposition (Fig. 1a).
Am Gleitstück 15 greift ein weiterer Riemen 20 an, welcher abwechselnd über fest stehende Rollen 21a, b und an einem verschiebbaren Block 22 gelagerte Rollen 21c, d läuft und dessen anderes Ende bezüglich der Rückwand 1 festgelegt ist. Am Block 22 greifen zwei ebenfalls an der Rückwand 1 verankerte Federn 23a, b an, welche auf denselben eine nach unten gerichtete Zugkraft ausüben. Die flaschenzugartige Konstruktion hat den Zweck, das Gewicht des Gleitstücks 15, der Brücke 14 und des Greifers 5 weit gehend auszugleichen, sodass der Elektromotor 18 nur wenig Kraft zum Heben und Senken der besagten Teile aufzubringen braucht.
Die Prüfeinrichtung weist ausserdem eine nicht dargestellte Recheneinheit auf, die sowohl der Auswertung der von der Farbkamera 6 aufgenommenen Bilder als auch der Steuerung der Prüfeinrichtung dient. Sie kann z.B. als eingebauter Hochleistungs-Mikroprozessor mit den erforderlichen Zusatzbausteinen ausgebildet sein. Sie kann jedoch auch extern sein.
Zur Prüfung wird die Proberöhre 4, die dabei in eine Halterung eingesteckt sein kann, mittels eines geeigneten Transportmittels, z.B. eines Transportbandes, in die Übergabeposition gebracht. Anschliessend wird der Greifer 5 mittels der Hubvorrichtung 16 aus der Prüfposition (Fig. 1a) abgesenkt, indem der geschlossene Riemen 19 durch den Elektromotor 18 entsprechend angetrieben wird. Sobald der Greifer 5 die Übergabeposition erreicht hat (Fig. 1b), werden mittels des Elektromotors 11 die beiden Backen 9a, b des Greifers 5 aufeinander zu geschoben, bis die Rollen 10a, b und 10c, d die Proberöhre 4 an der Aussenseite berühren und zwischen sich festklemmen (Fig. 3). Anschliessend wird der Greifer 5 mit der Proberöhre 4 mittels der Hubvorrichtung 16 wiederum in die Prüfposition angehoben (Fig. 1a).
Die Proberöhre 4 liegt nun im Bereich des von der Lichtquelle 2 ausgehenden und vom Querschnittswandler 3 konzentrierten Lichtstrahls. Sie wird zwischen den Rollen 10a, b; c, d so gehalten, dass sie weit gehend freiliegt, insbesondere ein schmaleres Untersuchungsfeld um ihre Längsachse völlig frei ist. Nun werden mit Verschlusszeiten von z.B. 1/5000 sec, 1/500 sec und 1/50 sec mittels der Farbkamera 6 Aufnahmen gemacht, d.h. auf Grund des empfangenen Bildes ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt und digitalisiert. Durch den Einsatz verschiedener Belichtungszeiten kann der Belichtungsgrad bei gleicher Farbtemperatur verändert werden, was vor allem für die Prüfung von mit Etiketten verklebten Proberöhren wichtig ist. Das Gesamtbild enthält das Bild der ganzen Proberöhre 4.
Für jedes Pixel und jede der Farben Rot, Grün und Blau wird eine Helligkeit 1 p (x, h, ? , T, F) als 8-bit-Zahl im Speicher der Recheneinheit abgelegt. Dabei bedeuten x die Breite, d.h. den Abstand (in Pixeln) vom linken Rand des Bildes, h die Höhe, d.h. den Abstand von seinem unteren Rand, ? den Drehwinkel, T die Belichtungszeit, bei denen die Aufnahme gemacht wurde, und F die Farbe. Die erste Aufnahme wird zuerst grob ausgewertet, indem vom Bildrand her die Schatten der Wände der Proberöhre 4, die den Rand ihres Bildes kennzeichnen, gesucht werden. Aus ihrer Lage wird in der Recheneinheit der Durchmesser der Proberöhre 4 ermittelt. In dieser Phase kann auch der Typ der Proberöhre 4, z.B. indem zusätzlich zum Durchmesser der Schatten des Zapfens derselben berücksichtigt wird, festgestellt werden.
