CN112334759A

CN112334759A - 一种用于检测样品中的分析物的检测方法

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Publication number: CN112334759A
Application number: CN201980045256.5A
Authority: CN
Inventors: M·伯格; S·韦策尔; D·西菲特; M·温克恩肯珀; V·蒂尔克
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2021-02-05
Also published as: US20210131973A1; BR112021000111A2; CA3104213A1; MA52952B1; JP2021530681A; KR20210028180A; MA52952A; EP3811061B1; ES2922311T3; EP3591385A1; TWI832873B; TW202016543A; JP7356490B2; EP3811061A1; WO2020007896A1; PL3811061T3

Abstract

本发明公开了一种用于检测至少一个样品(114)中的至少一种分析物的方法、计算机程序和设备。所述方法包括：a)提供至少一个移动设备(112)，所述移动设备具有至少一个相机(118)和至少一个照明源(120)；b)提供至少一个测试条(116)，所述测试条具有至少一个测试区(124)，所述测试区包含至少一种测试化学物(126)，所述测试化学物用于在存在所述分析物的情况下进行光学检测反应；c)将所述至少一个样品(114)施加至所述测试区(124)；d)捕获所述测试条(116)的至少一个区域(144)的多个图像(142)，所述区域(144)包括所述样品(114)所施加至的所述测试区(124)的至少一部分，所述捕获包括：d1)在将所述样品(114)施加至所述测试区(124)之前，在所述照明源(120)关闭的情况下捕获至少一个图像(142)；d2)在将所述样品(114)施加至所述测试区(124)之前，在所述照明源(120)开启的情况下捕获至少一个图像(142)；以及d3)在将所述样品(114)施加至所述测试区(124)之后，捕获至少一个图像(142)；e)通过使用在步骤d)中捕获的所述图像(142)，确定所述样品(114)中的分析物的浓度。

Description

一种用于检测样品中的分析物的检测方法

技术领域

本申请涉及一种用于检测样品中的分析物的检测方法。本发明进一步涉及一种计算机程序，该计算机程序具有用于进行根据本发明所述的方法的程序工具。此外，本发明涉及一种移动设备和试剂盒。根据本发明所述的方法、计算机程序、移动设备和试剂盒可用于医学诊断，以便定性地和/或定量地检测一种或多种体液中的一种或多种分析物。但是，本发明的其他应用领域也是可能的。

背景技术

在医学诊断领域，在很多情况下，必须检测体液（诸如血液、组织液、尿液、唾液或其他类型的体液）样品中的一种或多种分析物。待检测的分析物的示例包括葡萄糖、甘油三酯、乳酸盐、胆固醇或这些体液中通常存在的其他类型的分析物。必要时，可根据分析物的浓度和/或存在选择适当的处理方法。

通常，技术人员已知的设备和方法利用包括一种或多种测试化学品的测试元件，其在存在待检测的分析物的情况下，能够进行一种或多种可检测的检测反应，诸如光学可检测的检测反应。关于这些测试化学品，可以参考例如 J. Hoenes 等人：The TechnologyBehind Glucose Meters: Test Strips，Diabetes Technology & Therapeutics，第 10卷，增刊 1，2008 年，S-10 至 S-26。其他类型的测试化学品也是可能的，并且可用于进行本发明。

在分析测量中，特别是基于颜色形成反应的分析测量中，一项技术挑战在于评估由检测反应引起的颜色变化。除使用专用的分析设备诸如手持式血糖仪以外，近年来，通用电子设备诸如智能电话和便携式计算机的使用变得越来越普遍。WO 2012/131386 A1 公开了一种用于进行测定的测试装置，该测试装置包括：容纳试剂的容器，该试剂与施加的测试样品反应，发生颜色或图案变化；便携式设备，例如移动电话或膝上型计算机，包括处理器和图像捕获设备，其中处理器配置为处理由图像捕获设备捕获的数据并且输出所施加的测试样品的测试结果。

WO 2015/078954 A1 公开了一种用于测定体液中的至少一种分析物的浓度的方法、分析设备和分析系统。该方法包括：a) 将体液样品施加至测试载体；b) 利用至少一个光源照亮测试载体；c) 通过使用至少一个检测器接收测试载体所传送的光；d) 通过评估检测器产生的至少一个检测器信号来确定分析物的浓度。通过使用至少两种调制频率来调制所述至少一个光源。使用所述至少两种调制频率对检测器信号进行解调，以便生成至少两个解调的检测器信号，每个解调的检测器信号对应于调制频率的一者。该方法包括基于所述至少两个解调的检测器信号的比较进行故障检测。

US 2017/0343480 A1 描述了一种使用条带模块的便携式终端测量血糖水平的方法。该条带模块包括染色垫，该染色垫的颜色响应于施加至该染色垫的样品而发生变化。该条带模块还包括具有第一侧和第二侧的透明条。第一侧与第二侧相对。染色垫安装在透明条的第一侧，并且该透明条反射从位于第二侧附近的便携式终端的光源所提供的光，并且将光传输至染色垫。

US 2015/233898 A1 描述了一种测试条模块，其包括壳体、位于壳体中的测试条以及向下延伸穿过配合表面到达移动计算设备的表面的位置锚定件。位置锚定件具有与移动计算设备表面的特征相匹配的形状。

US 6 267 722 B1 描述了用于患者的医学诊断或风险评估的系统和方法。这些系统和方法设计为在医疗点诸如急诊室和手术室中采用，或在任何需要快速、准确的结果的情况下采用。这些系统和方法处理患者数据，特别是来自医疗点诊断测试或测定的数据，包括免疫测定、心电图、X 射线及其他此类测试，并且提供医学病况或风险的指示或者不存在医学病况或风险的指示。这些系统包括用于读取或评估测试数据的仪器以及用于将数据转换为诊断或风险评估信息的软件。

使用移动计算设备进行分析测量的可靠性和准确度通常取决于大量技术因素。具体地，市场上有大量具有相机的移动设备出售，它们具有不同的技术和光学特性，在分析测量必须考虑这些特性。例如，EP 3 108 244 A1 和 WO 2015/120819 A1 中公开了使用移动设备测量物理和生化参数，其中描述了一种测试条模块，该测试条模块包括壳体、位于壳体中的测试条以及向下延伸穿过配合表面到达移动计算设备的表面的位置锚定件。位置锚定件具有与移动计算设备表面的特征相匹配的形状。

此外，使用移动计算设备进行分析测量的可靠性和准确度通常在很大程度上取决于测量期间的光照和照明条件。例如，在 US 6,574,425 B1 中，调制光源发出光以照亮具有特定颜色和色泽的目标表面。利用光学检测器检测由目标表面反射的光。光学检测器的输出经过处理后反馈给光学检测器，以补偿由环境光、温度或其他外部因素引起的任何偏移，并且经过差分放大以生成指示目标表面的颜色和阴影的输出信号。然后利用同步检测器解调差分放大器的输出信号，以产生基本稳定的直流电压，该直流电压指示目标表面的颜色或色泽。在目标表面的色泽指示特定的可测量数量或质量（诸如分析物浓度）的情况下，使用查找表或数学公式将稳定的直流电压转换为相应的数量或质量测量值。在进行该转换时，将补偿由温度变化引起的调制光源强度的任何变化。

US 4,553,848 A 公开了一种用于检测和评估样本的光学特性的方法和设备，该方法和设备利用具有交替的亮相和暗相的光源、通过被检验的样本拾取来自光源的光的检测器以及对接收自检测器的信号进行积分和数字化的电路，该电路包括积分器并且可连接至检测器。在亮相的至少一部分和暗相的至少一部分期间，对检测器发出的信号进行积分。从亮相期间获得的积分中减去在暗相期间获得的积分以确定结果。用于对信号进行积分的积分器的用途类似于双重积分型模数转换器，用于将积分转换为数字信号。为了在积分和数字化阶段获得最高精度和简便性，在亮相或暗相的每个部分之后跟随一个测量电压时段，在此期间，将来自检测器的信号依次以相反的数学符号施加至单个积分器。在整个测量电压时段内进行积分，以得到总积分。

EP 1 912 058 A1 公开了一种用于检测和评估光信号的装置和方法。该布置具有混合器单元和光源，该混合器单元由两个不同的控制信号 (AN1, AN2) 产生光控制信号，并且该光源由光控制信号控制。信号源产生具有频率和强度的控制信号之一。将测量信号和控制信号提供给选频放大器。将输出信号 (A1, A2) 提供给评估单元，该评估单元对输出信号进行比较。根据比较结果，外部光线确定有关测量干扰的信息。还包括一项独立权利要求，其公开了一种用于检测和分析光信号以检测分析液中的分析物的方法。

