JP2014525583A5 - - Google Patents
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Description
先述の概要は、例証的にすぎず、いかようにも限定的となることを目的としていない。上記で説明される例証的側面、実施形態、および特徴に加えて、以下の図面および発明を実施するための形態を参照することにより、さらなる側面、実施形態、および特徴が明白となるであろう。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための装置であって、
(a)前記流体中の前記粒子の軌道を表す時系列データを取得するように構成される、撮像装置と、
(b)前記撮像装置に動作可能に連結され、前記時系列データを記憶するように構成される、メモリと、
(c)前記メモリに動作可能に連結されたプロセッサであって、
(i)逆時系列データを形成するように前記時系列データの時間順序を逆転することと、
(ii)前記逆時系列データから前記粒子の前記軌道を推定することと、
(iii)前記軌道に基づいて前記粒子の存在または種類を判定することと
によって、前記粒子を検出するように構成される、プロセッサと
を備える、装置。
(項目2)
前記粒子は、約1μm〜約400μmの最小幅を有する、項目1に記載の装置。
(項目3)
前記粒子は、約75〜約100μmの最小幅を有する、項目1に記載の装置。
(項目4)
前記粒子は、約1μm以上の最小幅を有する、項目1に記載の装置。
(項目5)
前記粒子は、タンパク質凝集体を含む、項目1に記載の装置。
(項目6)
前記撮像装置は、前記粒子の画像をセンサ上に投影するようにテレセントリックレンズを備える、項目1に記載の装置。
(項目7)
前記撮像装置は、可変焦点距離を伴うレンズを備える、項目1に記載の装置。
(項目8)
前記撮像装置は、
前記粒子の画像を検出するように構成されるセンサと、
前記センサを冷却するための冷却デバイスと
を備える、項目1に記載の装置。
(項目9)
前記撮像装置は、
前記粒子の画像を検出するように構成されるセンサと、
前記粒子と前記センサとの間に配置され、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記粒子の前記画像のひずみを補償するように構成される、補正光学要素と
を備える、項目1に記載の装置。
(項目10)
前記補正光学要素は、第1の曲率半径を伴う第1の円柱面、および第2の曲率半径を有する第2の円柱面を有する、屈折性材料を含む、レンズを備える、項目8に記載の装置。
(項目11)
前記第1および第2の曲率半径は、異なる、項目10に記載の装置。
(項目12)
前記撮像装置はさらに、前記センサと前記容器との間に配置されるテレセントリックレンズを備え、前記補正光学要素は、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記画像の拡大を実質的に補正する、項目8に記載の装置。
(項目13)
前記撮像装置は、
前記粒子の画像を検出するように構成されるセンサと、
それぞれが、前記容器と前記センサとの間に選択的に配置され、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データのひずみを補償するように構成され得る、複数の補正光学要素と
を備える、項目1に記載の装置。
(項目14)
前記撮像装置は、
第1の解像度および第1の撮像速度で前記流体の少なくとも一部の第1の画像を検出するように構成される、第1のセンサと、
前記第1の解像度よりも微細な第2の解像度および前記第1の撮像速度よりも遅い第2の撮像速度で前記流体の少なくとも一部の第1の画像を検出するように構成される、第2のセンサと
を備える、項目1に記載の装置。
(項目15)
前記撮像装置は、
第1の倍率で前記流体の少なくとも一部の第1の画像を検出するように構成される、第1のセンサと、
前記第1の倍率よりも大きい第2の倍率で前記流体の少なくとも一部の第2の画像を検出するように構成される、第2のセンサと
を備える、項目1に記載の装置。
(項目16)
前記撮像装置は、前記容器の円周の周囲に配置される複数のセンサを備える、項目1に記載の装置。
(項目17)
前記撮像装置は、前記粒子によって透過、散乱、または反射される光を偏光するように構成される、偏光子を備える、項目1に記載の装置。
(項目18)
前記プロセッサはさらに、前記時系列データまたは前記逆時系列データから静止特徴を差し引くように構成される、項目1に記載の装置。
(項目19)
前記プロセッサはさらに、前記時系列データまたは逆時系列データを閾値化するように構成される、項目1に記載の装置。
(項目20)
前記プロセッサはさらに、
(1)前記逆時系列データの第1のフレームの中の前記粒子の質量中心を表す、第1の値の場所を特定することと、
(2)前記第1の値の場所に基づいて、前記逆時系列データの第2のフレームの所定の部分の中の前記粒子の前記質量中心を表す、第2の値を検索することと、
(3)前記第1および第2の値と関連付けられる座標間の差異に基づいて、前記粒子の変位を判定することと
によって、前記粒子の前記軌道を推定するように構成される、
項目1に記載の装置。
(項目21)
前記プロセッサはさらに、前記第1の値から導出される粒子速度または粒子加速度に基づいて、前記第2のフレームの前記所定の部分を判定するように構成される、項目19に記載の装置。
(項目22)
前記プロセッサはさらに、前記粒子の速度ベクトル、速度、または座標、あるいはそれらの組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を識別するように構成される、項目1に記載の装置。
(項目23)
前記プロセッサはさらに、時間の関数としての前記粒子の反射性の変化に少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を識別するように構成される、項目1に記載の装置。
(項目24)
前記プロセッサはさらに、前記時系列データに基づいて、前記粒子のサイズ、伸長、真円度、輝度、色、反射率、吸光度、蛍光性、コントラスト、または形状、あるいはこれらのうちのいずれかの組み合わせを判定するように構成される、項目1に記載の装置。
(項目25)
前記プロセッサはさらに、前記粒子の前記サイズ、伸長、真円度、輝度、または形状、あるいはそれらの組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を識別するように構成される、項目24に記載の装置。
(項目26)
前記プロセッサはさらに、
それぞれ、1つ以上の粒子の第1および第2の計数を生じるように、前記時系列データの少なくとも2つのフレームの中の前記流体中の前記1つ以上の粒子を表す値を数えることと、
前記第1および第2の計数間の差異に基づいて、前記粒子が別の粒子と閉塞または衝突していることを判定することと
を行うように構成される、項目1に記載の装置。
(項目27)
前記プロセッサはさらに、
前記時系列データまたは逆時系列データに基づいて、前記容器の中の前記流体のメニスカスを検出することと、
前記メニスカスが安定した位置にある時間を判定することと、
前記メニスカスが安定した位置にある前記時間に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの始点を選択することと
を行うように構成される、項目1に記載の装置。
(項目28)
前記プロセッサはさらに、
前記時系列データまたは逆時系列データに基づいて、前記粒子の速度が所定の速度に等しいときを判定することと、
前記所定の速度に対する前記粒子の前記速度に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの停止点を選択することと
を行うように構成される、項目27に記載の装置。
(項目29)
前記粒子は、前記流体中の渦の中に懸濁され、前記プロセッサはさらに、
前記時系列データまたは逆時系列データに基づいて、前記渦の崩壊を検出することと、
前記渦の前記崩壊に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの停止点を選択することと
を行うように構成される、項目27に記載の装置。
(項目30)
前記プロセッサはさらに、
前記容器および前記容器の撹拌に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの始点を選択することと、
前記容器および前記容器の撹拌に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの停止点を選択することと
を行うように構成される、項目1に記載の装置。
(項目31)
前記流体の少なくとも一部分を照射するように構成される、放射源をさらに備える、項目1に記載の装置。
(項目32)
前記放射源は、前記容器の縦軸の周囲で前記撮像装置を周回させることによって画定される面に対する角度で、前記粒子を照射するように配置される、項目31に記載の装置。
(項目33)
前記放射源はさらに、前記撮像装置による前記時系列データの取得と同期して、前記粒子を照射するように構成される、項目31に記載の装置。
(項目34)
前記放射源はさらに、前記粒子に蛍光波長で蛍光を出させる励起波長で、前記粒子を照射するように構成され、
前記撮像装置はさらに、前記蛍光波長での放射を検出するように構成される、
項目31に記載の装置。
(項目35)
前記流体中に前記粒子を懸濁させるように構成される、撹拌器をさらに備える、項目1に記載の装置。
(項目36)
前記撹拌器はさらに、その縦軸の周囲で前記容器を回転させるように構成される、項目35に記載の装置。
(項目37)
前記撹拌器はさらに、その縦軸と垂直な軸の周囲で前記容器を回転させるように構成される、項目35に記載の装置。
(項目38)
前記撹拌器はさらに、前記容器を反転させるように構成される、項目35に記載の装置。
(項目39)
前記撹拌器はさらに、前記容器を振動または震盪させるように構成される、項目35に記載の装置。
(項目40)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出の方法であって、
(a)逆時系列データを形成するように、前記流体中の前記粒子の軌道を表す時系列データの時間順序を逆転するステップと、
(b)前記逆時系列データから前記粒子の前記軌道を推定するステップと、
(c)前記軌道に基づいて前記粒子を検出または識別するステップと、
を含む、方法。
(項目41)
前記粒子は、約1μm〜約400μmの最小幅を有する、項目40に記載の方法。
(項目42)
前記粒子は、約75〜約150μmの最小幅を有する、項目40に記載の方法。
(項目43)
前記粒子は、約1μm以上の最小幅を有する、項目40に記載の方法。
(項目44)
前記粒子は、タンパク質凝集体を含む、項目40に記載の方法。
(項目45)
前記粒子の前記軌道を推定するステップは、前記時系列データまたは前記逆時系列データから背景データを差し引くステップを含む、項目40に記載の方法。
(項目46)
前記粒子の前記軌道を推定するステップは、前記時系列データまたは前記逆時系列データを閾値化するステップを含む、項目40に記載の方法。
(項目47)
前記粒子の前記軌道を推定するステップは、
前記逆時系列データの第1のフレームの中の前記粒子の質量中心を表す、第1の値の場所を特定するステップと、
(2)前記第1の値の場所に基づいて、前記逆時系列データの第2のフレームの所定の部分の中の前記粒子の前記質量中心を表す、第2の値を検索するステップと、
(3)前記第1および第2の値と関連付けられる座標間の差異に基づいて、前記粒子の変位を判定するステップと、
を含む、項目40に記載の方法。
(項目48)
少なくとも部分的に前記第1の値から導出される粒子速度または粒子加速度に少なくとも部分的に基づいて、前記第2のフレームの前記所定の部分を判定するステップをさらに含む、項目47に記載の方法。
(項目49)
前記粒子を識別するステップは、前記粒子の速度ベクトル、速度、状態、または座標、あるいはそれらの組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を分類するステップを含む、項目40に記載の方法。
(項目50)
前記粒子を識別するステップは、時間の関数としての前記粒子の反射性の変化に少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を分類するステップを含む、項目40に記載の方法。
(項目51)
前記粒子のサイズ、伸長、真円度、輝度、形状、色、蛍光性、コントラスト、反射率、または吸光度、あるいはこれらのうちのいずれかの組み合わせを判定するステップをさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目52)
前記粒子を識別するステップは、前記粒子の前記サイズ、伸長、輝度、または形状に少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を分類するステップを含む、項目51に記載の方法。