Den weiteren Untersuchungen wird lediglich ein engeres Untersuchungsfeld zu Grunde gelegt, ein rechteckiger Ausschnitt aus dem Gesamtbild, das sich zwar über die ganze Länge der Proberöhre 4 erstreckt, aber auf eine Umgebung der Längsachse beschränkt, die deutlich schmaler ist als das Bild der Proberöhre. Aus den Helligkeiten 1 p (x, h, ? , T, F) im Untersuchungsfeld, dessen Breite einige zehn und dessen Länge einge hundert Pixel betragen kann, werden nun durch Maximum-, Minimum- bzw. Durchschnittsbildung über die Breite x die Grössen
1 max (h, T, F, ? ), 1 min (h, T, F, ? ), 1 mit (h, T, F, ? ) abgeleitet und ebenfalls im Speicher abgelegt. Sie bilden die Grundlage für die weitere Auswertung. Dieser Prozess der Herstellung von je drei Aufnahmen mit drei sich jeweils um einen Faktor zwischen 8 und 12, vorzugsweise 10 unterscheidenden Belichtungszeiten wird nun bei insgesamt 16 äquidistanten Drehlagen, d.h. bei Winkeln ? = 360/n, n=0, ..., 15 ausgeführt. Die Drehung der Proberöhre 4 erfolgt dabei so, dass die Rollen 10c, d durch den Elektromotor 11 gedreht werden. In die Bemessung dieser Drehung geht natürlich der vorher ermittelte Durchmesser der Proberöhre 4 ein.
Für die weitere Auswertung werden für jede Höhenposition die mittleren Helligkeiten weiter über die Farben gemittelt und auf diese Weise Gesamthelligkeiten
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erzeugt. Diese Grössen werden zunächst den weiteren Auswertungsschritten zu Grunde gelegt.
Dann werden für jeden Drehwinkel und die minimale Verschlusszeit von 1/5000 sec alle lokalen Maxima der Helligkeit L(h, ? , 1/5000) über die Höhe ermittelt und Unterschiede zwischen aufeinander folgenden Maxima, die eine Schwelle überschreiten, als Übergänge gekennzeichnet, deren Lage und andere Eigenschaften in einer Liste im Speicher der Recheneinheit abgelegt wird. Die Eigenschaften umfassen die Kennzeichnung positiv oder negativ. Ein Übergang wird als positiv gekennzeichnet, wenn die Helligkeit mit steigender Höhe abnimmt und als negativ, wenn sie zunimmt. Als weitere Eigenschaften werden die mittleren Helligkeiten 1 mit (h, 1/5000, F, ? ) unterhalb und oberhalb des Überganges abgelegt. Die Liste der Übergänge wird der weiteren Auswertung zu Grunde gelegt.
Durch die Beschränkung auf Maxima werden bei der Ermittlung der Übergänge örtlich begrenzte Störungen, wie sie z.B. durch Aufdrucke wie Balkencodes auf Etiketten verursacht werden, ausgefiltert.
Ist die Probe eine zentrifugierte Blutprobe, was den am meisten interessierenden Fall darstellt, so können auch die bekannten Eigenschaften der Probe für die Auswertung mit herangezogen werden. Eine derartige Probe enthält zuunterst in der Regel einen sehr dunklen Blutkuchen, auf welchen gewöhnlich ein mehr oder weniger trübes Gel folgt, das aber auch fehlen kann. Auf dieses folgt das verhältnismässig klare Serum, das von einer dunkleren Deckschicht abgeschlossen wird. Die Bestandteile der Probe verursachen also im Allgemeinen nur negative Übergänge, da die Transparenz von unten nach oben zunimmt. Eine Besonderheit stellt die Deckschicht am oberen Ende der Probe dar, welche einen kurzen, i.a. höchstens 2,5 mm langen, aber deutlichen Einbruch der Transparenz und damit der Helligkeiten und zugleich eine Farbänderung bewirkt.
Zur Bestimmung der Grenze des Blutkuchens wird zuerst die mittlere Helligkeit bei der maximalen Belichtung 1/50 weiter über den Drehwinkel gemittelt:
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und von dieser Funktion das Minimum ermittelt. Ausgehend von dessen Lage wird nach der Richtung zunehmender Höhe eine Stelle gesucht, wo die Differenz des Farbortes eine vorgegebene Schwelle überschreitet:
DELTA F(h, ? ) = ! [(r 1 -r 2 )<2> + (g 1 -g 2 )<2> + (b 1 -b 2 )<2>] > S K ,
wobei r 1 , r 2 etc. die Helligkeit in den einzelnen Farben an z.B. 20 Pixel in der Höhe voneinander beabstandeten Punkten darstellt. Von den ersten, tiefsten h-Werten, bei denen diese Bedingung erfüllt ist, wird das Minimum über den Winkel ? genommen, d.h. es wird der minimale Abstand vom unteren Ende ermittelt, bei welchem die Farbortdifferenz die Schwelle überschreitet. Dieser Wert wird als obere Grenze des Blutkuchens gespeichert.
