CN102549426A - 利用摄像头的分析物定量测量仪器、方法及系统 - Google Patents

利用摄像头的分析物定量测量仪器、方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供分析物定量测量仪器及方法，其无需其他的设备而在利用摄像头拍摄分析物反应结果的同时，读取识别码，上述仪器包括：摄像头，拍摄分析物被注入进行反应后的分析物反应结果及将对分析物盒的识别码包含于一面的摄像头识别区域的分析物盒的上述摄像头识别区域；影像处理部，从上述摄像头所拍摄的上述分析物盒的摄像头识别区域的影像分离分析物反应结果影像和识别码影像；读取部，分别读取上述分析物反应结果及上述识别码影像；及控制部，利用上述识别码影像的读取结果处理上述分析物反应结果影像读取结果。

Description

利用摄像头的分析物定量测量仪器、方法及系统
技术领域
本发明涉及利用摄像头的分析物定量测量仪器、方法及系统，尤其涉及无需其他的设备而在利用摄像头拍摄分析物反应结果的同时，读取导出对所要分析的分析物的准确的分析结果所需的识别码的利用摄像头的分析物定量测量仪器及方法。
背景技术
随着人们对健康的关注度越来越高，开发出很多利用人体标本分析身体健康状态的技术。
其中，可通过用诊断盒分析微量人体标本而容易地检查健康状态。
在利用这样的诊断盒时，如图1所示，为了分析最终结果，采用诊断盒10显示标本中发生的抗原-抗体反应或酶反应的反应结果并用摄像头20拍摄上述结果进行分析的方法。
此时，为了获得准确的结果，需识别包括对各种诊断盒的有效信息在内的代码信息。
在现有技术中，为了识别这些代码信息，采用将代码设置为条码形式之后利用独立于摄像头外的另外的具备条码阅读器识别代码信息的方法。
因此，如图2所示，在现有技术中，采用利用摄像头220拍摄诊断盒210的反应结果并另外利用条码阅读器240读取代码230的方法。另一种方法是利用RFID单元识别代码的方法。
但是，在现有技术中利用条码阅读器或RFID单元时，除用于拍摄诊断盒的反应结果的设备之外，还需要用以读取代码的设备，因此，不仅难以达到分析装置小型化的目的，而且，还产生额外的费用。
另外，因需要读取代码的额外的动作，因此，不仅拖延分析时间，而且，操作也比较繁琐。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种利用摄像头的分析物定量测量仪器，其在通过影像拍摄分析标本的反应结果时，通过影像拍摄不仅拍摄标本反应结果，而且，还识别对分析物盒的代码信息。
本发明的另一目的在于，提供一种分析物盒，其在可拍摄影像的区域显示代码信息，以通过影像拍摄不仅拍摄标本反应结果，而且，还识别对分析物盒的代码信息。
为了达到上述目的，本发明第一实施例的利用摄像头的分析物定量测量仪器，包括：摄像头，拍摄分析物被注入进行反应后的分析物反应结果及将对分析物盒的识别码包含于一面的摄像头识别区域的分析物盒的上述摄像头识别区域；影像处理部，从上述摄像头所拍摄的上述分析物盒的摄像头识别区域的影像分离分析物反应结果影像和识别码影像；读取部，分别读取上述分析物反应结果及上述识别码影像；及控制部，利用上述识别码影像的读取结果处理上述分析物反应结果影像读取结果。
此时，读取部可包括用以读取上述分析物反应结果影像的第一读取部及用以读取上述识别码影像的第二读取部。
另外，还可包括存储与上述识别码对应的数据的存储部，以处理上述分析物反应结果影像的读取结果。
另外，上述分析物反应结果影像的读取结果可通过输出部或显示部输出。
为了达到上述目的，本发明第二实施例的利用摄像头的分析物定量测量仪器，包括：摄像头，以第一影像及第二影像依次拍摄分析物被注入进行反应后的分析物反应结果及将对分析物盒的识别码包含于一面的摄像头识别区域的分析物盒的上述摄像头识别区域；读取部，从上述摄像头所拍摄的第一影像读取上述分析物反应结果并从上述第二影像读取上述识别码影像；及控制部，利用上述识别码影像的读取结果处理上述分析物反应结果影像读取结果。