(項目53)
それぞれ、1つ以上の粒子の第1および第2の計数を生じるように、前記時系列データの少なくとも2つのフレームの中の前記流体中の前記1つ以上の粒子を表す値を数えるステップと、
前記第1および第2の計数間の差異に基づいて、前記粒子が流体中の別の粒子と閉塞または衝突していることを判定するステップと
をさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目54)
前記時系列データまたは前記逆時系列データに基づいて、前記容器の中の前記流体のメニスカスを検出するステップと、
前記メニスカスが安定した位置にある時間を判定するステップと、
前記メニスカスの安定性に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの始点を選択するステップと
をさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目55)
前記時系列データまたは前記逆時系列データに基づいて、前記粒子の速度が所定の速度に等しいときを判定するステップと、
前記所定の速度に対する前記粒子の前記速度に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの停止点を選択するステップと
をさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目56)
前記粒子は、前記流体中の渦の中に懸濁され、
前記時系列データまたは前記逆時系列データに基づいて、前記渦の崩壊を検出するステップと、
前記渦の前記崩壊に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの停止点を選択するステップと
をさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目57)
前記容器および前記容器の撹拌に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの始点を選択するステップと、
前記容器および前記容器の撹拌に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの停止点を選択するステップと
をさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目58)
前記粒子を前記流体中で懸濁させるステップをさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目59)
前記粒子を懸濁させるステップは、その縦軸の周囲で前記容器を回転させるステップを含む、項目58に記載の方法。
(項目60)
前記粒子を懸濁させるステップは、その縦軸と垂直な軸の周囲で前記容器を回転させるステップを含む、項目58に記載の方法。
(項目61)
前記粒子を懸濁させるステップは、前記容器を反転させるステップを含む、項目58に記載の方法。
(項目62)
前記粒子を懸濁させるステップは、前記容器を震盪または振動させるステップを含む、項目58に記載の方法。
(項目63)
前記粒子を照射するステップをさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目64)
前記粒子を照射するステップは、前記時系列データの取得と同期して、前記照射をトリガするステップを含む、項目63に記載の方法。
(項目65)
さらに、前記粒子を撮像するステップは、センサを用いて放射線を感知するステップを含み、
前記粒子を照射するステップは、前記容器の縦軸の周囲で前記センサを周回させることによって画定される面に対する角度で、前記粒子を照射するステップを含む、
項目63に記載の方法。
(項目66)
前記時系列データを提供するように、異なる時点で前記粒子を撮像するステップをさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目67)
前記粒子を撮像するステップは、テレセントリックレンズを用いて前記粒子の画像をセンサ上に投影するステップを含む、項目66に記載の方法。
(項目68)
前記センサを冷却するステップをさらに含む、項目67に記載の方法。
(項目69)
前記粒子を撮像するステップは、前記テレセントリックレンズおよび補正光学要素を用いて前記粒子の画像をセンサ上に投影するステップを含み、前記補正光学要素は、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記画像のひずみを実質的に補正する、項目67に記載の方法。
(項目70)
前記粒子を撮像するステップは、
それぞれが、前記容器と前記センサとの間に選択的に配置され得る、複数の補正光学要素を提供するステップと、
前記複数の補正光学要素のうちの1つを選択するステップと、
前記テレセントリックレンズおよび前記補正光学要素のうちの前記選択された1つを用いて、前記粒子の画像をセンサ上に投影するステップであって、光学要素は、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データの拡大ひずみを実質的に補正する、ステップと
を含む、項目67に記載の方法。
(項目71)
前記粒子を撮像するステップは、
第1の解像度および第1の撮像速度を有する第1の検出器を用いて、前記粒子を感知するステップと、
前記第1の解像度よりも微細な第2の解像度および前記第1の撮像速度よりも遅い第2の撮像速度を有する、第2の検出器を用いて、前記粒子を感知するステップと
を含む、項目66に記載の方法。
(項目72)
前記粒子に蛍光波長で蛍光を出させるステップをさらに含み、
前記粒子を撮像するステップは、前記蛍光波長での光を感知するステップを含む、
項目66に記載の方法。
(項目73)
前記粒子によって透過、散乱、または反射される光を偏光するステップをさらに含む、項目66に記載の方法。
(項目74)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のためのコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、不揮発性機械可読命令を備え、前記不揮発性機械可読命令は、プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
(a)逆時系列データを形成するように前記流体中の前記粒子の軌道を表す時系列データの時間順序を逆転することと、
(b)前記逆時系列データから前記粒子の前記軌道を推定することと、
(c)前記軌道に基づいて前記粒子を検出または識別することと
を行わせる、コンピュータプログラム製品。
(項目75)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の1つ以上の透明または反射物体の非破壊的検出のための装置であって、
(a)時間の関数として前記容器の中の複数の空間的位置から反射される光を表すデータを取得するように構成される、撮像装置と、
(b)前記撮像装置に動作可能に連結され、前記データを記憶するように構成される、メモリと、
(c)前記メモリに動作可能に連結されたプロセッサであって、
(i)前記複数の位置の中の各位置に対する各最大量の反射光を識別することと、
(ii)各最大量の反射光が所定の値を超える、空間的位置の数に基づいて、前記容器の中の前記物体の存在または非存在を判定することと、
によって、前記データに基づいて前記物体を検出するように構成される、プロセッサと
を備える、装置。
(項目76)
前記容器は、底部を有し、さらに、
前記容器の前記底部を照射するように構成される光源を備える、
項目75に記載の装置。
(項目77)
前記容器は、タンパク質凝集体を含有し、前記プロセッサはさらに、前記データに基づいて、前記物体と前記タンパク質凝集体を区別するように構成される、項目75に記載の装置。
(項目78)
前記プロセッサはさらに、前記物体の平均サイズ、前記物体のサイズ分布、および前記物体の数のうちの少なくとも1つを推定するように構成される、項目75に記載の装置。
(項目79)
前記プロセッサはさらに、時間の関数としての反射光の量の変動に基づいて、前記物体と他の種類の粒子を区別するように構成される、項目75に記載の装置。
(項目80)
前記プロセッサはさらに、前記データおよび前記容器を通して透過される光を表す付加的なデータを使用して、前記容器の中の少なくとも1つの他の種類の粒子を識別するように構成される、項目79に記載の装置。
(項目81)
前記物体は、ガラス層板を備える、項目75に記載の装置。
(項目82)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の透明または反射物体の非破壊的検出の方法であって、
(a)時間の関数として複数の空間的位置から反射される光を表すデータに基づいて、前記容器の中の前記複数の場所の中の各場所に対する各最大量の反射光を識別するステップと、
(b)各最大量の反射光が所定の値を超える、空間的位置の数に基づいて、前記容器の中の前記物体の存在または非存在を判定するステップと
を含む、方法。
(項目83)
前記容器は、底部を有し、さらに、
前記容器の前記底部を照射するステップと、
前記複数の空間的位置から反射される光を表す前記データを取得するステップと
を含む、項目82に記載の方法。
(項目84)
前記容器は、タンパク質凝集体を含有し、さらに、
前記データに基づいて、前記物体と前記タンパク質凝集体を区別するステップを含む、
項目82に記載の方法。
(項目85)
前記物体の平均サイズ、前記物体のサイズ分布、および前記物体の数のうちの少なくとも1つを推定するステップをさらに含む、項目82に記載の方法。
(項目86)
時間の関数としての反射光の量の変動に基づいて、前記物体と別の種類の粒子を区別するステップをさらに含む、項目82に記載の方法。
(項目87)
前記データおよび前記容器を通して透過される光を表す付加的なデータを使用して、前記容器の中の少なくとも1つの他の種類の粒子を識別するステップをさらに含む、項目82に記載の方法。
(項目88)
前記物体は、ガラス層板を備える、項目82に記載の方法。
(項目89)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の透明または反射物体の非破壊的検出のためのコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、不揮発性機械可読命令を備え、前記不揮発性機械可読命令は、プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
(a)時間の関数として複数の空間的位置から反射される光を表すデータに基づいて、前記容器の中の前記複数の場所の中の各場所に対する各最大量の反射光を識別することと、
(b)各最大量の反射光が所定の値を超える、空間的位置の数に基づいて、前記容器の中の前記物体の存在または非存在を判定することと
を行わせる、コンピュータプログラム製品。
(項目90)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的計数およびサイズ決定の方法であって、
(a)特定撮像条件下で得られる前記容器の中の前記粒子の少なくとも1つの画像を受信するステップと、
(b)前記少なくとも1つの画像に基づいて、前記粒子を検出し、前記画像の中の前記検出された粒子の見掛けのサイズを示す情報を判定するステップと、
(c)前記検出された粒子の見掛けの粒径分布を示す、見掛けの粒径集団情報を判定するステップと、
(d)前記検出された粒子の実際の粒径分布を示す、実際の粒径集団情報を判定するステップであって、前記実際の粒径集団情報を判定するステップは、
(i)前記見掛けの粒径集団情報と、
(ii)前記特定撮像条件に対応する条件下で撮像される1組以上の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布を示す、較正集団情報と
に基づいている、ステップと
を含む、方法。
(項目91)
ステップ(d)は、複数組の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布の重ね合わせを、前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団と適合させるステップを含む、項目90に記載の方法。
(項目92)
前記複数組の標準サイズの粒子は、異なる各標準サイズをそれぞれ有する、少なくとも4組を備える、項目91に記載の方法。
(項目93)
前記少なくとも4組の標準サイズの粒子のうちのそれぞれ1つの各サイズは、前記少なくとも4組の標準サイズの粒子のうちの他の粒子のそれぞれの各サイズから少なくとも1μmだけ異なる、項目92に記載の方法。
(項目94)
