CN1266608C - 试片显色图案影像撷取暨自动搜寻其影像位置以及影像分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种影像撷取装置的使用者介面及其影像资料分析方法，本发明的使用者介面包括一影像预览窗口、一影像分析资料显示框及一功能键显示框，影像预览窗口用以显示至少一预览扫描影像及供一使用者框选至少一预览扫描影像，以进行常态扫描，影像分析资料显示框用以显示被框选的至少一预览扫描影像的常态扫描影像资料分析结果，功能键显示框包括至少一功能键，供使用者点选，以执行所要的功能，通过使用者介面提供的功能键，使用者可方便容易地执行影像资料框选、扫描、分析、影像资料及其分析结果显示及打印输出等功能。

Description

试片显色图案影像撷取暨自动搜寻其影像 位置以及影像分析方法

技术领域

本发明涉及一种使用者介面；特别是一种搭配影像撷取装置的使用者介面及其影像资料分析方法。

背景技术

过去数十年来，基于验孕及各种药物分析的目的，各种生物性检体(biological specimen)的分析已有逐渐增加的趋势。已有相当多的时间及金钱投入于各种分析系统及技术的开发，以期获致更令人信赖及准确的检测结果。

再者，随着滥用药物(drugs of abuse)的不断泛滥，此些药物及其代谢物的检验及鉴定已变得非常重要，有许多的滥用药物检测方法已被发展出来。

色层层析分析方法(Thin Layer Chromatography)(TLC)用以检测尿液中的药物成份，其需要仔细小心地准备待测检体及有技巧地将待测检体施于静置在一展开室(developing chamber)内的一色层层析片上。一旦色层层析片从展开室中取出及干燥之后，即以显色剂喷洒于其上面。此色层层析片上显现的显色区域再与已知的标准品比较，以得知检体中的成份物。此种分析方法是一种以定性分析方法检测未知检体样品中的各种药物成份，过程冗长耗时，需要经验丰富技术熟练的技术人员解释分析结果。

酶多样性免疫化学试验方法(Enzyme Multiplied Immuno-chemicalTest)(EMIT)是一种检测生物性液体(biological fluid)中滥用药物成份的半定量免疫分析方法。此种实验室检验方法需要训练有素的技术人员来执行，所需要的设备亦相当昂贵。

辐射免疫分析方法(Radio-Immuno-Assay)(RIA)是一种用以检测滥用药物的定量敏感的实验室分析方法。各种的免疫化学物质被标记具放射活性的物质，因此极需小心使用此些免疫化学物质及使用后小心丢弃。再者，由于放射性物质的存在，亦需要从政府处取得一执照，以被允许使用此一实验室分析方法。气相液体层析分析方法(Gas LiquidChromatography)(GLC)可提供较高准确度的药物分析结果。然而，此种分析方法需要使用到昂贵的仪器设备，其分析过程亦非常复杂，而需要经过高度训练的技术人员来执行。

上述已知的分析方法皆需要技巧熟练的技术人员及精巧复杂的仪器设备，因此往往使得此些分析方法变得相当昂贵。

另一种检测生物性液体中滥用药物成份的方法是使用滥用药物试验用试纸。此种试纸以一种特殊程序制备，以使其对于酸碱值不敏感但对于检测液体中特定成份敏感并产生显色反应。此种从一被测对象身上收集得到的生物性液体中检测特定成份存在与否的滥用药物试验用试纸的显色反应结果仅经由目判方式来下结论。此种检测方法虽然快速方便，但在判断被测对象是否使用药物上较难令人信服。

据此，亟待提供一种可分析及鉴定出液体样品中特定成份的方法及装置，其可克服上述各种现有方法的缺失。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种影像撷取装置的使用者介面，借助使用者介面提供的多种功能键，使用者可方便容易地执行影像资料框选、扫描、分析、影像资料及其分析结果显示及打印输出等功能。

本发明的另一目的是提供一种影像撷取装置结合使用者介面的一软硬件搭配装置，可用于撷取经检验液体样品的具有一显色图案的试片的影像资料，通过使用者介面提供的各种功能键，可直接显示及打印输出试片显色图案影像资料分析结果，以判断被检验液体样品是否含有欲检测的特定成份。