此时，上述读取部从上述分析物盒的一面的摄像头识别区域的第一假想区域提取上述分析物反应结果，并从上述分析物盒的一面的摄像头识别区域的第而假想区域提取上述识别码。
另外，上述第二假想区域可以是从上述摄像头所拍摄的第二影像中排除上述第一假想区域的剩余区域。
另外，上述识别信息由条码、彩色图案码、文字或数字中的至少一种构成。
上述识别码可包括上述分析物盒的生产批号信息(manufacturing lotinformation)，此时，上述控制部利用上述生产批号信息检验(calibration)上述分析物反应结果影像的读取结果，并通过显示部输出上述检验读取结果。
上述识别码可包括分析物盒的有效日期(expire date)，此时，上述摄像头在注入分析物之前拍摄上述识别码，而上述控制部在超过包含于上述识别码内的分析物盒有效日期时输出错误消息。
上述识别码可包括显示将在分析物盒中进行分析的分析物种类的分析物种类信息，此时，上述摄像头在注入上述分析物之前拍摄上述识别码，而上述控制部在上述分析物种类信息所表示的分析物种类不符合分析物定量测量仪器分析的分析物种类时输出错误消息。
为了达到上述目的，本发明第三实施例的用于利用摄像头测量血液内的分析物的量的分析物定量测量仪器的分析物盒，包括显示注入分析物进行反应的分析物反应结果的显示窗口，及对上述分析物盒的识别码，而上述显示窗口和上述识别码位于上述分析物盒的一面的摄像头识别区域内。
此时，用于定量测量的分析物可为抗原，而分析物反应结果可为抗原-抗体反应结果。此时，上述抗原可为肌红蛋白(Myoglobin)、肌酸激酶-MB(Creatine Kinase-MB，CK-MB)、肌钙蛋白I(Troponin I)、前脑钠素(Pro-BNP)或D-二聚体(D-dimer)。
另外，上述抗原可为肿瘤标记物(tumor marker)。例如，此肿瘤标记物可为复发性乳腺癌标记物CA15-3或直肠癌及胰腺癌标记物CA19-9或卵巢癌标记物CA125或直肠癌、肺癌、消化道癌及乳腺癌标记物CEA或前列腺癌标记物PSA或肝癌标记物AFP。
另外，上述摄像头识别区域分为第一假想区域及第二假想区域，并在上述第一假想区域具备上述显示窗口，在上述第二假想区域具备上述识别码。
另外，上述第一假想区域及上述第二假想区域可用可识别的线划分。
为了达到上述目的，本发明第四实施例的利用摄像头的分析物定量测量方法，包括：拍摄步骤，用摄像头拍摄分析物被注入进行反应后的分析物反应结果及将对分析物盒的识别码包含于一面的摄像头识别区域的分析物盒的上述摄像头识别区域；分离步骤，从上述摄像头所拍摄的上述分析物盒的摄像头识别区域的影像分离分析物反应结果影像和识别码影像；读取步骤，分别读取上述分析物反应结果及上述识别码影像；及处理步骤，利用上述识别码影像的读取结果处理上述分析物反应结果影像读取结果。
此时，在上述处理步骤，为处理上述分析物反应结果影像的读取结果，可利用存储于存储部的与上述识别码对应的数据。
为了达到上述目的，本发明第五实施例的利用摄像头的分析物定量测量方法，包括：第一步骤，用摄像头以第一影像及第二影像依次拍摄分析物被注入进行反应后的分析物反应结果及将对分析物盒的识别码包含于一面的摄像头识别区域的分析物盒的上述摄像头识别区域；第二步骤，从上述第一影像读取上述分析物反应结果；第三步骤，从上述第二影像读取上述识别码影像；及第四步骤，利用上述识别码影像的读取结果处理上述分析物反应结果影像读取结果。
为达到上述目的，本发明第六实施例的利用摄像头的分析物定量测量系统，包括：分析物盒，具备用以显示分析物被注入进行反应后的分析物反应结果的显示窗口，及具备于与上述显示窗口相同一面的摄像头识别区域的识别码；及分析物定量测量仪器，根据上述第一实施例或第二实施例的任何一种。
如上所述，本发明的利用摄像头的分析物定量测量仪器及方法，可利用一个摄像头识别分析物反应结果及代码信息，从而不仅可迅速完成标本分析，而且，无需具备其他的代码识别装置，可达到小型化的目的。
