JP2008261850A

JP2008261850A - 検査プレートの画像検査方法

Info

Publication number: JP2008261850A
Application number: JP2008072600A
Authority: JP
Inventors: Tsu-Chiang Wu; ウーツー−チァン; Chen-Deru Lin; リンチェン−デル
Original assignee: Kaiwood Technology Co Ltd
Current assignee: Kaiwood Technology Co Ltd
Priority date: 2007-04-09
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2008-10-30
Also published as: TW200841014A

Abstract

【課題】複数の検出部分における反応線の変化を同時に検査して、検査効率を向上できる検査プレートの画像検査方法を提供する。
【解決手段】検査プレートは非接触認証タグを備えることができるとともに、検査プレートは少なくとも一つの検出分を有し、検出部分内には少なくとも一本の反応線を有している。画像検査方法では、検査プレートまたは検査装置の読取り装置内の無線ＩＣタグから関連するパラメータを読み取るか、またはコンピュータの外部のファイル取り込み方式で関連するパラメータを読み出すステップと、検査プレートの画像が安定しているか否かを検査するステップと、検査プレートの画像変化が安定した後、検査プレートの画像内における反応線の色および検出部分の背景色を分析するステップと、検出部分の背景色に対する反応線の色の強度差を計算するステップと、強度差に基づいて、検出部分内における反応線の反応を確定するステップと、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は画像検査方法に関し、とりわけ複数の検出部分における反応線の変化を同時に検査して、検査効率を大幅に向上できる検査プレートの画像検査方法に関する。

生化学検査はすでに健康診断で慣行されている項目の一つとなっている。従来の色層分析検査法は生化学検査の中の一つであって、抗原と抗体の特異性とともに、クロマトグラフィーの方法を合わせて利用し、肉眼で直接結果を判別する免疫検査法である。これら検査に基づいて、医師は疾病の生理的な状況または薬物中毒の状態を評価することができる。

現在、検体の検査に用いられている色層分析検査法は、検出位置上に単色の線が現れることで検体中における被検査物の有無を検査するものであるが、器具の製造時における組み付け誤差により線を揃えることが難しくなり、検査者は、判定ミスを避けるために検査位置について特に注意を払わなければならない。

また、現在公知の色層分析検査法の多くは肉眼で反応結果を検査するものであり、判別は検査者の経験に依存することから、誤差が生じやすい。とりわけ単色の反応線の色が薄くて曖昧な場合、個人により判別が異なり検査結果のばらつきが生じてしまう。

大量の検査サンプルを処理し、複数の検査項目を肉眼で判別しなければならない場合、検査者は同系色の検査結果において極めて疲労が生じやすく、しかも肉眼検査方式は煩雑であるばかりでなく、時間もかかり、正確でなくなってしまう。

従来の色層分析検査法においては、検査者自身が検査の項目および反応結果を記録しなければならないが、異なる検査項目において、単色の反応線はあるときには陰性の反応結果を表し、あるときには陽性の反応結果を表すことがある。もし複数種類の検査項目を処理する場合には、極めて容易に混同が起こりやすく、検査結果の記録ミスを生じやすい。

本発明の目的は、特に自動分析装置にて、複数の検査項目を検出する検査プレートの画像検査方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、検査プレート上またはＲＦＩＤ読取り装置内の非接触認証（ＲＦＩＤ）タグを読み取るか、またはコンピュータの外のファイルを取り込むことにより、関連する検査パラメータを設定して、大量の分析の時間を節約するとともに、入力の人為的ミスを防止する検査プレートの画像検査方法を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、検査プレート内における反応線の位置を自動的に探知して、反応結果の陰性／陽性判定の閾値上における一致性を持たせ、検査の正確性を更に高めるとともに、自動分析装置の分析機能を増進する検査プレートの画像検査方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明における検査プレートの画像検査方法では、前記検査プレートが非接触認証（ＲＦＩＤ）タグを備えるか、または別途提供されたタグをＲＦＩＤ読取り装置を用いて読み出すか、またはコンピュータの外部のファイルにより所望のパラメータを読み出すものであり、しかも前記検査プレートは少なくとも一つの検出部分を有し、前記検出部分内には少なくとも一本の反応線を有している。そして本発明の方法は、前記無線ＩＣタグから前記検査プレートの関連するパラメータを読み取るか、または別途提供されたタグをＲＦＩＤ読取り装置を用いて読み出すか、または外部のファイルにより所望のパラメータを読み出すステップと、前記検査プレートの画像変化が安定しているか否かを検査するステップと、前記検査プレートの画像変化が安定した後、前記検査プレートの画像内における反応線の色および前記検出部分の背景色を分析するステップと、前記検出部分の背景色に対する前記反応線の色の強度差を計算するステップと、前記強度差に基づいて、前記検出部分内における反応線の反応を確定するステップと、を含む。