尽管使用移动计算设备进行分析测量具有很多优势，但是仍然存在多项技术挑战。具体地，需要增强并且确保测量的可靠性和准确度。一个主要困难是环境光的存在和影响。当使用移动电话的相机时，分析测量的可靠性和准确度可能在很大程度上取决于捕获用于分析测量的测试条图像期间的照明条件。具体地，环境光可能对照明条件具有显著影响，例如，由于各种照明工具存在于不同的特定位置和/或取决于捕获图像的位置以及捕获图像时所处的白天或晚上的时间。特别地，环境光可能干扰对测试条的试剂区上形成的颜色的评估。

要解决的问题

因此，期望提供方法和设备，以解决使用移动设备诸如消费电子移动设备（具体地，非专门用于分析测量的多功能移动设备诸如智能电话或平板电脑）进行分析测量时的上述技术挑战。具体地，应提出确保测量的可靠性和准确度的方法和设备。

发明内容

这一问题通过具有独立权利要求的特征的用于检测至少一种样品中的至少一种分析物的检测方法、计算机程序、移动设备和试剂盒得以解决。在从属权利要求中列出了可以以隔离的方式或以任意组合的方式实现的有利实施例。

如下所用，术语“具有”、“包含”或“包括”或其任意语法变化形式以非排他性方式使用。因此，这些术语既可以指除了由这些术语引入的特征之外、在此上下文中描述的实体中不存在其他特征的情况，也可以指存在一个或多个其他特征的情况。作为示例，表述“A具有 B”、“A 包含 B”和“A 包括 B”既可以指这样的情况：其中除 B 之外，A 中不存在其他元素（即，A 仅且完全由 B 组成的情况）；又可以指这样的情况：其中除 B 之外，实体 A 中还存在一个或多个其他元素，诸如元素 C、元素 C 和 D 或甚至其他元素。

此外，应当注意，指示特征或元素可以存在一次或不止一次的术语“至少一个”、“一个或多个”或类似表述通常在引入相应的特征或元素时仅使用一次。在下文中，在大多数情况下，当提及相应的特征或元素时，尽管事实是相应的特征或元素可能存在一次或不止一次，但表述“至少一个”或“一个或多个”不会重复。

此外，如下所用，术语“优选地”、“更优选地”、“特别地”、“更特别地”、“具体地”、“更具体地”或类似的术语与可选特征结合使用，而不限制替代可能性。因此，由这些术语引入的特征是可选特征，并且无意以任何方式限制权利要求的范围。如技术人员将认识到的，本发明可以通过使用替代特征来进行。类似地，由“在本发明的实施例中”或类似表述引入的特征旨在是可选特征，而对本发明的替代实施例没有任何限制，对本发明的范围没有任何限制，并且对以这种方式引入的特征与本发明的其他可选或非可选特征相结合的可能性没有任何限制。

在第一方面，公开了一种用于检测至少一个样品中的至少一种分析物的检测方法。该方法包括以下步骤，这些步骤作为示例可以按照给定的顺序进行。然而，应当注意的是，不同的顺序也是可能的。此外，方法步骤中的一个或多个可进行一次或重复进行。另外，也可以同时或以时间上重叠的方式进行两个或更多个方法步骤。该方法可进一步包括未列出的步骤。

该检测方法包含以下步骤：

a) 提供至少一个移动设备，该移动设备具有至少一个相机和至少一个照明源；

b) 提供至少一个测试条，该测试条具有至少一个测试区，该测试区包含至少一种测试化学物，该测试化学物用于在存在分析物的情况下进行光学检测反应；

c) 将所述至少一个样品施加至测试区；

d) 捕获所述测试条的至少一个区域的多个图像，该区域包括样品所施加至的测试区的至少一部分，该捕获包括：

d1) 在将样品施加至测试区之前，在照明源关闭的情况下捕获至少一个图像；

d2) 在将样品施加至测试区之前，在照明源开启的情况下捕获至少一个图像；以及

d3) 在将样品施加至测试区之后，捕获至少一个图像；

e) 通过使用在步骤 d) 中捕获的图像，确定样品中的分析物的浓度。

如本文所用，术语“检测样品中的分析物”是广义的术语，并且将赋予其对于本领域普通技术人员来说普通和常规的含义，并且不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于定量地和/或定性地测定任意样品中的至少一种分析物。例如，样品可包括体液，诸如血液、组织液、尿液、唾液或其他类型的体液。例如，分析测量的结果可为分析物的浓度和/或待测定的分析物的存在与否。具体地，作为示例，分析测量可为血糖测量，因此分析测量的结果可为例如血糖浓度。

例如，在步骤 a) 中，可提供一种具有至少一个相机和至少一个照明源的移动设备。如本文所用，术语“移动设备”是广义的术语，并且将赋予其对于本领域普通技术人员来说普通和常规的含义，并且不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于移动电子设备，更具体地是指移动通信设备诸如蜂窝电话、智能电话。附加地或替代地，如下文所进一步详细概述，移动设备还可以指具有至少一个相机和至少一个照明源的平板计算机、膝上型计算机或任何其他类型的便携式计算机。

如本文所用，术语“相机”是广义的术语，并且将赋予其对于本领域普通技术人员来说普通和常规的含义，并且不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于具有至少一个成像元件的设备，该成像元件配置为用于记录或捕获空间分辨的一维、二维或甚至三维光学信息。作为示例，相机可包括至少一个相机芯片，诸如至少一个 CCD 芯片和/或至少一个 CMOS 芯片，该芯片配置为用于记录图像。例如，相机可为包括至少三种彩色像素的彩色相机。相机可为彩色 CMOS 相机。例如，相机可包括黑白像素和彩色像素。彩色像素和黑白像素可在相机内部进行组合。相机可包括至少一个彩色相机和至少一个黑白相机，诸如黑白 CMOS。相机可包括至少一个黑白 CMOS 芯片。相机通常可包括图像传感器，诸如像素的一维或二维阵列。作为示例，相机可在至少一个维度上包括至少 10 个像素，诸如在每个维度上包括至少 10 个像素。但是，应当注意的是，其他相机也是可行的。相机可为移动通信设备的相机。本发明具体适用于通常用于移动应用诸如笔记本计算机、平板电脑或具体地手机诸如智能电话的相机。因此，具体地，相机可以是移动设备的一部分，该移动设备除至少一个相机以外，还包括一个或多个数据处理设备，诸如一个或多个数据处理器。但是，其他相机也是可行的。除至少一个相机芯片或成像芯片之外，相机还可包括其他元件，诸如一个或多个光学元件，例如一个或多个镜头。作为示例，相机可为具有至少一个相对于相机固定地调节的镜头的定焦相机。但是，另选地，相机也可包括一个或多个可自动或手动调节的可变镜头。

相机具体地可以是彩色相机。因此，诸如对于每个像素，可提供或生成颜色信息，诸如三种颜色 R、G、B 的颜色值。更多数量的颜色值也是可行的，诸如每个像素四种颜色。彩色相机是技术人员所熟知的。因此，作为示例，相机芯片的每个像素可具有三个或更多个不同的颜色传感器，诸如彩色记录像素，如一个红色 (R) 像素、一个绿色 (G) 像素和一个蓝色 (B) 像素。每个像素诸如 R、G、B 的值可由像素记录，诸如为 0 至 255 之间的数值，取决于各自颜色的强度。作为示例，可使用四色组诸如 C、M、Y、K 等代替使用三色组诸如R、G、B。

如本文所用，术语“移动设备的照明源”是指移动设备的任意光源。术语“照明源”是指至少一种适于产生用于照亮物体的光的设备。如本文所用，术语“光”通常是指可见光谱范围、紫外光谱范围和红外光谱范围中的一种或多种中的电磁辐射。术语“可见光谱范围”通常是指 380 nm 至 780 nm 的光谱范围。优选地，在本发明中使用的光为可见光谱范围内的光。照明源可包括至少一个集成在移动设备中的发光二极管。特别地，照明源可为移动设备、特别是移动电话的背光。该移动设备可包括另外的照明设备，诸如至少一个照亮显示器的照明源和/或显示器可设计为另外的照明源本身。

照明源可具有两种状态，即开启状态和关闭状态；在开启状态下，照明源产生用于照亮测试条的光束；在关闭状态下，照明源关闭。如本文所用，术语“开启”是指照明源被激活和/或打开以照亮测试条。术语“关闭”是指照明源处于关的状态或主动关上。如上文所概述，在步骤 d1) 中，捕获至少一个图像，其中移动设备的照明源被关闭。这可以允许捕获仅包括环境光源的光强度并且与移动设备的照明源提供的照明无关的图像。在步骤 d2) 中，开启照明源，使得能够捕获第二图像，该图像包括来自环境光以及移动设备的照明源的照明两者的照明强度。

