CN115461610A - 评估颜色参考卡的质量的方法 - Google Patents
评估颜色参考卡的质量的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115461610A CN115461610A CN202180034316.0A CN202180034316A CN115461610A CN 115461610 A CN115461610 A CN 115461610A CN 202180034316 A CN202180034316 A CN 202180034316A CN 115461610 A CN115461610 A CN 115461610A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- color
- color reference
- mobile device
- quality
- card
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 154
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims abstract description 75
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 claims abstract description 53
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 155
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 51
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 47
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 44
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 42
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 30
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 abstract description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 28
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 19
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 17
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 12
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 10
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 10
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 210000003722 extracellular fluid Anatomy 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003702 image correction Methods 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000002274 Matrix Metalloproteinases Human genes 0.000 description 1
- 108010000684 Matrix Metalloproteinases Proteins 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000002790 cross-validation Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000001303 quality assessment method Methods 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
- G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
- G01J3/52—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using colour charts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/29—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using visual detection
- G01N21/293—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using visual detection with colour charts, graduated scales or turrets
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/8483—Investigating reagent band
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/2803—Investigating the spectrum using photoelectric array detector
- G01J2003/2813—2D-array
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N2021/7756—Sensor type
- G01N2021/7759—Dipstick; Test strip
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
本发明提供了一种评估颜色参考卡(110)的质量的方法,所述颜色参考卡(110)包含具有已知参考颜色值的多个颜色参考场(112),所述方法包括以下步骤:i.通过使用至少一个移动装置(128)的至少一个相机(130)来捕获所述颜色参考卡(110)的至少一部分的至少一个图像;ii.从所述图像确定所述颜色参考场(112)中的至少一些的测得的参考颜色值;iii.确定所述测得的参考颜色值中的至少一些与对应的已知参考颜色值之间的关系;以及iv.通过使用步骤iii.的所述关系得出关于所述颜色参考卡(110)的质量的至少一个质量信息项。此外,公开了一种用于确定体液中分析物的浓度的方法、一种移动装置(128)、一种套件(126)、一种计算机程序和一种计算机可读存储介质。
Description
技术领域
本发明涉及一种评估颜色参考卡的质量的方法和一种确定体液中分析物的浓度的方法。本发明进一步涉及具有相机的移动装置、包含该移动装置和颜色参考卡的套件、计算机程序和计算机可读存储介质。该方法、装置、计算机程序和计算机可读存储介质具体可用于医学诊断中,以例如定量地和/或定性地检测一种或多种体液中的一种或多种分析物,例如用于检测血液和/或间质液中的血糖。然而,本发明也可应用于其他领域。
背景技术
在医学诊断学领域中,在许多情况下,必须在体液(例如血液、间质液、尿液、唾液或其他类型的体液)样品中检测一或多种分析物的浓度。待检测的分析物例如为葡萄糖、甘油三酯、乳酸、胆固醇或通常存在于这些体液中的其他类型分析物。根据分析物的浓度和/或存在情况,必要时,可选择适当的治疗。在不缩小范围的情况下,本发明可具体地就血糖测量来说明。然而,应注意的是,本发明也可用于使用测试元件的其他分析测量类型。
一般而言,本领域技术人员已知的装置和方法利用包含一种或多种测试化学物质的测试元件,其中,在待检测的分析物的存在下,该一种或多种测试化学物质能够执行一种或多种可检测的检测反应,例如光学可检测的检测反应。关于包含在测试元件中的测试化学物质,可参考例如 J. Hoenes 等人: The Technology Behind Glucose Meters: TestStrips, 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物是可行的,并可用于执行本发明。
在分析测量中,具体而言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因检测反应所引起的颜色变化。除了使用例如手持式血糖仪的专用分析设备之外,近年来,使用例如智能型手机和便携式计算机或其他移动装置的通用电子设备也变得越来越流行。因此,包含于这些移动装置的相机可用于测量检测反应的颜色变化。通常而言,市面上的产品将颜色参考用于亮度测量,例如补偿在测量期间的不同照明条件。可通过使用移动装置的相机捕获具有带有已知参考颜色值的颜色参考场的一种或多种颜色参考图像。可通过将测得的参考颜色值与已知参考颜色值关联,以确定变换算法。
例如,US 2019/0137405 A1 描述了一种在空气质量监测领域的系统,且更具体而言,是一种在封闭环境中识别如挥发性有机化合物等气态化学污染物的存在的系统。该系统包括:基板;气态化学污染物传感器;和在基板上的至少一种预定颜色的比色标记物。
US 2012/0189509 A1 公开了一种用于测试条的分析方法,其包括以下步骤:提供至少具有反应区域和图像校正区域的测试条单元;捕获该测试条单元的图像;分析该图像以获得图像校正区域的第一图像信号和反应区域的第二图像信号;比较该第一图像信号与标准图像信号,以获得图像信号校正参数;通过应用该图像信号校正参数以校正该第二图像信号,以获得第三图像信号;以及比较该地三图像信号与数据库中的数据,以获得对应的参数值。其中,还提供了一种用于测试条的自动分析方法。
WO2019/162496 A1 描述了一种用于校正和使用相机检测样品中分析物的方法、计算机程序和系统。校正用于检测样品中分析物的相机的校正方法包括:a. 提供一组颜色坐标系,该组颜色坐标系包含多个不同的颜色坐标系,该多个不同的颜色坐标系经配置可以描述对象颜色;b. 提供一组具有已知浓度分析物的测试样品;c. 施用该测试样品至一组测试元件,每组测试元件具有至少一个测试场,该测试场包含至少一个测试化学物,该测试化学物经配置可以对该分析物执行光学上可检测的检测反应,从而对每个测试样品建立至少一个颜色测试场;d. 通过相机获取颜色测试场的图像;e. 通过使用该组颜色坐标系的颜色坐标系,为该颜色测试场的图像生成颜色坐标,从而为测试样品和颜色坐标系建立一组颜色坐标;f. 提供一组编码函数,该组编码函数包含多个编码函数,该多个编码函数用于将测试场的颜色坐标转换为样品中分析物的对应浓度;g. 通过使用该组编码函数将产生于步骤 e. 的该组颜色坐标转换为一组测得的浓度;以及 h. 将该组测得的浓度与该组测试样品的该已知浓度的测试样品进行比较,并确定该组颜色坐标系的最匹配颜色坐标系,以及该组编码函数的最匹配编码函数,使该组测得的浓度与已知浓度最匹配。
