CN106687963B - 包括光学传感器的设备、以及操作该设备的方法 - Google Patents

Abstract

一种包括光学传感器的设备，所述光学传感器具有以格栅形式布置的多个光敏单元，其中所述光学传感器被配置成使用所述光敏单元的第一子集捕获第一图像并且使用所述光敏单元的第二子集捕获第二图像，所述第二子集不包括所述第一子集中的任何光敏单元，其中所述设备被配置成使用至少一种光学字符识别算法来处理所述第一和第二图像。

Description

包括光学传感器的设备、以及操作该设备的方法

技术领域

本发明涉及一种在适于与注射装置一起使用的辅助装置中实施的光学传感器和控制系统。

背景技术

存在多种疾病需要通过注射药剂进行定期治疗。这种注射可以通过使用注射装置来进行，由医务人员或患者自己注射。作为一个示例，1型和2型糖尿病可以由患者自己通过注射胰岛素剂量来治疗，例如每天一次或多次。例如，预填充的一次性胰岛素笔可以用作注射装置。作为替代，可以使用可重复使用的笔。可重复使用的笔允许用新的药筒更换空药物筒。任一种笔可以带有一套一次性针，在每次使用之前更换。然后可以例如通过转动剂量旋钮并从胰岛素笔的剂量窗口或显示器观察实际剂量，在胰岛素笔处手动选择要注射的胰岛素剂量。

为了能够监视胰岛素注射，例如以防止对胰岛素笔的错误操作或者跟踪已经应用的剂量，期望测量与注射装置的状况和/或使用相关的信息，例如关于注射的胰岛素类型和剂量的信息。该信息通常由注射装置的用户手动记录。存在着一种需求，使用户减少参与监视药物剂量的给送，以减小用户的负担和错误的可能性，并且促进数据的电子存储和传输。此外，如果药物剂量被印刷在注射装置机构的一部分上并且由用户通过剂量窗口观察，则对于视力差的一些用户来说可能难以准确地确定剂量读数。这可能导致不正确的剂量给送。因此，存在着使这种注射装置更容易供视力差的人使用的需求。

比如在WO2011/117212中已经描述了提供一种辅助装置，该辅助装置包括用于将装置可释放地附接到注射装置的配接单元。该装置包括相机并且被构造成在通过注射笔的剂量窗口可见的捕获图像上执行光学字符识别(OCR)，由此确定已经被拨选到注射装置中的药剂剂量。

发明内容

本发明的第一方面提供一种包括光学传感器的设备，所述光学传感器具有以格栅形式布置的多个光敏单元，其中所述光学传感器被配置成：

使用所述光敏单元的第一子集捕获第一图像；以及

使用所述光敏单元的第二子集捕获第二图像，所述第二子集不包括所述第一子集中的任何光敏单元；

并且其中所述设备被配置成使用至少一种光学字符识别算法来处理所述第一和第二图像。

使用这样配置的设备允许使用单个光学传感器捕获两个图像。然而，这两个图像是不同的和分开的，可以用于增加光学字符识别算法的可靠性。特别是，在一个以上光敏单元有缺陷的情况下，具有两个分开捕获的图像减少了这些缺陷的负面影响。

光敏单元的第一子集可以包括格栅中的间隔排，并且光敏单元的第二子集可以包括格栅中的间隔排。这允许使用单个光学传感器捕获两个几乎相同的图像。

光敏单元的第一子集可以包括格栅中的间隔列，并且光敏单元的第二子集可以包括格栅中的间隔列。作为替代，光敏单元的第一子集可以包括格栅中的间隔行，光敏单元的第二子集可以包括格栅中的间隔行。这允许使用单个光学传感器捕获两个几乎相同的图像。