照明源可包括至少一个集成在移动设备中的发光二极管 (LED)。照明源可包括至少一个白光 LED。可使用短电流脉冲来控制白光 LED，使得白光 LED 可适于产生明亮的闪光。照明源可适于在图像捕获期间始终照亮测试条。与电子闪光灯相比，白光 LED 的闪光持续时间可达数百毫秒，这可以允许照明源在 LED 的闪光模式下捕获图像期间始终照亮测试条。另选地，LED 可适于在非闪光模式永久照亮测试条。

在步骤 b) 中，可提供具有至少一个测试区的至少一个测试条。如本文所用，术语“测试条”是广义的术语，并且将赋予其对于本领域普通技术人员来说普通和常规的含义，并且不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于配置为用于进行变色检测反应的任意元件或设备。测试条可特别地具有测试区，该测试区包含至少一种测试化学物，该测试化学物用于在存在分析物的情况下进行光学检测反应，以便检测所述至少一种分析物。作为示例，测试元件可包括至少一个基底，诸如至少一个载体，所述至少一个测试区施加于其上或集成在其中。作为示例，所述至少一个载体可以呈条形，从而使测试元件成为测试条。这些测试条通常得到广泛应用并且广泛可用。一个测试条可带有一个测试区或多个测试区，测试区具有其中包含的相同或不同测试化学物。可将至少一个样品施加至测试条。特别地，测试条可为顶部给料测试条，诸如测试条配置为用于在第二侧上施加至少一个样品并且进一步配置为用于进行变色检测反应以使得可在测试条的第一侧识别出颜色变化，具体地，测试条的第一侧布置为与第二侧相对。

如本文所用，术语“测试区”是广义的术语，并且将赋予其对于本领域普通技术人员来说普通和常规的含义，并且不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于测试化学物的相干量，例如一个区域，诸如具有一层或多层材料的圆形、多边形或矩形区域，其中测试区的至少一层中包含测试化学物。可存在其他层，其提供特定的光学特性诸如反射特性、提供用于散布样品的散布特性或提供分离特性诸如用于分离样品的颗粒组分（诸如细胞组分）。

如本文所用，术语“测试化学物”是广义的术语，并且将赋予其对于本领域普通技术人员来说普通和常规的含义，并且不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于一种化合物或多种化合物，诸如适于在存在分析物的情况下进行检测反应的化合物的混合物，其中检测反应可通过特定的方式诸如光学进行检测。检测反应具体地可以是分析物特定的。在本例中，测试化学物具体地可为光学测试化学物，例如变色测试化学物，其在存在分析物的情况下颜色变化。颜色变化具体取决于样品中存在的分析物的含量。作为示例，测试化学物可包含至少一种酶，诸如葡萄糖氧化酶和/或葡萄糖脱氢酶。另外，可存在其他组分，诸如一种或多种染料、介体等。测试化学物是技术人员所熟知的，并且可参考 J.Hoenes 等人：Diabetes Technology and Therapeutics，第 10 卷，增刊 1，2008 年，第10-26 页。但是，其他测试化学物也是可行的。

如本文所用，术语“分析物”是广义的术语，并且将赋予其对于本领域普通技术人员来说普通和常规的含义，并且不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于待检测和/或测量的一种或多种特定化合物和/或其他参数。作为示例，所述至少一种分析物可为参与代谢的化合物，诸如葡萄糖、胆固醇或甘油三酯中的一种或多种。附加地或替代地，可测定其他类型的分析物或参数诸如 pH 值。

如本文所使用，术语“图像”具体地可涉及但不限于通过使用相机记录的数据，诸如来自成像设备（诸如相机芯片的像素）的多个电子读数。因此，图像本身可包括像素，该图像的像素与相机芯片的像素相关。因此，当提及“像素”时，是指相机芯片的单个像素所生成的图像信息单位，或者直接指相机芯片的单个像素。图像可包括原始像素数据。例如，图像可包括 RGGB 空间中的数据、来自 R、G 或 B 像素之一的单色数据、Bayer 模式图像等。图像可包括评估后的像素数据，诸如全色图像或 RGB 图像。原始像素数据可例如通过使用去马赛克算法和/或滤波算法进行评估。这些技术是技术人员所熟知的。

术语“捕获至少一个图像”是指成像、图像记录、图像采集、图像捕获中的一种或多种。术语“捕获至少一个图像”可包括捕获单个图像和/或多个图像诸如一系列图像。所述至少一个图像的捕获可通过用户操作来启动，或者可例如在自动检测到相机的视野内和/或视野的预定扇区内存在至少一个物体时自动启动。这些自动图像采集技术在例如自动条形码读取器领域中（例如在自动条形码读取应用程序中）是已知的。

例如，在步骤 d) 中，可捕获测试条的至少一个区域的多个图像。所述测试条的至少一个区域可包括样品可施加至的测试区的至少一部分。特别地，如上文所概述，在步骤d) 中捕获的图像可用于例如在步骤 e) 中确定样品中的分析物的浓度。

此外，检测方法可进一步包括步骤 f)，该步骤比较步骤 d) 中在照明源开启和关闭的情况下捕获的相应图像，并且确定光强度差异。具体地，术语“相应图像”可以指但不限于物体诸如测试条的至少两个图像，其中所述至少两个图像中的一个在照明源开启的情况下捕获得到，并且其中所述至少两个图像中的另一个在照明源关闭的情况下捕获得到，优选其他条件保持不变。作为示例，可以对步骤 d1) 中捕获的至少一个图像与步骤 d2) 中捕获的至少一个图像进行比较。附加地或替代地，例如，可以对步骤 d3) 中捕获的至少一个图像与步骤 d1) 和/或步骤 d2) 中捕获的图像之一进行比较。特别地，步骤 f) 可包括确定有关在步骤 d) 中捕获的相应图像之间的光强度差异的信息。

此外，步骤 e) 可例如包括使用步骤 f) 的结果来确定样品中的分析物的浓度。具体地，在步骤 f) 中确定的光强度差异可用于样品中的分析物的浓度。因此，在确定样品中的分析物的浓度时，可考虑例如有关光强度差异的信息。

此外，步骤 f) 可例如包括：

f1) 对于待比较的每个图像，得出样品所施加至的测试区的部分的至少一个颜色信息项；

f2) 通过使用至少一种相机特定的转换函数，将颜色信息项转换为至少一个光强度信息项；以及

f3) 通过使用在照明源开启和关闭的情况下捕获的相应图像的光强度信息项，确定光强度差异。

如本文所用，术语“颜色信息项”是广义的术语，并且将赋予其对于本领域普通技术人员来说普通和常规的含义，并且不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于有关任意物体的颜色的指示或信息，例如在本例中为样品可施加至的测试区的至少一部分的颜色。作为示例，颜色信息项可通过使用用于在任意颜色坐标系中描述颜色的坐标来指示测试区的该部分的颜色。因此，所述至少一个颜色信息项具体地可暗示至少一个光度信息项，其指示照明的光强度，并且用一种或多种光谱灵敏度函数加权，诸如由相机或其组件（例如相机芯片和/或一个或多个滤光片，例如 R、G、B 滤光片）的光谱灵敏度决定的一种或多种光谱灵敏度函数。多种颜色坐标系是技术人员所熟知的，并且也可以在本发明的上下文中使用。特别地，颜色信息项可包括关于至少一个图像的多个或甚至所有像素的一个、多于一个或甚至全部颜色坐标的信息，该图像示出样品可施加至的测试区的至少一部分。作为示例，颜色信息项可以是数字信息。特别地，颜色信息项可以是或可以包括例如针对一个或多个颜色坐标（例如针对 R、G 和 B 中的一个或多个）在 0 至 255 范围内的至少一个数值。

作为示例，具体地在仅评估一个颜色坐标的情况下，颜色信息项可特别包含有关强度的信息。因此，作为示例，具体地在考虑和/或评估一个颜色坐标的情况下，颜色信息可以是或可以包括颜色通道或颜色坐标值，其中，作为示例，高值也可对应于高强度，并且低值可对应于低强度。一般而言，颜色的变化也可能伴随强度的变化。具体地，在这种情况下，上面列出的步骤 f1) 和 f2) 不一定是单独的方法步骤。因此，可至少部分地组合步骤f1) 和 f2)。

