JP2023164793A - サンプル中の分析物検出用のモバイルデバイスのカメラの較正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 サンプル中の分析物検出用のモバイルデバイス（１１４）のカメラ（１１２）の較正方法（１１０）が開示される。【解決手段】方法は、 ａ）（１１８）カメラ（１１２）を使用することによって少なくとも１つの対象物（１１６）の少なくとも１つの画像をキャプチャすることであって、キャプチャ中に、モバイルデバイス（１１４）の照明源（１２０）がオンになる、キャプチャすることと、 ｂ）（１２２）ステップａ）でキャプチャされた画像から、照明源（１２０）から発生し、対象物（１１６）によって反射される光の直接反射によって影響を受ける画像内の少なくとも１つの第１の領域（１２４）を決定することと、 ｃ）（１２６）画像内で第１の領域（１２４）と本質的に重ならない少なくとも１つの第２の領域（１２８）を決定し、第２の領域（１２８）を後続の検出ステップにおける試験片（１３４）の試験フィールド（１３２）の位置の標的領域（１３０）として返すこと、を含む。【選択図】図２

Description

本出願は、サンプル中の分析物検出用のモバイルデバイスのカメラの較正方法、および、モバイルデバイスのカメラを使用することによってサンプル中の分析物を検出するための検出方法に関する。本発明はさらに、本発明による方法を実行するためのプログラム手段を備えたコンピュータプログラムに関する。さらに、本発明はモバイルデバイスに関する。本発明による方法、コンピュータプログラムおよびモバイルデバイスは、１つまたは複数の体液中の１つまたは複数の分析物を定性的または定量的に検出するために、医療診断において使用され得る。しかしながら、本発明の他の応用分野が可能である。

医療診断の分野では、多くの場合、血液、間質液、尿、唾液、または他の種類の体液などの体液のサンプルから１つまたは複数の分析物を検出する必要がある。検出される分析物の例は、グルコース、トリグリセリド、乳酸塩、コレステロール、またはこれらの体液に通常存在する他の種類の分析物である。分析物の濃度および／または存在に応じて、必要に応じて適切な処理を選択することができる。

一般に、当業者に知られているデバイスおよび方法は、検出される分析物の存在下で、光学的に検出可能な検出反応などの１つまたは複数の検出可能な検出反応を実行することができる１つまたは複数の試験化学物質を含む試験要素を利用する。これらの試験化学物質に関しては、例えば、Ｊ．Ｈｏｅｎｅｓ ｅｔ ａｌ．：Ｔｈｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｅｈｉｎｄ Ｇｌｕｃｏｓｅ Ｍｅｔｅｒｓ：Ｔｅｓｔ Ｓｔｒｉｐｓ、Ｄｉａｂｅｔｅｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、Ｖｏｌｕｍｅ １０、Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ １、２００８、Ｓ－１０～Ｓ－２６が参照され得る。他の種類の試験化学物質が可能であり、本発明を実施するために使用されることができる。

分析測定、特に発色反応に基づく分析測定では、１つの技術的課題は、検出反応に起因する色の変化の評価にある。手持ち式の血糖値計などの専用分析装置を使用することに加えて、スマートフォンやポータブルコンピュータなどの一般的に入手可能な電子機器の使用は、近年ますます一般的になっている。国際公開第２０１２／１３１３８６号は、アッセイを実施するための試験装置を開示し、試験装置は、試薬を含む容器であって、試薬は、色またはパターンの変化を発現することにより、適用された試験サンプルに反応する、容器と、例えばプロセッサおよび画像キャプチャデバイスを含む携帯電話またはラップトップであるポータブルデバイスであって、プロセッサは、画像キャプチャデバイスによってキャプチャされたデータを処理し、適用された試験サンプルの試験結果を出力するように構成される、ポータブルデバイスと、を備えている。

国際公開第２０１４／０２５４１５号は、生物学的材料の色ベースの反応試験を実施するための方法および装置を開示している。この方法には、自動的に較正された環境内で、露光されていない機器と後で露光された機器のデジタル画像をキャプチャして読み取ることが含まれる。この機器には、固有識別（Ｕｎｉｑｕｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：ＵＩＤ）ラベル、画像カラー較正用の標準化された色のサンプルを提供する参照色バー（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｃｏｌｏｒ Ｂａｒ：ＲＣＢ）、および化学試験パッド（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｓｔ Ｐａｄｓ：ＣＴＰ）のいくつかの試験固有のシーケンスが含まれている。この方法はさらに、画像内の機器の位置特定、ＵＩＤの抽出、ＲＣＢの抽出、および各画像内の複数のＣＴＰの位置特定を含む。この方法は、ＣＴＰの画像ノイズをさらに低減し、ＲＣＢで実行された照明測定に従って画像を自動的に較正する。この方法では、ＣＴＰ画像の色をＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ Ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ Ｃｏｌｏｒ Ｃｈａｒｔ（ＭＩＣＣ）の色と比較することにより、試験結果をさらに決定する。この方法は、これらの結果をグラフィカルモードまたは定量モードで表示する。

欧州特許出願公開第１８０１５６８号明細書は、生体液サンプル中の分析物濃度を測定するための試験片および方法を開示している。この方法は、カラーインジケータおよび参照色領域を絵で検出するために、試験片にカメラを配置することを含む。カメラと試験片との間の相対位置の測定値が決定され、目的の値の領域と比較される。測定値と目的の値との間に偏差があるうちは、試験片に対する偏向を低減するためにカメラが移動される。インジケータに割り当てられた画像領域は、カメラによって検出されるカラー画像に局在化される。分析対象物の濃度は、比較値によってサンプル内で決定される。