第一子集中的光敏单元都不可以共享边缘，并且第二子集中的光敏单元都不可以共享边缘。这也允许使用单个光学传感器捕获两个几乎相同的图像。

捕获和处理两个几乎相同的图像同时增加了系统的复原能力，特别是针对像素缺陷的复原能力。

光学传感器可以被配置成同时捕获第一和第二图像。在第一和第二子集中的光敏单元都不相同的情况下，这样的配置是可能的。这最小化了执行图像捕获处理所需的时间。

该设备可以被配置成：

使用第一光学字符识别算法来处理所述第一图像以产生第一结果；以及

使用第二光学字符识别算法来处理所述第二图像以产生第二结果。

使用两种不同的光学字符识别算法来处理第一和第二图像，增加了系统的复原能力。由于第一和第二图像几乎相同，所以从两个光学字符识别算法返回的结果应该是相同的。

第一和第二光学字符识别算法中的每一个都可以在它们各自的结果中产生置信值，并且设备可以被配置成组合来自第一光学字符识别算法和第二光学字符识别算法的置信值，以产生组合置信值。

该设备可以被配置成比较第一和第二结果，并且当两个结果相同时，使得该结果显示在设备的显示器上。

该设备可以被配置成：如果第一和第二结果不相同，则使光学传感器使用光敏单元的第一子集捕获新的第一图像，并且使用光敏单元的第二子集捕获新的第二图像。

该设备可以被配置成使用第二光学字符识别算法来处理新的第一图像，并且使用第一光学字符识别算法来处理新的第二图像。

该设备可以包括处理器，该处理器被配置成使用至少一种光学字符识别算法来处理第一和第二图像。

该设备可以是用于附接到药物输送装置的辅助装置。

本发明的第二方面提供一种操作包括光学传感器的设备的方法，所述光学传感器具有以格栅形式布置的多个光敏单元，所述方法包括：

使用所述光敏单元的第一子集捕获第一图像；

使用所述光敏单元的第二子集捕获第二图像，所述第二子集不包括所述第一子集中的任何光敏单元；和

使用至少一种光学字符识别算法来处理所述第一和第二图像。

该方法还可以包括：

使用第一光学字符识别算法来处理所述第一图像以产生第一结果；和

使用第二光学字符识别算法来处理所述第二图像以产生第二结果。

附图说明

现在将参考附图只是以举例的方式描述本发明的实施例，在附图中：

图1a示出注射装置的分解图；

图1b示出了图1a注射装置的一些细节的透视图；

图2a示出了可释放地附接到图1a注射装置的辅助装置的示意图；

图2b示出了可释放地附接到图1a注射装置的辅助装置的透视图；

图2c示出了可释放地附接到图1a注射装置的辅助装置的透视图；

图3a和图3b示出当将辅助装置(例如图2a、图2b和图2c的辅助装置)与注射装置一起使用时，各装置之间可能的功能分布；

图4示出了图2a辅助装置在附接到图1a注射装置的状态下的示意图；

图5示意性地示出了根据本发明的诸方面的光学传感器的一部分；

图6a和图6b示出了图5所示光学传感器的操作；

图7示出了图1a和图1b注射装置的剂量窗口的典型的后二值化图像；以及

图8是示出本发明一个实施例的示例性操作的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照与胰岛素注射装置一起使用的辅助装置来描述本发明的实施例。特别是，本发明被描述为实施在用于临时附接到胰岛素注射装置的辅助装置中，以便读取被拨选到装置中的胰岛素剂量值。然而，本发明不限于这种应用，并且同样可以被很好地与注射其它药剂的注射装置一起部署，或者与其他类型的具有打印或以其他方式显示的符号的医疗装置或非医疗装置一起部署，所述符号可以由本发明的设备读取。