本发明的又一目的是提供一种影像撷取装置结合使用者介面的一软硬件搭配装置，其可通过此一软硬件搭配装置所提供的影像撷取分析功能，以筛检经检验受测对象生物性检体液体的各种滥用药物检验试片显色反应结果，以提高滥用药物试片检测方法的准确性。

本发明的再一目的是提供一种试片显色图案影像资料分析方法，其可根据试片显色图案的影像资料，分析出试片显色图案中一标的色条的显色反应值，以判断此标的色条相应一受测检体呈阳性或阴性反应，以判断出此受测检体是否含有一欲检测的特定成份。

根据以上所述的目的，本发明提供一种影像撷取装置的使用者介面及其影像资料分析方法。本发明的使用者介面包括一影像预览窗口、一影像分析资料显示框及一功能键显示框。影像预览窗口用以显示至少一预览扫描影像及供一使用者框选至少一预览扫描影像，以进行常态扫描。影像分析资料显示框用以显示被框选的至少一预览扫描影像的常态扫描影像资料分析结果。功能键显示框包括至少一功能键，供使用者点选，以执行所要的功能。当应用于滥用药物检验技术时，撷取经检验受测对象生物性检体液体的本发明的使用者介面可搭配一扫描仪使用，使用者可直接在此使用者介面上点选各种功能键，以进行影像预览、框选、常态扫描执行及各种常态扫描影像资料及其分析结果显示的切换，并可将各种影像资料及其分析结果以不同显示方式打印输出。搭配本发明使用者介面的一影像撷取装置可用于撷取经检验液体样品的具有一显色图案的试片的影像资料，通过使用者介面提供的各种功能键，可分析试片显色图案影像资料及直接显示与打印输出试片显色图案影像资料分析结果，以判断被检验液体样品是否含有欲检测的特定成份。故搭配本发明使用者介面的影像撷取装置可应于滥用药物检验技术，撷取经检验受测对象生物性检体液体的一滥用药物检验试片的影像资料，以检测此受测对象的生物性检体液体中是否含有任何非法药物。

附图说明

图1为本发明的一扫描对象定位装置的顶视示意图；

图2显示本发明一扫描对象的影像资料；

图3A显示根据本发明一较佳具体实施例的一使用者介面示意图；

图3B为图3A使用者介面的影像预览窗口的预览影像示意图；

图4为图3A使用者介面的结果打印键打印输出的影像资料分析结果；

图5为图3A使用者介面的报告打印键打印输出的影像资料及其分析结果；

图6为本发明的一条状试片的显色图案示意图；

图7为图6的条状试片的显色图案影像资料中影像强度相对影像位置的关系图。

图中符号说明

30    影像预览窗口

31    扫描对象定位装置

32    扫描对象

33    影像分析资料显示框

34    树状图

35    数据表

36    功能键显示框

310   矩形外框体

312   矩形扫描对象放置空间

314   扫描对象影像资料

315  条形码图案

316、317、318、319  条状试片

320、321、322、323  色块

51   影像资料

52   树状图

53   数据表

60   试片显色图案影像资料

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的具体实施方式。

本发明提供一种影像撷取装置的使用者介面及其影像资料分析方法。本发明的使用者介面包括一影像预览窗口、一影像分析资料显示框及一功能键显示框。影像预览窗口用以显示至少一预览扫描影像及供一使用者框选至少一预览扫描影像，以进行常态扫描。影像分析资料显示框用以显示被框选的至少一预览扫描影像的常态扫描影像资料分析结果。功能键显示框包括一预览按键、一扫描按键、一自动扫描按键、一结果打印键、一报告打印键及一报告自动打印键。预览按键提供影像预览扫描功能，扫描按键提供执行被框选的至少一预览影像的常态扫描功能，自动扫描按键提供整页预览影像的常态扫描功能，结果打印键提供被框选的至少一预览影像常态扫描影像资料分析结果打印功能，报告打印键提供被框选的至少一预览影像常态扫描影像资料及其资料分析结果打印功能，及报告自动打印键提供整页预览影像的常态扫描影像资料及其等资料分析结果打印功能。