欧州特許第１９６３８２８号明細書は、生体液のサンプルに含まれる少なくとも１つの分析物の濃度を測定するための方法を開示しており、ａ）少なくとも１つの試験点と、少なくとも１つの時間インジケータと、白および／またはカラースケールを含む少なくとも１つの参照色範囲と、を有する試験片が調製され、ｂ）流体サンプルが試験点および時間インジケータと接触させられ、ｃ）分析物の濃度の関数として試験点にカラーインジケータが配置され、ｄ）時間インジケータの色は、流体が試験点と接触した時間の関数として、少なくとも１つの分析物の濃度とは無関係に変化し、ｅ）試験片上にカメラが配置され、ｆ）カメラと試験片との間の相対位置の少なくとも１つの測定値が決定され、公称値範囲と比較され、ｇ）測定値と公称値の範囲との間に不一致がある場合、不一致を減らすためにカメラを試験片に対して移動し、手順ｆ）とｇ）とを繰り返し、ｈ）少なくともカラーインジケータ、時間インジケータ、および参照色範囲が画像化されているカラー画像をカメラを使用して記録し、ｊ）カラーインジケータ、時間インジケータ、および参照色範囲に関連する画像領域がカラー画像内に局在化され、これらの画像領域の色値が決定され、ｋ）流体サンプルが試験点と接触されてから色画像が記録されるまでの期間は、時間インジケータに対して決定された色値に基づいて所定の参照値の助けを借りて決定され、ｌ）サンプル中の分析物濃度は、カラーインジケータについて決定された色値および参照色に基づいて、ならびに期間に基づいて、事前に決定された比較値を使用して決定される。

モバイルコンピューティングデバイスを使用した分析測定の信頼性および精度は、一般に多くの技術的要因に依存する。具体的には、カメラを備えた膨大な数のモバイルデバイスが市場に出回っており、それらはすべて、分析測定のために考慮されなければならない異なる技術的および光学的特性を有している。例えば、国際公開第２００７／０７９８４３号は、生体液のサンプルに含まれる分析物の濃度を測定するための方法を記載している。前記方法では、少なくとも１つの試験点と、白色および／またはカラースケールを包含する少なくとも１つの参照色セクションとを含む試験片が提供される。液体サンプルを試験点に接触させ、分析物の濃度に応じてカラーインジケータを試験点に配置する。試験片にカメラが配置される。カメラと試験片との間の相対位置について少なくとも１つの測定値が検出され、設定値の範囲と比較される。測定値が設定値の範囲から外れると、カメラを試験片に対して移動させてずれを低減する。少なくともカラーインジケータと参照色セクションとが表されているカラー画像が、カメラの助けを借りて検出される。カラーインジケータおよびカラーマッチングセクションに割り当てられた画像領域が配置され、前記画像領域の色値が決定される。サンプル中の分析対象物の濃度は、事前定義された比較値を使用して、色の値に基づいて決定される。欧州特許出願公開第３１０８２４４号明細書および国際公開第２０１５／１２０８１９号は、ケース、ケース内の試験片、および合わせ面を越えてモバイルコンピューティングデバイスの面まで延びる位置アンカーを含む試験片モジュールについて説明している。位置アンカーは、モバイルコンピューティングデバイスの表面の特徴に一致する形状を有する。

国際公開第２０１５／０３８７１７号は、流体の分析のためのシステムおよび方法を説明している。システムは、液体サンプルを受け入れるための不透明な容器と、カップが流体サンプルを含むときに表面が流体サンプルに沈められるカップの表面に配置された色変化インジケータと、表面に配置され、色変化インジケータの色が比較される色標準と、表面の景色を有するように容器の近くに配置され、プロセッサに結合されているカメラと、標準照明で表面を照らす人工光源と、人工光源と表面との間に配置された光拡散器と、を備えている。プロセッサは、カメラによってキャプチャされた画像を受信し、色変化インジケータから色値を抽出し、色標準に対して色値を標準化し、試験中の既知の試薬の標準化された量にさらされたときに色値を色変化インジケータの既知の色値に定量的に関連付ける。

分析測定を実行する目的でモバイルコンピューティングデバイスを使用することに伴う利点にもかかわらず、いくつかの技術的な課題が残っている。具体的には、測定の信頼性と精度を向上させ、保証する必要がある。主な問題は、光沢の存在と影響である。オンボード照明デバイスおよびモバイルコンピューティングデバイスの画像化デバイスを使用すると、最初に照明デバイスから発生した光が、少なくとも部分的に試験要素によって反射される可能性がある。そのように反射した光は、試験要素の試薬フィールドに形成された色の評価を妨げる可能性があり、光沢の存在と影響のために測定結果の信頼性および精度を保証できない。さらに、光沢の位置は、モバイルデバイスの照明デバイスとカメラとの相対的な位置に依存する可能性があり、市場で入手可能な膨大な数の異なるモバイルデバイスのために、モバイルデバイスの種類またはモデルによって異なる可能性がある。

したがって、家庭用電化製品のモバイルデバイスなどのモバイルデバイス、特にスマートフォンやタブレットコンピュータなどの分析測定専用ではない多目的モバイルデバイスを使用した分析測定の上記の技術的課題に対処する方法およびデバイスを提供することが望ましい。具体的には、測定の信頼性および精度を保証する方法および装置を提案する必要がある。

この問題は、独立クレームの特徴を備えた、サンプル中の分析物検出用のモバイルデバイスのカメラの較正方法、モバイルデバイス法のカメラを使用することによってサンプル中の分析物を検出するための検出方法、コンピュータプログラムおよびモバイルデバイスによって対処される。従属請求項には、単独で、または任意の組み合わせで実現され得る有利な実施形態が記載されている。

以下において使用されるように、用語「有する」、「備える」もしくは「含む」またはそれらの任意の文法上の変形は、非排他的な方法で使用される。したがって、これらの用語は、これらの用語によって導入される特徴に加えて、この文脈で説明されている実在物（ｅｎｔｉｔｙ）にさらなる特徴が存在しない状況と、１つまたは複数の追加の特徴が存在する状況との双方を指す場合がある。例として、「ＡはＢを有する」、「ＡはＢを備える」および「ＡはＢを含む」という表現は、いずれも、Ｂ以外に、他の要素がＡに存在しない状況（すなわち、Ａが単独で且つ排他的にＢからなる状況）と、Ｂ以外に、要素Ｃ、要素ＣおよびＤ、さらに追加の要素など、１つまたは複数のさらなる要素が実在物Ａに存在する状況を指す場合がある。