图1a的注射装置1是预填充的一次性注射笔，其包括壳体10并且包含胰岛素容器14，针15可以固定到胰岛素容器14。针由内部针帽16和外部针帽17保护，外部针帽17又可以被帽18覆盖。从注射装置1注射的胰岛素剂量可以通过转动剂量旋钮12来选择，然后通过剂量窗口13显示所选剂量，例如以所谓的国际单位(IU)的倍数显示所选剂量，其中一个IU是约45.5微克纯结晶胰岛素(1/22mg)的生物学等价物。在剂量窗口13中显示的选定剂量的一个示例可以例如是30IU，如图1a所示。应当注意，所选择的剂量可以同样好地以不同方式显示，例如通过电子显示器显示。

转动剂量旋钮12产生机械咔嗒声，用以向用户提供听觉反馈。在剂量窗口13中显示的数字被印在套筒上，套筒包含在壳体10中并且与胰岛素容器14中的活塞机械地相互作用。当将针15刺入患者的皮肤部分中，然后推动注射按钮时，将从注射装置1注射显示窗口13中显示的胰岛素剂量。当注射装置1的针15在推动注射按钮11之后在皮肤部分中保持一定时间时，高比例剂量实际上被注射到患者的身体中。胰岛素剂量的注射还引起机械咔嗒声，然而该咔嗒声不同于当使用剂量旋钮12时产生的那些声音。

图1b示出了注射装置1的剂量按钮端的透视图。注射装置具有位于壳体10上邻近剂量旋钮12的导向肋70。注射装置1还具有位于壳体10上的两个缩进部52。它们可以相对于引导肋70对称。引导肋70和缩进部52用于将辅助装置(下面详细描述)固定在注射装置1上的正确位置。

注射装置1可以用于几个注射过程，直到胰岛素容器14是空的或者达到注射装置1的截止日期(例如，在第一次使用后28天)。

此外，在第一次使用注射装置1之前，可能需要执行所谓的“初始注射”以检查针未被阻塞，并从胰岛素容器14和针15去除空气，例如通过选择两个单位的胰岛素，然后在使针朝上地握住注射装置1的同时按压注射按钮11进行“初始注射”。

为了陈述简洁，在下文中，将示例性地假设所排出的剂量基本上对应于所注射的剂量，使得例如当提出接下来要注射的剂量时，该剂量等于要由注射装置1排出的剂量。然而，当然可以考虑排出的剂量和注射的剂量之间的差异(例如损失)。

图2a是可释放地附接到图1a注射装置1的辅助装置2一个实施例的示意图。辅助装置2包括壳体20，壳体20具有配接单元，配接单元被构造成抱住图1a的注射装置1的壳体10，使得辅助装置2紧紧地靠在注射装置1的壳体10上，但是仍然可从注射装置1移除，例如当注射装置1是空的并且需要更换时。图2a是高度示意性的，实际布置的细节在下面参照图2b描述。

辅助装置2包含用于从注射装置1收集信息的光学和声学传感器。如下所述，通过辅助装置2的显示单元21显示信息。注射装置1的剂量窗口13当附接到注射装置1时被辅助装置2挡住。

辅助装置2还包括三个用户输入换能器，这些换能器作为举例被示为按钮22。这些输入换能器22允许用户接通/断开辅助装置2，以触发动作(例如，引起与另一装置建立连接或与另一装置配对，以及/或者触发信息从辅助装置2到另一装置的传输)，或确认某事。

图2b是可释放地附接到图1a注射装置1的辅助装置2的第二实施例的示意图。辅助装置2包括壳体20，壳体20具有配接单元，配接单元被构造为抱住图1a注射装置1的壳体10，使得辅助装置2紧紧地靠在注射装置1的壳体10上，但是仍然可从注射装置1移除。

信息通过辅助装置2的显示单元21显示。注射装置1的剂量窗口13当附接到注射装置1时被辅助装置2挡住。

辅助装置2还包括三个用户输入按钮或开关。第一按钮22是电源开/关按钮，经该电源开/关按钮，可以例如接通和断开辅助装置2。第二按钮33是通信按钮。第三按钮34是确认或OK按钮。按钮22、33、34可以为机械开关的任何合适形式。这些输入按钮22、33、34允许用户接通/断开辅助装置2，触发动作(例如，引起与另一装置建立连接或与另一装置配对，以及/或者触发信息从辅助装置2到另一装置的传输)，或者确认某事。