在一种简单的情况下，作为示例，颜色信息项可以是或可以包括已知在测试化学物的颜色变化或颜色形成反应期间发生最显著或最深刻的变化的颜色坐标值。作为示例，如果已知特定的测试化学物在用于检测分析物的颜色变化反应期间在蓝色光谱范围内最深刻地改变其色调，则可以使用蓝色坐标，并且颜色信息项可以是或可以包括针对图像内样品可施加至的测试区的至少一部分的所有像素或至少一组像素确定的蓝色坐标值。

如上所述，在子步骤 f2) 中，通过使用至少一种相机特定的转换函数，可以将颜色信息项转换为至少一个光强度信息项。如本文所用，术语“光强度信息项”是广义的术语，并且将赋予其对于本领域普通技术人员来说普通和常规的含义，并且不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于有关任意物体（例如在本例中为样品可施加至的测试区的至少一部分）的光强度的信息的指示，具体地为有关照明强度或曝光水平的信息的指示。作为示例，光强度信息项可以用曝光值 (EV) 诸如曝光水平来指示测试区的该部分的光强度。所述至少一个光强度信息项具体地可暗示至少一个信息项，该信息指示单位面积的辐射功率，诸如用 W/m² 或类似的单位来表示。特别地，可以通过使用至少一种相机特定的转换函数来得出光强度信息项。

如本文所用，术语“相机特定的转换函数”是广义的术语，并且将赋予其对于本领域普通技术人员来说普通和常规的含义，并且不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于一种数学运算，该数学运算用于描述将来自至少一个物体（具体地为样品可施加至的测试区的至少一部分）的照明或光强度转换为颜色信息（诸如转换为至少一个颜色信息项）时相机的任意动作或行为。相机特定的转换函数可具体取决于相机的技术特征，诸如成像芯片或一个或多个传感器、数据处理设备（诸如处理器）、光学元件（诸如一个或多个镜头）或相机的任何其他技术特征。

相机特定的转换函数可例如通过经验或半经验方式确定，并且作为示例，可以是预定的或者可通过一个或多个校准过程来确定，该确定过程也可以是该方法的一部分。因此，作为示例，可通过使用具有已知颜色坐标或已知颜色特性的一个或多个参比区来完全地或部分地确定相机特定的转换函数。为确定相机特定的转换函数，作为示例，可在一种或多种已知的照明条件（例如，具有一个或多个已知的强度）下照亮一个或多个参比区，并且颜色信息诸如至少一个颜色信息项可使用相机进行测量。从而可以确定所述至少一个颜色信息项与强度之间的关系。例如，可通过使用曲线、图形、解析转换函数、表格、矩阵或指示特定颜色信息项的强度值的任何其他方式中的一种或多种来确定或存储相机特定的转换函数，或反之亦然。作为示例，相机特定的转换函数可存储在数据存储设备诸如易失性或非易失性数据存储设备中。作为示例，可预先确定特定类型相机的相机特定的转换函数。因此，作为示例，可预先确定例如对于多个特定移动设备的多个相机特定的转换函数，并且该方法可暗示根据移动设备的类型，从多个相机特定的转换函数中选择适当的相机特定的转换函数。

此外，对于步骤 e)，可以将光强度差异转换为相应图像的颜色信息项的差异。特别地，可通过使用特定于相机特定的转换函数的逆函数，将光强度差异转换为相应图像的颜色信息项的差异。

特别地，相机特定的变换函数可以是非线性函数。作为示例，相机特定的变换函数可允许将例如以曝光值 (EV) 测量的光强度转换为颜色信息诸如 RGB 值。因此，相机特定的转换函数可例如为非线性光强度传递函数。附加地或替代地，作为示例，相机特定的变换函数可允许将例如以曝光值 (EV) 测量的光强度或曝光水平转换为颜色信息诸如 JPEG亮度。因此，相机特定的变换函数可例如为非线性曝光水平灵敏度函数。特别地，相机特定的转换函数可例如为非线性光强度传递函数和非线性曝光水平灵敏度函数中的一种或多种。

此外，子步骤或步骤 d3) 可包括至少两个另外的子步骤。特别地，d3) 可包括：

d3i) 在照明源关闭的情况下捕获至少一个图像；以及

d3ii) 在照明源开启的情况下捕获至少一个图像。

特别地，步骤 e) 可进一步包括使用在 d31) 和 d3ii) 中捕获的图像之间的光强度差异。因此，检测方法的步骤 e) 可另外包括使用在 d3i) 和 d3ii) 中捕获的图像之间的光强度差异来确定样品中的分析物的浓度。

此外，可重复进行步骤 d1) 至 d3) 中的一个或多个。特别地，重复进行步骤d1)、d2) 和/或 d3) 中的一个或多个可例如允许监测光学检测反应的动力学测量曲线。因此，检测方法可进一步包括监测光学检测反应的动力学测量曲线。

在检测方法的步骤 c) 中，具体地可将样品从与相机相对的一侧施加至测试区。测试条，具体地为顶部给料测试条，可相对于相机定位，使得测试区的一侧可面向相机，其中测试区的另一侧可避开或背对相机。特别地，可将样品施加至测试区的与相机相对或远离相机的一侧。

具体地，固持器可用相对于移动设备定位测试条。特别地，测试条可定位成使测试区与相机（特别是移动设备的相机）相距一定的距离。作为示例，移动设备可布置为使得相机可面向第一方向，例如向上方向，具体地面向测试区的第一侧，并且可将样品施加至测试区的第二侧，该第二侧与第一侧相对。因此，检测方法可包括使用固持器以相对于移动设备定位测试条，其中测试条定位成使测试区与相机相距一定的距离，其中相机可在测试区的第一侧，并且其中样品可从与第一侧相对的第二侧施加。

具体地，固持器可朝向第二侧开放，使得测试区可在第二侧露出。特别地，固持器可能不覆盖测试区的第二侧，使得在将样品施加至测试区的第二侧时，固持器可能不产生干扰或妨碍。此外，固持器可包括开口，使得测试区也可在第一侧露出。

此外，测试区可例如至少部分地半透明。特别地，在检测方法的步骤 e) 中，可确定穿过测试区照射到相机上的环境光的贡献。如本文所用，术语“半透明”是广义的术语，并且将赋予其对于本领域普通技术人员来说普通和常规的含义，并且不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于允许光线（具体地为入射光）通过物体的任意物体的特性或性质。其中半透明物体通常可透射光，从而允许大于 0% 的光通过，而半透明物体可进一步不完全透射入射光或环境光，从而允许小于 100% 的光通过。作为示例，半透明测试区可允许有限量的光通过测试区。具体地，入射光或环境光，例如，照射到测试区上的入射光，可至少部分地被测试区透射。特别地，测试区可例如透射高达 60% 的入射光。优选地，测试区可透射高达 40% 的入射光。更优选地，测试区可透射高达 30% 的入射光。具体地，测试区可例如透射 1% 至 60% 的入射光，优选透射 1% 至 40% 的入射光，更优选地透射 1% 至30% 的入射光。但是，透射率可能取决于入射光的光谱特性。此外，透射率可具体取决于测试区的状态或条件，诸如取决于测试区的干燥或湿润状态。因此，透射率可特别取决于测试区的润湿条件、湿度条件或潮湿条件，具体地取决于样品对测试区的润湿。作为示例，具体地，在干燥条件下的测试区可表现出比处于潮湿或湿润条件下的相同测试区（诸如施加有样品的测试区）更高的入射光透射率。作为示例，可针对可见光谱范围内的至少一个波长给出上述透射率值。

测试条可例如进一步包括参比区。特别地，参比区的至少一部分可例如由测试条的区域构成，具体地由测试条的区域（包括测试区的至少一部分）构成。因此，参比区和测试区可具体地以近距离布置，例如彼此相邻。

此外，参比区可不透明。具体地，术语“不透明”可以指但不限于不允许光通过该物体的任意物体的特征或特性。特别地，不透明的参比区可配置为使得入射光或环境光无法透过该参比区。作为示例，参比区可使小于 3%、优选小于 2%、更优选小于 1% 的环境光透过参比区。具体地，参比区可例如 100% 不透明，因此，作为示例，参比区可使 0% 的入射光或环境光透过参比区。

该检测方法的步骤 d) 可进一步包括子步骤 d4)，在该子步骤中，捕获参比区的至少一个图像。此外，可例如在步骤 e) 中考虑参比区的图像。

例如，参比区可包含至少一个白色区。特别地，白色区具体地为由参比区构成的白色区，可例如用于校准相机，诸如用于设置相机的白平衡。

该检测方法可进一步包括至少一个检查相机特定的特性的步骤。例如，可在检查相机特定的特性的步骤中确定相机特定的变换函数。在所述步骤中，还可以检查其他相机特定的特性，诸如颜色真实性。