さらに、特徴または要素が１回以上存在することができることを示す「少なくとも１つ」、「１つ以上」という用語または同様の表現は、通常、それぞれの特徴または要素を導入するときに一度だけ使用されることに留意されたい。以下では、ほとんどの場合、それぞれの特徴または要素を指すとき、それぞれの特徴または要素が１回以上存在することができるという事実にもかかわらず、「少なくとも１つ」または「１つ以上」という表現は繰り返されない。

さらに、以下において使用されるように、用語「好ましくは」、「より好ましくは」、「特に」、「より特に」、「具体的に」、「より具体的に」または同様の用語は、代替の可能性を制限することなく、任意の特徴と併せて使用される。したがって、これらの用語によって導入される特徴は、任意の特徴であり、決して特許請求の範囲を制限することを意図したものではない。本発明は、当業者が認識するように、代替の特徴を使用することによって実施され得る。同様に、「本発明の実施形態において」または同様の表現によって導入される特徴は、本発明の代替の実施形態に関するいかなる制限もない、本発明の範囲に関するいかなる制限もない、およびそのような方法で導入された特徴を本発明の他の任意または非任意の特徴と組み合わせる可能性に関するいかなる制限もない任意の特徴であることを意図している。

第１の態様では、サンプル中の分析物検出用のモバイルデバイスのカメラの較正方法が開示される。この方法は、一例として、所与の順序で実行され得る以下のステップを含む。しかしながら、別の順序も可能であることに留意されたい。さらに、１つまたは複数の方法ステップを１回または繰り返し実行することも可能である。さらに、２つ以上の方法ステップを同時にまたは適時に重複して実行することも可能であることに留意されたい。本方法は、記載されていない追加の方法ステップを含むことができる。

本方法は、以下のステップを含む。
ａ）カメラを使用することによって少なくとも１つの対象物の少なくとも１つの画像をキャプチャするステップであって、前記キャプチャ中に、モバイルデバイスの照明源がオンにされる、キャプチャするステップ。
ｂ）ステップａ）でキャプチャされた画像から、照明源から発生し、対象物によって反射される光の直接反射によって影響を受ける画像内の少なくとも１つの第１の領域を決定するステップ。
ｃ）第１の領域と本質的に重ならない画像内の少なくとも１つの第２の領域を決定し、第２の領域を後続の検出ステップにおける試験片の試験フィールドの位置の標的領域として返すステップ。

本明細書で使用される「モバイルデバイス」という用語は、広義の用語であり、当業者にその通常の慣習的な意味を与えられるべきであり、特別なまたはカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されないが、モバイル電子デバイス、より具体的には、携帯電話またはスマートフォンなどのモバイル通信デバイスを指す場合がある。追加的または代替的に、以下でさらに詳細に概説されるように、モバイルデバイスはまた、少なくとも１つのカメラを有するタブレットコンピュータまたは別の種類のポータブルコンピュータを指す場合がある。

本明細書で使用される「試験片」という用語は、広義の用語であり、当業者にその通常の慣習的な意味を与えられるべきであり、特別なまたはカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されないが、色変化検出反応を実行するように構成された任意の要素またはデバイスを指すことができる。試験片は、特に、少なくとも１つの分析物を検出するための少なくとも１つの試験化学物質を含む試験フィールドを有し得る。例として、試験要素は、少なくとも１つの試験フィールドがそれに適用されるか、またはその中に統合された、少なくとも１つのキャリアなどの少なくとも１つの基板を含み得る。一例として、少なくとも１つのキャリアは帯状であり得、それにより、試験要素を試験片にする。これらの試験片は一般的に広く使用されており、入手可能である。１つの試験片は、単一の試験フィールド、またはその中に含まれる同一または異なる試験化学物質を有する複数の試験フィールドを有し得る。試験片には、少なくとも１つのサンプルが適用されていてもよい。

本明細書で使用される「試験フィールド」という用語は、広義の用語であり、当業者にその通常の慣習的な意味を与えられるべきであり、特別なまたはカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されないが、材料の１つまたは複数の層を有し、試験化学物質が含まれる試験フィールドの少なくとも１つの層を有する、円形、多角形または長方形の形状のフィールドなどに対するコヒーレントな量の試験化学物質を指す場合がある。他の層は、反射特性などの特定の光学特性を提供し、サンプルを拡散するための拡散特性を提供し、または細胞成分などのサンプルの粒子成分の分離などの分離特性を提供するために存在し得る。

本明細書で使用される「試験化学物質」という用語は、広義の用語であり、当業者にその通常の慣習的な意味を与えられるべきであり、特別なまたはカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、化合物、または分析物の存在下で検出反応を実行するのに適した化合物の混合物などの複数の化合物を指すことがあり、検出反応は、光学的に、などのような特定の手段によって検出可能である。検出反応は、具体的には分析物特異的であり得る。試験化学物質は、この場合、具体的には、分析物の存在下で色が変化する色変化試験化学物質などの光学試験化学物質であり得る。色の変化は、特にサンプルに存在する分析物の量に依存する可能性がある。試験化学物質は、例として、グルコースオキシダーゼおよび／またはグルコースデヒドロゲナーゼなどの少なくとも１つの酵素を含み得る。さらに、１つまたは複数の色素、メディエータなどの他の成分が存在し得る。試験化学物質は一般に当業者に知られており、Ｊ．Ｈｏｅｎｅｓらの：Ｄｉａｂｅｔｅｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、Ｖｏｌ．１０、補足１、２００８、ｐｐ．１０－２６を参照することができる。ただし、他の試験化学物質も使用可能である。