图2c是可释放地附接到图1a注射装置1的辅助装置2的第三实施例的示意图。辅助装置2包括壳体20，壳体20具有配接单元，配接单元被构造为抱住图1a注射装置1的壳体10，使得辅助装置2紧紧地靠在注射装置1的壳体10上，但是仍然可从注射装置1移除。

通过辅助装置2的显示单元21显示信息。注射装置1的剂量窗口13当附接到注射装置1时被辅助装置2挡住。

辅助装置2还包括触敏输入换能器35。它还包括一个单个的用户输入按钮或开关22。按钮22是电源开/关按钮，通过该电源开/关按钮，辅助装置2可以例如接通和断开。触敏输入换能器35可以用于触发动作(例如，引起与另一装置建立连接或与另一装置配对，以及/或者触发信息从辅助装置2到另一装置100的信息传输)，或者用于确认某事。

图3a和图3b示出当将辅助装置(诸如图2a和图2b的辅助装置)与注射装置一起使用时装置之间可能的功能分布。

在图3a的组合图4中，辅助装置41(诸如图2a和图2b的辅助装置)确定来自注射装置40的信息，并将该信息(例如待注射的药剂的类型和/或剂量)提供给血糖监视系统42(例如，经由有线或无线连接)。

血糖监视系统42(其可以例如被实施为台式计算机、个人数字助理、移动电话、平板计算机、笔记本、上网本或超极本)保持患者迄今接收的注射的记录(基于排出的剂量，例如通过假设排出剂量和注射剂量相同，或者通过基于排出剂量来确定注射剂量，例如假设预定百分比的排出剂量没有被患者完全接收)。血糖监视系统42可以例如为该患者的下一次注射建议胰岛素的类型和/或剂量。该建议可以基于患者接收的一个以上过去注射的信息，以及由血糖仪43测量并且(例如，经由有线或无线连接)提供给血糖监视系统的当前血糖水平。其中，血糖仪43可以实施为分开的装置，其被配置成接收患者的小血液探针(例如在载体材料上)，并基于该血液探针确定患者的血糖水平。然而，血糖仪43也可以是至少暂时植入患者体内(例如植入患者眼睛中或皮肤下)的装置。

图3b是修改的组合图4'，其中图3a的血糖仪43已被包括在图3a的血糖监视系统42中，从而产生图3b的修改的血糖监视系统42'。图3a的注射装置40和辅助装置41的功能性不受该修改的影响。此外，组合成血糖监视系统42'的血糖监视系统42和血糖仪43的功能基本上不变，除了两者现在都被包括在同一装置中，因此不再需要这些装置之间的外部有线或无线通信。然而，血糖监视系统42和血糖仪43之间的通信在系统42'内发生。

图4示出了图2a、2b或2c的辅助装置2在附接到图1a注射装置1的状态下的示意图。

多个部件被包括在辅助装置2的壳体20中。这些部件由处理器24控制，处理器24例如可以是微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)，等等。处理器24执行存储在程序存储器240中的程序代码(例如软件或固件)，并且使用主存储器241例如存储中间结果。主存储器241还可以用于存储关于已执行的排出/注射的日志。程序存储器240可以例如是只读存储器(ROM)，并且主存储器可以例如是随机存取存储器(RAM)。

在诸如图2b所示的实施例中，处理器24与第一按钮22相互作用，经由该第一按钮22，辅助装置2可以例如接通和断开。第二按钮33是通信按钮。第二按钮可以用于触发与另一装置建立连接，或者用于触发向另一装置传输信息。第三按钮34是确认或OK按钮。第三按钮34可以用于确认呈现给辅助装置2的用户的信息。