Ein positiver Übergang zeigt immer einen unteren Etikettenrand an, da die Probe selbst im Wesentlichen nur negative Übergänge verursacht. Ein nachfolgender negativer Übergang zeigt in der Regel den oberen Rand der Etikette an. Er kann jedoch auch die Grenze Gel-Serum bedeuten. Da an dieser gewöhnlich ein Farbsprung auftritt, kann er von einem Etikettenrand gewöhnlich durch Vergleich der farbspezifischen Helligkeiten oberhalb und unterhalb des Überganges unterschieden werden.
Werden Etikettenränder nur bei einem Teil der Winkellagen festgestellt, kann die Auswertung ganz oder überwiegend auf die etikettenfreien Winkellagen konzentriert werden. Erstrecken sich Etiketten über alle Winkellagen, so sind von ihnen verdeckte Grenzen, insbesondere die Grenze Gel-Serum oft bei Belichtungszeit 1/5000 sec nicht auszumachen. In diesem Fall wird auf die bei längeren Belichtungszeiten ermittelten Helligkeiten zurückgegriffen, die dann wie oben beschrieben zur Ermittlung von Übergängen herangezogen werden. Nach der Deckschicht des Serums kann speziell gesucht werden, da sie wie erwähnt durch ein spezifisches Muster gekennzeichnet ist.
Die Methode, die bei der Auswertung der Übergänge verfolgt wird, z.B. zuerst Feststellung der Lage von Etiketten und gegebenenfalls Suche nach der Gel-Serum-Grenze und der Deckschicht im etikettenfreien Bereich oder zuerst Feststellung der Deckschicht, dann Suche nach der Gel-Serum-Grenze zwischen derselben und dem Blutkuchen, kann fest vorgegeben oder auch nach den Eigenschaften der zu erwartenden Proben ausgewählt werden. Zum Abschluss werden die Lagen der Übergänge, welche die Gel-Serum-Grenze und die Deckschicht und damit den Füllstand der Proberöhre kennzeichnen, herausgehoben und ihre Lage, ebenso wie die der Grenze des Blutkuchens, mittels einer vorher ermittelten Kalibrierung von Pixeln in Millimeter umgerechnet und als Ergebnis der Prüfung ausgegeben.
Schliesslich wird der Greifer 5 wieder in die Übergabeposition (Fig. 1b) abgesenkt und die Proberöhre 4 an die Transporteinrichtung zurückgegeben. Bezugszeichenliste
1 Rückwand
2 Lichtquelle
3 Querschnittswandler
4 Proberöhre
5 Greifer
6 Farbkamera
7 Führung
8 Ritzel 9a, b Backen 10a, b, c, d Rollen
11 Elektromotor
12 Zahnriemen
13 Ritzel
14 Brücke
15 Gleitstück
16 Hubvorrichtung 17a, b Führungsstangen
18 Elektromotor
19 Riemen 20 Riemen 21a, b, c, d Rollen 22 Block 23a, b Federn
Technical field
The invention relates to a test device for test tubes filled with chemical substances according to the preamble of claim 1 and a method for their operation. Test facilities of this type are particularly suitable for use in biological and medical laboratories, where they are used, for example, to prepare centrifuged blood samples and the like. for different processing steps, e.g. for pipetting, can be used. State of the art
So far, only test devices have become known which read bar codes attached to labels on test tubes. These are modifications of known reading devices as are used in many fields. Said test devices therefore also work with reflected light, which is sufficient for reading a bar code, but is not suitable for further analysis. Presentation of the invention
The invention is based on the object of specifying a generic test device which, in a manner which goes far beyond the known application, also analyzes the content of the test tube to such an extent that subsequent processing steps can be automated or at least simplified. This object is achieved by the features in the characterizing part of claim 1.
The invention creates the prerequisite for extensive analysis of the content of test tubes. Even with sample tubes that are more or less strongly glued by labels, the fill level can be determined and, if it is a centrifuged blood sample, the boundary of the blood cake and, if applicable, the boundary between gel and serum. In particular, if the test device according to the invention is operated according to the method according to claim 13, the sample can be analyzed to a very large extent automatically. The results can e.g. used to calculate the amount of serum contained in the sample tube and used to control a pipetting device. Brief description of the drawings
In the following, the invention is explained in more detail with reference to figures, which only represent an exemplary embodiment. 1 a shows a side view of a testing device according to the invention with the housing parts removed, with the holding device in a testing position, FIG. 1 b shows a side view corresponding to FIG. 1 a, with the holding device in a transfer position, FIG. 2 shows a top view of the testing device according to the invention, 3 shows an enlarged view of the holding device from below and FIG. 4 shows a section along IV-IV in FIGS. 1 b and 3. Ways of carrying out the invention
The test device contains in a housing, of which only the supporting rear wall 1 is shown, a light source 2 with a halogen lamp, which is followed by a fiber-optic cross-section converter 3, which concentrates the light on a test tube 4 and its immediate surroundings when the test tube is concentrated 4, which contains a sample and is usually closed with a pin, holding device designed as a gripper 5 is in the test position (FIG. 1a). The transmitted light is captured by an electronic color camera 6 arranged on the side of the test tube 4 opposite the light source 2 and the cross-sectional converter 3.