本明細書で使用される「分析物」という用語は、広義の用語であり、当業者にその通常の慣習的な意味を与えられるべきであり、特別なまたはカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、特に、これらに限定されないが、検出および／または測定される１つまたは複数の特定の化合物および／または他のパラメータを指す場合がある。一例として、少なくとも１つの分析物は、グルコース、コレステロール、またはトリグリセリドのうちの１つまたは複数など、代謝に関与する化合物であり得る。追加的または代替的に、例えばｐＨ値など、他の種類の分析物またはパラメータを決定することができる。

本明細書で使用される「サンプル中の分析物を検出する」という用語は、広義の用語であり、当業者にその通常の慣習的な意味を与えられるべきであり、特別なまたはカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されないが、任意のサンプル中の少なくとも１つの分析物の定量的および／または定性的決定を指すことがある。例えば、サンプルは、血液、間質液、尿、唾液または他の種類の体液などの体液を含み得る。一例として、分析測定の結果は、分析物の濃度および／または決定されるべき分析物の存在または不在であり得る。具体的には、一例として、分析測定は血糖測定であり得、したがって、分析測定の結果は、例えば、血糖濃度であり得る。

本明細書で使用される場合、「較正」という用語は、広義の用語であり、当業者にその通常の慣習的な意味を与えられるべきであり、特別なまたはカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。較正という用語は、事前定義または事前指定された画像キャプチャ条件を保証するため、および／またはモバイルデバイスおよび／またはカメラハードウェア構成、例えば、モバイルデバイスの種類またはモデルに依存する画像キャプチャ条件を調整および／または適合させるための少なくとも１つのプロセスを指す場合がある。較正方法は、サンプル中の分析物のその後の決定中に、事前定義されたおよび／または事前に指定された画像キャプチャ条件が満たされることを確実にするように構成され得る。これにより、測定の堅牢性、信頼性、および精度を向上させることができる。

本明細書で使用される「カメラ」という用語は、広義の用語であり、当業者にその通常の慣習的な意味を与えられるべきであり、特別なまたはカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、限定されないが、空間的に分解された一次元、二次元、または三次元の光学情報を記録またはキャプチャするように構成された少なくとも１つの画像化要素を有するデバイスを指すことができる。一例として、カメラは、画像を記録するように構成された少なくとも１つのＣＣＤチップおよび／または少なくとも１つのＣＭＯＳチップなどの少なくとも１つのカメラチップを含み得る。例えば、カメラは、以下で詳細に説明するように、少なくとも３つのカラーピクセルを含むカラーカメラであり得る。カメラはカラーＣＭＯＳカメラでもよい。例えば、カメラは、白黒ピクセルおよびカラーピクセルを含み得る。カラーピクセルおよび白黒ピクセルは、カメラの内部で組み合わせることができる。カメラは、少なくとも１つのカラーカメラと、白黒ＣＭＯＳなどの少なくとも１つの白黒カメラとを含み得る。カメラは、少なくとも１つの白黒ＣＭＯＳチップを含み得る。カメラは、一般に、ピクセルなどの画像センサの一次元または二次元アレイを含み得る。一例として、カメラは、各次元に少なくとも１０ピクセルなど、少なくとも１つの次元に少なくとも１０ピクセルを含み得る。ただし、他のカメラも使用可能であることに注意されたい。カメラは、移動体通信装置のカメラであり得る。本発明は、特に、ノートブックコンピュータ、タブレット、または具体的にはスマートフォンなどの携帯電話などのモバイルアプリケーションで通常使用されるカメラに適用可能でなければならない。したがって、具体的には、カメラは、少なくとも１つのカメラに加えて、１つまたは複数のデータプロセッサなどの１つまたは複数のデータ処理デバイスを含むモバイルデバイスの一部であり得る。ただし、他のカメラも使用できる。カメラは、少なくとも１つのカメラチップまたは画像化チップに加えて、例えば１つまたは複数のレンズなどの１つまたは複数の光学要素などのさらなる要素を含み得る。一例として、カメラは、カメラに対して固定的に調整される少なくとも１つのレンズを有する固定焦点カメラであり得る。しかしながら、代替的に、カメラはまた、自動または手動で調整され得る１つ以上の可変レンズを含み得る。

カメラは、具体的にはカラーカメラであり得る。したがって、各ピクセルなどについて、３色Ｒ、Ｇ、Ｂの色値などの色情報が提供または生成され得る。各ピクセルに４色など、より多くの色の値も使用できる。カラーカメラは一般に当業者に知られている。したがって、例として、カメラチップの各ピクセルは、３つ以上の異なるカラーセンサ、例えば、赤（Ｒ）用の１ピクセル、緑（Ｇ）用の１ピクセル、および青（Ｂ）用の１ピクセルのようなカラー記録ピクセルを有し得る。Ｒ、Ｇ、Ｂなどの各ピクセルについて、それぞれの色の強度に応じて、値は、０から２５５の範囲のデジタル値などのピクセルによって記録され得る。例として、Ｒ、Ｇ、Ｂなどの色の３つ組を使用する代わりに、Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＫまたはＲＧＧＢ、ＢＧＧＲ、ＲＧＢＧ、ＧＲＧＢ、ＲＧＧＢなどの４つ組を使用することができる。ピクセルの色感度は、カラーフィルタアレイなどのカラーフィルタによって、例えば、少なくとも１つのベイヤーフィルタによって、またはカメラピクセルで使用されるセンサ要素の適切な固有の感度によって生成され得る。これらの技術は、一般に当業者に知られている。