尽管通过已知方法及装置实现了该些优点,但仍然存在一些技术上的挑战。具体而言,可能须定期更换颜色参考,以避免如颜色参考的疲劳等因素对分析测量的效能造成负面影响。作为预防措施,可在短时间间隔内更换颜色参考,其与颜色参考的实际降级无关。此外,在应用前或应用期间可能无法验证颜色参考及衍生颜色校正的可靠性。例如,损坏的颜色参考可能导致捕获的图像的颜色校正有缺陷,毁坏的颜色参考例如是因刮伤或其他机械性影响等所损坏的颜色参考。因此,当基于颜色形成反应确定分析物的浓度时,有缺陷的颜色校正可能导致不正确的分析测量。
待解决的问题
因此,期望提供至少部分地解决上述挑战的装置和方法。具体地,期望提供容许在确保分析测量的高准确度和可靠度且同时是基于便于使用的移动装置下的确定体液中至少一种分析物的浓度的装置和方法。
发明内容
本问题通过一种评估颜色参考卡的质量的方法及通过一种确定体液中分析物的浓度的方法而解决。进一步地,是通过具有独立权利要求中特征的具有相机的移动装置、包含所述移动装置和颜色参考卡的套件、计算机程序和计算机可读存储介质。可用单独方式或以任何随意组合方式实现的有利实施例列在从属权利要求中。
如下文中所使用,术语“具有 (have)”、“包含 (comprise)”或“包括 (include)”或其任何任意文法变化是以非排他性方式使用。因此,这些术语既可指涉其中除了通过这些术语所引入的特征之外,在本文中描述的实体中并无进一步特征存在的情况,也可指涉其中存在一个或多个进一步特征的情况。作为一示例,表述“A 具有 B”、“A 包含 B”及“A包括 B”既可指其中除了 B 之外无其他元件存在于 A 中的情况(即,其中 A 仅由及排他性地由 B 组成的情况)且也可指其中除了 B 之外一个或多个进一步元件(例如元件 C、元件 C 及 D 或甚至进一步元件)存在于实体 A 中的情况。
此外,应注意的是,表示特征或元件可存在一次或多于一次的术语“至少一 (atleast one)”、“一个或多个 (one or more)”或类似表述通常在引入相应的特征或元件时将仅使用一次。在下文中,在大多数情况中,在涉及相应的特征或元件时,表述“至少一”或“一个或多个”将不会重复,尽管有相应的特征或元件可存在一次或多于一次。此外,应注意的是,术语“至少部分 (at least some)”为一个广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地可代表但不限于通过该术语引入的“一个或多个”项目,具体地是代表两个或多个所述项目。
进一步地,如在下文中所使用的,术语“优选地 (preferably)”、“更优选地 (morepreferably)”、“特别地 (particularly)”、“更特别地 (more particularly)”、“具体而言(specifically)”、“更具体而言 (more specifically)”或类似术语与可选特征一起使用,而不限制替换方案的可能性。因此,通过这些术语引入的特征是可选的特征且并不旨在以任何方式限制权利要求的范围。如技术人员将认识到,本发明可通过使用替代特征来执行。类似地,通过“在本发明的一实施例中 (in an embodiment of the invention)”或类似表述所引入的特征旨在为可选的特征,而对于本发明的替代实施例无任何限制,对于本发明的范围无任何限制且对于组合以此方式引入的特征与本发明的其他可选的或非可选的特征的可能性无任何限制。
在本发明的第一方面,公开了一种评估颜色参考卡的质量的方法,该颜色参考卡包含具有已知参考颜色值的多个颜色参考场。该方法包括下列步骤,举例而言,这些步骤可依给定的顺序执行。然而,应注意的是,也可能为不同的顺序。此外,亦可能一次地或重复地执行一个或多个方法步骤。此外,有可能以同时或以适时重叠方式执行两个或多个方法步骤。该方法可包括未列出的其他方法步骤。
该方法包括:
i. 通过使用至少一个移动装置的至少一个相机捕获颜色参考卡的至少一部分的至少一个图像;
ii. 从图像的至少部分颜色参考场确定测得的参考颜色值,即,确定一个或多个颜色参考场,具体地为确定至少两个颜色参考场;
iii. 确定至少部分测得的参考颜色值(即为一个或多个测得的参考颜色值,具体为至少两个测得的参考颜色值)与对应的已知参考颜色值之间的关系;以及
iv. 通过步骤 iii. 的关系得出颜色参考卡的质量上的至少一个质量信息项。
如本文所使用,术语“评估颜色参考卡的质量 (evaluating the quality of acolor reference card)”为一个广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地可代表但不限于整体或部分地定量和/或定性评估颜色参考卡的质量的过程,例如通过确定用于评估颜色参考卡的质量和/或量化颜色参考卡或其一部分的质量的至少一个质量信息项等,该确定例如是对至少一个颜色参考场或该颜色参考卡的多个颜色参考场以外的一个或多个颜色参考场等。质量信息项例如可为或可包括指示质量足够或质量不足的二进制值。附加地或可替代地,质量信息项可为或可包括至少一个表征颜色参考卡的质量程度的数值,例如在预定质量等级上。如本文所使用,术语“颜色参考卡的质量 (quality of a color reference card)”具体地可涉及颜色参考卡的状态,该状态指示颜色参考卡是否能够用于用来确定体液中分析物的浓度的方法和/或该颜色参考卡用于用来确定该体液中该分析物的浓度的方法的适合度或可靠度。如上所述,后者可例如指示信赖度或指示该颜色参考卡用于确定该体液中该分析物的浓度的方法的适合度或可靠度的另一种数值。以下将解释确定体液中分析物的浓度的方法的可能细节。如上所述,颜色参考卡的质量的评估结果可为或可包含颜色参考卡的质量上的至少一个质量信息项。因此,可使用颜色参考卡的质量上的至少一个质量信息项得出颜色参考卡的状态。此外,参考卡的质量的评估结果还可包含颜色参考卡所包含的颜色参考场质量上的多个质量信息项。因此,该评估还可用于在步骤 iii 中确定关系,导致选出具有高质量的颜色参考场和/或排除具有低质量的颜色参考场。
如本文所使用,术语“颜色参考卡 (color reference card)”为一个广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体可涉及,但不限于具有、设置在其中或设置在其上(例如在至少一个表面上)的具有已知颜色属性或光学属性的至少一种颜色参考场的任意项目,例如具有含已知颜色坐标的一种或多种色场 (colored field)。举例而言,颜色参考卡可为包含至少一种基板的平面卡,该基板在至少一个表面上和/或布置于其中具有含已知颜色坐标的至少一种颜色参考场。具体地,基板可具有设置于颜色参考场上的平坦表面。例如,基板可为或可包含纸基板、纸板基板、塑料基板、陶瓷基板或金属基板中的一个或多个。层压基板也是可能的。例如,基板可为片状或柔性的。应注意的是,然而,基板也可被实施于可使用的物品,例如盒体的壁、小瓶、容器、医疗消耗品等,医疗消耗品例如为测试条或其类似物等。因此,颜色参考卡也可完全地或部分地集成于光学测试条中,其将在以下更详细地描述。因此,颜色参考卡的至少一部分的至少一个图像可完全地或部分地包含具有至少一个试剂测试区的至少一个光学测试条的至少一部分的至少一个图像。
此外,颜色参考卡可包含至少一个标记物。例如,该至少一个标记物可为或可包括以下中的至少一项:用于识别颜色参考卡和/或颜色参考卡的种类的标识符,如标签、条形码或 QR 码中的至少一项;用于指定颜色标准卡细节的说明符,如参考颜色值或其类似的那些等,如通过使用标签、条形码或 QR 码中的至少一项以达成的那些等;位置标记物和/或方向标记物,如基准标记、ArUco 码或其类似的那些等。具体地,至少一个标记物可配置于颜色参考卡的至少一个角落中。因此,移动装置经配置可以检测和/或读取标记物,具体地是通过光学地检测在步骤 i. 中捕获的至少一个图像上的标记物,及任选地从该标记物中检索信息,如颜色参考卡的种类、属性或方向的信息。
如本文所使用,术语“颜色参考场 (color reference field)”为一个广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地可代表但不限于具有已知光学性质的任意物品,该已知光学性质例如为已知参考颜色值。具体地,颜色参考卡所包含的颜色参考场可为具有均匀颜色值的二维结构,如矩形、正方形、多边形、圆形和/或椭圆形。具体地,颜色参考场的颜色值可为下列的一种或多种:预定的、已知的或可确定的。颜色参考场可被包含于颜色参考场的表面和/或设置于其中,具体地是以这类方式使至少一个颜色参考场可见于步骤 i 捕获的图像中。此外,颜色参考场可具有在颜色坐标系的子空间中的颜色值,其是对应于试剂测试区的颜色形成反应的颜色空间。颜色参考卡的颜色参考场可具体地于颜色参考卡的表面配置为规则的图样,如矩形图样等,例如矩形矩阵图样。图样配置具体地可使能识别颜色参考场,该识别例如通过从一个或多个标记物在 x 方向和/或 y 方向上的预定距离进行检索。
如本文所使用,术语“颜色值 (color value)”为一个广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地可代表但不限于像素、对象或其类似物的颜色的数字性指示。具体地,颜色值可为或可包含颜色坐标系的至少一个颜色坐标。如本文所使用,术语“颜色坐标系 (colorcoordinate system)”为一个广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地可代表但不限于任意坐标系,其可例如在数学上或物理上等表征通过相机记录的对象颜色,该对象颜色例如为图像颜色或测试场颜色等。各种颜色坐标系是技术人员通常是已知的,例如 CIE 定义的颜色坐标系。整个颜色坐标可例如通过定义三个或四个基本向量以跨越或定义一个颜色空间。例如,颜色坐标可包含 R、G、B 颜色坐标。因此,颜色值可为具有 R、G、B 颜色坐标的颜色三元组。其他颜色坐标系中的颜色坐标亦为可行的,该其他颜色坐标系例如为 CIE 定义的其他颜色坐标系。
如本文所使用,术语“已知参考颜色值 (known reference color value)”为一个广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地可代表但不限于颜色参考场的预定的、实际的或真实的颜色值。具体地,已知参考颜色值可包含至少三种颜色坐标,例如 R、G、B 颜色的每一个的至少一个颜色坐标。每个颜色参考场的已知参考颜色值可通过例如查找表、缓存器或数据库等储存于移动装置的数据储存装置上。已知参考颜色值可能已通过测量对应的颜色值而确定,具体地是通过例如使用分光光度计等测量受控的实验室环境中的颜色值。使用分光光度计测量颜色参考场可定义对应的已知参考颜色值。
此外,一个或多个第二颜色参考场的已知参考颜色值也可从第一颜色参考场的已知参考颜色值确定。具体地,预定的和/或已知的关系可将第一参考颜色场的已知参考颜色值和第二参考颜色场的已知参考颜色值关联。因此,颜色参考卡可包含具有已知参考颜色值的颜色参考场,其中已知参考颜色值可彼此关联。例如,第二颜色参考场可具有包含至少一个颜色坐标的已知参考颜色值,如 R、G、B 颜色坐标中的一者,其相较第一颜色参考场的已知参考颜色值包含的至少一个颜色坐标高 10 个百分比。进一步而言,第三颜色参考场可具有包含至少一个颜色坐标的已知参考颜色值,如 R、G、B 颜色坐标中的一者,其相较第一颜色参考场的已知参考颜色值包含的至少一个颜色坐标高 20 个百分比。因此,第一颜色参考场的已知参考颜色值可为已知的,且可进一步用于确定一个或多个第二颜色参考场的已知参考颜色值。