首先参照图3A，其为本发明使用者介面的一较佳具体实施例。一影像预览窗口30显示于此使用者介面的右边区域。参图3B，此影像预览窗口30显示出十二个扫描对象及承载此十二个扫描对象的一扫描对象定位装置31的预览影像。参照图1，其显示出此扫描对象定位装置31的一顶视示意图，此扫描对象定位装置31包括一深色底面矩形外框体310，例如蓝色底面，及十二个矩形扫描对象放置空间312设于此深色底面矩形外框体310中。参照图2所示，其显示放置于一矩形扫描对象放置空间312的一扫描对象314的经撷取的影像资料。此扫描对象314包含一条形码图案315、四片分别具有一显色图案的条状试片316、317、318及319及四种色块320、312、322及323。条形码图案315位于扫描对象314上一预定位置，条状试片316、317、318及319依序纵向排列于扫描对象314上，及色块320、312、322及323依序纵向排列且位于分别相应条状试片316、317、318及319的同一侧，用以区辨条状试片316、317、318及319的类别。每一条状试片316、317、318及319所具有的一显色图案由一控制色条(C)及至少一标的色条(T)组成。每一条状试片316、317、318及319的显色图案经检验一液体样品例如收集自一受测对象的尿液检体所产生的显色反应所形成，其中控制色条(C)相应此液体样品产生显色反应，标的色条(T)相应此液体样品中一特定成份产生显色反应。条状试片316、317、318及319相应不同的色块320、321、322及323代表每一条状试片316、317、318及319分别用以检测此液体样品中不同的特定成份。在此一较佳具体实施例中所使用的条状试片可以是各种滥用药物检验试片，并且每一条状试片可设计成不同等级，可对液体样品中一种特定成份、两种特定成份、三种特定成份、四种特定成份、五种特定成份或六种特定成份等等于条状试片的不同区域产生显色反应。复参照图3B，此扫描对象定位装置31中每一矩形扫描对象放置空间312可放置不同大小的扫描对象，其中扫描对象可包含具有显色图案的一片条状试片、两片条状试片、三片条状试片、四片条状试片、五片条状试片及六片条状试片。使用者可直接在影像预览窗口30上直接框选欲进行常态扫描的扫描对象32，亦可在影像预览窗口30上同时框选欲进行常态扫描的多个扫描对象，此些扫描对象的框选次序同时被储存下来。

一影像分析资料显示框33显示于此使用者介面的左边顶部区域，其显示被框选的至少一扫描对象的常态扫描影像资料分析结果，包含一影像强度相对扫描对象上每一条状试片中标的色条影像位置的树状图34及一影像强度相对每一条状试片中标的色条(T)影像位置的数据表35。在此数据表35中具有扫描对象相应的条形码号码字段(ID)，通常会显示出扫描对象相应的一代表码，供使用者辨认，及扫描对象上的条状试片所检验的受测对象的名称字段(Name)，可供使用者自行键入。数据表35中所显示扫描对象上每一条状试片的标的色条影像位置按照条状试片排列次序给予一编号(Item number)，方便使用者区辨。数据表35中同时显示有每一条状试片上标的色条(T)及控制色条(C)对于受测液体样品的阴性(-)或阳性反应(+)的字段(标的色条/控制色条)(+/-)。例如扫描对象上第二片条状试片(编号2)，其条状试片上标的色条(T)及控制色条(C)对于受测液体样品皆为阳性反应(+)。当控制色条(C)为阳性反应(+)代表受测液体样品的含量足以被条状试片吸收且经过条状试片所有标的色条的位置。因此，只有在控制色条(C)为阳性反应(+)的情况下，才能根据条状试片上的标的色条显色反应正确检测出受测液体中所有特定成份。在控制色条(C)为阳性反应(+)情况下，当标的色条(T)为阳性反应(+)代表受测液体样品中含有此条状试片所欲检测的一特定成份。数据表35中相应编号2的强度值(intensity)即显示出经分析影像位置2的影像资料所得到的标的色条(T)影像强度值117。此外，影像分析资料显示框33顶部区域显示有多个选择键(对象5，对象6，对象7，对象8，对象9，对象10，对象11，对象12)，此些选择键排列次序相应影像预览窗口30被框选的预览影像的框选次序。使用者可直接点选其中一选择键，切换影像分析资料显示框33显示的扫描对象经常态扫描的影像资料分析结果。