The gripper 5 has (see FIGS. 3, 4) two jaws 9a, b which are mounted in a guide 7 by means of a pinion 8 and can be displaced relative to one another. Each jaw carries two rollers 10a, b; c, d, of which the rollers 10c, d of the jaw 9b can be driven by means of an electric motor 11 via a toothed belt 12. The toothed belt 12 acts directly on the roller 10c, which acts on the roller 10d via a pinion 13. The test tube 4 is held by the rollers 10a, b, c, d, which they clamp between their peripheral surfaces. By rotating the rollers 10c, d, the test tube 4 can be brought into different angular positions with respect to its longitudinal axis.
The guide 7 of the gripper 5 is rigidly connected to a slide 15 of a lifting device 16 via a bridge 14. The slider 15 can be displaced along vertical guide rods 17a, b by means of an electric motor 18, which acts on it via a closed belt 19. It takes the gripper 5 with it so that it can also be displaced vertically, namely between the transfer position (FIG. 1b) and the test position above it (FIG. 1a).
A further belt 20 engages on the slider 15, which alternately runs over fixed rollers 21a, b and rollers 21c, d mounted on a displaceable block 22 and the other end of which is fixed with respect to the rear wall 1. At block 22, two springs 23a, b, which are also anchored to rear wall 1, act on the same and exert a downward pulling force thereon. The pulley-like construction has the purpose of largely compensating for the weight of the slider 15, the bridge 14 and the gripper 5, so that the electric motor 18 only needs to exert little force to raise and lower the said parts.
The test device also has an arithmetic unit, not shown, which serves both to evaluate the images taken by the color camera 6 and to control the test device. It can e.g. be designed as a built-in high-performance microprocessor with the necessary additional components. However, it can also be external.
For testing, the test tube 4, which can be inserted into a holder, is moved using a suitable means of transport, e.g. of a conveyor belt, brought into the transfer position. The gripper 5 is then lowered from the test position (FIG. 1 a) by means of the lifting device 16, in that the closed belt 19 is driven accordingly by the electric motor 18. As soon as the gripper 5 has reached the transfer position (FIG. 1b), the two jaws 9a, b of the gripper 5 are pushed towards one another by means of the electric motor 11 until the rollers 10a, b and 10c, d touch the test tube 4 on the outside and clamp between them (Fig. 3). The gripper 5 with the test tube 4 is then raised again into the test position by means of the lifting device 16 (FIG. 1a).
The test tube 4 now lies in the region of the light beam emanating from the light source 2 and concentrated by the cross-sectional converter 3. It is between the rollers 10a, b; c, d held in such a way that it is largely exposed, in particular a narrower examination field around its longitudinal axis is completely free. Now with shutter speeds of e.g. 1/5000 sec, 1/500 sec and 1/50 sec 6 pictures taken with the color camera, i.e. an electrical output signal is generated and digitized based on the received image. By using different exposure times, the degree of exposure can be changed at the same color temperature, which is particularly important for the inspection of sample tubes glued to labels. The overall picture contains the picture of the entire test tube 4.
For each pixel and each of the colors red, green and blue, a brightness of 1 p (x, h,?, T, F) is stored as an 8-bit number in the memory of the computing unit. X means the width, i.e. the distance (in pixels) from the left edge of the image, h the height, i.e. the distance from its lower edge,? the angle of rotation, T the exposure time at which the picture was taken, and F the color. The first picture is first roughly evaluated by looking for the shadows of the walls of the test tube 4, which mark the edge of their picture, from the edge of the picture. The diameter of the test tube 4 is determined from its position in the computing unit. In this phase the type of test tube 4, e.g. by taking into account the shadow of the peg in addition to the diameter thereof.