如上所述,步骤 i. 包括通过使用移动装置的相机捕获颜色参考卡的至少一部分的至少一个图像。如本文中所使用的术语“移动装置 (mobile device)”,是一个广义术语且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯含义,且不应限于特殊或定制化含义。该术语可具体涉及,但不限于,移动电子设备,更具体而言涉及移动通信设备,例如手机或智能手机。附加地或可替代地,如以下将进一步详述,该移动装置也可涉及具有至少一种相机的平板计算机或另一类型的便携式计算机。
如本文中所使用的术语“相机 (camera)”,是一个广义术语且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯含义,且不应限于特殊或定制化含义。该术语具体地可涉及,但不限于,具有至少一种成像元件的设备,该成像元件经配置用于记录或捕获空间分辨的一维、二维或甚至三维光学数据或信息。举例而言,相机可包含至少一个相机芯片,例如经配置用于记录图像的至少一种 CCD 芯片和/或至少一种 CMOS 芯片。如本文所使用,但不限于,术语“图像”具体地可涉及通过使用相机所记录的数据,例如来自成像设备的多个电子读数,例如相机芯片的像素。
除了至少一种相机芯片或成像芯片之外,该相机也可包含另外的元件,例如一种或多种光学元件,例如,一种或多种透镜。举例而言,该相机可为固定焦相机,其具有至少一个相对于该相机固定地调整的透镜。然而,可替代地,该相机也可包含自动或手动调整的一个或多个可变透镜。本发明应可具体适用于相机,如通常用于行动应用程序中的例如笔记本电脑、平板计算机,或具体而言如手机,例如智能型手机。因此,具体而言,该相机可为移动装置的一部分,该移动装置除该至少一个相机外还包含一或多个数据处理装置,例如一或多个数据处理器。然而,其他相机也是可行的。
相机具体可为彩色相机。因此,例如对于每个像素,可提供或生成颜色信息,例如三种颜色 R、G、B 的颜色值,更大数量的颜色值也是可行的,例如对于每个像素的四个颜色值,例如 R、G、G、B。彩色相机通常为技术人员所知的。因此,举例而言,相机芯片可由三个或更多个不同的颜色传感器组成,例如彩色记录像素,其中一个像素用于红色 (R),一个像素用于绿色 (G),一个像素用于蓝色 (B)。对于每个像素,例如对于 R、G、B,依据各自颜色的强度通过像素记录数值,例如 0 至 255 范围内的数位值。代替使用例如 R、G、B 的颜色三元组,举例而言,可以使用例如 R、G、G、B 四元组。像素的颜色灵敏度可通过滤色器或通过相机像素中所使用的传感器元件的适当固有灵敏度生成。这些技术是技术人员一般已知的。
如本文所使用,术语“捕获至少一个图像”为一个广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地可涉及,但不限于,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”可包含捕获单个图像和/或多个图像,例如一系列图像。例如,图像的捕获可包含连续记录一系列图像,例如视频或电影。至少一个图像的捕获可由用户动作启动或可自动启动,例如一旦自动检测到至少一个物体存在于相机视场内和/或视场的预定扇区内时。这些自动图像采集技术是已知的,例如在自动条形码读取器的领域,例如来自自动条形码读取应用程序。举例而言,可通过使用相机采集图像流或图像“直播 (live stream)”来进行图像捕获,其中,自动或通过使用者的互动(诸如按下按钮)来将一个或多个图像分别储存为及用于作为至少一个第一图像或至少一个第二图像。图像采集可通过移动装置的处理器支持,且图像储存可在移动装置的数据储存装置中进行。
如上所述,步骤 ii. 包括从图像的至少部分颜色参考场确定测得的参考颜色值。如本文所使用,术语“测得的参考颜色值 (measured reference color value)”为一个广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地可代表但不限于,具体地是通过移动装置的相机测量以确定的颜色值,更具体地是从步骤 i. 捕获的图像中而确定的颜色值。因此,测得的颜色值可为或可包含通过移动装置的相机测量的至少一个颜色参考场的至少一个颜色值,且任选地是用于评估图像的移动装置的至少一个处理器所测量的。例如,可例如通过一个或多个计算机视觉处理和/或图像分析等在步骤 i. 捕获的图像上识别设置于颜色参考卡上的颜色参考场,且可通过移动装置的相机包含的至少一个颜色传感器确定颜色参考场的颜色值。具体地,移动装置的相机可包含至少三个颜色传感器,如像素化颜色传感器或颜色像素等,例如至少一个针对 R、G、B 颜色的至少一个颜色传感器,因此,测得的颜色值可包含至少三个颜色坐标,更具体地为可从颜色传感器的传感器信号得出的 R、G、B 颜色的每一个的至少一个颜色坐标。
此外,方法包括在步骤 iii 确定测得的参考颜色值与对应的已知参考颜色值之间的关系。如本文所使用,术语“关系 (relationship)”为一个广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地可代表但不限于从图像中得出的颜色信息(如测得的参考颜色值等)与对应的已知颜色信息(如已知参考颜色值等)之间的预确定或可确定的变换。具体地,关系可为或可包含数学变换。因此,术语“关系”可具体地涉及但不限于预确定或可确定的变换算法,该变换算法用于将从图像中得出的颜色信息的至少一项(也称为“颜色信息的测得项”,如至少一个测量的参考颜色值)变换为颜色信息项目的“真实世界的 (real world)”、“真正的(real)”、“预期的 (expected)”或“真实的 (true)”中的至少一项,颜色信息项目如已知颜色信息的一项或多项,具体地是已知参考颜色值。该关系具体地可为或可包含可逆或可逆变换或算法。因此,在下文中,每当提及该关系时,关系本身或其逆向的关系均无区别。因此,作为实例并且如本领域技术人员将认识到的,该关系可用于将颜色信息的测得项转换为颜色信息的真实项,并且逆向关系可用于相反方向,或反之亦然。具体地,在至少一个颜色变换矩阵被用于关系或被用于关系的一部分的情况下,逆向关系可为或可包含逆向颜色变换矩阵。因此,从图像得出的颜色信息(如测得的参考颜色值等)与对应的已知颜色信息(如已知参考颜色值等)之间的关系可为可逆的,从而使该关系可将从图像得出的颜色信息变换为对应的已知颜色信息,或反之亦然。例如,该关系可为或可包含由矩阵表示的线性变换,该矩阵具体地是颜色变换矩阵。颜色变换矩阵可为从一个预定颜色坐标系(如测得的R、G、B 颜色坐标系等)线性变换为另一个颜色坐标系(如真实的 R、G、B 颜色坐标系等)。因此,作为实例,至少部分测得的参考颜色值 R 测得的 、G 测得的 和 B 测得的 及对应的已知参考颜色值R 真正的 、G 真正的 和 B 真正的 的关系可为或可包含至少一个颜色变换矩阵:
系数可确定该关系。CCM ij 颜色变换矩阵的系数 可通过解出由方程式 (1) 得出的线性方程式而确定。为确定系数并因此确定关系,多个颜色参考场的颜色坐标 R 测得的 、G 测得的 和 B 测得的 可被测量并且可对应地解出方程式 (1)。在针对多个颜色参考坐标测量多个颜色参考场的状况下,方程式 (1) 可被超定 (overdetermined),且可得出如最佳拟合系数等的统计结果,包括关于不确定性或偏差的统计信息,如标准偏差或结果与预期值的偏差等,其将如下所述。
然而,应当注意的是,除了颜色变换矩阵以外,其他关系也为可能的。
如上所述,方法包括在步骤 iv. 中得出至少一个质量信息项。如本文所使用,术语“质量信息项 (item of quality information)”为一个广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地代表但不限于具有如上给出的“质量”定义的评断或量化颜色参考卡或其一部分的质量信息项。具体地,质量信息项可包括用于说明质量的数字信息。因此,质量信息项可包括用于描述颜色参考卡的质量的数字信息。具体地,质量信息项可为或可包括用于表示颜色参考卡的质量的数字信息。质量信息项还可包括颜色参考卡所包含的至少一个颜色参考场的质量上的信息。具体地,可通过于步骤 iii. 中确定的测得的参考颜色值与对应的已知参考颜色值之间的关系得出质量信息项。例如,如上所述,可通过统计方法或拟合得出如 eq.(1) 的矩阵等的关系。可通过拟合的质量上的用于量化该关系的拟合的质量的信息(如拟合残差或标准偏差中的至少一项等)得出质量信息项。作为另一实例,质量信息项可包括颜色参考场的颜色值的偏差。具体地,该偏差可为将预期参考颜色值与已知参考颜色值比较所得的差异。如本文所使用的,术语“预期参考颜色值 (expected reference colorvalue)”可涉及颜色参考场的预想的 (anticipated) 参考颜色值。具体地,预期参考颜色值可涉及通过使用步骤 iii. 中确定的关系变换颜色参考场的已知颜色参考值而获得的预想的测得的参考颜色值。可替代地和/或附加地,预期参考颜色值也可涉及通过使用步骤iii. 中确定的关系变换颜色参考场的测得的颜色值而获得的预想的参考颜色值。
质量信息项可进一步指示针对颜色参考卡的颜色参考场的质量。因此,质量信息项可包括多个质量信息,或用于指示颜色参考卡包含的每个颜色参考场的质量的多个质量信息项。具体地,方法可包括在步骤 iv. 中得出颜色参考卡的每个颜色参考场的至少一个质量信息项。质量信息项可包括对每个颜色参考场的适合度的定量测量,该适合度是对用于确定体液中分析物的浓度的方法而言。作为实例,质量信息项可指示特定颜色参考场的损坏。例如,质量信息项可指示颜色参考卡是否损坏、刮伤和/或褪色,以及颜色参考场的颜色是否因此而失真。作为另一实例,质量信息项可指示例如因干扰性环境影响而无法合理评估的颜色参考场,该影响如干扰性照明条件等。在两个实例中,个别的颜色参考场可排除于步骤 iii. 中的确定关系之外。因此,总结而言,作为实例,至少一个质量信息项具体地可包括以下至少一者:指示特定颜色参考场的损坏、具体地为指示颜色参考场是否为损坏的、刮伤的、褪色的或失真的中的至少一种;特定颜色参考场评估被阻止的原因指示,具体地为颜色参考场是否受到干扰性环境影响的指示;更具体地为颜色参考场是否受到干扰性照明条件的指示。
如上所述,方法的步骤 iii. 包括确定测得的参考颜色值与对应的已知参考颜色值之间的关系。具体地,关系的确定可包含将测得的参考颜色值拟合于对应的已知参考颜色值。拟合可包括测得的参考颜色值与对应的已知参考颜色值之间的数学关系。因此,步骤iv. 中的得出质量信息可包括确定量化拟合的质量的至少一个拟合残差。如本文所使用,术语“拟合残差 (fit residuum)”可涉及将至少一个测得量的偏差表示为用于描述测得量的数学关系的统计值。具体地,拟合残差可将测得的参考颜色值的偏差量化为方法的步骤iii. 中拟合的关系。例如,拟合残差可为或可包括残差平方的至少一个总和。
如上所述,测得的颜色参考值与已知参考颜色值具体地可各包含在预定颜色坐标系中的颜色坐标,具体地为 R、G、B 颜色坐标。可自动地或人为地提供预定颜色坐标系。例如,预定颜色坐标系可为 sRGB 颜色空间,其中“sRGB”代表“标准红绿蓝 (standardRedGreenBlue)”。作为另一实例,预定颜色坐标系可为 CIE-XYZ 颜色空间。然而,其他选择也是可行的。预定颜色坐标系可为通过使用移动装置的相机而预定,且因此可通过移动装置自动地提供。作为另一实例,颜色坐标系可人为地改变,如通过移动装置的用户的动作。
如上所述,测得的参考颜色值与已知参考颜色值之间的关系具体地可包括颜色变换矩阵,具体地为颜色校正矩阵,更具体地为用于将测得的颜色参考值的颜色坐标变换为已知参考颜色值的颜色坐标的颜色变换矩阵,或反之亦然。颜色变换矩阵可表示线性变换且为可逆的。