前記複数組の標準サイズの粒子の条件の見掛けのサイズ分布の前記重ね合わせを、前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団と適合させるステップは、前記複数組の標準サイズの粒子に対する前記見掛けのサイズ分布の加重を調整することによって、前記重ね合わせと前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団との間の差異を最小限化するステップを含む、項目91に記載の方法。
(項目95)
(c)および(d)の前に、前記粒子の前記見掛けのサイズに基づいて数えるために第1組の粒子を選択するように、前記少なくとも1つの画像を前処理するステップを含み、(c)および(d)は、前記第1組の粒子のみに適用される、項目90に記載の方法。
(項目96)
前記第1組の粒子の中の前記粒子は、見掛けのサイズの閾値に基づいて選択される、項目95に記載の方法。
(項目97)
前記少なくとも1つの画像は、時系列の画像を備え、
前記時系列の画像に基づいて第2組の粒子の軌道を判定することによって、前記第1組とは異なる第2組の粒子のうちの粒子を検出するか、または数えるステップを含む、
項目96に記載の方法。
(項目98)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子を数え、サイズ決定するための装置であって、前記装置は、少なくとも1つのプロセッサを備え、前記少なくとも1つのプロセッサは、
(a)特定撮像条件下で得られる前記容器の中の前記粒子の少なくとも1つの画像を受信することと、
(b)前記少なくとも1つの画像に基づいて、前記粒子を検出し、前記画像の中の前記検出された粒子の見掛けのサイズを示す情報を判定することと、
(c)前記検出された粒子の見掛けの粒径分布を示す、見掛けの粒径集団情報を判定することと、
(d)前記検出された粒子の実際の粒径分布を示す、実際の粒径集団情報を判定することであって、前記実際の粒径集団情報を判定することは、
(i)前記見掛けの粒径集団情報と、
(ii)前記特定撮像条件に対応する条件下で撮像される1組以上の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布を示す、較正集団情報と
に基づいている、ことと
を行うように構成される、装置。
(項目99)
前記プロセッサは、撮像される複数組の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布の重ね合わせを、前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団と適合させるように構成される、項目98に記載の装置。
(項目100)
前記複数組の標準サイズの粒子は、異なる各標準サイズをそれぞれ有する、少なくとも4組を備える、項目99に記載の装置。
(項目101)
前記少なくとも4組の標準サイズの粒子のうちのそれぞれ1つの各サイズは、前記少なくとも4組の標準サイズの粒子のうちの他の粒子のそれぞれの各サイズから少なくとも1μmだけ異なる、項目100に記載の装置。
(項目102)
前記プロセッサは、前記複数組の標準サイズの粒子に対する見掛けのサイズ分布の加重を調整することによって、前記重ね合わせと前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団との間の差異を最小限化することにより、前記複数組の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布の前記重ね合わせを、前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団と適合させるように構成される、項目98に記載の装置。
(項目103)
前記プロセッサは、前記少なくとも1つの画像を前処理して、前記粒子の前記見掛けのサイズに基づいて数えるための第1組の粒子を選択するように構成され、(c)および(d)は、前記第1組の粒子のみに適用される、項目98に記載の装置。
(項目104)
前記第1組の粒子の中の前記粒子は、見掛けのサイズの閾値に基づいて選択される、項目103に記載の装置。
(項目105)
前記少なくとも1つの画像は、時系列の画像を備え、前記プロセッサは、前記時系列の画像に基づいて第2組の粒子の軌道を判定することによって、前記第1組とは異なる前記第2組の粒子のうちの粒子を検出するか、または数えるように構成される、項目104に記載の装置。
(項目106)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的計数およびサイズ決定のためのコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、不揮発性機械可読命令を備え、前記不揮発性機械可読命令は、プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
(a)特定撮像条件下で得られる前記容器の中の前記粒子の少なくとも1つの画像を受信することと、
(b)前記少なくとも1つの画像に基づいて、前記粒子を検出し、前記画像の中の前記検出された粒子の見掛けのサイズを示す情報を判定することと、
(c)前記検出された粒子の見掛けの粒径分布を示す、見掛けの粒径集団情報を判定することと、
(d)前記検出された粒子の実際の粒径分布を示す、実際の粒径集団情報を判定することであって、前記実際の粒径集団情報を判定することは、
(i)前記見掛けの粒径集団情報と、
(ii)前記特定撮像条件に対応する条件下で撮像される1組以上の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布を示す、較正集団情報と
に基づいている、ことと
を行わせる、コンピュータプログラム製品
(項目107)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための装置であって、
(a)異なる視点から前記粒子を撮像するように位置付けられる、少なくとも2つの撮像装置であって、各撮像装置は、前記流体中の前記粒子の1つ以上の2次元画像を取得するように構成される、撮像装置と、
(b)前記撮像装置に動作可能に連結され、時系列データを記憶するように構成される、メモリと、
(c)前記メモリに動作可能に連結されたプロセッサであって、
(i)前記容器の中の前記粒子の位置を示す3次元データを判定するように、少なくとも3つの撮像装置からの前記2次元画像を組み合わせることと、
(ii)前記3次元データに少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を検出することと、
によって、前記粒子を検出するように構成される、プロセッサと、
を備える、装置。
(項目108)
前記プロセッサはさらに、
前記3次元データに基づいて候補粒子を識別し、
前記撮像装置のうちの少なくとも1つからの2次元画像データに基づいて、前記粒子のサイズまたは形状情報を判定するように構成される、
項目107に記載の装置。
(項目109)
前記プロセッサはさらに、前記3次元データ、および前記容器によって引き起こされる位置依存性光学的ひずみを示すデータに基づいて、前記粒子の前記判定されたサイズまたは形状情報を補正するように構成される、項目108に記載の装置。
(項目110)
前記3次元軌道データは、前記撮像装置のうちの少なくとも3つによって撮像されていない前記容器の領域に対応する、少なくとも1つの盲点領域を備え、前記プロセッサは、
前記盲点領域の最も近くに位置する前記撮像装置からの前記粒子の時系列の2次元画像に少なくとも部分的に基づいて、前記盲点領域中の前記粒子の経路を示す盲点軌道情報を判定するように構成される、
項目107に記載の装置。
(項目111)
前記少なくとも2つの撮像装置は、少なくとも3つの撮像装置を備える、項目107に記載の装置。
(項目112)
前記少なくとも2つの撮像装置のそれぞれは、
前記粒子の画像を検出するように構成されるセンサと、
前記粒子と前記センサとの間に配置され、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データのひずみを補償するように構成される、補正光学要素と
を備える、項目107に記載の装置。
(項目113)
前記撮像装置のそれぞれはさらに、前記センサと前記容器との間に配置されるテレセントリックレンズを備え、前記補正光学要素は、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データの拡大ひずみを実質的に補正する、項目112に記載の装置。
(項目114)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための方法であって、
(a)それぞれ、前記流体中の前記粒子の各1つ以上の2次元画像を取得するように、異なる視点から前記粒子を撮像するために少なくとも2つの撮像装置を使用するステップと、
(b)前記容器の中の前記粒子の位置を示す3次元データを判定するように、前記少なくとも2つの撮像装置からの前記2次元画像を組み合わせるステップと、
(c)前記3次元データに少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を検出するステップと
を含む、方法。
(項目115)
前記3次元データに基づいて候補粒子を識別するステップと、
前記撮像装置のうちの少なくとも1つからの前記2次元画像に基づいて、前記粒子のサイズまたは形状情報を判定するステップと
をさらに含む、項目114に記載の方法。
(項目116)
前記3次元データ、および前記容器によって引き起こされる位置依存性光学的ひずみを示すデータに基づいて、前記粒子の前記判定されたサイズまたは形状情報を補正するステップを含む、項目115に記載の方法。
(項目117)
前記3次元軌道データは、少なくとも3つの撮像装置によって撮像されていない前記容器の領域に対応する、少なくとも1つの盲点領域を備え、
前記盲点領域の最も近くに位置する前記撮像装置からの前記粒子の時系列の2次元画像に少なくとも部分的に基づいて、前記盲点領域中の前記粒子の経路を示す盲点軌道情報を判定するステップを含む、
項目114に記載の方法。
(項目118)
前記少なくとも2つの撮像装置は、少なくとも3つの撮像装置を備える、項目114に記載の方法。
(項目119)
前記少なくとも2つの撮像装置のそれぞれは、
前記粒子の画像を検出するように構成されるセンサと、
前記粒子と前記センサとの間に配置され、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データのひずみを補償するように構成される、補正光学要素と、
を備える、項目114に記載の方法。
(項目120)
前記撮像装置はさらに、前記センサと前記容器との間に配置されるテレセントリックレンズを備え、前記補正光学要素は、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データの拡大ひずみを実質的に補正する、項目119に記載の方法。
(項目121)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための方法であって、
(a)前記粒子を撮像するために少なくとも1つの撮像装置を使用するステップと、
(b)前記容器の中の前記粒子の位置を示す位置データを判定するように、前記画像を処理するステップと、
(c)前記位置データに少なくとも部分的に基づいて前記粒子を検出するステップであって、位置データに少なくとも部分的に基づいて前記粒子を検出するステップは、前記容器の下位領域中の前記粒子の存在を識別するステップを含む、ステップと、
(d)前記粒子が前記容器の前記下位領域中に位置するときに、前記粒子の特性を判定するためにセンサを使用するステップと、
(e)前記判定された特性を示す粒子特性データを生成するステップと、
(f)前記粒子特性データを、前記粒子を識別するデータと関連付けるステップと
を含む、方法。
(項目122)
前記少なくとも1つの撮像装置は、それぞれ、前記流体中の前記粒子の各1つ以上の2次元画像を取得するために、異なる視点から前記粒子を撮像するように位置付けられる、少なくとも2つの撮像装置を備え、
位置データを判定するように前記画像を処理するステップは、前記容器の中の前記粒子の位置を示す3次元データを判定するように、前記少なくとも2つの撮像装置からの前記2次元画像を組み合わせるステップを含み、
前記粒子を検出するステップは、前記3次元データに少なくとも部分的に基づいて前記粒子を検出するステップを含む、
項目121に記載の方法。
(項目123)
前記粒子の前記特性は、スペクトル特性を備える、項目122に記載の方法。
(項目124)
前記センサは、前記容器の前記下位領域から入射する光のスペクトル特性を感知するように位置付けられる、分光計デバイスを備える、項目123に記載の方法。
(項目125)
前記下位領域は、前記容器の中の流体の実質的に平面的な層を備える、項目124に記載の方法。
(項目126)
センサは、前記容器の前記下位領域を前記分光計上に撮像するように位置付けられる、テレセントリック撮像装置を備える、項目125に記載の方法。