一功能键显示框36显示于使用者介面的影像分析资料显示框33下方，其包括一预览按键( Preview)、一扫描按键( Scan)、一自动扫描按键( Auto)、一结果打印键(P rint Result)、一报告打印键(Print R eport)及一报告自动打印键(Auto Pri nt)。预览按键( Preview)提供影像预览功能，扫描按键( Scan)提供执行被框选的至少一预览影像的常态扫描功能，自动扫描按键( Auto)提供整页预览影像的常态扫描功能，结果打印键(P rint Result)提供被框选的至少一预览影像常态扫描影像资料分析结果打印功能。参考图4，结果打印键(P rint Result)所打印输出的被框选的三个预览影像常态扫描影像资料分析结果，其包括扫描对象的代表码(ID)及对应扫描对象上每一条状试片上的一标的色条(以ItemNumber代表)的影像强度值(Intensity)，其中每一条状试片上的标的色条可以数字1、2、3...代表或直接以标的色条所欲检测的特定成份简称(吗啡、古柯碱、可待因等)代表。报告打印键(Print R eport)提供被框选的至少一预览影像常态扫描影像资料及其资料分析结果打印功能。参考图5，其为报告打印键(Print R eport)所打印输出的被框选的预览影像常态扫描结果，包括影像资料51及其相应的一影像强度相对影像位置的树状图52及其相应的一影像强度相对影像位置的数据表53。报告自动打印键(Auto Pri nt)提供整页预览影像的常态扫描影像资料及其等资料分析结果打印功能。

搭配本发明使用者介面的一影像撷取装置，例如搭配扫描仪，可用于撷取经检验液体样品的具有一显色图案的试片的影像资料，通过使用者介面提供的各种功能键，可分析试片显色图案影像资料及直接显示与打印输出试片显色图案影像资料分析结果，用以判断被检验液体样品是否含有欲检测的特定成份。故搭配本发明使用者介面的影像撷取装置可应用于滥用药物检验技术，撷取经检验一受测对象的生物性检体液体的一滥用药物检验试片影像资料，以检测此受测对象的生物性检体液体中是否含有任何非法药物。

本发明另一方面提供一种自动搜寻试片显色图案影像位置的方法，其包括提供一扫描对象定位装置31，其中至少一扫描对象是容纳于其一矩形扫描对象放置空间312中，此扫描对象包含至少一具有一显色图案的条状试片。将此扫描对象定位装置31装设于一影像撷取装置的一适位处，例如扫描平台上，由此影像撷取装置扫描撷取此扫描对象定位装置31及放置于其内的至少一扫描对象的影像资料。参考图2所示，此扫描对象的影像资料包括至少一条状试片的显色图案影像资料。由于扫描对象定位装置31具有一深色底面矩形外框体，其被撷取的影像灰阶强度(gray level)较低，即具有较小的像素值，而扫描对象上的条状试片为浅色底面，例如为具有白色底面的条状试片，其被撷取的影像灰阶强度较高，即具有较大像素值，因此矩形扫描对象放置空间312与放置于其中的扫描对象的边界会明显出现像素值落差大的现象。本发明利用此一相邻像素值落差大的现象判断此条状试片的显色图案影像位置。首先，从影像撷取装置所撷取的影像资料X轴方向起始位置开始，搜寻相邻像素值差值超过一预定值的一X轴方向影像位置设为此矩形扫描对象放置空间312与此扫描对象的X轴方向边界。从影像撷取装置所撷取的影像资料Y轴方向起始位置开始，搜寻相邻像素值差值超过一预定值的一Y轴方向影像位置设为此矩形扫描对象放置空间312与此扫描对象的Y轴方向边界。根据矩形扫描对象放置空间312与此扫描对象的X轴及Y轴方向边界相应的X轴及Y轴方向影像位置，以及此扫描对象中至少一条状试片的X轴及Y轴方向长度，以决定出此条状试片的显色图案的影像位置。如上述，此条状试片的显色图案由一控制色条(C)及至少一标的色条(T)所形成，因此，根据上述判断步骤即可自动搜寻出条状试片上控制色条(C)及标的色条(T)的影像位置。