在步骤 iv. 中得出的至少一个质量信息项可至少部分地通过以下所述得出:步骤 iii. 中的关系,及通过该关系将至少一个第一颜色参考场的测得的颜色坐标变换为至少一个第二颜色参考场的预期颜色坐标。通过进一步将第二颜色参考场的预期颜色坐标与第二颜色参考场的测得的颜色坐标进行比较,可得出至少一个质量信息项。具体地,可通过将至少一个第一颜色参考场的测得的颜色坐标通过步骤 iii 中确定的关系转换,以获得至少一个第二颜色参考场的预期颜色坐标。第一和第二颜色参考场可具有相似的颜色参考值,且因此可容许将第二颜色参考场的预期颜色坐标与第二颜色参考场的测得的颜色坐标进行比较。
此外,至少一个质量信息项可通过以下来确定:在步骤 iii. 中选择性地略去至少一个选定颜色参考场的测得的参考颜色值,而在步骤 iii. 中将其他颜色参考场的颜色坐标考虑在内。在步骤 iii. 中可具体地省去至少一倍选择颜色参考场以确定关系,该关系如颜色变换矩阵等。无需至少一个第一选定颜色参考场,即可为该特定的颜色参考场组得出至少一个质量信息项,该质量信息例如为至少一个拟合残差。为评估得出的质量信息项,可使用第二组颜色参考场以确定关系,具体地是在没有第二选定颜色参考场的情况下,该第二选定颜色参考场具体地与第一选定颜色参考场不同。为评估颜色参考卡的质量,具体而言是颜色参考场的质量,可在步骤 iii. 中略去每个颜色参考场一次,以确定关系。
从而,可通过选择性地略去多个选定颜色参考场的选定参考颜色值以确定多个质量信息项,其中可依序比较这些质量信息项,以识别具有低质量的颜色参考场,具体地是为识别损坏的颜色参考场。因此,当比较多个质量信息项时,可通过与其他组颜色参考场相比为高质量的颜色参考场组进行比较以识别最坏情况 (worst offender),具体地是通过识别具有最低拟合残差的颜色参考场组而达成。颜色参考场的最坏情况可在步骤 iii. 中被略去。
因此,一般而言,可通过使用一个或多个颜色参考场确定至少一个预期值并将该预期值与各个颜色参考场的真正值进行比较,以执行一个或多个颜色参考场的质量交叉验证。从而,如迭代地等,可确定颜色参考卡的一个或多个或甚至所有的颜色参考场的质量。具体地,可识别损坏的或恶化的颜色参考场。
因此,可标记低质量的颜色参考场,且可于步骤 iii. 中略去。可通过选择性地略去低质量的颜色参考场以提升关系的质量。可通过仅使用其他高质量的颜色参考场(具体地是具有低拟合残差)确定步骤 iii. 中的关系。
颜色参考卡经配置可用于通过具有相机的移动装置确定体液中分析物的浓度的方法。其中,可通过相机捕获具有被施加以体液样品的光学测试条的试剂测试区的至少一个图像。可基于试剂测试区的颜色形成反应确定分析物的浓度。
在本发明的另一方面,因此,公开了一种确定体液中分析物的浓度的方法。该方法包括使用具有至少一个相机的移动装置,该方法进一步包括使用至少一个光学测试条及包含具有已知参考颜色值的多个颜色参考场的至少一个颜色参考卡。
该方法包括下列步骤,举例而言,这些步骤可依给定的顺序执行。然而,应注意的是,不同的顺序也是可能的。此外,还可能一次或重复执行一个或多个方法步骤。此外,有可能以同时或以适时重叠方式执行两个或多个方法步骤。该方法可包括未列出的其他方法步骤。
该方法进一步包括:
a. 根据本发明的方法评估参考卡的质量,例如根据上述公开的任一实施例和/或根据以下进一步详细公开的任一实施例;
b. 通过使用相机捕获被施加以体液样品的光学测试条的至少一个试剂测试区的至少一个图像;以及
c. 考虑步骤 a. 的结果,基于试剂测试区的颜色形成反应确定分析物的浓度。
如本文所使用,术语“确定体液中分析物的浓度 (determining theconcentration of an analyte in a bodily fluid)”,也称为“分析测量 (analyticalmeasurement)”,是一个广义术语且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地可涉及,但不限于,对体液的任意样品或等分式样中的至少一种分析物的定性和/或定量确定。例如,体液可包含血液、间质液、尿液、唾液或其他类型的体液中的一种或多种。以浓度确定的结果作为实例,其可为分析物的浓度和/或存在或不存在待确定的分析物。具体而言,作为实例,该确定可为血糖测量,因此该确定的结果可例如是血糖浓度。特别是,可通过分析测量来确定分析测量结果值。
因此,术语“分析物的浓度值”,其通常也可称为“分析测量结果值”,或如本文所使用,“分析测量结果值”是一广义术语且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地可涉及,但不限于,样品中分析物的浓度的数字指示。
举例而言,至少一种分析物可为或可包含一种或多种特定化学化合物和/或其他参数。举例而言,可确定参与代谢的一种或多种分析物,例如血糖。附加地或可替代地,确定其他类型的分析物或参数,例如 pH 值。
用于确定体液中分析物的浓度的方法还包括使用具有至少一个相机的移动装置。此外,该方法包括使用至少一个光学测试条。
如本文所使用,术语“光学测试条”为一广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地可涉及,但不限于,经配置用于执行颜色变化检测反应的任意元件或装置。光学测试条也可称为测试条或测试元件,其中,所有三种术语可指称相同的元件。光学测试条可具体地具有测试场,该测试场包含至少一种用于检测至少一种分析物的测试化学品。举例而言,光学测试条可包含至少一种具有至少一种测试场施加于其上或整合于其中的基板,例如至少一种载体。特别是,光学测试条可进一步包含至少一个白色区域,例如白场 (white field),特别是在接近测试场的地方,例如包围或围绕测试场。白色区域可为独立布置在基板或载体上的分离场。然而,附加地或可替代地,基板或载体本身可为或可包含白色区域。举例而言,至少一种载体可为条状的,从而使测试元件呈现为测试条。这类测试条一般都是广泛使用且可获得的。一个测试条可带有单一测试场或多个测试场,其中包含相同或不同的测试化学品。
如本文所进一步使用,术语“试剂测试区 (reagent test region)”(也称为“测试场 (test field)”)为一个广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体地可涉及但不限于测试化学物的连贯量,例如具有一层或多层材料的场(例如圆形、多边形或矩形的场或区域),测试场的至少一层具有测试化学物包含于其中。
该方法包括基于试剂测试区的颜色形成以确定分析物的浓度值。因此,该方法可为包括诱发测试化学物与体液样品或其一部分(如至少一个分析物)之间的测试反应的分析测量,具体地为对针对分析物的测试反应,其中测试反应包括试剂测试区的颜色变化,其指示测试反应的程度和/或指示分析物的存在或浓度。颜色形成可包括光学测试条的(具体地,或试剂测试区的)至少一种光学性质的任何变化,该变化可通过使用相机光学地测量或确定。具体而言,分析测量可为或可包含在至少一种待确定分析物存在下的颜色形成反应。如本文所使用,术语“颜色形成反应”为一广义术语,且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯上的含义,而不限于特殊或定制化的含义。该术语具体上可涉及,但不限于,化学、生物或物理反应,在该反应期间,涉及反应的至少一种元素的颜色,特别是反射率,随反应的进行而变化。颜色形成可通过移动装置检测,例如,通过移动装置的处理器,并可定量评估,例如,通过从至少一个图像中衍生至少一个参数,该至少一个参数量化或表征因体液样品中分析物的存在而导致的试剂测试区的颜色形成。举例而言,可使用一个或多个上述颜色坐标。因此,移动装置,且特别是移动装置的处理器可经配置用于通过确定由于检测反应而发生的一种或多种颜色坐标变化来确定颜色变化。
从试剂测试区的颜色形成确定至少一个分析物的浓度值。为此目的,可使用至少一个图像。举例而言,分析物的浓度值可为分析测量结果的数值指示,例如指示样品中至少一种分析物的浓度,例如血糖浓度。
举例而言,当捕获试剂测试区的至少一个图像时,至少一个颜色参考卡可位于相机的视场中,因此,在至少一部分的试剂测试区的至少一个图像中,至少一部分的颜色参考卡是可见的。举例而言,光学测试条可放置在颜色参考卡的顶部,和/或颜色参考卡可包含一个或多个窗口,其中具有一个或多个窗口的颜色参考卡放置在光学测试条的顶部,使得通过窗口可见到试剂测试区。然而,可替代地,也可能捕获至少一个试剂测试区和颜色参考卡的分开图像。
具体而言,使用颜色参考卡可允许在试剂测试区颜色的至少一个图像中校正相机的特定变化或装置的特定变化。因此,通常,相机和/或移动装置在不通知用户的情况下,将一种或多种评估或预评估算法应用于图像,例如伽玛校正,当评估图像并确定至少一个分析物的浓度值时,其必须被考虑。具体地,可在步骤 i. 捕获的图像应用至少一种评估或预评估算法。因此,评估颜色参考卡的质量的方法的后续步骤可具体地考虑经强度校正的图像,其中该强度校正可包含至少一种评估或预评估算法,如伽玛校正等。此外,评估颜色参考卡的质量的方法的步骤 ii.、iii. 和 iv. 可应用于具有可接受的线性性质的图像,特别地是也用于均匀变亮的图像(例如没有影子的图像)和/或经强度校正的图像(例如经伽玛校正)。通过使用至少一个具有已知光学性质的颜色参考卡,可将移动装置设置为用于校正和/或校正图像,因此在确定至少一个分析物的浓度值时或之前,需考虑相机和/或移动装置的内部程序。如上所述,用于确定体液中分析物的浓度的方法包括评估颜色参考卡的质量的方法的结果。其中,可使用一种关系以校正被捕获图像的测得的颜色值。具体地,可将高质量的关系用于步骤 c. 中的分析测量。
在本发明的另一方面,公开了一种移动装置,该移动装置具有至少一种相机,且该移动装置进一步具有至少一个处理器,其中该移动装置经配置可以根据本发明执行评估颜色参考卡的质量的方法,例如根据上述公开的任一实施例和/或根据以下进一步详细公开的任一实施例。
移动装置的进一步配置可以通过使用至少一个光学测试条确定体液中分析物的浓度,其是通过执行根据本发明的用于确定体液中分析物的浓度的方法的步骤 b. 和 c.而确定,例如根据上述公开的任一实施例和/或根据以下进一步详细公开的任一实施例。
如本文中所使用的术语“处理器 (processor)”为一广义术语且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯含义,且不应限于特殊或定制化含义。该术语具体地可涉及,但不限于,经配置用于执行计算机或系统的基本操作的任意逻辑电路,和/或一般而言,涉及经配置用于执行计算或逻辑操作的装置。特别地,处理器经配置可以用于处理驱动移动装置、计算机或系统的基本指令。举例而言,处理器可包含至少一种算术逻辑单元(arithmetic logic unit,ALU)、至少一个浮点单元 (floating-point unit,FPU)(例如,数学协处理器或数字协处理器)、多个记录器(具体是其配置为可以用于提供操作数至 ALU并储存操作结果的寄存器)、及存储器(例如 L1 和 L2 高速缓存器)。特别是,处理器可为多核处理器。具体而言,处理器可为或可包含中央处理单元 (central processing unit,CPU)。附加地或可替代地,处理器可为或可包含微处理器,因此,具体而言,处理器的元件可包含在一个单个集成电路 (integrated circuitry,IC) 芯片中。附加地或可替代地,处理器可为或可包含一种或多种特殊应用集成电路 (application-specific integratedcircuit,ASIC) 和/或一种或多种现场可编程门阵列 (field-programmable gate array,FPGA) 等。