本明細書で使用される場合、限定されないが、「画像」という用語は、特に、カメラチップのピクセルなどの画像化デバイスからの複数の電子読み取りなど、カメラを使用して記録されたデータに関連し得る。したがって、画像自体はピクセルを含み得、画像のピクセルはカメラチップのピクセルに相関する。したがって、「ピクセル」に言及する場合、カメラチップの単一ピクセルによって生成された画像情報の単位、またはカメラチップの単一ピクセルのいずれかが直接参照される。画像は生のピクセルデータを含み得る。例えば、画像は、ＲＧＧＢ空間内のデータ、Ｒ、ＧまたはＢピクセルのうちの１つからの単色データ、ベイヤーパターン画像などを含み得る。画像は、フルカラー画像またはＲＧＢ画像などの評価されたピクセルデータを含み得る。生のピクセルデータは、例えば、デモザイクアルゴリズムおよび／またはフィルタリングアルゴリズムを使用することによって評価することができる。これらの技術は、一般に当業者に知られている。「少なくとも１つの画像をキャプチャする」という用語は、画像化、画像記録、画像取得、画像キャプチャのうちの１つまたは複数を指す。「少なくとも１つの画像をキャプチャする」という用語は、単一の画像および／または一連の画像などの複数の画像をキャプチャすることを含み得る。例えば、画像のキャプチャは、ビデオまたは映画などの一連の画像を連続的に記録することを含み得る。ステップａ）でのキャプチャは、１秒未満の時間枠で、好ましくは０．５秒未満の時間枠で、より好ましくは０．１秒未満の時間枠で行うことができる。ただし、さらに長い時間枠が可能である。

少なくとも１つの画像のキャプチャは、ユーザアクションによって開始され得るか、またはカメラの視野内および／または視野の所定のセクタ内の少なくとも１つの対象物の存在が自動的に検出されると、自動的に開始され得る。これらの自動画像取得技術は、例えば、自動バーコード読み取りアプリなどの自動バーコードリーダの分野で知られている。

例えば、ステップａ）において、複数の画像をキャプチャすることができる。複数の画像は、画像の少なくとも１つのシーケンスを含み得る。ステップｂ）において、複数の画像のうち、少なくとも１つの事前定義されたおよび／または事前に指定された選択基準を満たす少なくとも１つの画像が選択され、使用され得る。事前定義および／または事前指定された選択基準は、ルックアップテーブルで提供され得、および／または経験的または半経験的に決定され得る。選択基準は、一例として、モバイルデバイスに含まれるストレージデバイスにさらに格納されることができる。具体的には、選択基準は、ソフトウェアによって、より具体的にはアプリによって、ストレージデバイスに格納され得る。事前定義または事前指定された選択基準は、少なくとも１つのシャープネス基準、少なくとも１つの空間基準、周囲光の状態、からなるグループから選択することができる。鮮明度基準は、それを超えると画像が「焦点が合っている」または「鮮明である」と見なされる、またはそれ以上の少なくとも１つの鮮明度閾値を含み得る。画像は、対象物が画像の最大領域を埋めるおよび／または覆うようにキャプチャされ得る。ステップｂ）において、複数の画像のうち、対象物が画像の最大領域を埋めるおよび／または覆う画像を選択して使用することができる。空間基準は、例えば対象物の任意の平面に対するモバイルデバイスの平面平行位置からの許容可能な偏差を指す少なくとも１つの角度閾値を含み得る。空間基準は、カメラと対象物との間の距離に依存する場合がある。例えば、モバイルデバイスの平面平行位置からの角度偏差は、２５°未満、好ましくは２０°未満、最も好ましくは１５°未満が許容可能であると見なされ得る。ステップｂ）は、画像のシーケンスから最良の画像、例えば、事前定義されたまたは事前指定された選択基準を最もよく満たす画像を選択することを含み得る。画像のシーケンスは、少なくとも１つの時間間隔の間、連続的にキャプチャされ得る。ステップｂ）、例えば、画像の選択、および／またはステップｃ）は、オンラインで、すなわち、画像シーケンスをキャプチャしている間に実行することができる。キャプチャは、例えば、選択基準を満たす少なくとも１つの画像が決定されるまで繰り返され得る。

画像をキャプチャするときに、視覚的ガイダンスなどの視覚的表示がユーザに与えられ得る。視覚的表示は、画像をキャプチャする前にユーザに与えられることができる。視覚的表示は、テキストメッセージおよび／またはグラフィック命令などの少なくとも１つの命令を含み得る。例えば、視覚的表示は、対象物、または対象物の輪郭および／または対象物の外形などの対象物の一部の視覚化を含み得る。視覚的表示は、対象物の輪郭または対象物上の参照領域、例えば、モバイルデバイスのディスプレイに重ね合わされた対象物の形状に対応するフレームを含み得、カメラを対象物に対して配置するための視覚的ガイダンスを提供する。シャープネス基準および／または空間基準が満たされ得ると決定された場合、特に視覚的表示の対象物の輪郭が対象物と重なることが決定された場合、少なくとも１つの画像のキャプチャが自動的に開始され得る。視覚的表示は、ステップａ）で使用される対象物に依存する場合がある。例えば、対象物の輪郭および／または外形などの視覚的表示は、経験的に決定され得、および／または、ソフトウェアによって、具体的には、アプリストアなどからダウンロードされた少なくとも１つのアプリによって、少なくとも１つのルックアップテーブルおよび／またはモバイルデバイスの少なくとも１つのデータストレージに格納され得る。追加的または代替的に、音声ガイダンスまたは他の種類のガイダンスが与えられ得る。