另外，本发明的利用摄像头的分析物定量测量仪器及方法，可利用一个摄像头识别分析物反应结果及代码信息，从而可通过软件的方式分析上述所识别的信息。
附图说明
图1为现有技术中所使用的分析物定量测量系统的示意图；
图2为表示现有技术的基本概念的示意图；
图3为表示本发明基本概念的示意图；
图4为本发明分析物盒的第一实施例的示意图；
图5为本发明识别码的各种实现方法的示意图；
图6为本发明分析物盒的第二实施例的示意图；
图7为本发明利用摄像头的分析物定量测量系统结构的示意图；
图8为本发明利用摄像头的分析物定量测量方法的第一实施例的示意图；
图9为本发明利用摄像头的分析物定量测量方法的第二实施例的示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明较佳实施例进行详细说明。但是，在详细说明本发明的过程中，若认为对相关已公开功能或结构的具体说明有碍于对本发明的理解，则将省略其详细说明。
在说明本发明的过程中，从人体采集并用于分析的标本内的分析物统一称为分析物(analyte)，而诊断盒统一称为分析物盒。另外，具备代码信息的代码统一称为识别码。但本发明的技术特征不受这些术语的限制。
图3为表示本发明基本概念的示意图。
如图所示，为了利用本发明的利用摄像头的分析物定量测量仪器分析分析物，在分析物盒300的相同一面具备分析物反应结果和识别码。
在此，分析物反应结果是指从血液等采集的分析物供应至分析物盒300并移动至分析物盒300的反应区域通过色谱法进行反应之后取得的反应区域的结果。
例如，若血液移动至反应区域并通过色谱法进行反应，则反应区域的颜色根据包含于血液的分析物质的浓度的不同而发生变化。此时，反应区域的变化的颜色就是分析物反应结果。
具体而言，分析物可为抗原，而分析物反应结果可为抗原-抗体反应结果。在此，抗原可为Myoglobin、Creatine Kinase-MB(CK-MB)、Troponin I、Pro-BNP或D-dimer。
另外，上述抗原可为肿瘤标记物。例如，此肿瘤标记物可为复发性乳腺癌标记物CA15-3或直肠癌及胰腺癌标记物CA19-9或卵巢癌标记物CA125或直肠癌、肺癌、消化道癌及乳腺癌标记物CEA或前列腺癌标记物PSA或肝癌标记物AFP。
但是，这只是一个示例，可对各种分析物进行分析，而且，由此产生的分析物反应结果也可以是各种各样的。
另外，识别码是指包含为取得对分析物反应结果的有效信息而需要的另外的代码值的信息。
例如，识别码可以是分析物盒300的生产批号信息。这样的分析物盒300的生产批号信息可用于检验(calibration)分析物反应结果的读取结果。
作为另一个示例，识别码可以是分析物盒300的有效日期(expire date)。包含有效日期的识别码用于决定分析物盒的使用与否。
如图5所示，实现识别码的方法有条码、彩色图案、数字或文字等多种。
若用摄像头310拍摄在其一面具备分析物反应结果和识别码的分析物盒300，则被摄像头310拍摄的影像通过处理器320的处理输出分析物的分析结果330。
图4为本发明分析物盒的第一实施例的示意图。
如图所示，分析物盒300包括用以注入分析物的注入口330、显示所注入的分析物的反应结果的显示窗口320及识别码40。
在此，显示窗口320是指分析物进行反应的反应区域。
为了利用摄像头取得分析物分析结果，显示窗口320和识别码340需在相同的一面。
但是，因摄像头需分别读取分析物反应结果和识别码，因此，较佳地，显示窗口320和识别码340隔开一定间距而设。
另外，识别码340位于在分析物盒300的一面中可被摄像头拍摄的区域。
如图5所示，识别码340可通过各种方法实现。
例如，可通过一维条码或二维条码的条码形式，或利用彩色图案的形式，或由数字构成的形式，或由文字构成的形式等各种方法实现。