本発明の特徴は、本発明の方法が自動分析装置と組み合わされたとき、検査プレート内における各検出部分の正確な位置を自動的に探知するとともに、検査プレート画像内における反応線の位置を自動的に探知し、反応結果の陰性／陽性判定の閾値上における一致性を持たせ、大量の人の作業による分析の時間を節約するとともに、入力の人為的ミスを防止することにより、検査の正確性を高めて、自動分析装置の分析機能を向上させる。以上のいずれもが本発明の優れた効果である。

図面と、実施形態の詳細な説明および特許請求の範囲を合わせて、上記および本発明のその他目的および特徴を下記にて詳細に説明する。しかしながら、図面は単に本発明の技術的思想を解説するために作成されたものであり、本発明の範囲を定義するものと見なすものではないことが理解できるであろう。本発明の範囲の定義は、別紙の特許請求の範囲を参照されたい。

まず、本発明の好ましい実施形態における検査プレートの画像検査方法の概略図である図１を参照されたい。本発明の好ましい実施形態において、検査プレートケース１は、それぞれ四つの検査項目１２に対応している検出部分１１を備え、試験紙（点線で示す）上の検出部分１１内には二本の反応線ＣおよびＴ、そして非接触認証（ＲＦＩＤ）タグ（検査プレートの裏面にあるが、図示しておらず、必ずしも検査プレート上に貼付ける必要はない）が設けられる。検査プレートの仕様は例示に過ぎず、これに限定されることはない。このうち検査項目１２は、例えば妊娠、腎臓疾患などの生理的変化／疾病、または例えばベンゾジアゼピン（ＢＺＤ）薬物、大麻、アンフェタミン、アヘンなどの薬物／麻薬を検出することができる。使用者は、検査プレート１のカバー１５を外して、四本の試験紙に尿などの検体を浸透させて数分後、検体が漏れないようにカバー１５をかけて、その後直ちに本発明の検査プレートの画像検査方法を実行することができる。

続いて、本発明の検査プレートの画像検査方法の主な作業のフローチャートである図２を参照されたい。本発明の方法は、無線ＩＣタグ読取り装置（Ｒｅａｄｅｒ）および撮像装置が接続されているコンピューターシステムで実行される。本発明において、検査プレートの関連するパラメータを読み取るステップ１１０は、無線ＩＣタグ読取り装置を用いて検査プレート１上、その他の位置の非接触認証（ＲＦＩＤ）タグまたは外部のファイル方式でパラメータ設定ファイルを取り込み、コンピューターシステムにて、非接触認証（ＲＦＩＤ）タグ内または設定ファイル内に予め設定されている関連するパラメータを直接読み込み格納する。また関連するパラメータには検出部分の数量、検査項目、検査プレートのサイズ、検出部分のサイズ、検査項目の補正曲線および陰性／陽性判定閾値が含まれるが、ただしこれに限定されることはない。

図２のステップ１２０は検査プレートの画像変化が安定したことを確定するものであり、より詳細には図３中のステップ１２１〜１２７により、画像変化が安定したかを確定する実行ステップである。ステップ１２１〜１２４において、まず、ｔ時間点にて、例えばカメラ（ＣＣＤ）またはネットワーク撮影機等の撮像装置を用いて、第１の検査プレートの画像を撮像し、Δｔ時間が経過した後、ｔ＋Δｔ時間点で第２の検査プレートの画像を撮像する。ステップ１２５〜１２６において、第２の検査プレートの画像と第１の検査プレートの画像との色の、Δｔ時間に対する差異値（例えば基準値）が閾値未満のとき、検査プレートの画像の変化は安定しているものと見なす。本実施形態においてΔｔは約０．２秒であり、閾値δ％は０％〜２％であるが、好ましくは０％〜１％である。つまり、本発明の方法ではΔｔ時間間隔ごとに、検出部分１１を自動的に撮像するとともに、ｔ時間点とｔ＋Δｔ時間点との画像の差異値を計算し、差異値が閾値未満になるまでこれを続ける。その後ステップ１２７に進み、変化がすでに安定した画像を得る。