The further examinations are only based on a narrower examination field, a rectangular section of the overall image, which extends over the entire length of the test tube 4, but is limited to an environment of the longitudinal axis that is significantly narrower than the image of the test tube. From the brightnesses 1 p (x, h,?, T, F) in the examination field, the width of which can be a few ten and the length of which can be a hundred pixels, the sizes are now formed by forming the maximum, minimum or average over the width x
1 max (h, T, F,?), 1 min (h, T, F,?), 1 with (h, T, F,?) Derived and also stored in memory. They form the basis for further evaluation. This process of producing three shots with three exposure times each differing by a factor between 8 and 12, preferably 10, is now carried out with a total of 16 equidistant rotational positions, i.e. at angles? = 360 / n, n = 0, ..., 15 executed. The test tube 4 is rotated such that the rollers 10c, d are rotated by the electric motor 11. Of course, the diameter of the test tube 4 previously determined is included in the dimensioning of this rotation.
For further evaluation, the average brightnesses are further averaged over the colors for each height position and in this way overall brightnesses
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generated. These variables are initially used as the basis for the further evaluation steps.
Then, for each angle of rotation and the minimum shutter speed of 1/5000 sec, all local maxima of the brightness L (h,?, 1/5000) are determined via the height and differences between successive maxima that exceed a threshold are identified as transitions whose Location and other properties is stored in a list in the memory of the computing unit. The properties include the labeling positive or negative. A transition is marked as positive if the brightness decreases with increasing height and as negative if it increases. As further properties, the average brightnesses 1 are stored with (h, 1/5000, F,?) Below and above the transition. The list of transitions is used as a basis for further evaluation.
Due to the limitation to maxima, localized disturbances such as e.g. filtered out due to imprints such as bar codes on labels.
If the sample is a centrifuged blood sample, which is the most interesting case, the known properties of the sample can also be used for the evaluation. Such a sample usually contains a very dark blood cake, which is usually followed by a more or less cloudy gel, but which may also be missing. This is followed by the relatively clear serum, which is completed by a darker top layer. The components of the sample generally only cause negative transitions because the transparency increases from bottom to top. A special feature is the top layer at the top of the sample, which has a short, generally at most 2.5 mm long, but significant drop in transparency and thus brightness and at the same time a color change.
To determine the limit of the blood cake, the mean brightness at maximum exposure is first averaged 1/50 further over the angle of rotation:
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and determines the minimum from this function. Based on its location, a point is searched for in the direction of increasing height where the difference in color location exceeds a predetermined threshold:
DELTA F (h,?) =! [(r 1 -r 2) <2> + (g 1 -g 2) <2> + (b 1 -b 2) <2>]> S K,
where r 1, r 2 etc. indicate the brightness in the individual colors e.g. 20 pixels vertically spaced points. From the first, lowest h-values, at which this condition is fulfilled, the minimum over the angle? taken, i.e. the minimum distance from the lower end at which the color locus difference exceeds the threshold is determined. This value is stored as the upper limit of the blood cake.
A positive transition always indicates a lower label margin, since the sample itself essentially only causes negative transitions. A subsequent negative transition usually shows the top edge of the label. However, it can also mean the gel-serum limit. Since a color jump usually occurs at this, it can usually be distinguished from a label edge by comparing the color-specific brightnesses above and below the transition.
If label edges are only found in part of the angular positions, the evaluation can be concentrated entirely or predominantly on the label-free angular positions. If labels extend over all angular positions, hidden limits, especially the gel-serum limit, often cannot be made out with exposure times of 1/5000 sec. In this case, the brightnesses determined for longer exposure times are used, which are then used as described above to determine transitions. The top layer of the serum can be specifically searched for, as it is characterized by a specific pattern, as mentioned.
The method followed in evaluating the transitions, e.g. first determining the position of labels and, if necessary, searching for the gel-serum boundary and the top layer in the label-free area or first finding the top layer, then searching for the gel-serum boundary between the same and the blood cake, can be predefined or also according to Properties of the expected samples can be selected. Finally, the positions of the transitions, which characterize the gel-serum boundary and the top layer and thus the fill level of the test tube, are highlighted and their position, as well as that of the boundary of the blood cake, are converted into millimeters using a previously determined calibration of pixels and issued as the result of the test.
Finally, the gripper 5 is lowered again into the transfer position (FIG. 1b) and the test tube 4 is returned to the transport device. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 back wall
2 light source
3 cross-section converters
4 test tubes
5 grippers
6 color camera
7 leadership
8 pinions 9a, b jaws 10a, b, c, d rollers
11 electric motor
12 toothed belts
13 sprockets
14 bridge
15 slider
16 lifting device 17a, b guide rods
18 electric motor
19 belts 20 belts 21a, b, c, d rollers 22 block 23a, b springs