图6为本发明分析物盒的第二实施例的示意图。
如图所示，图6的A表示标注有识别码340的分析物盒300中可被摄像头识别的假想区域600。
因此，识别码340需标注于可被拍摄的假想区域600内。在此，假想区域600可无需任何标记物，或根据不同的情况，用虚线等可识别的方法表示假想区域600。
但是，这样的假想区域600可在读取分析物反应结果或识别码的过程中，通过算法以各种方法被识别。
图6的B分为拍摄显示窗口320的分析物反应结果的第一假想区域610和拍摄识别码的第二假想区域620。
此时，可从被拍摄的影像的预设的第一假想区域610读取分析物反应结果，并从预设的第二假想区域620读取识别码。第二假想区域620可以是从所拍摄的影像中排除第一假想区域610的剩余区域。
在此，第一假想区域610及第二假想区域620没有任何标记物而在算法处理过程中被识别，或可以用一定的方法表示区域。
这样，根据划分分析物盒300的区域的方法，读取分析物反应结果及代码信息的过程存在差异。
图7为本发明利用摄像头的分析物定量测量系统仪器结构的示意图。
如图所示，利用摄像头的分析物定量测量仪器包括影像拍摄部710、影像处理部720、读取部730、存储部740、控制部750及输出部760。在此，影像拍摄部710一般可利用摄像头。
影像拍摄部710拍摄在其一面包括分析物反应结果及识别码的分析物盒300的一面。在此，拍摄是指一次性拍摄分析物盒300一面的情况。
影像处理部720从影像拍摄部710所拍摄的分析物盒300的一面的影像分离分析物反应结果影像和识别码影像。
分离分析物反应结果影像和识别码影像的方法可通过各种算法来实现。
例如，在如图6的A所示的假想区域中，根据位置分离分析物反应结果影像和识别码影像。将所拍摄的影像中位于中央的部分识别为分析物反应结果影像，并将相对位于边缘的部分识别为识别码影像。
另一种方法有，如图6的B所示，在将分析物盒300分为第一假想区域610和第二假想区域620的情况下，第一假想区域610被识别为分析物反应结果影像，而第二假想区域620被识别为识别码影像。第一假想区域610及第二假想区域620可在影像处理部720中预先设置。
读取部730分别读取分析物反应结果影像及识别码影像。
读取部730可分为用以读取分析物反应结果的第一读取部731和用以读取代码信息的第二读取部732。
控制部750利用识别码影像的读取结果处理分析物反应结果的读取结果并进行输出。此时，控制部750通过读取与从用以存储与识别码对应的信息的存储部740读取的识别码对应的信息取得对于分析物的有效信息。
具体而言，若识别码为分析物盒的生产批号信息，则控制部750利用从识别码读取的生产批号信息，检验分析物反应结果的读取结果。
另外，若识别码为分析物盒的有效日期，则控制部750根据影像拍摄部710所拍摄的识别码的读取结果，在超过有效日期时通过输出部760输出错误消息。
另外，若识别码为将要在分析物盒中进行分析的分析物的种类，则控制部750根据影像拍摄部710所拍摄的识别码的读取结果，在将要分析的分析物种类不符合分析物定量测量仪器所分析的分析物种类时通过输出部760输出不能分析的错误消息。
输出部760输出通过控制部750取得的对分析物的有效的最终结果。根据不同的情况，输出部760可称作显示部等各种术语。
另一种方法有，影像拍摄部710以第一影像及第二影像依次拍摄包括分析物反应结果及识别码的分析物盒的一面。
此时，第一影像及第二影像可以是相同的影像，另外，对于预设的一定区域可以是不同的影像。
第一映像可用作读取分析物反应结果的影像，而第二影像可用作读取识别码的影像。
读取部730从影像拍摄部710所拍摄的第一影像读取分析物反应结果影像，而从第二影像读取识别码。
此时，读取部730从预先设置的第一假想区域及第二假想区域提取分析物反应结果和识别码。
控制部750利用识别码影像的读取结果处理分析物反应结果的读取结果并进行输出。此时，控制部750通过读取与从用以存储与识别码对应的信息的存储部740读取的识别码对应的信息取得对于分析物的有效信息。