本明細書で使用される場合、「対象物」という用語は、事前定義された表面特性、特に平面表面特性および／または事前定義された反射特性を有する任意の対象物を指す。ステップａ）で使用される対象物は、少なくとも１つの平らな面、参照カード、サンプル中の分析物を検出するための少なくとも１つの試験片であって、分析物の存在下で光学的検出反応を実行するための少なくとも１つの試験化学物質を含む少なくとも１つの試験フィールドを有する試験片、少なくとも１つの試験片容器、少なくとも１つの、特に試験片の包装、で構成されるグループから選択され得る。包装は、単一の試験片用の包装、２つ以上の試験片などの複数の試験片用の包装、試験片容器、からなる群から選択される包装であり得る。したがって、１つまたは複数の試験片容器、少なくとも１つの試験要素を受け入れるための包装、または試験片またはその一部などの対象物自体は、対象物として機能することができる。ステップａ）において、カメラと対象物との間の距離は、０．０３ｍ～０．３ｍ、好ましくは０．０３～０．１５ｍ、最も好ましくは０．０３～０．１ｍであり得る。例えば、モバイルデバイスの種類、対象物とカメラの間の角度、および対象物の深さによってはさらに短い距離が可能になる場合がある。

モバイルデバイスおよび対象物は、モバイルデバイスのカメラと対象物、特に対象物の少なくとも１つの表面とが互いに本質的に平行であるように配置されることができる。本明細書で使用される場合、「本質的な平行」という用語は、対象物とカメラとが、例えば、±２０°以下の許容誤差、好ましくは±１０°以下の許容誤差、より好ましくは±５°以下の許容誤差を伴って互いに平行である条件を指す。対象物は、少なくとも１つの位置マーカを含み得る。対象物とカメラとの間の相対的な位置および／または向きは、位置マーカを使用することによって決定されることができる。例えば、位置マーカは、少なくとも１つのＯｐｅｎＣＶ ＡｒＵｃｏマーカを含み得る。ＯｐｅｎＣＶ ＡｒＵｃｏマーカを使用して位置を決定するための技術は、一般に当業者に知られている。さらに、モバイルデバイスは、空間位置、特に角度位置および／または空間内の少なくとも１つの向きを決定するように適合された少なくとも１つの位置センサを備え得る。例えば、対象物は、例えばテーブルおよび／または壁の平らな表面であってもよく、モバイルデバイスは、ユーザによって、平らな表面に、例えば上で平行に配置され得る。例えば、対象物は、少なくとも１つの平らな表面を有する少なくとも１つの包装、例えば、立方体の包装であり得る。モバイルデバイスおよび／または包装は、互いに平面平行に配置されることができる。例えば、対象物はテーブル上に配置されてもよく、モバイルデバイスは、対象物に対してユーザによって配置され得る。平行な向きを確保するために、対象物とモバイルデバイスとを相互に相対的に配置するときに、視覚的な表示がユーザに与えられてもよい。具体的には、モバイルデバイスはディスプレイを備え得る。モバイルデバイスを、ディスプレイ上に視覚的な表示を与えるように適合させることができる。例えば、視覚的表示は、対象物に対してモバイルデバイスをどのように適応するか、および／または変更するか、および／または配置するか、および／またはモバイルデバイスに対して対象物をどのように適応するか、および／またはどのように変更および／または配置するかに関するユーザへの少なくとも１つのプロンプトおよび／または少なくとも１つの指示を含み得る。視覚的表示は、少なくとも１つのテキストメッセージおよび／または少なくとも１つのグラフィック命令を含み得る。特に、対象物の画像をキャプチャするときに、視覚的な表示がユーザに与えられ得る。相対的な位置および／または向きが満たされ得ると決定された場合、少なくとも１つの画像のキャプチャが自動的に開始され得る。これにより、ハンズフリー操作、特に分析対象物の較正および／または測定が可能になる。

本明細書で使用される場合、「モバイルデバイスの照明源」という用語は、モバイルデバイスの任意の光源を指す。「照明源」という用語は、対象物を照明するための光を生成するように適合された少なくとも１つのデバイスを指す。本明細書で使用される場合、「光」という用語は、一般に、可視スペクトル範囲、紫外線スペクトル範囲、および赤外線スペクトル範囲のうちの１つまたは複数の電磁放射を指す。可視スペクトル範囲という用語は、一般に、３８０ｎｍ～７８０ｎｍのスペクトル範囲を指す。好ましくは、本発明内で使用される光は、可視スペクトル範囲の光である。照明源は、モバイルデバイスに統合された少なくとも１つの発光ダイオードを含み得る。照明源は、２つの状態、すなわち、対象物を照明するために少なくとも１つの光ビームを生成するオン状態と、照明源がオフであるオフ状態とを有し得る。本明細書で使用される場合、「オンにされる」という用語は、照明源がオンになって対象物を照明するか、またはそれが対象物を照明するための光線を生成するオン状態にあることを指す。モバイルデバイスは、ディスプレイを照明するように適合された少なくとも１つの照明源などのさらなる照明デバイスを含み得、および／またはディスプレイは、さらなる照明源自体として設計され得る。

較正方法は、照明源が、検出方法を実行するのに十分な照明強度を提供するように構成されているかどうかを評価することをさらに含み得る。照明源が十分な照明を提供するように構成されているかどうかを評価することは、少なくとも１つの閾値方法を使用することができる。照度の十分性は、対象物の表面特性および／または周囲光の状態に依存し得る。特に、高い反射特性を有する明るい対象物の場合、低い反射特性を有する暗い対象物と比較して、より低い光強度で十分である可能性がある。さらに、例えば太陽光による明るい周囲光条件の場合、遮蔽された周囲光条件と比較して、より高い強度が必要とされる場合がある。

上で概説したように、ステップａ）でキャプチャされた画像から、照明源から発生し、対象物によって反射される光の直接反射によって影響を受ける画像内の少なくとも１つの第１の領域が決定される。「第１の領域」という用語は、画像内の任意の形状の領域を指す。特に、第１の領域は、少なくとも１つのストライプ、少なくとも１つの象限、少なくとも１つの長方形の領域、少なくとも１つの円のうちの１つまたは複数であり得る。例えば、第１の領域は、画像内の直接反射によって生成された光スポットの半径を有する円に対応し得る。モバイルデバイスの照明源は、対象物を照らすことができる。しかしながら、モバイルデバイスでは、照明源およびカメラは、照明源によって生成された光線、特にフラッシュ光が、少なくとも部分的に対象物によって反射されるように配置される。「照明源から発生する光の直接反射の影響を受ける」という用語は、照明源によって生成された光ビームの直接反射によって生成された画像内の光スポットを指す。画像内の光点は、周囲の画像領域よりも明るい領域である可能性がある。