具体地,处理器经配置可以执行和/或辅助评估颜色参考卡的质量的方法的一个或多个方法步骤,例如通过软件编程。具体地,处理器经配置可以辅助捕获颜色参考卡的至少一部分的图像,例如通过提示用户捕获图像和/或通过在视场中检测颜色参考卡并自动地捕获图像。此外,处理器经配置可以识别被捕获图像上的颜色参考场,且可以确定其测得的参考颜色值。处理器经配置可以将已知参考颜色值分配给对应的测得的颜色参考场。因此,处理器经配置可以确定测得的参考颜色值与对应的已知参考颜色值之间的关系,例如通过将测得的参考颜色值拟合于对应的已知参考颜色值。处理器可通过线性优化方法确定关系,例如颜色变换矩阵等的线性变换。此外,处理器经配置可以通过使用该关系得出颜色参考卡的质量上的至少一个质量信息项。
进一步地,处理器经配置可以执行和/或辅助用于确定体液中分析物的浓度的方法的方法步骤,例如通过软件编程。具体而言,处理器经配置可以通过使用移动装置的相机辅助捕获具有被施加以体液样品的光学测试条的至少一个试剂测试区的至少一个图像。处理器还可以被配置用于从试剂测试区的颜色形成中确定至少一个分析物的浓度值,例如通过评估图像,从因颜色形成反应而得出的一种或多种颜色坐标变化,将一种或多种颜色坐标变化转换为至少一个分析物的浓度值。具体地,处理器经配置用于辅助用于确定体液中分析物的浓度的方法的步骤 b. 及 c. 的一个或多个或全部,例如可以辅助捕获至少一个图像,例如进一步向使用者提供指示,其指示捕获至少一个图像需要捕获至少一个颜色参考卡的至少一个图像,及例如确定分析物的浓度。处理器还可以被配置用于辅助将样品施加至光学测试条,例如通过以例如视觉形式或听觉形式提供使用者指导。处理器还可以被配置用于辅助捕获至少一个图像,例如通过在视场中自动地检测光学测试条或其一部分和/或提示用户捕获图像。
在本发明的另一方面,公开了一种套件,该套件包含如本发明所述,例如,根据上述公开的实施例中任何一项和/或根据下文进一步详细公开的实施例中任何一项所述的至少一个移动装置,以及进一步地,包含至少一个颜色参考卡,该颜色参考卡包含具有已知参考颜色值的多个颜色参考场。如本文中所使用的术语“套件 (kit)”为一广义术语且对于本领域普通技术人员而言应给予其普通和习惯含义,且不应限于特殊或定制化含义。该术语具体可指涉 (但不限于) 至少两种品目的组合,作为一示例,该至少两种品目可在包装中结合提供,其可以相互作用以实现至少一个共同的目的。
该套件进一步包含具有至少一个试剂测试区的至少一个光学测试条。
在本发明的另一方面,公开了一种计算机程序,该计算机程序包含以下指令,当例如根据上述公开的任一实施例和/或以下进一步详细公开的任一实施例,该程序由根据本发明的移动装置执行时,使移动装置的处理器可例如根据上述公开的任一实施例和/或以下进一步详细公开的任一实施例执行根据本发明的评估颜色参考卡的质量的方法。
计算机程序可进一步包含以下指令:当该程序由移动装置执行时,使移动装置的处理器执行用于确定体液中分析物的浓度的方法的步骤 b. 和 c.。
在本发明的另一方面,公开了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质包含以下指令,当例如根据上述公开的任一实施例和/或以下进一步详细公开的任一实施例,该程序由根据本发明的移动装置执行时,可使得移动装置的处理器可例如根据上述公开的任一实施例和/或以下进一步详细公开的任一实施例执行根据本发明的评估颜色参考卡的质量的方法。
计算机可读存储介质可进一步包含以下指令:当该程序由移动装置执行时,可使移动装置的处理器执行用于确定体液中分析物的浓度的方法的步骤 b. 和 c.。
如本文所使用,术语“计算机可读存储介质 (computer-readable storagemedium)”具体而言可涉及非暂时性数据储存装置,例如在其上储存计算机可执行指令的硬件储存介质。该计算机可读取数据载体或存储介质具体可以是或可以包含例如随机存取内存 (RAM) 和/或只读存储器 (ROM) 等的存储介质。
该计算机程序也可以体现为计算机程序产品。如本文中所使用,计算机程序产品可涉及作为可交易产品的程序。该产品通常可以以任意格式(诸如纸质格式)存在,或存在于计算机可读取数据载体上和/或计算机可读存储介质上。具体而言,计算机程序产品可以分布在数据网络上。
作为实例,至少一个质量信息项可为或可包括用于量化拟合品质的拟合残差。高的拟合残差值可代表测得的和已知参考颜色值之间的非线性变换。因此,通过使用颜色变换矩阵进行图像的颜色校正可能为无效的。
附加地或可替代地,至少一个质量信息项可为或可包括通过使用具有已知参考颜色值的一个或多个测试场评估颜色校正质量而得出的至少一个质量信息项。可使用关系变换测得的参考颜色值,该关系例如颜色变换矩阵,且因此可将变换的颜色值与测试场的已知参考值进行比较。测试场可为颜色参考卡包含的额外颜色场和/或可由多个颜色参考场中选出。测试场也可是动态地由多个颜色参考场中选出,例如以这种方式,选定颜色参考场的颜色值可类似于试剂测试区的颜色值。因此,可以根据试剂测试区的颜色形成进行颜色校正的评估。因此,可通过使用质量信息项评估颜色校正的质量和准确度,该质量信息项包括测试场的变换的颜色值与对应的已知参考颜色值的偏差。
可使用评估颜色参考卡的质量的方法的示例性实施例评估一个或多个颜色参考场用于颜色校正的可用性。作为实例,当确定关系时可选择性地略去一个或多个颜色参考场,具体地该关系为颜色变换矩阵。可通过剩余的颜色参考场确定关系,关系具体地为颜色变换矩阵,剩余的颜色参考场具体地是不具选定颜色参考场的那些。被略去的颜色参考场可用作测试场。可通过选择每个颜色参考场作为测试场至少一次以确定颜色变换矩阵。
对于每组颜色参考场及测试场,可得出至少一个质量信息项,例如拟合残差和测试场的变换的颜色值与测试场的已知颜色参考值的偏差。质量信息项可允许评估关于每个颜色参考场的颜色校正质量。在确定颜色变换矩阵时略去损坏的颜色参考场的情况下,对应的拟合残差相较于相对于彼此的拟合残差可能更低,且对于对应的颜色参考场,预期参考颜色值与已知颜色值的偏差可能增加。可略去具有低的质量信息项的值(例如低于阈值)的颜色参考场,以确定颜色变换矩阵。可替代地和/或附加地,由于颜色参考卡的缺陷和/或低图像质量,可取消分析物测量。
通过使用移动装置的相机确定体液中分析物的浓度的方法可包括评估颜色参考卡的质量的方法。方法可进一步包括使用至少一个光学测试条,其中当施加体液样品到该光学测试条上,具体地为试剂测试区上,可发生颜色形成反应。可通过分光光度计确定对应颜色形成反应的颜色子空间。颜色参考场的颜色值可由颜色形成反应的颜色子空间选出。
如上所述,可通过使用至少一个颜色变换矩阵确定测得的参考颜色值与已知参考颜色值的关系。量化拟合的质量的拟合残差可用以评估颜色变换矩阵的质量。
在表 1 中,示出了评估颜色参考卡的质量的方法的示例性实施例。每个颜色参考场被选作为测试场,且因此被略去,以确定颜色变换矩阵。已计算出对应的拟合残差和测试场的变换的测量颜色值与其已知参考颜色值的偏差。在此实例中,颜色参考卡没有可见的损坏,且因此颜色参考卡具有高质量,其可见于低拟合残差和低偏差。
场编号 1 | 场编号 2 | 场编号 3 | 场编号 4 | 场编号 5 | 场编号 6 | 场编号 7 | 场编号 8 | |
测试场与真实值的偏差 | 1.3 | 0.92 | 1.8 | 0.64 | 1.3 | 1.6 | 1.8 | 3.1 |
在矩阵拟合中的拟合残差(所有其他场) | 1.2 | 1.2 | 1.0 | 1.2 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 0.9 |
表 1: 评估颜色参考卡或其一部分质量的示例性实施例,颜色参考卡包含多个颜
色参考场,且在此实例中,为高质量。
此外,表 2 示出了包含至少部分地损坏的颜色参考场的颜色参考卡的实例。在此实例中,颜色参考场编号 5 和编号 6 可为损坏的。表 2 的上面两行呈现了颜色参考卡的质量评估方法的结果。与每个其他颜色参考场相比,损坏的颜色参考场的变换出的测得的颜色值与其已知参考颜色值的偏差较大。此外,在颜色变换矩阵的确定排除损坏的颜色参考场的情况下,可降低拟合残差。可通过识别低质量的颜色参考场以确定缺陷颜色参考场,例如较低的拟合残差与较高的偏差。如果在最坏肇因之一可被排除于拟合的情况下,可改善拟合残差和偏差。也可排除一个或甚至多个缺陷颜色参考场,以改善颜色变换矩阵的拟合的质量。
表 2: 评估颜色参考卡或其一部分质量的示例性实施例,颜色参考卡包含多个颜
色参考场,且在此实例中,为低质量,如由于损坏的颜色参考场等。
根据本发明的方法和装置提供大量超越类似的已知方法和装置的优点。本文描述的方法和装置在确保分析测量的高准确度的同时可提供一种便于使用且可靠的用于确定体液中至少一种分析物的浓度的方法。具体地,颜色参考卡可被用于通过考虑关系以校正测得的颜色值,该关系具体是颜色变换矩阵。因此,颜色校正,具体而言地是试剂测试区的被捕获图像的颜色校正,可提升分析测量的准确度。
此外,可通过使用评估颜色参考卡的质量的方法确认颜色参考卡的质量。具体地,可在用于分析测量时或之前,确认颜色参考卡。本方法和装置可确保颜色参考卡的高可靠度,且因此确保分析测量的高准确度。
此外,可识别具有缺陷的颜色参考卡。可筛出颜色参考卡和/或只有有限数量的颜色参考卡可被用于实际分析测量。具体地,可从分析测量中排除一个或多个不完整的颜色参考场,例如损坏的颜色参考场。因此,本发明和装置比已知的方法和装置更增强了安全性。
此外,根据本发明的方法和装置使得能够使用更多种类的移动装置模型进行分析测量。通过使用经过质量确认的颜色参考卡,即使对于多种不同的移动装置,分析测量也可为体液中分析物的浓度提供准确的分析测量结果。
以下摘要说明且不排除更多可能的实施例,可设想以下实施例:
实施例 1:一种评估颜色参考卡的质量的方法,颜色参考卡包含具有已知参考颜色值的多个颜色参考场,该方法包括以下步骤:
i. 通过使用至少一个移动装置的至少一个相机捕获颜色参考卡的至少一部分的至少一个图像;
ii. 从图像的至少部分颜色参考场确定测得的参考颜色值;
iii. 确定至少部分该测得的参考颜色值与对应的已知参考颜色值之间的关系;以及
iv. 通过步骤 iii. 的关系得出颜色参考卡的质量上的至少一个质量信息项。
实施例 2:如前一个实施例的方法,其中步骤 iii. 中的确定该关系包括将测得的参考颜色值拟合于对应的已知参考颜色值。
实施例 3:如前一个实施例的方法,其中步骤 iv. 中的得出该质量信息包括确定量化拟合的质量的至少一个拟合残差。
实施例 4:如前述实施例中任一个的方法,其中测得的颜色参考值与已知参考颜色值各包含在预定颜色坐标系中的颜色坐标,具体地为 R、G、B 颜色坐标。
实施例 5:如前述实施例中任一个的方法,其中测得的参考颜色值与已知参考颜色值之间的关系包括颜色变换矩阵,具体地为颜色校正矩阵,更具体地为用于将测得的颜色参考值的颜色坐标变换为已知参考颜色值的颜色坐标的颜色变换矩阵,或反之亦然。
实施例 6:如前述实施例中任一个的方法,其中步骤 iv. 中的该至少一个质量信息项是至少部分地通过下列所得出:通过步骤 iii. 中确定的关系得出,以及通过该关系将至少一个第一颜色参考场的测得的颜色坐标变换为至少一个第二颜色参考场的预期颜色坐标,并进一步比较该第二颜色参考场的该预期颜色坐标与该第二颜色参考场的测得的颜色坐标得出。
实施例 7:如前述实施例中任一个的方法,其中至少一个质量信息项是通过以下来确定:在步骤 iii. 中选择性地略去至少一个选定颜色参考场的测得的参考颜色值,而在步骤 iii. 中将其他颜色参考场的颜色坐标考虑在内。