在诸如图2c所示的实施例中，可以省略按钮33、34中的两个。相反，提供了一个以上电容传感器或其他触摸传感器。

处理器24控制目前表示成液晶显示器(LCD)的显示单元21，但是可以是任何其他类型的显示装置，例如电子墨水显示器显示单元21用于向辅助装置2的用户显示信息，例如有关注射装置1当前设置或者将进行的下一次注射的信息。显示单元21也可以被实现为触摸屏显示器，例如用于接收用户输入。

处理器24还控制光学传感器25，该光学传感器25能够捕获剂量窗口13的图像，在剂量窗口13中显示当前选择的剂量(通过印刷在被包含于注射装置1中的套筒19上的数字，这些数字能够通过剂量窗口13看见)。光学传感器25还可以能够从捕获的图像中识别字符(例如数字)，并将该信息提供给处理器24。作为替代，处理器24负责对捕获的图像执行OCR。处理器24可以被配置成执行两个以上不同的OCR过程，每个OCR过程使用不同的算法。

处理器24还控制诸如发光二极管(LED)29的光源以照亮剂量窗口13，在剂量窗口13中显示当前选择的剂量。漫射器可以用在光源的前面，例如由一块丙烯酸玻璃制成的漫射器。此外，光学传感器可以包括允许传感器25的视场包围整个剂量窗口13的透镜(例如，非球面透镜)。

处理器24还控制光度计26，该光度计26配置成确定注射装置1的壳体10的光学性质，例如颜色或阴影。光学性质可以仅存在于壳体10的特定部分中，例如被包括在注射装置1内的套筒19或胰岛素容器的颜色或颜色编码，该颜色或颜色编码例如可以通过壳体10中(和/或套筒19中)的另一个窗口看见。然后将关于该颜色的信息提供给处理器24，处理器24然后可以确定注射装置1的类型或被包含在注射装置1中的胰岛素的类型(例如具有紫色的SoloStar Lantus和具有蓝色的SoloStar Apidra)。作为替代，可以使用相机单元代替光度计26，然后可以向处理器24提供壳体、套筒或胰岛素容器的图像，以通过图像处理来确定壳体、套筒或胰岛素容器的颜色。此外，可以提供一个以上光源以改进对光度计26的读取。光源可以提供特定波长或光谱的光，以改进光度计26的颜色检测。光源的布置方式可以是例如通过剂量窗口13避免或减少不期望的反射。在一个示例实施例中，代替光度计26或除了光度计26之外，可以部署相机单元用以检测与注射装置和/或包含在其中的药剂相关的代码(例如条形码，其可以例如是一维或二维条形码)。该代码可以例如位于壳体10上或被包含在注射装置1中的药剂容器上，这仅仅是几个例子而已。该代码可以例如指示注射装置和/或药剂的类型，和/或其他属性(例如，到期日期)。

处理器24还控制声学传感器27(和/或从声学传感器27接收信号)，声学传感器27被配置成感测由注射装置1产生的声音。这种声音可以例如在通过旋转剂量旋钮12拨选剂量时和/或在通过按压注射按钮11排出/注射剂量时，和/或在执行预注射时产生。这些动作在机械上相似，但仍然发出不同的声音(对于指示这些动作的电子声音，情况也是如此)。声学传感器27和/或处理器24可以被配置成区分这些不同的声音，例如能够安全地识别出注射已经发生(而不是仅仅是初始注射)。

处理器24还控制声学信号发生器23，声学信号发生器23被配置成产生例如可以与注射装置1的操作状态相关的声学信号，例如作为对用户的反馈。例如，声学信号可以由声学信号发生器23发出，作为要注射的下一剂量的提醒，或者作为警告信号，例如在误用的情况下。声学信号发生器例如可以被实施为蜂鸣器或扬声器。除了声学信号发生器23之外或作为声学信号发生器23的替代，触觉信号发生器(未示出)也可以用于例如通过振动提供触觉反馈。