在另一方面，公开了一种计算机程序，该计算机程序包括用于完全或部分进行检测方法的程序工具。因此，具体地，检测方法的步骤 d)、步骤 e) 和任选地步骤 f) 可由计算机程序进行。特别地，计算机程序包括程序工具，诸如计算机可执行指令，这些计算机可执行指令用于当计算机程序在计算机上或在计算机网络上（诸如在移动设备的处理器上）执行时完全或部分地进行检测方法。具体地，计算机可完全或部分地集成到移动设备中，并且计算机程序可具体地实现为软件应用程序。特别地，计算机程序存储在计算机可读数据载体上，例如存储在移动设备的存储器或数据存储设备上。但是，另选地，计算机的至少一部分也可位于移动设备之外。

本文进一步公开并且提出了一种具有存储在其上的数据结构的数据载体，在加载到计算机或计算机网络中之后，诸如在加载到计算机或计算机网络的工作存储器或主存储器中之后，该数据载体可执行根据本文所公开的一个或多个实施例的检测方法，例如步骤d) 和 e) 以及任选地 f)（包括可能的子步骤）。

本文进一步公开并且提出了一种具有存储在机器可读载体上的程序代码工具的计算机程序产品，以便在计算机或计算机网络上执行程序时，执行根据本文所公开的一个或多个实施例的检测方法，例如步骤 d) 和 e) 以及任选地 f)（包括可能的子步骤）。如本文所用，计算机程序产品是指作为可交易产品的程序。该产品一般可以任意格式（诸如纸质格式）存在，或在计算机可读数据载体上存在。具体地，计算机程序产品可分布在数据网络上。

最后，本文公开并且提出了一种调制数据信号，其包含可由计算机系统或计算机网络读取的指令，这些指令用于进行根据本文所公开的一个或多个实施例的检测方法，具体地用于进行上文所述或下文进一步描述的检测方法的一个或多个步骤，例如步骤 d) 和e) 以及任选地 f)（包括可能的子步骤）。

具体地，本文进一步公开了：

- 包括至少一个处理器的计算机或计算机网络，其中该处理器适于进行根据本说明书中所述的实施例之一的检测方法，例如步骤 d) 和 e) 以及任选地 f)（包括可能的子步骤），

- 计算机可加载数据结构，其适于当在计算机上执行数据结构时进行根据本说明书中所述的实施例之一的检测方法，例如步骤 d) 和 e) 以及任选地 f)（包括可能的子步骤），

- 计算机程序，其中该计算机程序适于当在计算机上执行该程序时进行根据本说明书中所述的实施例之一的检测方法，例如步骤 d) 和 e) 以及任选地 f)（包括可能的子步骤），

- 包含程序工具的计算机程序，所述程序工具用于当在计算机程序或计算机网络上执行所述计算机程序时进行根据本说明书中所述的实施例之一的检测方法，例如步骤 d) 和e) 以及任选地 f)（包括可能的子步骤），

- 包含根据前述实施例所述的程序工具的计算机程序，其中所述程序工具存储在计算机可读的存储介质上，例如步骤 d) 和 e) 以及可选的 f)，包括可能的子步骤，

- 存储介质，其中数据结构存储在该存储介质上，并且其中该数据结构适于在加载到存储设备的主存储装置和/或工作存储装置后执行根据本说明书中所述的实施例之一的检测方法，例如步骤 d) 和 e) 以及任选地 f)（包括可能的子步骤），以及

- 具有程序代码装置的计算机程序产品，其中程序代码工具可存储或存储到存储介质上，用于如果在计算机或计算机网络上执行程序代码装置时进行根据本说明书中所述的实施例之一的检测方法，例如步骤 d) 和 e) 以及任选地 f)（包括可能的子步骤）。

在本发明的另一方面，公开了一种移动设备。该移动设备包括：

I) 至少一个相机；

II) 至少一个照明源；以及

III) 至少一个处理器。

移动设备配置为用于与测试条结合进行根据本文所述（例如根据上文所述和/或下文所进一步描述的实施例中的任一个所述）的检测方法，该测试条具有至少一个测试区，其中该测试区包含在存在分析物的情况下进行光学检测反应的至少一种测试化学物。

对于本文所用的大多数术语及其可能的定义，可参考上文所述的或下文所进一步描述的检测方法的描述。

作为示例，处理器可包括用于完全或部分进行如上文所公开或如下文所进一步公开的检测方法的程序工具。具体地，该程序工具配置为用于进行检测方法的步骤 d) 和 e)以及任选地 f)。

在另一方面，公开了一种用于检测至少一个样品中的至少一种分析物的试剂盒。该试剂盒包括根据本发明所述的移动设备和至少一个测试条，该测试条具有至少一个测试区，该测试区包含至少一种测试化学物，该测试化学物用于在存在分析物的情况下进行光学检测反应。

对于本文所用的大多数术语及其可能的定义，可参考上文所述的或下文所进一步描述的检测方法的描述和/或移动设备的描述。

此外，试剂盒可包括至少一个用于将测试条相对于移动设备定位的固持器，其中测试条可由固持器定位成使测试区与相机相距一定的距离，其中相机可在测试区的第一侧，并且其中样品可从与第一侧相对的第二侧施加。

另外，固持器可朝向第二侧开放，使得测试区可在第二侧露出。具体地，固持器可配置为用于使测试区的第二侧不露出，以便样品可在不干扰固持器的情况下施加至测试区的第二侧。

特别地，固持器与测试条和移动设备可构成一个内部空间。该空间可例如被移动设备、固持器和测试条包围。具体地，固持器、测试条和移动设备可布置为使其可构成内部空间。此外，相机和照明源可面向内部空间。特别地，固持器可将测试条定位成使得照明源能够照亮测试区。

与用于分析测量的已知方法和设备相比，根据本发明所述的方法和设备可提供大量的优点。与本领域中已知的方法相比，本发明可提高检测样品中的分析物的方法的可靠性和用户友好性。具体地，与已知的应用程序或计算机程序相比，本发明可提高应用程序（例如包括用于检测样品中的分析物的计算机可执行指令的应用程序）的可靠性和用户友好性。特别地，本发明可确保在变化或不稳定的成像条件下实现对分析物的稳定检测。具体地，由于当测定结果时（具体地当检测样品中的分析物时）考虑到环境光的影响，因此本发明可使用移动设备的相机图像来提高应用程序或计算机程序的可靠性和准确度。

作为总结并且不排除其他可能的实施例，可以设想以下实施例：

实施例 1.一种用于检测至少一个样品中的至少一种分析物的检测方法，该方法包括：

c) 将所述至少一个样品施加至测试区；

d3) 在将样品施加至测试区之后，捕获至少一个图像；

实施例 2.根据前述实施例所述的方法，进一步包括：

a) 比较步骤 d) 中在照明源开启和关闭的情况下捕获的相应图像，并且确定光强度差异。

实施例 3.根据前述实施例所述的方法，其中步骤 e) 包括使用步骤 f) 的结果来确定样品中的分析物的浓度。

实施例 4.根据前两项实施例中任一项所述的方法，其中步骤 f) 包括：

f2) 通过使用至少一种相机特定的转换函数，将颜色信息项转换为至少一个光强度信息项；

实施例 5.根据前两项实施例所述的方法，其中对于步骤 e)，通过使用相机特定的转换函数的逆函数，将光强度差异转换为相应图像的颜色信息项的差异。

实施例 6.根据前两项实施例中任一项所述的方法，其中相机特定的转换函数是将颜色信息项转换为光强度信息项的非线性函数。

实施例 7.根据前三项实施例中任一项所述的方法，其中相机特定的转换函数是非线性光强度透射函数和非线性曝光水平灵敏度函数中的一种或多种。

实施例 8.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中步骤 d3 包括：

d3i) 在照明源关闭的情况下捕获至少一个图像；以及

d3ii) 在照明源开启的情况下捕获至少一个图像。

实施例 9.根据前述实施例所述的方法，其中步骤 e) 进一步包括使用在 d3i)和 d3ii) 中捕获的图像之间的光强度差异。

实施例 10.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中重复进行步骤 d1) 至d3) 中的一个或多个。

实施例 11.根据前述实施例所述的方法，其中监测光学检测反应的动力学测量曲线。

实施例 12.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中在步骤 c) 中，从与相机相对的一侧将样品施加至测试区。

实施例 13.根据前述实施例所述的方法，其中使用固持器相对于移动设备定位测试条，其中测试条定位成使测试区与相机相距一定的距离，其中相机在测试区的第一侧，并且样品从与第一侧相对的第二侧施加。