(項目127)
前記スペクトル特性は、色、吸収スペクトル、または透過スペクトル、あるいはこれらのうちのいずれかの組み合わせを備える、項目124に記載の方法。
(項目128)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための装置であって、
(a)前記粒子を撮像するように位置付けられる、少なくとも1つの撮像装置と、
(b)前記粒子が前記容器の下位領域中に位置するときに、前記粒子の特性を判定するように構成される、少なくとも1つのセンサと、
(c)前記各少なくとも1つの撮像装置および前記センサに動作可能に連結された少なくとも1つのプロセッサであって、前記少なくとも1つのプロセッサは、
前記容器の中の前記粒子の位置を示す位置データを判定するように、前記画像を処理することと、
前記位置データに少なくとも部分的に基づいて前記粒子を検出し、前記容器の前記下位領域中の前記粒子の存在を識別することと、
前記粒子が前記容器の前記下位領域中に位置するときに、前記粒子の特性を判定するために、前記センサからの信号を使用することと、
前記判定された特性を示す粒子特性データを生成することと、
前記粒子特性データを、前記粒子を識別するデータと関連付けることと
を行うように構成される、少なくとも1つのプロセッサと、
を備える、装置。
(項目129)
前記少なくとも1つの撮像装置は、それぞれ、前記流体中の前記粒子の各1つ以上の2次元画像を取得するために、異なる視点から前記粒子を撮像するように位置付けられる、少なくとも2つの撮像装置を備え、
前記プロセッサは、前記容器の中の前記粒子の位置を示す3次元データを判定するために、前記少なくとも2つの撮像装置からの前記2次元画像を組み合わせるように構成され、
前記プロセッサは、前記3次元データに少なくとも部分的に基づいて前記粒子を検出するように構成される、
項目128に記載の装置。
(項目130)
前記粒子の前記特性は、スペクトル特性を備える、項目129に記載の装置。
(項目131)
前記センサは、前記容器の前記下位領域から入射する光のスペクトル特性を感知するように位置付けられる、分光計デバイスを備える、項目130に記載の装置。
(項目132)
前記下位領域は、前記容器の中の流体の実質的に平面的な層を備える、項目131に記載の装置。
(項目133)
センサは、前記容器の前記下位領域を前記分光計上に撮像するように位置付けられる、テレセントリック撮像装置を備える、項目132に記載の装置。
(項目134)
前記スペクトル特性は、色、吸収スペクトル、または透過スペクトル、あるいはこれらのうちのいずれかの組み合わせを備える、項目131に記載の装置。
(項目135)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための装置であって、前記容器は、縦軸の周囲に配置される透明な管状容器壁を備え、
前記流体中の前記粒子の1つ以上の画像を取得するように構成される、撮像装置であって、前記粒子を前記センサ上に撮像するように位置付けられる、少なくとも1つの撮像光学要素を備える、撮像装置と、
前記容器を通過し、かつ前記容器の前記縦軸に対して実質的に直角な面内で少なくとも部分的に位置付けられる、照明源であって、前記容器壁の表面から反射または屈折し、前記少なくとも1つの光学要素によって前記センサ上に撮像される、前記照明源から発せられる光線の存在を実質的に排除するように配列される、照明源と
を備える、装置。
(項目136)
前記照明源は、前記センサから、前記少なくとも1つの撮像光学要素を通って、後に前記容器を通って延在する、任意の後方伝搬光線を実質的に含まないであろう、前記容器の外側の領域中に位置する、項目135に記載の装置。
(項目137)
前記少なくとも1つの光学要素は、テレセントリックレンズを備える、項目136に記載の装置。
(項目138)
前記透明な管状容器壁は、円筒壁を備え、前記縦軸は、前記円筒壁の対称軸に対応する、項目137に記載の装置。
(項目139)
前記撮像装置の光軸は、前記容器の前記縦軸に対して実質的に直角であり、かつ前記縦軸と交差する、前記容器を通って延在する、項目138に記載の装置。
(項目140)
前記撮像装置は、前記流体中の前記粒子の軌道を表す時系列データを取得するように構成され、前記装置はさらに、
(a)前記撮像装置に動作可能に連結され、前記時系列データを記憶するように構成される、メモリと、
(b)前記メモリに動作可能に連結されたプロセッサであって、
(i)逆時系列データを形成するように前記時系列データの時間順序を逆転することと、
(ii)前記逆時系列データから前記粒子の前記軌道を推定することと、
(iii)前記軌道に基づいて前記粒子の存在または種類を判定することと、
によって、前記粒子を検出するように構成される、プロセッサと、
を備える、項目137に記載の装置。
(項目141)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための方法であって、前記容器は、縦軸の周囲に配置される透明な管状容器壁を備え、
前記流体中の前記粒子の1つ以上の画像を取得するために撮像装置を使用するステップであって、前記撮像装置は、前記粒子を前記センサ上に撮像するように位置付けられる、少なくとも1つの撮像光学要素を備える、ステップと、
前記容器を通過し、かつ前記容器の前記縦軸に対して実質的に直角な面内で少なくとも部分的に位置付けられる、照明源を用いて、前記容器を照射するステップであって、前記照明源は、前記容器壁の表面から反射または屈折し、前記少なくとも1つの光学要素によって前記センサ上に撮像される、前記照明源から発せられる光線の存在を実質的に排除するように配列される、ステップと、
を含む、方法。
(項目142)
前記照明源は、前記センサから、前記少なくとも1つの撮像光学要素を通って、後に前記容器を通って延在する、任意の後方伝搬光線を実質的に含まないであろう、前記容器の外側の領域中に位置する、項目141に記載の方法。
(項目143)
前記少なくとも1つの光学要素は、テレセントリックレンズを備える、項目142に記載の方法。
(項目144)
前記透明な管状容器壁は、円筒壁を備え、前記縦軸は、前記円筒壁の対称軸に対応する、項目143に記載の方法。
(項目145)
前記撮像装置の光軸は、前記容器の前記縦軸に対して実質的に直角であり、かつ前記縦軸と交差する、前記容器を通って延在する、項目144に記載の方法。
(項目146)
前記流体中の前記粒子の軌道を表す時系列データを取得するために、前記撮像装置を使用するステップと、
前記粒子を検出するステップであって、前記検出するステップは、
(i)逆時系列データを形成するように前記時系列データの時間順序を逆転することと、
(ii)前記逆時系列データから前記粒子の前記軌道を推定することと、
(iii)前記軌道に基づいて前記粒子の存在または種類を判定することと、
によって行われる、ステップと、
を含む、項目145に記載の方法。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための装置であって、
(a)前記流体中の前記粒子の軌道を表す時系列データを取得するように構成される、撮像装置と、
(b)前記撮像装置に動作可能に連結され、前記時系列データを記憶するように構成される、メモリと、
(c)前記メモリに動作可能に連結されたプロセッサであって、
(i)逆時系列データを形成するように前記時系列データの時間順序を逆転することと、
(ii)前記逆時系列データから前記粒子の前記軌道を推定することと、
(iii)前記軌道に基づいて前記粒子の存在または種類を判定することと
によって、前記粒子を検出するように構成される、プロセッサと
を備える、装置。
(項目2)
前記粒子は、約1μm〜約400μmの最小幅を有する、項目1に記載の装置。
(項目3)
前記粒子は、約75〜約100μmの最小幅を有する、項目1に記載の装置。
(項目4)
前記粒子は、約1μm以上の最小幅を有する、項目1に記載の装置。
(項目5)
前記粒子は、タンパク質凝集体を含む、項目1に記載の装置。
(項目6)
前記撮像装置は、前記粒子の画像をセンサ上に投影するようにテレセントリックレンズを備える、項目1に記載の装置。
(項目7)
前記撮像装置は、可変焦点距離を伴うレンズを備える、項目1に記載の装置。
(項目8)
前記撮像装置は、
前記粒子の画像を検出するように構成されるセンサと、
前記センサを冷却するための冷却デバイスと
を備える、項目1に記載の装置。
(項目9)
前記撮像装置は、
前記粒子の画像を検出するように構成されるセンサと、
前記粒子と前記センサとの間に配置され、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記粒子の前記画像のひずみを補償するように構成される、補正光学要素と
を備える、項目1に記載の装置。
(項目10)
前記補正光学要素は、第1の曲率半径を伴う第1の円柱面、および第2の曲率半径を有する第2の円柱面を有する、屈折性材料を含む、レンズを備える、項目8に記載の装置。
(項目11)
前記第1および第2の曲率半径は、異なる、項目10に記載の装置。
(項目12)
前記撮像装置はさらに、前記センサと前記容器との間に配置されるテレセントリックレンズを備え、前記補正光学要素は、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記画像の拡大を実質的に補正する、項目8に記載の装置。
(項目13)
前記撮像装置は、
前記粒子の画像を検出するように構成されるセンサと、
それぞれが、前記容器と前記センサとの間に選択的に配置され、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データのひずみを補償するように構成され得る、複数の補正光学要素と
を備える、項目1に記載の装置。
(項目14)
前記撮像装置は、
第1の解像度および第1の撮像速度で前記流体の少なくとも一部の第1の画像を検出するように構成される、第1のセンサと、
前記第1の解像度よりも微細な第2の解像度および前記第1の撮像速度よりも遅い第2の撮像速度で前記流体の少なくとも一部の第1の画像を検出するように構成される、第2のセンサと
を備える、項目1に記載の装置。
(項目15)
前記撮像装置は、
第1の倍率で前記流体の少なくとも一部の第1の画像を検出するように構成される、第1のセンサと、
前記第1の倍率よりも大きい第2の倍率で前記流体の少なくとも一部の第2の画像を検出するように構成される、第2のセンサと
を備える、項目1に記載の装置。
(項目16)
前記撮像装置は、前記容器の円周の周囲に配置される複数のセンサを備える、項目1に記載の装置。
(項目17)
前記撮像装置は、前記粒子によって透過、散乱、または反射される光を偏光するように構成される、偏光子を備える、項目1に記載の装置。
(項目18)
前記プロセッサはさらに、前記時系列データまたは前記逆時系列データから静止特徴を差し引くように構成される、項目1に記載の装置。
(項目19)
前記プロセッサはさらに、前記時系列データまたは逆時系列データを閾値化するように構成される、項目1に記載の装置。
(項目20)
前記プロセッサはさらに、
(1)前記逆時系列データの第1のフレームの中の前記粒子の質量中心を表す、第1の値の場所を特定することと、
(2)前記第1の値の場所に基づいて、前記逆時系列データの第2のフレームの所定の部分の中の前記粒子の前記質量中心を表す、第2の値を検索することと、
(3)前記第1および第2の値と関連付けられる座標間の差異に基づいて、前記粒子の変位を判定することと
によって、前記粒子の前記軌道を推定するように構成される、
項目1に記載の装置。
(項目21)
前記プロセッサはさらに、前記第1の値から導出される粒子速度または粒子加速度に基づいて、前記第2のフレームの前記所定の部分を判定するように構成される、項目19に記載の装置。
(項目22)
前記プロセッサはさらに、前記粒子の速度ベクトル、速度、または座標、あるいはそれらの組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を識別するように構成される、項目1に記載の装置。
(項目23)
前記プロセッサはさらに、時間の関数としての前記粒子の反射性の変化に少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を識別するように構成される、項目1に記載の装置。
(項目24)
前記プロセッサはさらに、前記時系列データに基づいて、前記粒子のサイズ、伸長、真円度、輝度、色、反射率、吸光度、蛍光性、コントラスト、または形状、あるいはこれらのうちのいずれかの組み合わせを判定するように構成される、項目1に記載の装置。
(項目25)
前記プロセッサはさらに、前記粒子の前記サイズ、伸長、真円度、輝度、または形状、あるいはそれらの組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を識別するように構成される、項目24に記載の装置。
(項目26)
前記プロセッサはさらに、