处理器24控制无线单元28，无线单元28被配置成以无线方式向另一装置发送信息，并且/或者从另一装置接收信息。这种传输可以例如基于无线电传输或光学传输。在一些实施例中，无线单元28是蓝牙收发器。作为替代，无线单元28可以被有线单元取代或补充，该有线单元被配置成例如经由电缆或光纤连接以有线方式向另一装置发送信息，并且/或者从另一装置接收信息。当发送数据时，可以显式或隐式地定义所传送的数据(值)的单位。例如，在胰岛素剂量的情况下，通常可以使用国际单位(IU)，或者所使用的单位可以明确地例如以编码形式传送。

处理器24从笔检测开关30接收输入，该笔检测开关30可操作以检测笔1是否存在，即，检测辅助装置2是否连接到注射装置1。

电池32通过电源31为处理器24和其他组件供电。

图4的辅助装置2因此能够确定与注射装置1的状况和/或使用相关的信息。该信息被显示在显示器21上以供装置的用户使用。该信息可以由辅助装置2本身处理，或者可以至少部分地提供给另一装置(例如血糖监视系统)。该信息也可以存储在装置2的主存储器241中。

图5示意性地示出了表示本发明实施例的光学传感器的一部分。为了便于表示，仅示出了传感器的一部分。通常，选择或设计光学传感器25，使得其具有足够数量的光敏单元(在本文中也称为光敏区域或像素)，以足够高的分辨率捕获数字套筒的单个图像，以便以期望的精度水平执行OCR处理。例如，一般认为64×48(水平×垂直)单元的格栅产生足够分辨率的图像。

然而，在本发明中，水平或垂直方向上的光敏单元的数量至少加倍。参考图5，并且继续上述示例，光学传感器25可以包括128×48个光敏单元的格栅。在该实施例中，光学传感器25可以是上述一般传感器的两倍宽，但是具有相同的高度。由于每个光敏单元独立地记录入射光并独立地发送信号，因此需要附加的功率和控制电路来单独寻址每个单元。为了简单起见，未示出控制电路。作为替代，光学传感器25可包括64×96个光敏单元的格栅，即，垂直方向上的单元数量加倍，光敏单元阵列的垂直尺寸相应增加。光敏单元在一个方向上数量加倍允许使用单个光学传感器捕获两个几乎相同的图像，这一点将在下面更详细地描述。

图6a和图6b示出了图5所示光学传感器25的操作。处理器24被配置成控制光学传感器25以使用光敏单元的不同子集捕获两个分开的图像。作为替代，可以控制光学传感器25以捕获单个图像，然后将来自不同像素子集的数据馈送到OCR算法，于是分析两个分开的图像。如图6a所示，控制光学传感器25以使用由黑色区域示出的奇数列(即，第一、第三、第五列等)捕获第一图像。控制传感器25以使用由白色区域示出的偶数列(即，第二、第四、第六列等)捕获第二图像。这产生了被观看的装置的两个图像，这两个图像或多或少相同，但是独立地产生。因为没有使用相同的光敏单元，所以可以同时捕获这两个图像，或者可以一个接一个地捕获这两个图像。

在图6b中，光敏单元被不同地分组。单元的第一子集(黑单元)包括奇数行的奇数列和偶数行的偶数列。单元的第二子集(白单元)包括奇数行的偶数列和偶数行的奇数列。与前述实施例一样，这产生被观察的装置的两个图像，这两个图像或多或少相同，但是独立地产生。因为没有使用相同的光敏单元，所以可以同时捕获这两个图像，或者可以一个接一个地捕获这两个图像。OCR算法可以被编程以分别调整奇数和偶数行/列中的未对准，例如通过将来自一些单元的图像数据水平或垂直地移位预定量。

由光学传感器25捕获的图像质量可能受到存在缺陷单元的影响。由于光敏单元两个子集产生的图像或多或少相同，所以大大减少了子集之一中的缺陷单元(甚至整列或整行的缺陷单元)的影响。