实施例 14.根据前述实施例所述的方法，其中固持器朝向第二侧开放，使得测试区在第二侧露出。

实施例 15.根据前两项实施例中任一项所述的方法，其中固持器包括开口，使得测试区在第一侧露出。

实施例 16.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中测试区至少部分地半透明，其中在步骤 e) 中，确定穿过测试区照射到相机上的环境光的贡献。

实施例 17.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中测试条进一步包括参比区，其中测试条的区域进一步包括参比区的至少一部分。

实施例 18.根据前述实施例所述的方法，其中参比区不透明。

实施例 19.根据前两项实施例中任一项所述的方法，其中方法步骤 d) 进一步包括：

d4) 捕获参比区的至少一个图像。

实施例 20.根据前述实施例所述的方法，其中对于步骤 e) 考虑参比区的图像。

实施例 21.根据前三项实施例中任一项所述的方法，其中参比区包含至少一个白色区。

实施例 22.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中方法进一步包括至少一个检查相机特定的特性的步骤。

实施例 23.一种包含程序工具的计算机程序，所述程序工具用于当在计算机或计算机网络上（具体地，在移动设备的处理器上）执行计算机程序时完全或部分地进行根据前述实施例中任一项的方法，具体地用于进行该方法的步骤 d)、e) 和任选地 f)。

实施例 24.一种移动设备，包括：

I) 至少一个相机；

II) 至少一个照明源；以及

III) 至少一个处理器，

其中移动设备配置为用于与测试条结合进行根据前述实施例中任一项所述的用于检测至少一个样品中的至少一种分析物的检测方法，该测试条具有至少一个测试区，该测试区包含至少一种在存在分析物的情况下进行光学检测反应的测试化学物。

实施例 25.根据前述实施例所述的移动设备，其中处理器包括程序工具，该程序工具用于完全或部分地进行根据提及方法的前述实施例中任一项的方法，具体地用于进行该方法的步骤 d)、e) 和任选地 f)。

实施例 26.一种用于检测至少一个样品中的至少一种分析物的试剂盒，该试剂盒包括根据提及移动设备的前述实施例中任一项的移动设备，该试剂盒进一步包括至少一个测试条，该测试条具有至少一个测试区，该测试区包含至少一种测试化学物，该测试化学物用于在存在分析物的情况下进行光学检测反应。

实施例 27.根据前述实施例所述的试剂盒，该试剂盒进一步包括至少一个用于将测试条相对于移动设备定位的固持器，其中测试条由固持器定位成使测试区与相机相距一定的距离，其中相机在测试区的第一侧，并且样品从与第一侧相对的第二侧施加。

实施例 28.根据前述实施例所述的试剂盒，其中固持器朝向第二侧开放，使得测试区在第二侧露出。

实施例 29.根据前两项实施例中任一项所述的试剂盒，其中固持器与测试条和移动设备构成一个内部空间，该空间由移动设备、固持器和测试条包围。

实施例 30.根据前述实施例所述的试剂盒，其中相机和照明源面向内部空间。

根据提及试剂盒的前述实施例中任一项所述的试剂盒，其中固持器定位测试条，使得照明源能够照亮测试区。

附图说明

优选地结合从属实施例，在随后对实施例的描述中将更详细地公开其他的可选特征和实施例。其中，如本领域技术人员将认识到的，各个可选特征可以以隔离的方式以及以任何任意可行的组合的方式来实现。本发明的范围不受优选实施例的限制。在图中示意性地描绘了各实施例。其中，这些图中相同的参考编号是指相同或功能上可比较的元件。

在图中：

图 1 示出用于进行根据本发明所述的检测方法的试剂盒的一个实施例的侧视图，该试剂盒包括移动设备；

图 2 示出图 1 所示的试剂盒的实施例的放大剖视图；

图 3 示出由移动设备的相机捕获的图像的一个实施例；

图 4A 和图 4B 示出环境光对测试区和参比区的颜色的影响的图形的实施例；

图 5A 和图 5B 示出相机特定的转换函数的图形的实施例；并且

图 6 和图 7 示出检测方法的一个实施例的流程图实施例。

具体实施方式

图 1 示出用于检测至少一个样品 114 中的至少一种分析物的试剂盒 110 的一个实施例的侧视图，该试剂盒包括移动设备 112 和测试条 116。如图 1 所示的移动设备112 包括至少一个相机 118、至少一个照明源 120 和至少一个处理器 122。测试条 116包括至少一个测试区 124，该测试区包含至少一种测试化学物 126，该测试化学物用于在存在所述分析物的情况下进行光学检测反应。此外，在图 1 中可通过三个虚线箭头示出光线的三个示例。第一个虚线箭头可指示从任意环境光源 128 诸如太阳、灯或任何其他光源照射到测试区 124 上的环境光或入射光。第二个虚线箭头可指示当照明源 120 开启时由照明源 120 发出的光。因此，第二个虚线箭头可指示仅在照明源 120 开启的情况下存在的光。如果照明源 120 关闭，则不存在由移动设备 112 的照明源 120 发出的光。第三个虚线箭头可指示照射到相机 118 上的光。具体地，如果照明源 120 关闭，则照射到相机118 上的光，例如由第三个虚线箭头指示的光，可包括通过测试条 116（例如通过测试区124）透射到相机 118 上的环境光或入射光。另选地，如果照明源 120 开启，则照射到相机118 上的光，例如由第三个虚线箭头指示的光，可包括通过测试条 116 透射的光以及由照明源 120 发出的光。特别地，如果照明源 120 开启，则照射到相机 118 上的光可例如被测试条 116 反射，诸如被测试区 124 和/或固持器 130 反射，其中固持器 130 可包含在试剂盒 110 中。

图 2 示出了如图 1 所示的试剂盒 110 的实施例的放大剖视图。特别地，示出具有测试区 124 的测试条 116，该测试区 124 包含至少一种测试化学物 126。作为示例，测试条 116 可包括基底或载体 132，其中作为示例，测试区 124 可施加至载体 132。如图 2所示，测试区 124 可例如包括多层，诸如用于均匀散布样品 114 的润湿层 134，用于过滤或分离样品 114 组分以用于随后的变色检测反应的滤器层 136，该变色检测反应可由测试化学物 126 进行。其他结构或层堆积也可能是可行的。作为示例，测试化学物 126 可布置为使得颜色变化可在测试区 124 的第一侧 138 被识别。特别地，第一侧 138 可布置成与测试区 124 的第二侧 140 相对，其中样品 114 可施加至测试区 124 的第二侧 140。具体地，相机 118 可布置为使其面向测试区 124 的第一侧 138。

图 3 示出由移动设备 112 的相机 118 捕获的图像 142 的一个实施例。作为示例，图像 142 可为测试条 116 的至少一个区域 144，该区域包括测试区 124 的至少一部分，其中测试区 124 可例如为半透明的。作为示例，区域 144 可进一步完全或部分地包括参比区 146，其中参比区 146 作为示例可不透明并且可包含至少一个白色区。

图 4A 和图 4B 示出了环境光对测试区 124 和参比区 146 的颜色的影响的图形的实施例。在图中，x 轴可指示时间 t，例如以秒为单位，并且 y 轴可指示颜色或反射率R。图 4A 中的图形示出环境光对测试区 124 的确定颜色或反射率的影响以及对参比区146 的确定颜色的影响。特别地，针对随时间推移的三种不同照明条件，以实线示出测试区124 的确定颜色或反射率 R，并且以虚线示出参比区 146 的确定颜色或反射率 R。作为示例，在第一照明条件下，可关闭环境光源 128，并且可以开启移动设备 112 的照明源 120。具体地，在图中，第一照明条件可在时间范围 t₁、t₃、t₅ 和 t₇ 中使用，其中 t₁ = 0 ≤ t <2 s、t₃ = 11 ≤ t < 18 s、t₅ = 32 ≤ t < 34 并且 t₇ = 39 ≤ t < 41 s。在第二和第三照明条件下，移动设备 112 的照明源 120 和环境光源 128 均可以开启。但是，在第三照明条件下，环境光可具有比第二照明条件下更高的亮度。具体地，在图中，第二照明条件可在时间范围 t₂ 中使用，其中 t₂ = 2 ≤ t < 11 s，并且第三照明条件可在时间范围 t₄和 t₆ 中使用，其中 t₄ = 18 ≤ t < 32 并且 t₆ = 34 ≤ t < 39 s。在图中，如图 4A 所示，测试区 124 在三种照明条件中的每种条件下，表现出不同的颜色（例如，不同的颜色坐标值）、不同的颜色特定强度或特定光谱颜色范围内的不同强度或者反射率。特别地，在第一照明条件下确定的测试区 124 的第一颜色 148 的亮度可低于第二照明条件下确定的测试区 124 的第二颜色 150 和第三照明条件下确定的测试区 124 的第三颜色 152。另外，确定的测试区 124 的第三颜色 152 可亮于确定的第二颜色 150。因此，照明条件可能直接影响测试区 124 的确定颜色。但是，从图 4A 所示的图形中可以看出，参比区 126 的确定颜色 154 可能与照明条件无关。