それぞれ、1つ以上の粒子の第1および第2の計数を生じるように、前記時系列データの少なくとも2つのフレームの中の前記流体中の前記1つ以上の粒子を表す値を数えることと、
前記第1および第2の計数間の差異に基づいて、前記粒子が別の粒子と閉塞または衝突していることを判定することと
を行うように構成される、項目1に記載の装置。
(項目27)
前記プロセッサはさらに、
前記時系列データまたは逆時系列データに基づいて、前記容器の中の前記流体のメニスカスを検出することと、
前記メニスカスが安定した位置にある時間を判定することと、
前記メニスカスが安定した位置にある前記時間に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの始点を選択することと
を行うように構成される、項目1に記載の装置。
(項目28)
前記プロセッサはさらに、
前記時系列データまたは逆時系列データに基づいて、前記粒子の速度が所定の速度に等しいときを判定することと、
前記所定の速度に対する前記粒子の前記速度に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの停止点を選択することと
を行うように構成される、項目27に記載の装置。
(項目29)
前記粒子は、前記流体中の渦の中に懸濁され、前記プロセッサはさらに、
前記時系列データまたは逆時系列データに基づいて、前記渦の崩壊を検出することと、
前記渦の前記崩壊に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの停止点を選択することと
を行うように構成される、項目27に記載の装置。
(項目30)
前記プロセッサはさらに、
前記容器および前記容器の撹拌に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの始点を選択することと、
前記容器および前記容器の撹拌に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの停止点を選択することと
を行うように構成される、項目1に記載の装置。
(項目31)
前記流体の少なくとも一部分を照射するように構成される、放射源をさらに備える、項目1に記載の装置。
(項目32)
前記放射源は、前記容器の縦軸の周囲で前記撮像装置を周回させることによって画定される面に対する角度で、前記粒子を照射するように配置される、項目31に記載の装置。
(項目33)
前記放射源はさらに、前記撮像装置による前記時系列データの取得と同期して、前記粒子を照射するように構成される、項目31に記載の装置。
(項目34)
前記放射源はさらに、前記粒子に蛍光波長で蛍光を出させる励起波長で、前記粒子を照射するように構成され、
前記撮像装置はさらに、前記蛍光波長での放射を検出するように構成される、
項目31に記載の装置。
(項目35)
前記流体中に前記粒子を懸濁させるように構成される、撹拌器をさらに備える、項目1に記載の装置。
(項目36)
前記撹拌器はさらに、その縦軸の周囲で前記容器を回転させるように構成される、項目35に記載の装置。
(項目37)
前記撹拌器はさらに、その縦軸と垂直な軸の周囲で前記容器を回転させるように構成される、項目35に記載の装置。
(項目38)
前記撹拌器はさらに、前記容器を反転させるように構成される、項目35に記載の装置。
(項目39)
前記撹拌器はさらに、前記容器を振動または震盪させるように構成される、項目35に記載の装置。
(項目40)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出の方法であって、
(a)逆時系列データを形成するように、前記流体中の前記粒子の軌道を表す時系列データの時間順序を逆転するステップと、
(b)前記逆時系列データから前記粒子の前記軌道を推定するステップと、
(c)前記軌道に基づいて前記粒子を検出または識別するステップと、
を含む、方法。
(項目41)
前記粒子は、約1μm〜約400μmの最小幅を有する、項目40に記載の方法。
(項目42)
前記粒子は、約75〜約150μmの最小幅を有する、項目40に記載の方法。
(項目43)
前記粒子は、約1μm以上の最小幅を有する、項目40に記載の方法。
(項目44)
前記粒子は、タンパク質凝集体を含む、項目40に記載の方法。
(項目45)
前記粒子の前記軌道を推定するステップは、前記時系列データまたは前記逆時系列データから背景データを差し引くステップを含む、項目40に記載の方法。
(項目46)
前記粒子の前記軌道を推定するステップは、前記時系列データまたは前記逆時系列データを閾値化するステップを含む、項目40に記載の方法。
(項目47)
前記粒子の前記軌道を推定するステップは、
前記逆時系列データの第1のフレームの中の前記粒子の質量中心を表す、第1の値の場所を特定するステップと、
(2)前記第1の値の場所に基づいて、前記逆時系列データの第2のフレームの所定の部分の中の前記粒子の前記質量中心を表す、第2の値を検索するステップと、
(3)前記第1および第2の値と関連付けられる座標間の差異に基づいて、前記粒子の変位を判定するステップと、
を含む、項目40に記載の方法。
(項目48)
少なくとも部分的に前記第1の値から導出される粒子速度または粒子加速度に少なくとも部分的に基づいて、前記第2のフレームの前記所定の部分を判定するステップをさらに含む、項目47に記載の方法。
(項目49)
前記粒子を識別するステップは、前記粒子の速度ベクトル、速度、状態、または座標、あるいはそれらの組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を分類するステップを含む、項目40に記載の方法。
(項目50)
前記粒子を識別するステップは、時間の関数としての前記粒子の反射性の変化に少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を分類するステップを含む、項目40に記載の方法。
(項目51)
前記粒子のサイズ、伸長、真円度、輝度、形状、色、蛍光性、コントラスト、反射率、または吸光度、あるいはこれらのうちのいずれかの組み合わせを判定するステップをさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目52)
前記粒子を識別するステップは、前記粒子の前記サイズ、伸長、輝度、または形状に少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を分類するステップを含む、項目51に記載の方法。
(項目53)
それぞれ、1つ以上の粒子の第1および第2の計数を生じるように、前記時系列データの少なくとも2つのフレームの中の前記流体中の前記1つ以上の粒子を表す値を数えるステップと、
前記第1および第2の計数間の差異に基づいて、前記粒子が流体中の別の粒子と閉塞または衝突していることを判定するステップと
をさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目54)
前記時系列データまたは前記逆時系列データに基づいて、前記容器の中の前記流体のメニスカスを検出するステップと、
前記メニスカスが安定した位置にある時間を判定するステップと、
前記メニスカスの安定性に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの始点を選択するステップと
をさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目55)
前記時系列データまたは前記逆時系列データに基づいて、前記粒子の速度が所定の速度に等しいときを判定するステップと、
前記所定の速度に対する前記粒子の前記速度に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの停止点を選択するステップと
をさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目56)
前記粒子は、前記流体中の渦の中に懸濁され、
前記時系列データまたは前記逆時系列データに基づいて、前記渦の崩壊を検出するステップと、
前記渦の前記崩壊に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの停止点を選択するステップと
をさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目57)
前記容器および前記容器の撹拌に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの始点を選択するステップと、
前記容器および前記容器の撹拌に基づいて、前記軌道を推定するための前記逆時系列データの停止点を選択するステップと
をさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目58)
前記粒子を前記流体中で懸濁させるステップをさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目59)
前記粒子を懸濁させるステップは、その縦軸の周囲で前記容器を回転させるステップを含む、項目58に記載の方法。
(項目60)
前記粒子を懸濁させるステップは、その縦軸と垂直な軸の周囲で前記容器を回転させるステップを含む、項目58に記載の方法。
(項目61)
前記粒子を懸濁させるステップは、前記容器を反転させるステップを含む、項目58に記載の方法。
(項目62)
前記粒子を懸濁させるステップは、前記容器を震盪または振動させるステップを含む、項目58に記載の方法。
(項目63)
前記粒子を照射するステップをさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目64)
前記粒子を照射するステップは、前記時系列データの取得と同期して、前記照射をトリガするステップを含む、項目63に記載の方法。
(項目65)
さらに、前記粒子を撮像するステップは、センサを用いて放射線を感知するステップを含み、
前記粒子を照射するステップは、前記容器の縦軸の周囲で前記センサを周回させることによって画定される面に対する角度で、前記粒子を照射するステップを含む、
項目63に記載の方法。
(項目66)
前記時系列データを提供するように、異なる時点で前記粒子を撮像するステップをさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目67)
前記粒子を撮像するステップは、テレセントリックレンズを用いて前記粒子の画像をセンサ上に投影するステップを含む、項目66に記載の方法。
(項目68)
前記センサを冷却するステップをさらに含む、項目67に記載の方法。
(項目69)
前記粒子を撮像するステップは、前記テレセントリックレンズおよび補正光学要素を用いて前記粒子の画像をセンサ上に投影するステップを含み、前記補正光学要素は、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記画像のひずみを実質的に補正する、項目67に記載の方法。
(項目70)
前記粒子を撮像するステップは、
それぞれが、前記容器と前記センサとの間に選択的に配置され得る、複数の補正光学要素を提供するステップと、
前記複数の補正光学要素のうちの1つを選択するステップと、
前記テレセントリックレンズおよび前記補正光学要素のうちの前記選択された1つを用いて、前記粒子の画像をセンサ上に投影するステップであって、光学要素は、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データの拡大ひずみを実質的に補正する、ステップと
を含む、項目67に記載の方法。
(項目71)
前記粒子を撮像するステップは、
第1の解像度および第1の撮像速度を有する第1の検出器を用いて、前記粒子を感知するステップと、
前記第1の解像度よりも微細な第2の解像度および前記第1の撮像速度よりも遅い第2の撮像速度を有する、第2の検出器を用いて、前記粒子を感知するステップと
を含む、項目66に記載の方法。
(項目72)
前記粒子に蛍光波長で蛍光を出させるステップをさらに含み、
前記粒子を撮像するステップは、前記蛍光波長での光を感知するステップを含む、
項目66に記載の方法。
(項目73)
前記粒子によって透過、散乱、または反射される光を偏光するステップをさらに含む、項目66に記載の方法。
(項目74)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のためのコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、不揮発性機械可読命令を備え、前記不揮発性機械可読命令は、プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
(a)逆時系列データを形成するように前記流体中の前記粒子の軌道を表す時系列データの時間順序を逆転することと、
(b)前記逆時系列データから前記粒子の前記軌道を推定することと、
(c)前記軌道に基づいて前記粒子を検出または識別することと