本发明另一方面提供一种试片显色图案影像分析方法，参考图6所示，提供一试片显色图案影像资料60，其包含一控制色条(C)影像资料及至少一标的色条(T)影像资料。撷取此试片显色图案影像资料60的至少一条扫描线L-L′。根据此扫描线L-L′，得到控制色条(C)与至少一标的色条(T)的个别像素值与其个别相应影像位置的关系图，如图7所示。接着，根据公式(I)求得此标的色条(T)的一显色反应值R：

           R＝{(M-B)/(A-B)}×100％                (I)，

其中A为一参考平均值，相邻控制色条(C)的影像位置及相邻标的色条(T)的影像位置相应此条状试片的浅色底面的数个像素值的平均值；例如，参考平均值A可取控制色条(C)的影像位置一侧相应此条状试片的浅色底面的A1区段的数个像素值及标的色条(T)的影像位置一侧相应条状试片(T)的浅色底面的A2区段的数个像素值的平均值；B为控制色条(C)的影像位置像素值及其相邻数个像素值的平均值，及M为标的色条(T)的影像位置像素值及其相邻数个像素值的平均值。在此一试片显色图案影像分析方法中，当控制色条(C)的影像位置像素值及其相邻数个像素值的平均值B小于一预定像素值时，代表控制色条(C)的显色反应为阳性反应，即受测液体样品经过条状试片上所有标的色条的位置，接着才根据公式(I)，求得标的色条的显色反应值R。当显色反应值R不小于一预定值时，设为此标的色条的显色反应为阳性反应，即受测液体样品中含有此标的色条相应的一特定成份。当显色反应值R小于此预定值时，设为此标的色条的显色反应所欲检测的一特定成份不存在于受测液体样品中。

以上所述仅为本发明的具体实施例，并非用以限定本发明的保护范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求书的范围内。

Claims (2)

1.一种试片显色图案影像撷取暨自动搜寻其影像位置的方法，其特征在于，其包括：

提供一扫描对象定位装置，该定位装置包括一矩形外框体及数个矩形扫描对象放置空间设于该矩形外框体内，至少一扫描对象容纳于一该矩形扫描对象放置空间，该扫描对象包含至少一具有一显色图案的条状试片；

将该扫描对象定位装置装设于一影像撷取装置的一扫描平台上，由该影像撷取装置扫描撷取该扫描对象定位装置及至少一该扫描对象的影像资料，其中该扫描对象的影像资料包括至少一该条状试片的显色图案影像资料；

利用以下步骤判断该条状试片的该显色图案影像位置：

从该影像撷取装置所撷取的该影像资料X轴方向起始位置开始，搜寻相邻像素值差值超过一预定值的一X轴方向影像位置设为该矩形扫描对象放置空间与该扫描对象的X轴方向边界；

从该影像撷取装置所撷取的该影像资料Y轴方向起始位置开始，搜寻相邻像素值差值超过一预定值的一Y轴方向影像位置设为该矩形扫描对象放置空间与该扫描对象的Y轴方向边界；及

根据该矩形扫描对象放置空间与该扫描对象的该X轴及Y轴方向边界相应的该X轴及Y轴方向影像位置，以及该扫描对象中至少一该条状试片的X轴及Y轴方向长度，以决定该条状试片的该显色图案的影像位置。

2.一种试片显色图案影像分析方法，其特征在于，其包括：

提供一试片显色图案影像资料，该试片显色图案影像资料包含一控制色条影像资料及至少一标的色条影像资料；

撷取该试片显色图案影像资料的至少一条扫描线，根据该扫描线，得到该控制色条与至少一该标的色条的个别像素值与其个别相应影像位置的关系图；及

根据该关系图及公式(I)求得该标的色条的一显色反应值R：

        R＝{(M-B)/(A-B)}×100％                    (I)，

其中A为一参考平均值，是相邻该控制色条的影像位置及相邻该标的色条的影像位置相应该条状试片的底面的数个像素值的平均值，B为该控制色条的影像位置像素值及其相邻数个像素值的平均值，及M为该标的色条的影像位置像素值及其相邻数个像素值的平均值；

当该控制色条的影像位置像素值及其相邻数个像素值的平均值B小于一预定像素值时，才根据该公式(I)，求得该标的色条的该显色反应值R；

上述的显色反应值R不小于一预定值时，设为该标的色条的显色反应为阳性反应，即该液体样品中含有该标的色条相应的该特定成份。

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