应当注意，给定的时间规格，例如附图说明中所述的时间范围的特定时间，出于示例性目的给出，并且因此用于说明可能的实施例，而不应解释为限制本发明的范围。

图 4B 中的图形示出环境光和照明源 120 开启或关闭以及样品 114 施加或不施加至测试区 124 的组合对测试区 124 的确定颜色以及参比区 146 的确定颜色的影响。特别地，针对不同照明条件以及样品 114 施加或未施加至测试区 124，以实线示出测试区 124 的确定颜色或反射率 R，并且以虚线示出参比区 146 的确定颜色或反射率 R。具体地，在图中，在时间 0 ≤ t < 32 s 期间，未将样品 114 施加至测试区 124。随后，在时间 32 ≤ t < 38 s 期间，将样品 114 施加至测试区 124，并且变色检测反应可由测试化学物 126 进行。在随后的时间 38 ≤ t < 86 s 期间，将样品施加至测试区 124，并且变色检测反应可能已终止。作为示例，示例应用可能在一秒或更短的时间范围内完成。样品可能渗透到测试化学物 126 中，并且可能发生具有其特征反应动力学的变色检测反应。在图 4B 中，同样可使用三种不同的照明条件，其中，图 4B 中使用的照明条件不同于图 4A中使用的照明条件。

特别地，在图 4B 中使用的第一照明条件下，移动设备 112 的照明源 120 开启并且环境光源 128 也开启，其中在该图中，环境光源 128 可能仅能够适应“开”和“关”两个阶段。图 4B 中使用的第一照明条件可用于时间范围 t₁'、t₄' 和 t₇' 中，其中 t₁' = 0≤ t < 5 s、t₄' = 16 ≤ t < 58 s 并且 t₇' = 75 ≤ t < 82 s。在第二照明条件下，照明源 120 关闭，而环境光源 128 开启。第二照明条件可具体地用于时间范围 t₂'、t₅' 和t₈' 中，其中 t₂' = 5 ≤ t < 13 s、t₅' = 58 ≤ t < 68 s 和 t₇' = 75 ≤ t < 82 s。在第三照明条件下，照明源 120 开启，而环境光源 128 关闭。第三照明条件可具体地用于时间范围 t₃' 和 t₆' 中，其中 t₃' = 13 ≤ t < 16 s 并且 t₆' = 68 ≤ t < 75 s。

从图 4B 中可以看出，确定的参比区 146 的第一颜色 156（例如第一颜色坐标值）、第一颜色特定的强度或第一特定光谱颜色范围内的强度可以在第一照明条件和第三照明条件下基本上相同。因此，例如，仅照明源 120（例如打开或关上）可能影响参比区 146的确定颜色。具体地，如图 4B 所示，例如在照明源 120 关闭期间的时间范围内确定的参比区 146 的第二颜色 158 可例如显示 R = 0 的颜色或反射率。但是，如图所示，测试区124 的确定颜色可能表现出对照明条件以及样品 114 的施加的显著依赖性。具体地，在每种照明条件下测试区 124 的确定颜色可能彼此不同。此外，即使在相同的照明条件下，根据样品 114 是否施加至测试区 124，测试区 124 的确定颜色可能有所不同。特别地，在将样品 114 施加至测试区 124 之前，在第一照明条件下确定的测试区 124 的第一颜色160 可亮于施加样品 114 之后的结果。作为示例，由于样品 114 施加至测试区 124 可能减小测试区 124 的半透明性，因此更少量的光可通过测试区 124 透射到相机 118 上，其可能引起颜色过渡 159。具体地，在样品 114 施加至测试区 124 之后，在相同的第一照明条件下，颜色过渡 159 可能导致确定的测试区 124 的第一颜色160 的亮度低于施加样品之前。此外，如图 4B 所示，确定的测试区 124 的第二颜色 162 以及确定的第三颜色 164彼此不同并且与第一颜色 160 不同；此外，由于样品 114 施加至测试区 124，第二颜色162 和第三颜色 164 在亮度方面也有变化。

图 5A 和图 5B 示出相机特定的转换函数 165 的图形的实施例。具体地，在图中，可以在 x 轴上示出曝光水平或光强度 I，具体地为入射光的强度，并且可在 y 轴上示出对应的颜色或反射率 R，具体地为确定颜色的颜色通道的值（例如 R、G 和 B 中的一个或多个）。作为示例，图 5A 和图 5B 可以示出相同的相机特定的转换函数 165。但是，在图5A 中，x 轴可在光强度值的线性刻度上以任意单位示出光强度 I，其中在图 5B 中，可使用对数刻度示出光强度 I。特别地，作为示例，图中所示的相机特定的转换函数 165 可以在数学上描述为

。

作为示例，非线性函数 (2) 的逆函数可以在数学上描述为

。

图 6 和 7 示出用于检测至少一个样品 114 中的至少一种分析物的检测方法的流程图。该检测方法包括步骤 a)（用参考编号 166 表示）：提供至少一个移动设备 112，该移动设备具有至少一个相机 118 和至少一个照明源 120。作为示例，可提供如图 1 所示的移动设备 112。此外，该检测方法包括步骤 b)（用参考编号 168 表示）：提供至少一个测试条 116，该测试条具有至少一个测试区 124，该测试区 124 包含至少一种测试化学物126，该测试化学物用于在存在分析物的情况下进行光学检测反应。特别地，作为示例，可提供如图 1 所示的测试条 116。此外，该检测方法包括步骤 c)（用参考编号 170 表示）：将至少一个样品 114 施加至测试区 124。作为示例，步骤 c) 可通过将样品 114 滴到测试区 124 上来进行，如图 1 和 2 所示。

此外，该检测方法包括步骤 d)（用参考编号 172 表示）：捕获测试条 116 的至少一个区域 144 的多个图像 142，该区域 144 包含样品 114 所施加至的测试区 124 的至少一部分。方法步骤 d) 进一步包括以下子步骤：

d1)（用参考编号 174 表示）：在将样品 114 施加至测试区 124 之前，在照明源 120关闭的情况下捕获至少一个图像 142；

d2)（用参考编号 176 表示）：在将样品 114 施加至测试区 124 之前，在照明源 120开启的情况下捕获至少一个图像 142；以及

d3)（用参考编号 178 表示）：在将样品 114 施加至测试区 124 之后捕获至少一个图像 142。

特别地，子步骤 d1) 可例如在图 4B 所示的图形中的时间范围 t₂' 中进行。此外，作为示例，子步骤 d2) 可在时间范围 t₁' 和 t₃' 中的一者或两者中进行。也可能在时间范围 t₄' 开始时（例如，在 16 ≤ t < 32 s 期间），例如，在进行将样品 114 施加至测试区 124 的步骤 e)（例如，在 32 ≤ t < 38 s 期间）之前进行子步骤 d2)。此外，子步骤d3) 可具体地在将样品 114 施加至测试区 124 之后，例如在时间范围 t₄' 结束时（例如在 38 ≤ t < 58 s）期间和/或时间范围 t₅'、t₆'、t₇' 和 t₈' 进行。

该检测方法进一步包括步骤 e)（用参考编号 180 表示）：通过使用在步骤 d) 中捕获的图像 142，确定样品 114 中的分析物的浓度。如图 7 所示，该检测方法可进一步包括步骤 f)（用参考编号 182 表示）：比较步骤 d) 中在照明源 120 开启和关闭的情况下捕获的相应图像，并且确定光强度差异。步骤 f) 的结果可例如用于确定样品 114 中的分析物的浓度，因此作为示例，步骤 e) 可包括步骤 f)，如图 7 所示。