を行わせる、コンピュータプログラム製品。
(項目75)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の1つ以上の透明または反射物体の非破壊的検出のための装置であって、
(a)時間の関数として前記容器の中の複数の空間的位置から反射される光を表すデータを取得するように構成される、撮像装置と、
(b)前記撮像装置に動作可能に連結され、前記データを記憶するように構成される、メモリと、
(c)前記メモリに動作可能に連結されたプロセッサであって、
(i)前記複数の位置の中の各位置に対する各最大量の反射光を識別することと、
(ii)各最大量の反射光が所定の値を超える、空間的位置の数に基づいて、前記容器の中の前記物体の存在または非存在を判定することと、
によって、前記データに基づいて前記物体を検出するように構成される、プロセッサと
を備える、装置。
(項目76)
前記容器は、底部を有し、さらに、
前記容器の前記底部を照射するように構成される光源を備える、
項目75に記載の装置。
(項目77)
前記容器は、タンパク質凝集体を含有し、前記プロセッサはさらに、前記データに基づいて、前記物体と前記タンパク質凝集体を区別するように構成される、項目75に記載の装置。
(項目78)
前記プロセッサはさらに、前記物体の平均サイズ、前記物体のサイズ分布、および前記物体の数のうちの少なくとも1つを推定するように構成される、項目75に記載の装置。
(項目79)
前記プロセッサはさらに、時間の関数としての反射光の量の変動に基づいて、前記物体と他の種類の粒子を区別するように構成される、項目75に記載の装置。
(項目80)
前記プロセッサはさらに、前記データおよび前記容器を通して透過される光を表す付加的なデータを使用して、前記容器の中の少なくとも1つの他の種類の粒子を識別するように構成される、項目79に記載の装置。
(項目81)
前記物体は、ガラス層板を備える、項目75に記載の装置。
(項目82)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の透明または反射物体の非破壊的検出の方法であって、
(a)時間の関数として複数の空間的位置から反射される光を表すデータに基づいて、前記容器の中の前記複数の場所の中の各場所に対する各最大量の反射光を識別するステップと、
(b)各最大量の反射光が所定の値を超える、空間的位置の数に基づいて、前記容器の中の前記物体の存在または非存在を判定するステップと
を含む、方法。
(項目83)
前記容器は、底部を有し、さらに、
前記容器の前記底部を照射するステップと、
前記複数の空間的位置から反射される光を表す前記データを取得するステップと
を含む、項目82に記載の方法。
(項目84)
前記容器は、タンパク質凝集体を含有し、さらに、
前記データに基づいて、前記物体と前記タンパク質凝集体を区別するステップを含む、
項目82に記載の方法。
(項目85)
前記物体の平均サイズ、前記物体のサイズ分布、および前記物体の数のうちの少なくとも1つを推定するステップをさらに含む、項目82に記載の方法。
(項目86)
時間の関数としての反射光の量の変動に基づいて、前記物体と別の種類の粒子を区別するステップをさらに含む、項目82に記載の方法。
(項目87)
前記データおよび前記容器を通して透過される光を表す付加的なデータを使用して、前記容器の中の少なくとも1つの他の種類の粒子を識別するステップをさらに含む、項目82に記載の方法。
(項目88)
前記物体は、ガラス層板を備える、項目82に記載の方法。
(項目89)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の透明または反射物体の非破壊的検出のためのコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、不揮発性機械可読命令を備え、前記不揮発性機械可読命令は、プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
(a)時間の関数として複数の空間的位置から反射される光を表すデータに基づいて、前記容器の中の前記複数の場所の中の各場所に対する各最大量の反射光を識別することと、
(b)各最大量の反射光が所定の値を超える、空間的位置の数に基づいて、前記容器の中の前記物体の存在または非存在を判定することと
を行わせる、コンピュータプログラム製品。
(項目90)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的計数およびサイズ決定の方法であって、
(a)特定撮像条件下で得られる前記容器の中の前記粒子の少なくとも1つの画像を受信するステップと、
(b)前記少なくとも1つの画像に基づいて、前記粒子を検出し、前記画像の中の前記検出された粒子の見掛けのサイズを示す情報を判定するステップと、
(c)前記検出された粒子の見掛けの粒径分布を示す、見掛けの粒径集団情報を判定するステップと、
(d)前記検出された粒子の実際の粒径分布を示す、実際の粒径集団情報を判定するステップであって、前記実際の粒径集団情報を判定するステップは、
(i)前記見掛けの粒径集団情報と、
(ii)前記特定撮像条件に対応する条件下で撮像される1組以上の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布を示す、較正集団情報と
に基づいている、ステップと
を含む、方法。
(項目91)
ステップ(d)は、複数組の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布の重ね合わせを、前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団と適合させるステップを含む、項目90に記載の方法。
(項目92)
前記複数組の標準サイズの粒子は、異なる各標準サイズをそれぞれ有する、少なくとも4組を備える、項目91に記載の方法。
(項目93)
前記少なくとも4組の標準サイズの粒子のうちのそれぞれ1つの各サイズは、前記少なくとも4組の標準サイズの粒子のうちの他の粒子のそれぞれの各サイズから少なくとも1μmだけ異なる、項目92に記載の方法。
(項目94)
前記複数組の標準サイズの粒子の条件の見掛けのサイズ分布の前記重ね合わせを、前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団と適合させるステップは、前記複数組の標準サイズの粒子に対する前記見掛けのサイズ分布の加重を調整することによって、前記重ね合わせと前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団との間の差異を最小限化するステップを含む、項目91に記載の方法。
(項目95)
(c)および(d)の前に、前記粒子の前記見掛けのサイズに基づいて数えるために第1組の粒子を選択するように、前記少なくとも1つの画像を前処理するステップを含み、(c)および(d)は、前記第1組の粒子のみに適用される、項目90に記載の方法。
(項目96)
前記第1組の粒子の中の前記粒子は、見掛けのサイズの閾値に基づいて選択される、項目95に記載の方法。
(項目97)
前記少なくとも1つの画像は、時系列の画像を備え、
前記時系列の画像に基づいて第2組の粒子の軌道を判定することによって、前記第1組とは異なる第2組の粒子のうちの粒子を検出するか、または数えるステップを含む、
項目96に記載の方法。
(項目98)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子を数え、サイズ決定するための装置であって、前記装置は、少なくとも1つのプロセッサを備え、前記少なくとも1つのプロセッサは、
(a)特定撮像条件下で得られる前記容器の中の前記粒子の少なくとも1つの画像を受信することと、
(b)前記少なくとも1つの画像に基づいて、前記粒子を検出し、前記画像の中の前記検出された粒子の見掛けのサイズを示す情報を判定することと、
(c)前記検出された粒子の見掛けの粒径分布を示す、見掛けの粒径集団情報を判定することと、
(d)前記検出された粒子の実際の粒径分布を示す、実際の粒径集団情報を判定することであって、前記実際の粒径集団情報を判定することは、
(i)前記見掛けの粒径集団情報と、
(ii)前記特定撮像条件に対応する条件下で撮像される1組以上の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布を示す、較正集団情報と
に基づいている、ことと
を行うように構成される、装置。
(項目99)
前記プロセッサは、撮像される複数組の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布の重ね合わせを、前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団と適合させるように構成される、項目98に記載の装置。
(項目100)
前記複数組の標準サイズの粒子は、異なる各標準サイズをそれぞれ有する、少なくとも4組を備える、項目99に記載の装置。
(項目101)
前記少なくとも4組の標準サイズの粒子のうちのそれぞれ1つの各サイズは、前記少なくとも4組の標準サイズの粒子のうちの他の粒子のそれぞれの各サイズから少なくとも1μmだけ異なる、項目100に記載の装置。
(項目102)
前記プロセッサは、前記複数組の標準サイズの粒子に対する見掛けのサイズ分布の加重を調整することによって、前記重ね合わせと前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団との間の差異を最小限化することにより、前記複数組の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布の前記重ね合わせを、前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団と適合させるように構成される、項目98に記載の装置。
(項目103)
前記プロセッサは、前記少なくとも1つの画像を前処理して、前記粒子の前記見掛けのサイズに基づいて数えるための第1組の粒子を選択するように構成され、(c)および(d)は、前記第1組の粒子のみに適用される、項目98に記載の装置。
(項目104)
前記第1組の粒子の中の前記粒子は、見掛けのサイズの閾値に基づいて選択される、項目103に記載の装置。
(項目105)
前記少なくとも1つの画像は、時系列の画像を備え、前記プロセッサは、前記時系列の画像に基づいて第2組の粒子の軌道を判定することによって、前記第1組とは異なる前記第2組の粒子のうちの粒子を検出するか、または数えるように構成される、項目104に記載の装置。
(項目106)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的計数およびサイズ決定のためのコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、不揮発性機械可読命令を備え、前記不揮発性機械可読命令は、プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
(a)特定撮像条件下で得られる前記容器の中の前記粒子の少なくとも1つの画像を受信することと、
(b)前記少なくとも1つの画像に基づいて、前記粒子を検出し、前記画像の中の前記検出された粒子の見掛けのサイズを示す情報を判定することと、
(c)前記検出された粒子の見掛けの粒径分布を示す、見掛けの粒径集団情報を判定することと、
(d)前記検出された粒子の実際の粒径分布を示す、実際の粒径集団情報を判定することであって、前記実際の粒径集団情報を判定することは、
(i)前記見掛けの粒径集団情報と、
(ii)前記特定撮像条件に対応する条件下で撮像される1組以上の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布を示す、較正集団情報と
に基づいている、ことと
を行わせる、コンピュータプログラム製品
(項目107)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための装置であって、
(a)異なる視点から前記粒子を撮像するように位置付けられる、少なくとも2つの撮像装置であって、各撮像装置は、前記流体中の前記粒子の1つ以上の2次元画像を取得するように構成される、撮像装置と、
(b)前記撮像装置に動作可能に連結され、時系列データを記憶するように構成される、メモリと、
(c)前記メモリに動作可能に連結されたプロセッサであって、
(i)前記容器の中の前記粒子の位置を示す3次元データを判定するように、少なくとも3つの撮像装置からの前記2次元画像を組み合わせることと、
(ii)前記3次元データに少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を検出することと、
によって、前記粒子を検出するように構成される、プロセッサと、
を備える、装置。
(項目108)
前記プロセッサはさらに、