図２のステップ１３０は検査プレートの画像内における反応線の色および検出部分の背景色を分析するものであり、そしてステップ１４０は検出部分の背景色に対する反応線の色の強度差を計算するものである。ステップ１３０および１４０では、更に図４に示すフローチャートにより分析および計算を実行する。本発明の方法では、数回の撮像により、そして各検出部分または検査項目に基づいて、それぞれ分析および計算を行い、最終判定の基礎を得る。まず、画像変化が安定した後、ステップ１３１〜１３３において、ｎ枚の検査プレート画像を連続して撮像する。このうち、ｉはそれぞれｍ個の検査項目数に対して実行する指標であり、ｊはそれぞれｎ枚の画像数に対して実行する指標である。

ステップ１３４〜１３６において、検査プレートの画像における検出部分１１各々の位置を自動的に探知して、検出部分１１の枠の自動位置決めを行い、ひいては例えば試験紙の装着誤差といった検査プレートの製造誤差を補正する。そして、更には検査プレートの画像内における例えばＣ線、Ｔ線等の反応線の位置を自動的に探知する。Ｃは調整線を表し、Ｔは検出線を表すものであり、Ｃ線は検査項目の品質および濃度基準を表している。次に、Ｃ線およびＴ線と背景色との明暗を分析することで、検査プレートの画像内における反応線の正確な位置を取得する。このうち、各線の幅を適正に定めることで、Ｃ線、Ｔ線の位置を自動的に測位する。

ステップ１３７において、検出部分１１内のＣ線、Ｔ線、およびＣ線、Ｔ線周囲背景の色強度を計算するとともに、背景に対するＣ線、Ｔ線の強度差を計算する。このうち、検出部分１１の背景色に対するＣ線の色の強度差は、検出部分が対応する検査項目が有効であるか否かを決定するものである。つまりは、検出部分１１の背景色に対するＣ線の色の強度差が閾値以上の場合、Ｃ線は明らかに現れ、検査項目の反応結果が成功で有効であると見なすことになり、反対に、検出部分１１の背景色に対するＣ線の色の強度差が閾値未満である場合には、Ｃ線は現れず、そして検査項目の反応結果が失敗で無効であり、再度検査を行う必要があると見なす。前記閾値はグレースケール値（０〜２５５）でいえば７であり、好ましくは５である。

ステップ１３３ないし１４１の作業において、ステップ１３１で連続撮像した各画像に合わせて、各画像の各検出部分に対して個別検査項目の統計演算を行う。ステップ１４２において、反復的なスクリーニング（例えば標準偏差）により各検査項目の報告値を得る。つまり、検出部分の背景色に対するＣ線の色の第１の強度差を計算し、検出部分の背景色に対する検出線の色の第２の強度差を計算して、第２の強度差と第１の強度差との比例値を報告値とする。ここで、報告値は特に強度差または比例値に限定されるものではない。ステップ１４３において、この一つの検査項目の報告値を記録する。ステップ１４４において、すべての検査項目の分析および計算が完了しているか否かを判断し、もしまだ完了していない場合には、引き続き次の検査項目の分析および計算を行い、そして完了している場合には、ステップ１４５に進み、すべての検査項目の分析および計算の結果を得る。

最後に、図２のステップ１５０は、検出部分内における反応線の反応を確定するものであり、より詳細には図５中のステップ１５１〜１５３により、検出部分に対応する検査項目の陰性または陽性を確定する実行ステップである。ステップ１５１〜１５３において、各検出部分の反応線、例えばＣ線、Ｔ線の報告値と、対応する検査項目の陰性／陽性の閾値とを比較し、各検出部分に対応する検査項目が陰性または陽性であるかを確定する。本発明の実施例において、検査項目が例えば妊娠、腎臓疾患などの生理的変化／疾病の検査である場合に、検出部分の背景色に対する検出線の色の強度差が閾値以上であるとき、検査項目が陽性であると確定する。しかし、検査項目が例えばベンゾジアゼピン（ＢＺＤ）薬物、大麻、アンフェタミン、アヘンなどの薬物／麻薬である場合に、検出部分の背景色に対する検出線の色の強度差が閾値未満であるとき、前記検査項目が陽性であると確定する。もし検出部分内のＣ線が現れない場合には、仮にＴ線が現れていたとしても、前記検査項目は失敗で無効となり、再度検査を行う必要がある。