如图 7 进一步所示，步骤 f) 可例如包括以下子步骤：

f1) （用参考编号 184 表示）对于待比较的每个图像，得出样品所施加至的测试区的部分的至少一个颜色信息项；

f2) （用参考编号 186 表示）通过使用至少一种相机特定的转换函数 165，将颜色信息项转换为至少一个光强度信息项；

f3) （用参考编号 188 表示）通过使用在照明源开启和关闭的情况下捕获的相应图像的光强度信息项，确定光强度差异。

作为示例，可用于子步骤 f2) 中的相机特定的转换函数 165 可例如在图 5A 和图 5B 中示出。因此，下文示出可在检测方法中进行的示例性计算。在步骤 d1) 中捕获的图像 142 可例如显示 R_d1 = 230 的颜色或反射率，并且在步骤 d2) 中捕获的图像 142可例如显示 R_d2 = 80 的颜色或反射率。作为示例，R_d1 和 R_d2 可包含在步骤 f1) 中得出的颜色信息项中。作为示例，在步骤 f2) 中，相机特定的转换函数的逆函数 (2) 可用于将R_d1 和 R_d2 转换为光强度 I_d1 = 80 和 I_d2 = 15。随后，可在步骤 f3) 中确定光强度差异，诸如 I_d12 = 80 – 15 = 65。特别地，对于步骤 e)，作为示例，可通过使用特定于相机特定的转换函数 (1) 的逆函数 (2)，将光强度差异转换为相应图像的颜色信息项的差异。因此，作为示例，可计算出 R_d12(I_d12 = 65) = 211。特别地，颜色信息项的差异（例如 R_d12）可例如包含有关测试区的真彩色的信息，例如在样品 114 可施加至测试区 124 之前不存在外部或环境光干扰的情况下的参比区的颜色。

在将样品 114 施加至测试区后，例如在进行步骤 c) 后，可进行步骤 d3)。特别地，步骤 d3) 可例如包括子步骤 d3i)（用参考编号 190 表示）：在照明源 120 关闭的情况下捕获至少一个图像 142；子步骤 d3ii)（用参考编号 192 表示）：在照明源 120 开启的情况下捕获至少一个图像 142。作为示例，在步骤 d3) 中捕获的图像 142 可显示 R_d3i= 190 和 R_d3ii = 15 的颜色或反射率。作为示例，R_d3i 和 R_d3ii 可包含在步骤 f1) 中得出的颜色信息项中。同样，作为示例，使用相机特定的转换函数 (1) 的逆函数 (2)，可例如在步骤 f2) 中确定相应的光强度 I_d3i = 51 和 I_d3ii = 7 导致光强度差异 I_d3 = 44。随后，作为示例，可计算出 R_d3(I_d3 = 44) = 176。在由测试化学物 126 进行变色检测反应之后，R_d3 可例如包含有关测试区 124 的真彩色的信息。因此，可例如根据 R_d12 和 R_d3 之间的差异来确定颜色的变化，具体地由样品 114 中的分析物的浓度所导致的与入射光或环境光无关的颜色差异。

参考编号列表

110 试剂盒

112 样品

114 移动设备

116 测试条

118 相机

120 照明源

122 处理器

124 测试区

126 测试化学物

128 环境光源

130 固持器

132 载体

134 润湿层

136 滤器层

138 第一侧

140 第二侧

142 图像

144 区域

146 参比区

148 测试区的第一颜色

150 测试区的第二颜色

152 测试区的第三颜色

154 参比区的颜色

156 参比区的第一颜色

158 参比区的第二颜色

159 颜色过渡

160 测试区的第一颜色

162 测试区的第二颜色

164 测试区的第三颜色

165 相机特定的转换函数

166 步骤 a)

168 步骤 b)

170 步骤 c)

172 步骤 d)

174 步骤 d1)

176 步骤 d2)

178 步骤 d3)

180 步骤 e)

182 步骤 f)

184 步骤 f1)

186 步骤 f2)

188 步骤 f3)

190 步骤 d3i)

192 步骤 d3ii)。

Claims

1.一种用于检测至少一个样品 (114) 中的至少一种分析物的检测方法，所述方法包括：

a) 提供至少一个移动设备 (112)，所述移动设备具有至少一个相机 (118) 和至少一个照明源 (120)；

b) 提供至少一个测试条 (116)，所述测试条具有至少一个测试区 (124)，所述测试区包括至少一种测试化学物 (126)，所述测试化学物用于在存在所述分析物的情况下进行光学检测反应；

c) 将所述至少一个样品 (114) 施加至所述测试区 (124)；

d) 捕获所述测试条 (116) 的至少一个区域 (144) 的多个图像 (142)，所述区域(144) 包括所述样品 (114) 所施加至的所述测试区 (124) 的至少一部分，所述捕获包括：

d1) 在将所述样品 (114) 施加至所述测试区 (124) 之前，在所述照明源 (120) 关闭的情况下捕获至少一个图像 (142)；

d2) 在将所述样品 (114) 施加至所述测试区 (124) 之前，在所述照明源 (120) 开启的情况下捕获至少一个图像 (142)；以及

d3) 在将所述样品 (114) 施加至所述测试区 (124) 之后，捕获至少一个图像(142)；

e) 通过使用在步骤 d) 中捕获的所述图像 (142)，确定所述样品 (114) 中的分析物的浓度；

其特征在于，所述方法进一步包括：

f) 比较步骤 d) 中在所述照明源 (120) 开启和关闭的情况下捕获的相应图像，并且确定光强度差异，其中步骤 f) 包括

f1) 对于待比较的每个图像 (142)，得出所述样品 (114) 所施加至的所述测试区(124) 的所述部分的至少一个颜色信息项；

f2) 通过使用至少一种相机特定的转换函数 (165)，将所述颜色信息项转换为至少一个光强度信息项；

f3) 通过使用在所述照明源 (120) 开启和关闭的情况下相应图像的所述光强度信息项，确定所述光强度差异。

2.根据前一项权利要求所述的方法，其中步骤 e) 包括使用步骤 f) 的结果来确定所述样品 (114) 中的分析物的所述浓度。

3.根据前一项权利要求所述的方法，其中对于步骤 e)，通过使用所述相机特定的转换函数 (165) 的逆函数，将光强度差异转换为相应图像的颜色信息项的差异，其中所述相机特定的转换函数 (165) 是将所述颜色信息项转换为所述光强度信息项的非线性函数。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤 d3) 包括

d3i) 在所述照明源 (120) 关闭的情况下捕获至少一个图像 (142)；以及

d3ii) 在所述照明源 (120) 开启的情况下捕获至少一个图像 (142)。

5.根据前一项权利要求所述的方法，其中步骤 e) 进一步包括使用在 d3i) 和 d3ii)中捕获的图像 (142) 之间的光强度差异。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤 c) 中，将所述样品 (114) 从与所述相机 (118) 相反的一侧施加至所述测试区 (124)。

7.根据前一项权利要求所述的方法，其中使用固持器 (130) 相对于所述移动设备(112) 定位所述测试条 (116)，其中将所述测试条 (116) 定位成使所述测试区 (124) 与所述相机 (118) 相距一定的距离，其中所述相机 (118) 在所述测试区 (124) 的第一侧(138)，并且其中从与所述第一侧 (138) 相反的第二侧 (140) 施加所述样品 (114)。

8.根据前一项权利要求所述的方法，其中所述固持器 (130) 朝向所述第二侧 (140)开口，使得所述测试区 (124) 在所述第二侧 (140) 上露出，其中所述固持器 (130) 包括开口，使得所述测试区 (124) 在所述第一侧 (138) 上露出。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述测试区 (124) 至少部分地半透明，其中，在步骤 e) 中，确定穿过所述测试区 (124) 照射到所述相机 (118) 上的环境光的贡献。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述测试条 (116) 进一步包括参比区 (146)，其中所述测试条 (124) 的所述区域 (144) 进一步包括所述参比区 (146) 的至少一部分，其中所述参比区 (146) 不透明，其中方法步骤 d) 进一步包括：步骤 d4) 捕获所述参比区 (146) 的至少一个图像 (142)，并且其中在步骤 e) 中考虑所述参比区(146) 的所述图像 (142)。

11.一种包括程序工具的计算机程序，所述程序工具用于当在计算机或计算机网络上执行所述计算机程序时进行根据前述权利要求中任一项所述的方法的至少步骤 d)、步骤e) 和步骤 f)。

12.一种移动设备 (112)，包括：

I) 至少一个相机 (118)；

II) 至少一个照明源 (120)；和

III) 至少一个处理器 (122)，

其中所述移动设备 (112) 配置为用于与测试条 (116) 结合进行根据权利要求 1 至10 中任一项所述的用于检测所述至少一个样品 (114) 中的至少一种分析物的检测方法，所述测试条具有至少一个测试区 (124)，所述测试区 (124) 包括至少一种在存在所述分析物的情况下进行光学检测反应的测试化学物 (126)。

13.一种用于检测至少一个样品 (114) 中的至少一种分析物的试剂盒 (110)，所述试剂盒 (110) 包括根据前一项权利要求所述的移动设备 (112)，所述试剂盒 (110) 进一步包括至少一个测试条 (116)，所述测试条具有至少一个测试区 (124)，所述测试区 (124)包括至少一种测试化学物 (126)，所述测试化学物用于在存在所述分析物的情况下进行光学检测反应。