实施例 8:如前述实施例中任一个的方法,其中多个质量信息项是通过以下来确定:分别选择性地略去多个选定颜色参考场的测得的参考颜色值,其中依序比较该等质量信息项以识别具有低质量的颜色参考场,具体地是以识别损坏的颜色参考场。
实施例 9:如前述实施例中任一个的方法,其中颜色参考卡经配置可以被用于一种通过具有相机的移动装置确定体液中分析物的浓度的方法,其中通过相机捕获具有已施加体液样品的光学测试条的试剂测试区的至少一个图像,且其中基于试剂测试区的颜色形成反应确定分析物的浓度。
实施例 10:一种确定体液中分析物的浓度的方法,该方法包括使用具有至少一个相机的移动装置,该方法进一步包括使用至少一个光学测试条及至少一个颜色参考卡,该颜色参考卡包含具有已知参考颜色值的多个颜色参考场,其中该方法包括:
a. 使用实施例 1 到 9 中任一个的方法评估该参考卡的质量;
b. 通过使用相机捕获被施加以体液样品的光学测试条的至少一个试剂测试区的至少一个图像;以及
c. 考虑步骤 a. 的结果,基于试剂测试区的颜色形成反应确定分析物的浓度。
实施例 11:一种移动装置,具有至少一个相机,该移动装置进一步具有至少一个处理器,其中该移动装置经配置可以根据实施例 10 执行评估颜色参考卡的质量的方法。
实施例 12:如前一个实施例的移动装置,其中该移动装置进一步被配置为可以通过执行根据实施例 10 的方法的步骤 b. 和 c. 以使用至少一个光学测试条确定体液中分析物的浓度。
实施例 13:一种套件,其包含至少一个如前两个实施例中任一个的移动装置,进一步包含至少一个颜色参考卡,该颜色参考卡包含具有已知参考颜色值的多个颜色参考场。
实施例 14:如前述实施例所述的套件,该套件进一步包含具有至少一个试剂测试区的至少一个光学测试条。
实施例 15:一种计算机程序,其包含以下指令:当由实施例 11 到 12 中任一项的移动装置执行该程序,使移动装置的处理器根据实施例 1 到 9 中的任一个执行评估颜色参考卡的质量的方法。
实施例 16:如前一个实施例的计算机程序,其进一步包含以下指令:当该程序由移动装置执行时,使移动装置的处理器执行如实施例 10 的方法的步骤 b. 和 c.。
实施例 17:一种计算机可读存储介质,其包含以下指令:当由实施例 11 到 12中任一项的移动装置执行该程序,该指令使移动装置的处理器根据实施例 1 到 9 中的任一个执行评估颜色参考卡的质量的方法。
实施例 18:如前一个实施例的计算机可读存储介质,其进一步包含以下指令:当该程序由移动装置执行时,该指令使移动装置的处理器执行如实施例 10 的方法的步骤b. 和 c.。
附图说明
进一步的可选特征和实施例将在后续实施例的详细信息中公开,优选地是结合从属权利要求。其中,个别的可选特征可单独实现,也可以在任意可行的组合中实现,如技术人员将实现的。本发明的范围不限于优选实施例。实施例以图式进行图表式的描绘。其中,这些图式中相同的附图标记,用于指代相同或功能类似的元件。
在这些图式中:
图 1a-b 示出了颜色参考卡的实施例的透视图;
图 2 示出了移动装置及包含该移动装置、颜色参考卡和光学测试条的套件的实施例的透视图;
图 3 示出了评估颜色参考卡的质量的方法的实施例的流程图;
图 4 呈现确定体液中至少一个分析物的浓度的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
在图 1a-b 中,示出了颜色参考卡 110 的示例性实施例的透视图。颜色参考卡110 包含具有已知参考颜色值的多个颜色参考场 112。颜色参考场 112 可为完整状态,如图 1a 所见。颜色参考场 112 也可为至少部分缺损的状态,例如因损坏、刮伤等而缺损,如图 1b 中象征性描绘的缺损的颜色参考场 113。
颜色参考场 112 可配置在颜色参考卡 110 的表面上,如在颜色参考卡 110 的基板的表面上。特别地,颜色参考卡 112 可均等地分布在颜色参考卡 110 的表面上,具体地,以使多个颜色参考场 112 可分布在颜色参考卡 110 的整个表面上的方式。作为实例,颜色参考场 112 可配置为矩阵模式,如矩形矩阵模式。然而,颜色参考场 112 也可配置为其他方式,如配置为相互分离。例如,颜色参考卡 110 可包含围绕颜色参考场 112 的多个颜色参考场 114。颜色参考场 112 和灰色颜色参考场 114 可相互不重叠。在颜色参考卡110 的某一示例性实施例中,可将颜色参考场 112 和灰色颜色参考场 114 打印在颜色参考卡 110的预打印的灰色背景上。因此,颜色参考场 112 可与颜色参考卡 110 的灰色背景重叠。
颜色参考卡 110 可进一步包含至少一个窗口 116。因此当将颜色参考卡 110 放置在光学测试条 118 的顶部上时,可透过窗口 116 见到至少一个光学测试条 118 或其一部分。具体地,可透过颜色参考卡 110 的窗口 116 见到光学测试条 118 包含的至少一个试剂测试区 120。作为另一实例,颜色参考卡 110 可包含具有至少一个试剂测试区 120的光学测试条 118,具体地,以使得至少一个试剂测试区 120 可接近且可视的方式。
此外,颜色参考卡 110 可包含至少一个标记物 122。标记物 122 可为或例如可包含至少一个位置标记物,如 ArUco 码、条形码、QR 码、卷标或其组合。在图 1a 和 1b中,标记物 122 具体地可包含一个或多个 ArUco 码,如包含颜色参考场 112 的矩形矩阵的角落等。因此,通常标记物 122 可被配置在颜色参考卡 110 的至少一个角落 124。例如,至少一个标记物 122 可被配置在颜色参考卡 110 的每个角落 124,具体地以使得标记物 122 可与多个颜色参考场 112 同时可见的方式。此外,标记物 122 可包含关于颜色参考卡 110 方向的信息。
在图 1a 和 1b 中,颜色参考场 112 可包含不同颜色的场,例如,具有黑色的颜色参考场 112 (以附图标记 148 表示)、具有一种或多种灰色的颜色参考场 112(以附图标记 150 表示)、具有白色的颜色参考场 112(以附图标记 152 表示)和/或具有一种或多种颜色的颜色参考场 112(以附图标记 154 表示),例如蓝色、绿色、红色和/或其混合色。灰色颜色参考场 114 与颜色参考场 112 类似,可包含具有一种或多种灰色的场(以附图标记 150 表示)。
在图 2 中,以透视图呈现套件 126 的示例性实施例。套件 126 包含至少一个移动装置 128 和至少一个颜色参考卡 110。此外,套件 126 可包含至少一个光学测试条118。
移动装置 128 可为或可包含移动电话、智能手机、平板电脑等的至少一种。此外,移动装置 128 具有至少一个相机 130。移动装置 128 的相机 130 经配置可以用于纪录图像,具体地是彩色图像。因此,相机 130 可为彩色相机,且可包含至少三种颜色的传感器,如用于 R、G、B 颜色的至少一个颜色传感器等。
此外,移动装置 128 可进一步包含至少一个处理器 132。具体地,处理器 132 可经配置来执行评估颜色参考卡 110 的质量的方法的一个或多个方法步骤,例如通过软件编程。此外,处理器 132 经配置可用于辅助确定体液中分析物的浓度的方法的步骤 b. 和c. 的一者或多者。图 3 和 4 分别示出上述方法的示例性实施例,且将于以下详细描述。因此,可参考图 3 和图 4 的描述。
具体地,处理器 132 经配置可以辅助捕获颜色参考卡 110 的至少一个图像。具体地,处理器 132 可提示移动装置 128 的用户捕获图像。附加地或可替代地,处理器 132经配置可以自动地捕获颜色参考卡 110 的图像,具体地是当颜色参考卡 110 可在视场中时。
具体地,颜色参考卡 110 可根据如前文所详述的图 1a-b 所公开的任一实施例以实现。颜色参考卡 110 包含具有已知参考颜色值的多个颜色参考场 112。此外,颜色参考卡 110 可包含至少一个窗口 116。因此,可透过颜色参考卡 110 的窗口 116 看见光学测试条 118,具体地是当颜色参考卡 110 可被放置在光学测试条 118 的顶部时,使颜色参考卡 110 和光学测试条 118 两者可见于通过移动装置 128 的相机 130 捕获的图像。具体地,可透过颜色参考卡 110 的窗口 116 见到光学测试条 118 的至少一个试剂测试区 120 。
颜色参考卡 110 可进一步包含至少一个标记物 122。标记物 122 可被被置于颜色参考卡 110 的至少一个表面上,以使移动装置 128 的相机 130 可检测到标记物 122。至少一个标记物 122 可被用于识别颜色参考卡 110 的方向。具体地,移动装置 128 的处理器 132 经配置可以检测由相机 130 捕获的图像上的标记物 122,且用于进一步检索关于颜色参考卡 110 的方向的信息。
图 3 示出了评估颜色参考卡 110 质量的方法的示例性实施例的流程图(图 3和 4 中的元件符号 134)。该方法包括下列步骤,这些步骤可以特定地按照给定次序予以执行。然而,不同的次序也是可行的。有可能以完全或部分同步的方式同时执行方法步骤中的两个或多个。进一步地,可一次执行或重复执行方法步骤中的一个、多于一个或甚至全部。该方法可包括未列出的额外方法步骤。
该方法包括:
i. (以元件符号 136 表示)通过使用至少一个移动装置 128 的至少一个相机130 捕获颜色参考卡 110 的至少一部分的至少一个图像;
ii. (以元件符号 138 表示)从图像的至少部分颜色参考场 112 确定测得的参考颜色值;
iii. (以元件符号 140 表示)确定至少部分测得的参考颜色值与对应的已知参考颜色值之间的关系;以及
iv. (以元件符号 142 表示)通过步骤 iii. 的关系得出颜色参考卡 110 质量上的至少一个质量信息项。
在步骤 i. 中,可通过移动装置 128 的处理器 132 启动颜色参考卡 110 的至少一部分的至少一个图像的捕获。例如,处理器 132 经配置可以提示使用者捕获颜色参考卡 110 的图像。作为另一实例,处理器 132 经配置可以用于检测视场中的颜色参考卡110,并进一步用于自动地通过使用移动装置 128 的相机 130 捕获图像。
颜色参考卡 110 包含标记物 122,其在步骤 i. 捕获的图像上为可见的。因此,处理器 132 经配置可以用于检索关于颜色参考卡 110 方向的信息。此外,计算机视觉处理和/或图像分析可用于识别颜色参考卡 110 包含的颜色参考场 112,且可确定至少部分颜色参考场 112 的测得的参考颜色值。作为实例,测得的参考颜色值可包含在预定颜色坐标系中的颜色坐标,具体为 R、G、B 颜色坐标。通过识别颜色参考卡 110 上的颜色参考场112,可将已知参考颜色值分配给测得的颜色参考场 112。因此,移动装置 128 可包含数据储存装置,具体地,数据储存装置经配置可以用于储存多个颜色参考场 112 的已知参考颜色值。已知参考颜色值也可包含在预定颜色坐标系中的颜色坐标,具体为 R、G、B 颜色坐标。
此外,在步骤 iii. 中,确定测得的参考颜色值与对应的已知参考颜色值之间的关系。因此,步骤 iii. 可包含将测得的参考颜色值拟合于对应的已知参考颜色值。例如,该关系可为或可包含由矩阵表示的线性变换,该矩阵例如是颜色变换矩阵等。通过将测得的参考颜色值变换为真实颜色值,颜色变换矩阵可被用于校正测得的参考颜色值。具体地,通过将测得的参考颜色值拟合于对应的已知颜色参考值,颜色变换矩阵可在步骤 iii. 中确定。在步骤 iii. 中确定的颜色变换矩阵可被用于如以下将详细描述的确定体液中分析物的浓度的方法。