本発明の他の実施形態においては、反応線が検出線であり、検出部分の背景色に対する検出線の色の強度差に基づいて、前記検出部分に対応する検査項目の陽性または陰性の確定を行うことができる。

本発明の好ましい実施形態における検査プレートの画像検査方法の概略図である。本発明における実施形態の検査プレートの画像検査方法の主な作業のフローチャートである。本発明における実施形態の検査プレートの画像検査方法での画像変化が安定化したことを確定するステップのフローチャートである。本発明における実施形態の検査プレートの画像検査方法での反応線を分析および計算するステップのフローチャートである。本発明における実施形態の検査プレートの画像検査方法での検出部分に対応する検査項目が陰性または陽性であることを確定するステップのフローチャートである。

符号の説明

１検査プレートケース
１１検出部分
１２検査項目
１５カバー

Claims

内部に少なくとも一本の反応線が設けられている少なくとも一つの検出部分を有する検査プレートの画像検査方法であって、
前記検査プレートの関連するパラメータを読み取るステップと、
前記検査プレートの画像変化が安定したか否かを検出するステップと、
前記検査プレートの画像変化が安定した後、前記検査プレートの画像内における反応線の色および前記検出部分の背景色を分析するステップと、
前記検出部分の背景色に対する前記反応線の色の強度差を計算するステップと、
前記強度差に基づいて、前記検出部分内における反応線の反応を確定するステップと、を含むことを特徴とする検査プレートの画像検査方法。
前記関連するパラメータには、検出部分の数量、検査項目、検査プレートのサイズ、検出部分のサイズ、検査項目の補正曲線および陰性／陽性判定閾値が含まれることを特徴とする請求項１に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検査プレートの関連するパラメータは、前記検査プレートが備える非接触認証（ＲＦＩＤ）タグ、ＲＦＩＤ読取り装置内の非接触認証（ＲＦＩＤ）タグまたは外部のファイルから読み取ることを特徴とする請求項１に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検査プレートの画像変化が安定しているか否かは、二つの検査プレートの画像の間の差異値が閾値未満であるか否かに基づくことを特徴とする請求項１に記載の検査プレートの画像検査方法。
検査プレートの画像内における検出部分の位置を自動的に探知することを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の検査プレートの画像検査方法。
検査プレートの画像内における反応線の位置を自動的に探知することを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記反応線が調整線であるとともに、前記検出部分の背景色に対する前記調整線の色の強度差に基づいて、前記検出部分に対応する検査項目が有効であるか否かを確定することを特徴とする請求項１に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検出部分の背景色に対する前記調整線の色の強度差が閾値以上のとき、前記検査項目が有効であると確定することを特徴とする請求項７に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検出部分の背景色に対する前記調整線の色の強度差が前記閾値未満のとき、前記検査項目が無効であると確定することを特徴とする請求項８に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記反応線が検出線であるとともに、前記検出部分の背景色に対する前記検出線の色の強度差に基づいて、前記検出部分に対応する検査項目の陽性または陰性を確定することを特徴とする請求項１に記載の検査プレートの画像検査方法。
検査項目が疾病検査である場合において、前記検出部分の背景色に対する前記検出線の色の強度差が閾値以上のとき、前記検査項目が陽性であると確定することを特徴とする請求項１０に記載の検査プレートの画像検査方法。
検査項目が麻薬検査である場合において、前記検出部分の背景色に対する前記検出線の色の強度差が閾値未満のとき、前記検査項目が陽性であると確定することを特徴とする請求項１０に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検出部分内には、少なくとも一本の調整線および検出線が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検出部分の背景色に対する前記調整線の色の第１の強度差を計算し、前記検出部分の背景色に対する前記検出線の色の第２の強度差を計算することを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の検査プレートの画像検査方法。
第２の強度差と第１の強度差との比例値を計算し、前記検出部分に対応する検査項目の陰性または陽性を確定することを更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検査プレートの画像変化が安定した後、前記検査プレートの複数の画像を撮像し、前記検査プレートの各画像内における反応線の色および前記検出部分の背景色を個別に分析することを特徴とする請求項１に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検出部分の背景色に対する各画像内における反応線の色の強度差に基づいて、前記検出部分に対応する検査項目の統計演算を行うことを特徴とする請求項１６に記載の検査プレートの画像検査方法。