输出部760输出通过控制部750取得的对分析物的有效的最终信息。
图8为本发明利用摄像头的分析物定量测量方法的第一实施例的示意图。
如图所示，利用摄像头的分析物定量测量方法的第一实施例，首先通过影像拍摄部，即摄像头拍摄在其一面包括分析物反应结果和识别码的分析物盒的一面(S810)。
拍摄分析物盒的一面之后，从所拍摄的分析物盒的一面的影像，分离包含于低于区域的分析物反应结果影像和包含于第二区域的识别码影像(S820)。在此，第一区域及第二区域可预先设置。
分离分析物反应结果影像和识别码影像之后，读取第一区域的分析物反应结果(S840)。
另外，读取第二区域的识别码(S840)。
读取分析物反应结果及识别码之后，利用识别码影像的读取结果分析分析物反应结果的读取结果并输出反应结果(S850)。在此，通过分析分析物反应结果的读取结果输出反应结果是指，通过读取与从用以存储与识别码对应的信息的存储部740读取的识别码对应的信息取得对于分析物的有效信息。另外，取得对分析物的有效信息之后，通过输出部将其输出(S860)。
例如，在识别码中包含分析物盒的生产批号信息时，利用读取的生产批号信息检验分析物反应结果影像的读取结果，并输出经检验的分析物反应结果影像的读取结果。
在识别码中包含有效日期信息时，在注入分析物之前用摄像头拍摄第二区域的识别码并判断是否超过包含于识别码内的分析物盒的有效日期，而且，在超过有效日期时输出错误消息。
另外，在识别码中包含将在分析物盒中进行分析的分析物种类信息时，在注入分析物之前用摄像头拍摄识别码，而且，在从识别码读取的分析物种类不是将要分析的分析物种类时输出错误消息。
图9为本发明利用摄像头的分析物定量测量方法的第二实施例的示意图。
如图所示，利用摄像头的分析物定量测量方法的第二实施例，首先以第一影像及第二影像依次拍摄在其一面包含分析物反应结果及识别信息的分析物盒的上述一面(S910、S930)。在此，第一影像指第一区域影像，而第二影像指第二区域影像。
拍摄第一影像及第二影像之后，从上述第一影像读取分析物反应结果(S920)。
另外，从第二影像读取识别码(S940)。
因此，拍摄第一影像及第二影像之后，利用识别码影像的读取结果分析分析物反应结果的读取结果并计算反应结果(S950)。
此时，为了分析分析物反应结果的读取结果，可利用与存储于存储部的识别码对应的数据。
另外，输出计算出的反应结果，即对分析物的有效信息(S960)。
具体而言，在识别信息为分析物盒的有效日期、将表示要分析的分析物的种类的分析物种类信息及分析物盒的生产批号信息时，可通过如图8所示的过程实现。
上述实施例仅用以说明本发明而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、变形或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求的范围当中。

Claims (20)

1.一种分析物定量测量仪器，用于测量血液内的分析物的量，其特征在于，包括：
摄像头，拍摄血液被注入进行反应后的分析物反应结果及将对分析物盒的识别码包含于一面的摄像头识别区域的分析物盒的上述摄像头识别区域；
读取部，读取上述分析物反应结果及上述识别码影像。
2.根据权利要求1所述的分析物定量测量仪器，其特征在于：包括利用上述识别码影像的读取结果处理上述分析物反应结果影像读取结果的控制部。
3.根据权利要求1所述的分析物定量测量仪器，其特征在于：上述摄像头还包括同时拍摄上述分析物反应结果及上述识别码并分离上述摄像头所拍摄的分析物反应结果影像和识别码影像。
4.根据权利要求1所述的分析物定量测量仪器，其特征在于：上述摄像头分别以第一影像及第二影像依次拍摄上述分析物反应结果及上述识别码，而上述读取部从上述第一影像读取上述分析物反应结果，且从上述第二影像读取上述识别码。