在步骤 iv. 中,通过使用步骤 iii. 的关系,具体地是使用颜色变换矩阵,以得出颜色参考卡 110 质量上的至少一个质量信息项。作为实例,步骤 iv. 可包含确定量化拟合的质量的至少一个拟合残差。具体地,拟合残差可量化拟合于测得的参考颜色值的偏差。例如,拟合残差可为或可包含残差平方的总和。
作为另一实例,至少一个质量信息项可至少部分地通过以下所述得出:步骤 iii.中的关系,及通过该关系将至少一个第一颜色参考场 112 的测得的颜色坐标变换为至少一个第二颜色参考场 112 的预期颜色坐标,具体地是通过颜色变换矩阵。因此,通过将第二颜色参考场 112 的预期颜色坐标与第二颜色参考场 112 的测得的颜色坐标进行比较,可至少部分地得出质量信息项。
作为另一实例,可通过选择性地略去至少一个步骤 iii. 中选定颜色参考场 112的测得的参考颜色值,以得出至少一个质量信息项。在步骤 iii. 中,可考虑其他颜色参考场 112 的颜色坐标。因此,可为一组略去了一个选定颜色参考场 112 的一组颜色参考场112 得出拟合残差。此可重复至少一次、两次或甚至多于两次,具体地,使每个颜色参考场112 被选定而被省略一次。从而,可通过选择性地略去多个选定颜色参考场 112 的测得的参考颜色值确定多个质量信息项。因此,可依序比较质量信息项,以识别具有低质量的颜色参考场 112,具体地是用于识别损坏的颜色参考场 112。损坏的颜色参考场 112 和/或低质量的颜色参考场 112 可从步骤 iii. 中的确定关系被排除。
评估颜色参考卡 110 质量的方法可至少部分地由计算机实现。具体地,移动装置128 经配置可以用于执行包含以下指令的计算机程序,当由移动装置 128 执行该程序,使移动装置 128 的处理器 132 执行评估颜色参考卡 110 质量的方法。
在图 4 中,示出了用于确定体液中分析物的浓度的方法的示例性实施例的流程图。方法包括使用具有至少一个相机 130 的至少一个移动装置 128。该方法进一步包含使用至少一个光学测试条 118 及包含具有已知参考颜色值的多个颜色参考场 112 的至少一个颜色参考卡 110。
该方法包括以下步骤,这些步骤具体地可依给定的顺序执行。然而,不同的次序也是可行的。有可能以完全或部分同步的方式同时执行方法步骤中的两个或多个。进一步地,可一次执行或重复执行方法步骤中的一个、多于一个或甚至全部。该方法可包括未列出的额外方法步骤。
该方法包括:
a. (以元件符号 134 表示)使用评估颜色参考卡 110 质量的方法评估颜色参考卡 110 质量;
b. (以元件符号 144 表示)通过使用相机 130 捕获已施加体液的样品的光学测试条 118 的至少一个试剂测试区 120 的至少一个图像;以及
c. (以元件符号 146 表示)考虑步骤 a. 的结果,基于试剂测试区 120 的颜色形成反应确定分析物的浓度。
特别地,方法的在步骤 a. 中评估颜色参考卡 110 质量可包含如上述图 3 中的示例性实施例的方法。因此,在颜色参考卡 110 质量被评估为高质量的情况下,可执行以下分析测量的步骤,具体地为步骤 b. 和 c.。具体地,在质量信息项表示颜色参考卡 110为高质量的情况下,可执行分析测量,且因此在步骤 iii. 中确定的关系可为高精确度关系。
因此,移动装置 128 的处理器 132 可接收和/或处理在评估颜色参考卡 110 质量的方法的步骤 iv. 中得出的质量信息项。当质量信息项表示颜色参考卡 110 为高质量,处理器 132 可进一步启动分析测量,特别地为步骤 b. 和 c.。例如,处理器 132 可通过指示使用者施加体液的样品到光学测试条 118 的试剂测试区 120 上,以启动进一步的方法步骤。
在步骤 b. 中,可通过处理器 132 执行试剂测试区 120 的图像捕获,例如通过指示用户捕获图像和/或通过自动地捕获图像。
此外,在考虑步骤 a. 的结果下,分析测量可包含检测具有已施加体液样品的试剂测试区 120 的颜色值,及基于试剂测试区 120 的颜色形成反应确定分析物的浓度。具体地,步骤 iii. 中确定的关系可被用于校正颜色形成反应的测得的颜色值,例如通过使用颜色变换矩阵。可通过使用校正的颜色值确定分析物的浓度。
用确定体液中分析物的浓度的方法可至少部分地由计算机实现,具体地是方法的步骤 b. 和 c.。具体地,移动装置 128 经配置可以执行计算机程序,当通过移动装置 128执行计算机程序,使移动装置 128 的处理器 132 执行方法的步骤 b. 和 c.。具体地,处理器 132 经配置可以用于捕获试剂测试区 120 的至少一个图像,如通过指示用户捕获至少一个图像和/或自动地捕获至少一个图像。例如,用于确定体液中分析物的浓度的方法的步骤 b. 中捕获的图像可与评估颜色参考卡 110 质量的方法的步骤 i. 中捕获的图像相同。因此,至少一个捕获的图像可包含至少部分的颜色参考卡 110 和光学测试条 118 的至少一个试剂测试区 120。
此外,处理器 132 经配置可以用于基于试剂测试区 120 的颜色形成反应确定分析物的浓度,具体地是通过软件编程。处理器 132 经配置可以用于通过评估被捕获图像确定分析物的浓度,用于得出在颜色形成反应期间一个或多个颜色坐标的变化,并将至少一个颜色坐标的变化变换为分析浓度值。具体地,处理器 132 经配置可以使用评估颜色参考卡 110 质量的方法的步骤 iii. 中确定的关系,以从被捕获图像得出真实颜色值。因此,处理器 132 可通过使用在评估颜色参考卡 110 质量的方法的步骤 iii. 中确定的颜色变换矩阵将测得的颜色值变换为真实颜色值,以校正被捕获图像的测得的颜色值。
符号说明
110 颜色参考卡
112 颜色参考场
113 缺损的颜色参考场
114 灰色颜色参考场
116 窗口
118 光学测试条
120 试剂测试区
122 标记物
124 角落
126 套件
128 移动装置
130 相机
132 处理器
134 评估颜色参考卡的质量
136 捕获颜色参考卡的至少一部分的至少一个图像
138 确定测得的参考颜色值
140 确定关系
142 得出至少一个质量信息项
144 捕获至少一个试剂测试区的至少一个图像
146 确定分析物的浓度
148 黑色的场
150 灰色的场
152 白色的场
154 彩色的场。
Claims (15)
1.一种评估颜色参考卡 (110) 的质量的方法,其中所述颜色参考卡 (110) 的质量是指所述颜色参考卡 (110) 的状态,所述状态指示所述颜色参考卡 (110) 是否能够用于用来确定体液中分析物的浓度的方法,和/或所述颜色参考卡的质量是指所述颜色参考卡(110) 用于用来确定所述体液中所述分析物的浓度的所述方法的适合度或可靠度,所述颜色参考卡 (110) 包含具有已知参考颜色值的多个颜色参考场 (112),所述方法包括以下步骤:
i. 通过使用至少一个移动装置 (128) 的至少一个相机 (130) 来捕获所述颜色参考卡 (110) 的至少一部分的至少一个图像;
ii. 从所述图像确定所述颜色参考场 (112) 中的一个或多个的测得的参考颜色值;
iii. 确定所述测得的参考颜色值中的一个或多个与对应的已知参考颜色值之间的关系;以及
iv. 通过使用步骤 iii. 的所述关系得出关于所述颜色参考卡 (110) 的质量的至少一个质量信息项。
2.根据前述权利要求所述的方法,其中步骤 iii. 中所述确定所述关系包括将所述测得的参考颜色值拟合于所述对应的已知参考颜色值,其中步骤 iv. 中所述得出所述质量信息包括确定量化所述拟合的质量的至少一个拟合残差。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述测得的参考颜色值与所述已知参考颜色值之间的所述关系包括颜色变换矩阵。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中步骤 iv. 中的所述至少一个质量信息项至少部分地通过以下得出:使用步骤 iii. 中确定的所述关系,以及通过使用所述关系将至少一个第一颜色参考场 (112) 的测得的颜色坐标变换为至少一个第二颜色参考场(112) 的预期颜色坐标,并进一步比较所述第二颜色参考场 (112) 的所述预期颜色坐标与所述第二颜色参考场 (112) 的测得的颜色坐标。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述至少一个质量信息项通过以下来确定:在步骤 iii. 中选择性地略去至少一个选定颜色参考场 (112) 的测得的参考颜色值,而在步骤 iii. 中将其他颜色参考场 (112) 的颜色坐标考虑在内。
6.根据前述权利要求所述的方法,其中多个质量信息项通过以下来确定:分别选择性地略去多个选定颜色参考场 (112) 的测得的参考颜色值,其中比较所述质量信息项以识别具有低质量的颜色参考场 (112)。
7.一种用于确定体液中分析物的浓度的方法,所述方法包括使用具有至少一个相机(130) 的移动装置 (128),所述方法进一步包括使用至少一个光学测试条 (118) 和至少一个颜色参考卡 (110),所述至少一个颜色参考卡包含具有已知参考颜色值的多个颜色参考场 (112),其中所述方法包括:
a. 使用根据前述权利要求中任一项所述的方法来评估所述参考卡 (110) 的质量;
b. 通过使用所述相机 (130) 来捕获所述光学测试条 (118) 的对其施加有所述体液的样品的至少一个试剂测试区 (120) 的至少一个图像;以及
c. 将步骤 a. 的结果考虑在内,基于所述试剂测试区 (120) 的颜色形成反应来确定分析物浓度。
8.一种移动装置 (128),其具有至少一个相机 (130),所述移动装置 (128) 进一步具有至少一个处理器 (132),其中所述移动装置 (128) 被配置用于执行根据涉及评估颜色参考卡 (110) 的质量的方法的前述权利要求中任一项所述的评估颜色参考卡 (110) 的质量的方法。
9.根据前述权利要求所述的移动装置 (128),其中所述移动装置 (128) 进一步被配置用于通过执行根据权利要求 7 所述的方法的步骤 b. 和 c.,通过使用至少一个光学测试条 (118) 来确定体液中分析物的浓度。
10.一种套件 (126),其包含至少一个根据涉及移动装置 (128) 的前述权利要求中任一项所述的移动装置 (128),进一步包含至少一个颜色参考卡 (110),所述颜色参考卡(110) 包含具有已知参考颜色值的多个颜色参考场 (112)。
11.根据前述权利要求所述的套件 (126),所述套件 (126) 进一步包含具有至少一个试剂测试区 (120) 的至少一个光学测试条 (118)。
12.一种计算机程序,其包含指令,当由根据涉及移动装置 (128) 的前述权利要求中任一项所述的移动装置 (128) 执行所述程序时,所述指令使所述移动装置 (128) 的所述处理器 (132) 执行根据涉及评估颜色参考卡 (110) 的质量的方法的前述权利要求中任一项所述的评估颜色参考卡 (110) 的质量的方法。
13.根据前述权利要求所述的计算机程序,其进一步包含指令,当由所述移动装置(128) 执行所述程序时,所述指令使所述移动装置 (128) 的所述处理器 (132) 执行根据权利要求 7 所述的方法的步骤 b. 和 c.。
14.一种计算机可读存储介质,其包含指令,当由根据涉及移动装置 (128) 的前述权利要求中任一项所述的移动装置 (128) 执行程序时,所述指令使所述移动装置 (128) 的所述处理器 (132) 执行根据涉及评估颜色参考卡 (110) 的质量的方法的前述权利要求中任一项所述的评估颜色参考卡 (110) 的质量的方法。