画像のヒストグラム分析は、ステップｂ）において第１の領域を決定するために使用され得る。ヒストグラム分析は、画像内の第１の領域の位置を決定することを含み得る。ヒストグラム分析は、画像内の最大強度を決定すること、および画像内の最大強度の位置を決定することを含み得る。第１の領域は、ヒストグラム分析において強度の少なくとも１つの閾値を使用することによって決定され得る。ヒストグラム分析は、少なくとも１つの二次元ガウスフィットを含むことができる。例えば、強度が１σを超える画像領域を第１の領域と見なすことができる。ヒストグラム分析を使用して、照明源が十分に機能するかどうか、すなわち、対象物を照明するのに適切な量の光が生成されるかどうかを決定することができる。

ステップｃ）において、本質的に第１の領域と重ならない少なくとも１つの第２の領域が画像内で決定され、後続の検出ステップにおける試験片の試験フィールドの位置の標的領域として第２の領域を返す。検出ステップは、特に較正方法の後に実行されることができる。したがって、検出ステップは、較正方法の一部ではない可能性がある。「第２の領域」という用語は、第１の領域とは異なる画像の領域またはゾーンを指し、第１の領域と第２の領域との小さな重なりが可能である。第２の領域は、画像の連続領域であり得る。本明細書で使用される場合、「標的領域」という用語は、試験片の試験フィールドが後続の検出ステップで配置され得る領域を指す。標的領域は、画像をキャプチャする間に試験片の試験フィールドが配置されると想定され得る、所定のまたは事前に指定された領域であり得る。第２の領域は、照明源からの光の直接反射による影響が防止および／または最小化および／または少なくとも大幅に低減されるように決定されることができる。標的領域は、照明源からの光の直接光反射によって影響を受けるゾーン、特に第１の領域から離れていると決定され得る。さらに、標的領域は、分析物の決定が可能であるように、例えば試験フィールドが十分に照らされており、カメラの視野内にあるように決定され得る。第２の領域は、本質的に均一な照明を備えた画像の領域であると決定され得る。「本質的な均質照明」という用語は、１０％以下、好ましくは５％以下、最も好ましくは１％以下の許容誤差を有する均質照明の条件を指す。第２の領域は、照明強度が少なくとも１つの強度閾値を下回る領域であると決定され得る。第２の領域は、直接反射からの光スポットによって生成される照明が最小化されるように選択され得る。

以下に概説するように、検出方法は、試験フィールドが少なくとも部分的に標的領域に位置するように、カメラに対して試験片を配置するためにユーザに視覚的表示が提供される少なくとも１つのステップを含む。標的領域は、試験片の形状または形状の一部と同一の形状を有し得る。標的領域は、試験片の外形または重なりとして構成できる。視覚的表示は、モバイルデバイスのディスプレイ上のカメラのライブ画像と、標的領域、例えば試験片の輪郭との重ね合わせである場合がある。したがって、試験片がカメラの視野内に配置されると、視覚的表示は標的領域と試験片との重なりを示し、ユーザが標的領域と試験片とを簡単に配置できるようにする。

本明細書で使用される場合、「本質的に重ならない」という用語は、第１の領域および第２の領域が空間的に分離された領域であることを指す。ただし、分析対象物の測定に影響を与えない重なり領域が発生する可能性がある。例えば、第１の領域と第２の領域の領域は、１０％未満、好ましくは５％未満、最も好ましくは１％未満で重なり得る。例えば、キャプチャされた画像は、例えば象限において、少なくとも４つのセグメントにセグメント化され得る。第１の領域は、画像の少なくとも１つの第１のセグメントに割り当てられ得る。第２の領域は、第１のセグメントとは異なる画像の少なくとも１つの第２のセグメントに割り当てられ得る。例えば、第１の領域は、左下の象限にあると決定され得る。第２の領域は、左上の象限および／または右上の象限および／または右下の象限に割り当てられ得る。

「第２の領域を標的領域として返す」という用語は、標的領域の場所の少なくとも１つの情報が生成されることを指す。標的領域の場所の情報は、プロンプトとして、例えば、外部コンピューティング手段またはプロセッサなどのモバイルデバイスのコンピューティング手段へのコンピューティング手段に提供される場合がある。コンピューティング手段は、標的領域の位置の情報に基づいて、試験片とモバイルデバイスとを互いに対して配置するための視覚的表示を適応および／または生成することができる。

本発明のさらなる態様では、モバイルデバイスのカメラを使用することによってサンプル中の分析物を検出するための検出方法が開示される。この方法は、一例として、所与の順序で実行され得る以下のステップを含む。しかしながら、別の順序も可能であることに留意されたい。さらに、１つまたは複数の方法ステップを１回または繰り返し実行することも可能である。さらに、２つ以上の方法ステップを同時にまたは適時に重複して実行することも可能であることに留意されたい。本方法は、記載されていない追加の方法ステップを含むことができる。本方法は、以下のステップを含む。
ｉ）本発明による較正方法を使用することによってカメラを較正するステップ。
ｉｉ）サンプル中の分析物を検出するための少なくとも１つの試験片を提供するステップであって、試験片が、分析物の存在下で光学的検出反応を実行するための少なくとも１つの試験化学物質を含む少なくとも１つの試験フィールドを有する、ステップ。
ｉｉｉ）試験片の試験フィールドに少なくとも１つのサンプルを適用するステップ。
ｉｖ）試験フィールドが少なくとも部分的に標的領域に配置されるように、カメラに対して試験片を配置するための視覚的表示をユーザに提供するステップ。
ｖ）カメラを使用することによって試験フィールドの少なくとも１つの画像をキャプチャするステップであって、前記キャプチャ中に、モバイルデバイスの照明源がオンにされる、キャプチャするステップ。
ｖｉ）ステップｖ）でキャプチャされた画像から、サンプル中の分析物濃度を決定するステップ。