5.根据权利要求1所述的分析物定量测量仪器，其特征在于：上述识别信息由条码、彩色图案码、文字或数字中的至少一种构成。
6.根据权利要求2所述的分析物定量测量仪器，其特征在于：上述识别码包括上述分析物盒的生产批号信息，而上述控制部利用上述生产批号信息检验上述分析物反应结果影像的读取结果。
7.根据权利要求1所述的分析物定量测量仪器，其特征在于：上述识别码包括分析物盒的有效日期，上述摄像头在注入血液之前拍摄上述识别码，而上述控制部在超过包含于上述识别码内的分析物盒有效日期时输出错误消息。
8.根据权利要求1所述的分析物定量测量仪器，其特征在于：上述识别码可包括显示将在分析物盒中进行分析的分析物种类的分析物种类信息，上述摄像头在注入上述分析物之前拍摄上述识别码，而上述控制部在上述分析物种类信息所表示的分析物种类不符合分析物定量测量仪器分析的分析物种类时输出错误消息。
9.根据权利要求4所述的分析物定量测量仪器，其特征在于：上述读取部从上述分析物盒的一面的摄像头识别区域的第一假想区域提取上述分析物反应结果，并从上述分析物盒的一面的摄像头识别区域的第而假想区域提取上述识别码。
10.一种分析物定量测量方法，用摄像头测量血液内的分析物的量，其特征在于，包括：
拍摄步骤，用摄像头拍摄血液被注入进行反应后的分析物反应结果及将对分析物盒的识别码包含于一面的摄像头识别区域的分析物盒的上述摄像头识别区域；及
读取步骤，分别读取上述分析物反应结果及上述识别码影像。
11.根据权利要求10所述的分析物定量测量方法，其特征在于：包括利用上述识别码影像的读取结果处理上述分析物反应结果影像读取结果的处理步骤。
12.根据权利要求10所述的分析物定量测量方法，其特征在于：上述拍摄步骤是同时拍摄上述摄像头识别区域内的上述分析物反应结果及上述识别码的步骤，且还包括分离上述所拍摄的分析物反应结果影像和识别码影像的步骤。
13.根据权利要求10所述的分析物定量测量方法，其特征在于：上述拍摄步骤是分别以第一影像及第二影像依次拍摄上述分析物反应结果及上述识别码的步骤，而上述读取步骤是从上述第一影像读取上述分析物反应结果，且从上述第二影像读取上述识别码的步骤。
14.根据权利要求11所述的分析物定量测量方法，其特征在于：上述识别码包括上述分析物盒的生产批号信息，而上述处理步骤包括利用上述生产批号信息检验上述分析物反应结果影像的读取结构的步骤。
15.根据权利要求10所述的分析物定量测量方法，其特征在于：上述识别码包括分析物盒的有效日期，而且，还包括利用摄像头在注入血液之前拍摄上述识别码的步骤，及在超过包含于上述识别码内的分析物盒有效日期时输出错误消息的步骤。
16.根据权利要求10所述的分析物定量测量方法，其特征在于：上述识别码包括表示将要在分析物盒中进行分析的分析物的种类的分析物种类信息，而且，还包括利用摄像头在注入血液之前拍摄上述识别码的步骤，及在上述分析物种类信息所表示的分析物种类不符合分析物定量测量仪器分析的分析物种类时输出错误消息的步骤。
17.一种用于利用摄像头测量血液内的分析物的量的分析物定量测量仪器的分析物盒，其特征在于，包括：显示注入分析物进行反应的分析物反应结果的显示窗口，及对上述分析物盒的识别码，而上述显示窗口和上述识别码位于上述分析物盒的一面的摄像头识别区域内。
18.根据权利要求17所述的分析物盒，其特征在于：上述摄像头识别区域分为第一假想区域及第二假想区域，并在上述第一假想区域具备上述显示窗口，在上述第二假想区域具备上述识别码。
19.根据权利要求17所述的分析物盒，其特征在于：上述识别码包括分析物盒的生产批号信息、分析物盒的有效日期及表示将要分析的分析物的种类的分析物种类信息中的至少一种。
20.一种分析物定量测量系统，用于测量血液内的分析物的量，其特征在于，包括：根据权利要求1所述的分析物定量测量仪器；及根据权利要求17所述的分析物盒。
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