前記3次元データに基づいて候補粒子を識別し、
前記撮像装置のうちの少なくとも1つからの2次元画像データに基づいて、前記粒子のサイズまたは形状情報を判定するように構成される、
項目107に記載の装置。
(項目109)
前記プロセッサはさらに、前記3次元データ、および前記容器によって引き起こされる位置依存性光学的ひずみを示すデータに基づいて、前記粒子の前記判定されたサイズまたは形状情報を補正するように構成される、項目108に記載の装置。
(項目110)
前記3次元軌道データは、前記撮像装置のうちの少なくとも3つによって撮像されていない前記容器の領域に対応する、少なくとも1つの盲点領域を備え、前記プロセッサは、
前記盲点領域の最も近くに位置する前記撮像装置からの前記粒子の時系列の2次元画像に少なくとも部分的に基づいて、前記盲点領域中の前記粒子の経路を示す盲点軌道情報を判定するように構成される、
項目107に記載の装置。
(項目111)
前記少なくとも2つの撮像装置は、少なくとも3つの撮像装置を備える、項目107に記載の装置。
(項目112)
前記少なくとも2つの撮像装置のそれぞれは、
前記粒子の画像を検出するように構成されるセンサと、
前記粒子と前記センサとの間に配置され、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データのひずみを補償するように構成される、補正光学要素と
を備える、項目107に記載の装置。
(項目113)
前記撮像装置のそれぞれはさらに、前記センサと前記容器との間に配置されるテレセントリックレンズを備え、前記補正光学要素は、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データの拡大ひずみを実質的に補正する、項目112に記載の装置。
(項目114)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための方法であって、
(a)それぞれ、前記流体中の前記粒子の各1つ以上の2次元画像を取得するように、異なる視点から前記粒子を撮像するために少なくとも2つの撮像装置を使用するステップと、
(b)前記容器の中の前記粒子の位置を示す3次元データを判定するように、前記少なくとも2つの撮像装置からの前記2次元画像を組み合わせるステップと、
(c)前記3次元データに少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を検出するステップと
を含む、方法。
(項目115)
前記3次元データに基づいて候補粒子を識別するステップと、
前記撮像装置のうちの少なくとも1つからの前記2次元画像に基づいて、前記粒子のサイズまたは形状情報を判定するステップと
をさらに含む、項目114に記載の方法。
(項目116)
前記3次元データ、および前記容器によって引き起こされる位置依存性光学的ひずみを示すデータに基づいて、前記粒子の前記判定されたサイズまたは形状情報を補正するステップを含む、項目115に記載の方法。
(項目117)
前記3次元軌道データは、少なくとも3つの撮像装置によって撮像されていない前記容器の領域に対応する、少なくとも1つの盲点領域を備え、
前記盲点領域の最も近くに位置する前記撮像装置からの前記粒子の時系列の2次元画像に少なくとも部分的に基づいて、前記盲点領域中の前記粒子の経路を示す盲点軌道情報を判定するステップを含む、
項目114に記載の方法。
(項目118)
前記少なくとも2つの撮像装置は、少なくとも3つの撮像装置を備える、項目114に記載の方法。
(項目119)
前記少なくとも2つの撮像装置のそれぞれは、
前記粒子の画像を検出するように構成されるセンサと、
前記粒子と前記センサとの間に配置され、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データのひずみを補償するように構成される、補正光学要素と、
を備える、項目114に記載の方法。
(項目120)
前記撮像装置はさらに、前記センサと前記容器との間に配置されるテレセントリックレンズを備え、前記補正光学要素は、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データの拡大ひずみを実質的に補正する、項目119に記載の方法。
(項目121)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための方法であって、
(a)前記粒子を撮像するために少なくとも1つの撮像装置を使用するステップと、
(b)前記容器の中の前記粒子の位置を示す位置データを判定するように、前記画像を処理するステップと、
(c)前記位置データに少なくとも部分的に基づいて前記粒子を検出するステップであって、位置データに少なくとも部分的に基づいて前記粒子を検出するステップは、前記容器の下位領域中の前記粒子の存在を識別するステップを含む、ステップと、
(d)前記粒子が前記容器の前記下位領域中に位置するときに、前記粒子の特性を判定するためにセンサを使用するステップと、
(e)前記判定された特性を示す粒子特性データを生成するステップと、
(f)前記粒子特性データを、前記粒子を識別するデータと関連付けるステップと
を含む、方法。
(項目122)
前記少なくとも1つの撮像装置は、それぞれ、前記流体中の前記粒子の各1つ以上の2次元画像を取得するために、異なる視点から前記粒子を撮像するように位置付けられる、少なくとも2つの撮像装置を備え、
位置データを判定するように前記画像を処理するステップは、前記容器の中の前記粒子の位置を示す3次元データを判定するように、前記少なくとも2つの撮像装置からの前記2次元画像を組み合わせるステップを含み、
前記粒子を検出するステップは、前記3次元データに少なくとも部分的に基づいて前記粒子を検出するステップを含む、
項目121に記載の方法。
(項目123)
前記粒子の前記特性は、スペクトル特性を備える、項目122に記載の方法。
(項目124)
前記センサは、前記容器の前記下位領域から入射する光のスペクトル特性を感知するように位置付けられる、分光計デバイスを備える、項目123に記載の方法。
(項目125)
前記下位領域は、前記容器の中の流体の実質的に平面的な層を備える、項目124に記載の方法。
(項目126)
センサは、前記容器の前記下位領域を前記分光計上に撮像するように位置付けられる、テレセントリック撮像装置を備える、項目125に記載の方法。
(項目127)
前記スペクトル特性は、色、吸収スペクトル、または透過スペクトル、あるいはこれらのうちのいずれかの組み合わせを備える、項目124に記載の方法。
(項目128)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための装置であって、
(a)前記粒子を撮像するように位置付けられる、少なくとも1つの撮像装置と、
(b)前記粒子が前記容器の下位領域中に位置するときに、前記粒子の特性を判定するように構成される、少なくとも1つのセンサと、
(c)前記各少なくとも1つの撮像装置および前記センサに動作可能に連結された少なくとも1つのプロセッサであって、前記少なくとも1つのプロセッサは、
前記容器の中の前記粒子の位置を示す位置データを判定するように、前記画像を処理することと、
前記位置データに少なくとも部分的に基づいて前記粒子を検出し、前記容器の前記下位領域中の前記粒子の存在を識別することと、
前記粒子が前記容器の前記下位領域中に位置するときに、前記粒子の特性を判定するために、前記センサからの信号を使用することと、
前記判定された特性を示す粒子特性データを生成することと、
前記粒子特性データを、前記粒子を識別するデータと関連付けることと
を行うように構成される、少なくとも1つのプロセッサと、
を備える、装置。
(項目129)
前記少なくとも1つの撮像装置は、それぞれ、前記流体中の前記粒子の各1つ以上の2次元画像を取得するために、異なる視点から前記粒子を撮像するように位置付けられる、少なくとも2つの撮像装置を備え、
前記プロセッサは、前記容器の中の前記粒子の位置を示す3次元データを判定するために、前記少なくとも2つの撮像装置からの前記2次元画像を組み合わせるように構成され、
前記プロセッサは、前記3次元データに少なくとも部分的に基づいて前記粒子を検出するように構成される、
項目128に記載の装置。
(項目130)
前記粒子の前記特性は、スペクトル特性を備える、項目129に記載の装置。
(項目131)
前記センサは、前記容器の前記下位領域から入射する光のスペクトル特性を感知するように位置付けられる、分光計デバイスを備える、項目130に記載の装置。
(項目132)
前記下位領域は、前記容器の中の流体の実質的に平面的な層を備える、項目131に記載の装置。
(項目133)
センサは、前記容器の前記下位領域を前記分光計上に撮像するように位置付けられる、テレセントリック撮像装置を備える、項目132に記載の装置。
(項目134)
前記スペクトル特性は、色、吸収スペクトル、または透過スペクトル、あるいはこれらのうちのいずれかの組み合わせを備える、項目131に記載の装置。
(項目135)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための装置であって、前記容器は、縦軸の周囲に配置される透明な管状容器壁を備え、
前記流体中の前記粒子の1つ以上の画像を取得するように構成される、撮像装置であって、前記粒子を前記センサ上に撮像するように位置付けられる、少なくとも1つの撮像光学要素を備える、撮像装置と、
前記容器を通過し、かつ前記容器の前記縦軸に対して実質的に直角な面内で少なくとも部分的に位置付けられる、照明源であって、前記容器壁の表面から反射または屈折し、前記少なくとも1つの光学要素によって前記センサ上に撮像される、前記照明源から発せられる光線の存在を実質的に排除するように配列される、照明源と
を備える、装置。
(項目136)
前記照明源は、前記センサから、前記少なくとも1つの撮像光学要素を通って、後に前記容器を通って延在する、任意の後方伝搬光線を実質的に含まないであろう、前記容器の外側の領域中に位置する、項目135に記載の装置。
(項目137)
前記少なくとも1つの光学要素は、テレセントリックレンズを備える、項目136に記載の装置。
(項目138)
前記透明な管状容器壁は、円筒壁を備え、前記縦軸は、前記円筒壁の対称軸に対応する、項目137に記載の装置。
(項目139)
前記撮像装置の光軸は、前記容器の前記縦軸に対して実質的に直角であり、かつ前記縦軸と交差する、前記容器を通って延在する、項目138に記載の装置。
(項目140)
前記撮像装置は、前記流体中の前記粒子の軌道を表す時系列データを取得するように構成され、前記装置はさらに、
(a)前記撮像装置に動作可能に連結され、前記時系列データを記憶するように構成される、メモリと、
(b)前記メモリに動作可能に連結されたプロセッサであって、
(i)逆時系列データを形成するように前記時系列データの時間順序を逆転することと、
(ii)前記逆時系列データから前記粒子の前記軌道を推定することと、
(iii)前記軌道に基づいて前記粒子の存在または種類を判定することと、
によって、前記粒子を検出するように構成される、プロセッサと、
を備える、項目137に記載の装置。
(項目141)
少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための方法であって、前記容器は、縦軸の周囲に配置される透明な管状容器壁を備え、
前記流体中の前記粒子の1つ以上の画像を取得するために撮像装置を使用するステップであって、前記撮像装置は、前記粒子を前記センサ上に撮像するように位置付けられる、少なくとも1つの撮像光学要素を備える、ステップと、
前記容器を通過し、かつ前記容器の前記縦軸に対して実質的に直角な面内で少なくとも部分的に位置付けられる、照明源を用いて、前記容器を照射するステップであって、前記照明源は、前記容器壁の表面から反射または屈折し、前記少なくとも1つの光学要素によって前記センサ上に撮像される、前記照明源から発せられる光線の存在を実質的に排除するように配列される、ステップと、
を含む、方法。
(項目142)
前記照明源は、前記センサから、前記少なくとも1つの撮像光学要素を通って、後に前記容器を通って延在する、任意の後方伝搬光線を実質的に含まないであろう、前記容器の外側の領域中に位置する、項目141に記載の方法。
(項目143)
前記少なくとも1つの光学要素は、テレセントリックレンズを備える、項目142に記載の方法。
(項目144)
前記透明な管状容器壁は、円筒壁を備え、前記縦軸は、前記円筒壁の対称軸に対応する、項目143に記載の方法。
(項目145)
前記撮像装置の光軸は、前記容器の前記縦軸に対して実質的に直角であり、かつ前記縦軸と交差する、前記容器を通って延在する、項目144に記載の方法。
(項目146)
前記流体中の前記粒子の軌道を表す時系列データを取得するために、前記撮像装置を使用するステップと、
前記粒子を検出するステップであって、前記検出するステップは、
(i)逆時系列データを形成するように前記時系列データの時間順序を逆転することと、