15.根据前述权利要求所述的计算机可读存储介质,其进一步包含指令,当由所述移动装置 (128) 执行所述程序时,所述指令使所述移动装置 (128) 的所述处理器 (132) 执行根据权利要求 7 所述的方法的步骤 b. 和 c.。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20173917.4 | 2020-05-11 | ||
EP20173917 | 2020-05-11 | ||
PCT/EP2021/062244 WO2021228730A1 (en) | 2020-05-11 | 2021-05-09 | Method of evaluating the quality of a color reference card |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115461610A true CN115461610A (zh) | 2022-12-09 |
Family
ID=70681672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180034316.0A Pending CN115461610A (zh) | 2020-05-11 | 2021-05-09 | 评估颜色参考卡的质量的方法 |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230084800A1 (zh) |
EP (1) | EP4150327B1 (zh) |
JP (1) | JP2023525776A (zh) |
KR (1) | KR20230008743A (zh) |
CN (1) | CN115461610A (zh) |
AR (1) | AR122042A1 (zh) |
AU (1) | AU2021270341A1 (zh) |
BR (1) | BR112022022857A2 (zh) |
CA (1) | CA3177241A1 (zh) |
ES (1) | ES2973824T3 (zh) |
HU (1) | HUE065513T2 (zh) |
IL (1) | IL298014A (zh) |
MA (1) | MA59523B1 (zh) |
MX (1) | MX2022014030A (zh) |
PL (1) | PL4150327T3 (zh) |
TW (1) | TW202212787A (zh) |
WO (1) | WO2021228730A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3985382A1 (en) * | 2020-10-14 | 2022-04-20 | Roche Diabetes Care GmbH | A method of controlling auto-exposure settings of a mobile device having a camera |
USD1043682S1 (en) * | 2021-06-10 | 2024-09-24 | Zappar Limited | World marker mat |
IL314686A (en) | 2022-02-11 | 2024-10-01 | F Hoffmann La Roche Ag | Methods and instruments for performing analytical measurement |
CN114782444B (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-02 | 江苏美克医学技术有限公司 | 用于体外诊断显色结果的辅助判读方法、介质和电子设备 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102608107A (zh) | 2011-01-20 | 2012-07-25 | 中研应用感测科技股份有限公司 | 试片自动判读方法及其系统 |
FR3050270B1 (fr) | 2016-04-15 | 2018-04-27 | Ethera | Systeme de controle de la qualite de l’air dans un environnement clos |
BR112020017213A2 (pt) | 2018-02-26 | 2020-12-22 | F. Hoffmann-La Roche Ag | Métodos e sistemas para calibrar e usar uma câmera para detectar um analito em uma amostra |
-
2021
- 2021-05-09 BR BR112022022857A patent/BR112022022857A2/pt unknown
- 2021-05-09 WO PCT/EP2021/062244 patent/WO2021228730A1/en unknown
- 2021-05-09 CA CA3177241A patent/CA3177241A1/en active Pending
- 2021-05-09 PL PL21725111.5T patent/PL4150327T3/pl unknown
- 2021-05-09 MA MA59523A patent/MA59523B1/fr unknown
- 2021-05-09 KR KR1020227039308A patent/KR20230008743A/ko active Search and Examination
- 2021-05-09 HU HUE21725111A patent/HUE065513T2/hu unknown
- 2021-05-09 EP EP21725111.5A patent/EP4150327B1/en active Active
- 2021-05-09 AU AU2021270341A patent/AU2021270341A1/en active Pending
- 2021-05-09 CN CN202180034316.0A patent/CN115461610A/zh active Pending
- 2021-05-09 ES ES21725111T patent/ES2973824T3/es active Active
- 2021-05-09 MX MX2022014030A patent/MX2022014030A/es unknown
- 2021-05-09 JP JP2022568449A patent/JP2023525776A/ja active Pending
- 2021-05-09 IL IL298014A patent/IL298014A/en unknown
- 2021-05-10 AR ARP210101265A patent/AR122042A1/es active IP Right Grant
- 2021-05-10 TW TW110116728A patent/TW202212787A/zh unknown
-
2022
- 2022-11-10 US US18/054,432 patent/US20230084800A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2973824T3 (es) | 2024-06-24 |
EP4150327B1 (en) | 2024-01-10 |
EP4150327A1 (en) | 2023-03-22 |
IL298014A (en) | 2023-01-01 |
KR20230008743A (ko) | 2023-01-16 |
AR122042A1 (es) | 2022-08-03 |
MA59523B1 (fr) | 2024-04-30 |
JP2023525776A (ja) | 2023-06-19 |
CA3177241A1 (en) | 2021-11-18 |
PL4150327T3 (pl) | 2024-05-06 |
AU2021270341A1 (en) | 2022-11-10 |
US20230084800A1 (en) | 2023-03-16 |
EP4150327C0 (en) | 2024-01-10 |
BR112022022857A2 (pt) | 2022-12-20 |
TW202212787A (zh) | 2022-04-01 |
HUE065513T2 (hu) | 2024-05-28 |
MX2022014030A (es) | 2022-11-30 |
WO2021228730A1 (en) | 2021-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230084800A1 (en) | Method of evaluating the quality of a color reference card | |
US20180196037A1 (en) | Testing apparatus | |
US8655009B2 (en) | Method and apparatus for performing color-based reaction testing of biological materials | |
CN111247404A (zh) | 用于执行基于颜色形成反应的分析测量的方法和设备 | |
CN112219109A (zh) | 一种用于校准用于检测样品中的分析物的移动设备的相机的校准方法 | |
KR102603371B1 (ko) | 분석 측정을 수행하기 위한 방법 및 디바이스 | |
US20220283148A1 (en) | Method of determining a concentration of an analyte in a bodily fluid | |
CN111712706A (zh) | 用于实施分析测量的方法和设备 | |
US20230103160A1 (en) | Method of determining the concentration of an analyte in a sample of a body fluid | |
US20230262339A1 (en) | Method of controlling auto-exposure settings of a mobile device having a camera | |
RU2809608C2 (ru) | Способ калибровки для калибровки камеры мобильного устройства для определения аналита в образце | |
KR20240148345A (ko) | 분석 측정을 수행하기 위한 방법 및 장치 | |
US20220122254A1 (en) | Method of determining a concentration of an analyte in a body fluid | |
CN118679377A (zh) | 用于进行分析测量的方法和装置 | |
CN117940990A (zh) | 用于控制移动装置的自动白平衡设定以用于使用颜色参考卡的基于颜色的测量的方法和装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 40085153 Country of ref document: HK |