参考图6a和图6b描述的子集同样适用于垂直方向上的单元数目增加的光学传感器25。例如，单元第一子集可以包括奇数行，而第二子集包括偶数行。此外，本领域技术人员可以设计图6a和图6b所示之外的不同单元分组。

处理器24可以使用一个以上算法来分析图像并执行OCR处理。在一些实施例中，通过单个OCR算法顺序地处理所产生的两个图像。在一些其它实施例中，处理器24被配置成执行两个并行OCR过程，以便提供冗余并且改进所获得结果的置信水平。在这种情况下，两个图像中的每一个可以由两种算法中的一个不同算法处理。在另外的实施例中，两个图像中的每一个都可以由两种(或全部)OCR算法处理。在任何情况下，存在于两个图像中的每一个中的符号或诸符号由处理器识别。然后可以由处理器比较两个结果以改进结果的置信水平。

用于分析所捕获图像的OCR算法具有几个步骤。一种合适的算法使用以下过程：

·缺陷和不良像素校正

·光(曝光)校正

·失真和斜向校正

·二值化

·分割

·模式匹配

例如，曝光控制算法拒绝太亮或太暗的图片，并且使用调整过的曝光参数来拍摄新图片。数字可以打印在斜面上，以便于人们的识别和定位，但是如果该斜面被移除则可以更容易解码。由光学传感器捕获的图像通常是灰度图像。这些灰度图像将在“二值化”步骤中转换为黑白图像。图7示出了由光学传感器25捕获的注射装置1剂量窗口13的典型后二值化图像700。在一些实施例中，使用固定阈值在黑色和白色像素之间进行分离。灰度值等于或高于阈值的像素变为白色，灰度值低于阈值的像素在二值化图片中变为黑色。高阈值将导致伪像(在白色区域中的黑色部分)，而低阈值在一些情况下具有丢失部分数字的风险。在测试中，使用能够检测256个灰度值的传感器，阈值127显示良好的结果。“分割”步骤的目标是确定图像中每个可见或部分可见符号的确切位置。为了实现这个目标，该算法通过找到符号的边缘来定义可见符号的边界。

然后执行模式匹配过程以识别图像中的符号。每个符号的模板可以存储在存储器中，将这些图像与这些模板进行比较。在一种简单明了的方法中，可以逐像素地执行模式匹配。然而，这可能需要高计算能力。此外，该方法易于导致图像和模板之间的位置变化。在一些其他实施例中，执行特征识别过程。特征可以是水平线、垂直线或对角线、曲线、圆或闭合环等。这些特征可以在图像中被识别并与模板比较。

作为替代，该算法的模式匹配部分可以基于矢量比较过程。例如，模板可以是矢量的形式，用于描述每条黑色像素线(连续延伸)相对于延伸穿过模板中心的垂直线的位置和长度。所捕获的每个符号的二进制图像可以类似地转换成矢量并且依次与每个所存储模板进行比较，以找到最佳匹配。以及输出结果，该算法还可以输出表示结果置信水平的值。例如，结果可以是数字“18”，置信水平可以是99.9％。该算法还可以指示这些结果中的下一个最可能的值和置信值。例如，下一个最可能的结果可以是“10”，置信水平为0.05％。

上文的描述概述了一种可能的OCR算法。由光敏单元第一子集产生的图像可以由该OCR算法处理。处理器可以被配置成运行不同的OCR算法，例如基于隐马尔可夫模型，并且使用该不同的算法来处理由光敏单元第二子集产生的图像。

图8示出了举例说明处理器24在分析由光学传感器25捕获的图像中的示例性操作的流程图。

在步骤800中，由光学传感器25捕获剂量窗口13的第一和第二图像。可以在单个图像捕获操作中同时捕获这些图像，因为在两个子集中的每一个中不使用相同的光敏单元。在步骤802中，将表示第一图像的图像数据发送到处理器24。在步骤804中，处理器24使用第一OCR算法来分析表示第一图像的图像数据。在步骤806中，处理器输出第一OCR算法的结果。如上所述，该结果还可以包含置信值。该置信值可以基于例如所捕获图像中的数字能与所存储的模板数字匹配的程度。