(ii)前記逆時系列データから前記粒子の前記軌道を推定することと、
(iii)前記軌道に基づいて前記粒子の存在または種類を判定することと、
によって行われる、ステップと、
を含む、項目145に記載の方法。
Claims (31)
- 少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的計数およびサイズ決定の方法であって、
(a)特定撮像条件下で得られる前記容器の中の前記粒子の少なくとも1つの画像を受信するステップと、
(b)前記少なくとも1つの画像に基づいて、前記粒子を検出し、前記画像の中の前記検出された粒子の見掛けのサイズを示す情報を判定するステップと、
(c)前記検出された粒子の見掛けの粒径分布を示す、見掛けの粒径集団情報を判定するステップと、
(d)前記検出された粒子の実際の粒径分布を示す、実際の粒径集団情報を判定するステップであって、前記実際の粒径集団情報を判定するステップは、
(i)前記見掛けの粒径集団情報と、
(ii)前記特定撮像条件に対応する条件下で撮像される1組以上の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布を示す、較正集団情報と
に基づいている、ステップと
を含む、方法。 - ステップ(d)は、複数組の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布の重ね合わせを、前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団と適合させるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数組の標準サイズの粒子は、異なる各標準サイズをそれぞれ有する、少なくとも4組を備える、請求項2に記載の方法。
- 前記少なくとも4組の標準サイズの粒子のうちのそれぞれ1つの各サイズは、前記少なくとも4組の標準サイズの粒子のうちの他の粒子のそれぞれの各サイズから少なくとも1μmだけ異なる、請求項3に記載の方法。
- 前記複数組の標準サイズの粒子の条件の見掛けのサイズ分布の前記重ね合わせを、前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団と適合させるステップは、前記複数組の標準サイズの粒子に対する前記見掛けのサイズ分布の加重を調整することによって、前記重ね合わせと前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団との間の差異を最小限化するステップを含む、請求項2に記載の方法。
- (c)および(d)の前に、前記粒子の前記見掛けのサイズに基づいて数えるために第1組の粒子を選択するように、前記少なくとも1つの画像を前処理するステップを含み、(c)および(d)は、前記第1組の粒子のみに適用される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1組の粒子の中の前記粒子は、見掛けのサイズの閾値に基づいて選択される、請求項6に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの画像は、時系列の画像を備え、
前記時系列の画像に基づいて第2組の粒子の軌道を判定することによって、前記第1組とは異なる第2組の粒子のうちの粒子を検出するか、または数えるステップを含む、
請求項7に記載の方法。 - 少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子を数え、サイズ決定するための装置であって、前記装置は、少なくとも1つのプロセッサを備え、前記少なくとも1つのプロセッサは、
(a)特定撮像条件下で得られる前記容器の中の前記粒子の少なくとも1つの画像を受信することと、
(b)前記少なくとも1つの画像に基づいて、前記粒子を検出し、前記画像の中の前記検出された粒子の見掛けのサイズを示す情報を判定することと、
(c)前記検出された粒子の見掛けの粒径分布を示す、見掛けの粒径集団情報を判定することと、
(d)前記検出された粒子の実際の粒径分布を示す、実際の粒径集団情報を判定することであって、前記実際の粒径集団情報を判定することは、
(i)前記見掛けの粒径集団情報と、
(ii)前記特定撮像条件に対応する条件下で撮像される1組以上の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布を示す、較正集団情報と
に基づいている、ことと
を行うように構成される、装置。 - 前記プロセッサは、撮像される複数組の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布の重ね合わせを、前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団と適合させるように構成される、請求項9に記載の装置。
- 前記複数組の標準サイズの粒子は、異なる各標準サイズをそれぞれ有する、少なくとも4組を備える、請求項10に記載の装置。
- 前記少なくとも4組の標準サイズの粒子のうちのそれぞれ1つの各サイズは、前記少なくとも4組の標準サイズの粒子のうちの他の粒子のそれぞれの各サイズから少なくとも1μmだけ異なる、請求項11に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記複数組の標準サイズの粒子に対する見掛けのサイズ分布の加重を調整することによって、前記重ね合わせと前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団との間の差異を最小限化することにより、前記複数組の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布の前記重ね合わせを、前記検出された粒子の前記見掛けの粒径集団と適合させるように構成される、請求項9に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記少なくとも1つの画像を前処理して、前記粒子の前記見掛けのサイズに基づいて数えるための第1組の粒子を選択するように構成され、(c)および(d)は、前記第1組の粒子のみに適用される、請求項9に記載の装置。
- 前記第1組の粒子の中の前記粒子は、見掛けのサイズの閾値に基づいて選択される、請求項14に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの画像は、時系列の画像を備え、前記プロセッサは、前記時系列の画像に基づいて第2組の粒子の軌道を判定することによって、前記第1組とは異なる前記第2組の粒子のうちの粒子を検出するか、または数えるように構成される、請求項15に記載の装置。
- 少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的計数およびサイズ決定のためのコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、不揮発性機械可読命令を備え、前記不揮発性機械可読命令は、プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
(a)特定撮像条件下で得られる前記容器の中の前記粒子の少なくとも1つの画像を受信することと、
(b)前記少なくとも1つの画像に基づいて、前記粒子を検出し、前記画像の中の前記検出された粒子の見掛けのサイズを示す情報を判定することと、
(c)前記検出された粒子の見掛けの粒径分布を示す、見掛けの粒径集団情報を判定することと、
(d)前記検出された粒子の実際の粒径分布を示す、実際の粒径集団情報を判定することであって、前記実際の粒径集団情報を判定することは、
(i)前記見掛けの粒径集団情報と、
(ii)前記特定撮像条件に対応する条件下で撮像される1組以上の標準サイズの粒子の見掛けのサイズ分布を示す、較正集団情報と
に基づいている、ことと
を行わせる、コンピュータプログラム製品 - 少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための装置であって、
(a)異なる視点から前記粒子を撮像するように位置付けられる、少なくとも2つの撮像装置であって、各撮像装置は、前記流体中の前記粒子の1つ以上の2次元画像を取得するように構成される、撮像装置と、
(b)前記撮像装置に動作可能に連結され、時系列データを記憶するように構成される、メモリと、
(c)前記メモリに動作可能に連結されたプロセッサであって、
(i)前記容器の中の前記粒子の位置を示す3次元データを判定するように、少なくとも3つの撮像装置からの前記2次元画像を組み合わせることと、
(ii)前記3次元データに少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を検出することと
によって、前記粒子を検出するように構成される、プロセッサと
を備える、装置。 - 前記プロセッサはさらに、
前記3次元データに基づいて候補粒子を識別し、
前記撮像装置のうちの少なくとも1つからの2次元画像データに基づいて、前記粒子のサイズまたは形状情報を判定するように構成される、
請求項18に記載の装置。 - 前記プロセッサはさらに、前記3次元データ、および前記容器によって引き起こされる位置依存性光学的ひずみを示すデータに基づいて、前記粒子の前記判定されたサイズまたは形状情報を補正するように構成される、請求項19に記載の装置。
- 前記3次元軌道データは、前記撮像装置のうちの少なくとも3つによって撮像されていない前記容器の領域に対応する、少なくとも1つの盲点領域を備え、前記プロセッサは、
前記盲点領域の最も近くに位置する前記撮像装置からの前記粒子の時系列の2次元画像に少なくとも部分的に基づいて、前記盲点領域中の前記粒子の経路を示す盲点軌道情報を判定するように構成される、
請求項18に記載の装置。 - 前記少なくとも2つの撮像装置は、少なくとも3つの撮像装置を備える、請求項18に記載の装置。
- 前記少なくとも2つの撮像装置のそれぞれは、
前記粒子の画像を検出するように構成されるセンサと、
前記粒子と前記センサとの間に配置され、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データのひずみを補償するように構成される、補正光学要素と
を備える、請求項18に記載の装置。 - 前記撮像装置のそれぞれはさらに、前記センサと前記容器との間に配置されるテレセントリックレンズを備え、前記補正光学要素は、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データの拡大ひずみを実質的に補正する、請求項23に記載の装置。
- 少なくとも部分的に流体で充填される容器の中の非溶解粒子の非破壊的検出のための方法であって、
(a)それぞれ、前記流体中の前記粒子の各1つ以上の2次元画像を取得するように、異なる視点から前記粒子を撮像するために少なくとも2つの撮像装置を使用するステップと、
(b)前記容器の中の前記粒子の位置を示す3次元データを判定するように、前記少なくとも2つの撮像装置からの前記2次元画像を組み合わせるステップと、
(c)前記3次元データに少なくとも部分的に基づいて、前記粒子を検出するステップと
を含む、方法。 - 前記3次元データに基づいて候補粒子を識別するステップと、
前記撮像装置のうちの少なくとも1つからの前記2次元画像に基づいて、前記粒子のサイズまたは形状情報を判定するステップと
をさらに含む、請求項25に記載の方法。 - 前記3次元データ、および前記容器によって引き起こされる位置依存性光学的ひずみを示すデータに基づいて、前記粒子の前記判定されたサイズまたは形状情報を補正するステップを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記3次元軌道データは、少なくとも3つの撮像装置によって撮像されていない前記容器の領域に対応する、少なくとも1つの盲点領域を備え、
前記盲点領域の最も近くに位置する前記撮像装置からの前記粒子の時系列の2次元画像に少なくとも部分的に基づいて、前記盲点領域中の前記粒子の経路を示す盲点軌道情報を判定するステップを含む、
請求項25に記載の方法。 - 前記少なくとも2つの撮像装置は、少なくとも3つの撮像装置を備える、請求項25に記載の方法。
- 前記少なくとも2つの撮像装置のそれぞれは、
前記粒子の画像を検出するように構成されるセンサと、
前記粒子と前記センサとの間に配置され、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データのひずみを補償するように構成される、補正光学要素と
を備える、請求項25に記載の方法。 - 前記撮像装置はさらに、前記センサと前記容器との間に配置されるテレセントリックレンズを備え、前記補正光学要素は、前記容器の湾曲によって引き起こされる前記時系列データの拡大ひずみを実質的に補正する、請求項30に記載の方法。
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