統計演算に基づいて各検査項目の報告値を得て、前記検出部分内の反応線の反応を確定することを特徴とする請求項１７に記載の検査プレートの画像検査方法。
内部に少なくとも一本の反応線が設けられている少なくとも一つの検出部分を有する検査プレートの画像検査方法であって、
前記検査プレートの関連するパラメータを読み取るステップと、
前記検査プレートの画像変化が閾値未満であるか否かを検出するステップと、
前記検査プレートの画像変化が閾値未満であることを検出した後、前記検査プレートの画像内における反応線の色および前記検出部分の背景色を分析するステップと、
前記検出部分の背景色に対する前記反応線の色の強度差を計算するステップと、
前記強度差に基づいて、前記検出部分内における反応線の反応を確定するステップと、を含むことを特徴とする検査プレートの画像検査方法。
前記関連するパラメータには、検出部分の数量、検査項目、検査プレートのサイズ、検出部分のサイズ、検査項目の補正曲線および陰性／陽性判定閾値が含まれることを特徴とする請求項１９に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検査プレートの関連するパラメータは、前記検査プレートが備える非接触認証（ＲＦＩＤ）タグ、ＲＦＩＤ読取り装置内の非接触認証（ＲＦＩＤ）タグまたは外部のファイルから読み取ることを特徴とする請求項１９に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検査プレートの画像変化が閾値未満であるか否かにより、検査プレートの画像変化が安定しているか否かを決定することを特徴とする請求項１９に記載の検査プレートの画像検査方法。
検査プレートの画像内における検出部分の位置を自動的に探知することを更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の検査プレートの画像検査方法。
検査プレートの画像内における反応線の位置を自動的に探知することを更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記反応線が調整線であるとともに、前記検出部分の背景色に対する前記調整線の色の強度差に基づいて、前記検出部分に対応する検査項目が有効であるか否かを確定することを特徴とする請求項１９に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検出部分の背景色に対する前記調整線の色の強度差が閾値以上のとき、前記検査項目が有効であると確定することを特徴とする請求項２５に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検出部分の背景色に対する前記調整線の色の強度差が前記閾値未満のとき、前記検査項目が無効であると確定することを特徴とする請求項２６に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記反応線が検出線であるとともに、前記検出部分の背景色に対する前記検出線の色の強度差に基づいて、前記検出部分に対応する検査項目の陽性または陰性を確定することを特徴とする請求項１９に記載の検査プレートの画像検査方法。
検査項目が疾病検査である場合において、前記検出部分の背景色に対する前記検出線の色の強度差が閾値以上のとき、前記検査項目が陽性であると確定することを特徴とする請求項２８に記載の検査プレートの画像検査方法。
検査項目が麻薬検査である場合において、前記検出部分の背景色に対する前記検出線の色の強度差が閾値未満のとき、前記検査項目が陽性であると確定することを特徴とする請求項２８に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検出部分内には、少なくとも一本の調整線および検出線が設けられていることを特徴とする請求項１９に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検出部分の背景色に対する前記調整線の色の第１の強度差を計算し、前記検出部分の背景色に対する前記検出線の色の第２の強度差を計算することを更に含むことを特徴とする請求項３１に記載の検査プレートの画像検査方法。
第２の強度差と第１の強度差との比例値を計算し、前記検出部分に対応する検査項目の陰性または陽性を確定することを更に含むことを特徴とする請求項３２に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検査プレートの画像変化が閾値未満となった後、前記検査プレートの複数の画像を撮像し、前記検査プレートの各画像内における反応線の色および前記検出部分の背景色を個別に分析することを更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の検査プレートの画像検査方法。
前記検出部分の背景色に対する各画像内における反応線の色の強度差に基づいて、前記検出部分に対応する検査項目の統計演算を行うことを更に含むことを特徴とする請求項３４に記載の検査プレートの画像検査方法。
統計演算に基づいて各検査項目の報告値を得て、前記検出部分内の反応線の反応を確定することを更に含むことを特徴とする請求項３５に記載の検査プレートの画像検査方法。