在步骤808中，将表示第二图像的图像数据发送到处理器24。在步骤810中，处理器24使用第二OCR算法来分析表示第二图像的图像数据。在步骤812中，处理器输出第二OCR算法的结果。如上所述，该结果还可以包含置信值。步骤808-812可以与步骤802-806同时执行。作为替代，步骤808-812可以在步骤802-806之后执行。

在步骤814中，比较来自第一和第二OCR处理的结果(并可任选比较置信值)以检查它们是否对应。与每个结果相关联的置信值可以被聚合以产生新的增加的置信值。在步骤816中，假设第一和第二结果对应，则输出结果以在显示器21上显示，并且/或者存储在装置的存储器中，并且/或者传输。如果结果不相同，或者如果组合置信值低于阈值，则处理器24可以丢弃该结果，然后控制光学传感器25捕获另外的图像用于分析。如此捕获的新图像可以由执行初始分析的两个OCR算法中的另一个进行处理。

Claims (13)

1.一种包括光学传感器的设备，所述光学传感器具有以格栅形式布置的多个光敏单元，其中，所述光学传感器被配置成：

使用所述光敏单元的第一子集捕获第一图像；

使用第一光学字符识别算法来处理所述第一图像以产生第一结果；

使用所述光敏单元的第二子集捕获第二图像，所述第二子集不包括所述第一子集中的任何光敏单元；以及

使用第二光学字符识别算法来处理所述第二图像以产生第二结果。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述光敏单元的第一子集包括所述格栅中的间隔排，并且其中，所述光敏单元的第二子集包括所述格栅中的间隔排。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述光敏单元的第一子集包括所述格栅中的间隔列，并且其中，所述光敏单元的第二子集包括所述格栅中的间隔列。

4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述光敏单元的第一子集包括所述格栅中的间隔行，并且其中，所述光敏单元的第二子集包括所述格栅中的间隔行。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一子集中的光敏单元都不共享边缘，并且所述第二子集中的光敏单元都不共享边缘。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中，所述光学传感器被配置成同时捕获所述第一图像和所述第二图像。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中，所述第一光学字符识别算法和所述第二光学字符识别算法中的每一个在它们各自的结果中产生置信值，并且其中，所述设备被配置成组合来自所述第一光学字符识别算法和所述第二光学字符识别算法的置信值，以产生组合置信值。

8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述设备被配置成比较所述第一结果和所述第二结果，并且当所述第一结果和所述第二结果相同时，使得结果显示在所述设备的显示器上。

9.根据权利要求6所述的设备，其中，所述设备被配置成：如果所述第一结果和所述第二结果不相同，则使所述光学传感器使用所述光敏单元的第一子集捕获新的第一图像，并使用所述光敏单元的第二子集捕获新的第二图像。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述设备被配置成：

使用所述第二光学字符识别算法来处理所述新的第一图像；以及

使用所述第一光学字符识别算法来处理所述新的第二图像。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中，所述设备包括处理器，所述处理器被配置成使用至少两种光学字符识别算法来处理所述第一图像和所述第二图像。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中，所述设备是用于附接到药物输送装置的辅助装置。

13.一种操作包括光学传感器的设备的方法，所述光学传感器具有以格栅形式布置的多个光敏单元，所述方法包括：

使用所述光敏单元的第一子集捕获第一图像；

使用第一光学字符识别算法来处理所述第一图像以产生第一结果；

使用所述光敏单元的第二子集捕获第二图像，所述第二子集不包括所述第一子集中的任何光敏单元；以及

使用第二光学字符识别算法来处理所述第二图像以产生第二结果。

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