実施形態および検出方法の定義に関して、上記の較正方法の説明を参照し、以下でさらに詳細に説明する。特に、方法ステップｉ）に関して、上記の較正方法の説明を参照することができる。

本明細書で使用される場合、「視覚的表示」という用語は、モバイルデバイスと試験片とを互いに対してどのように配置するかについてのユーザのための視覚的ガイダンスを指す。モバイルデバイスは、視覚的表示を表示するように適合され得るディスプレイを備え得る。視覚的表示は、テキストメッセージ、例えばプロンプトなどのユーザのための少なくとも１つの命令、および／または少なくとも１つのグラフィカルな命令を含み得る。例えば、視覚的表示は、試験片または試験片の輪郭および／または外形などの試験片の一部の視覚化を含み得る。視覚的表示は、具体的には視覚的ガイダンスであり得、モバイルデバイスのディスプレイに重ね合わされ、試験片に対してカメラを配置するための視覚的ガイダンスを提供する、例えば試験片の形状の輪郭であり得るか、またはそれを含み得る。視覚的表示は、モバイルデバイスと試験片の両方の相対的な視覚化を含み得る。視覚的表示は、例えば、少なくとも１つの矢印および／または少なくとも１つのテキストメッセージなどの方向および／または距離プロンプトなどの位置情報を含み得る。「少なくとも部分的に標的領域に位置する」という用語は、試験片および／またはモバイルデバイスが、試験片が２０％以下、好ましくは１０％以下、最も好ましくは５％以下の許容誤差で標的領域を覆い、および／または完全に一致するように配置されることを指す。

分析物濃度の決定は、光学的検出を含み得る。本明細書で使用される場合、「光学的検出」という用語は、分析物の存在下で色が変化する色変化試験化学物質などの光学的試験化学物質を使用する反応の検出を指す。色の変化は、特にサンプルに存在する分析物の量に依存する可能性がある。ステップｖｉ）は、試験片の試験フィールド上のスポットの色を分析することを含み得、前記スポットは、少なくとも部分的にサンプルを含む。光学的検出によって分析物を決定するための技術、特に試験フィールド上のスポットの色を分析するための技術は、一般に当業者に知られている。少なくとも１つの画像を評価し、その少なくとも１つの分析情報を導出するために、血糖モニタリングの分野などの分析の分野の当業者に一般に知られているいくつかのアルゴリズムを使用することができる。したがって、一例として、少なくとも１つの試験化学物質を有する少なくとも１つの試験フィールドの色などの試験要素の色を評価することができる。一例として、画像を評価する場合、関心領域は、試験要素の試験フィールド内の関心領域など、試験要素の画像内に定義され得、色の分析は、統計分析のように実行され得る。一例として、長方形、正方形、多角形、楕円形、または円形の関心領域を、試験フィールドの画像であると認識される画像の部分内に規定することができる。続いて、関心領域内のピクセルの色の統計分析を実行することができる。一例として、１つまたは複数の色座標をピクセルに対して導出することができ、色座標の統計分析を関心領域にわたって実行することができる。一例として、少なくとも１つの色座標の分布の中心を決定することができる。本明細書で使用される「挿入面」という用語は、広義の用語であり、当業者にその通常の慣習的な意味を与えられるべきであり、特別なまたはカスタマイズされた意味に限定されるべきではない。この用語は、具体的には、座標を使用して色を記述するために使用される任意の色座標系の座標を指すことができるが、これに限定されない。いくつかの色座標系は、一般に当業者に知られており、本発明の文脈で使用することもできる。したがって、例として、ＣＩＥ １９６４色空間、マンセル色システム、またはＲ、Ｇ、Ｂ、Ｌ、ａ、ｂなどの他の座標系などの人間の知覚に基づく比色座標系または座標系を使用することができる。

したがって、画像から分析情報を導出するために、例として、試験フィールドなどの試験要素の少なくとも１つの色座標間の所定のまたは決定可能な関係を監視することができる。上で概説したように、統計分析は、少なくとも１つの試験化学物質を含む試験フィールド上および／または少なくとも１つの試験化学物質を含む試験フィールド内の関心領域にわたってなど、試験要素またはその一部に対して実行され得る。したがって、例として、試験要素の画像内の少なくとも１つの試験フィールドは、好ましくは自動的に、例えば、以下の例で説明するパターン認識および／または他のアルゴリズムによって自動で認識され得る。この場合も、１つまたは複数の関心領域を試験フィールドの部分画像内に規定することができる。ここでも、１つ以上のヒストグラムを使用することにより、関心領域、色座標、例：この場合も、青色の色座標および／または他の色の座標を決定することができる。統計分析は、上記のような１つまたは複数のフィッティング曲線を少なくとも１つのヒストグラムに配置することを含み得、それにより、例えば、ピークの中心を決定する。したがって、色形成反応は、１つまたは複数の画像を使用することによって監視することができ、１つまたは複数の画像について、統計分析を使用することによって、ピークの中心を決定することができ、それによって、少なくとも１つの座標内の色シフトを決定することができる。当業者が一般的に知っているように、発色反応が終了するか、または所定のまたは決定可能なエンドポイントに到達すると、血糖モニタリングから、少なくとも１つの色座標または終点の色座標のシフトが決定され得、そして例えば、色座標と濃度との間の所定のまたは決定可能な相関関係を使用することによる、サンプル中の分析物の濃度に変換され得る。例として、変換関数、変換テーブル、またはルックアップテーブルとしての相関は、経験的に決定されることができ、そして一例として、ソフトウェア、特にアプリストアなどからダウンロードしたアプリによって、モバイルデバイスの少なくとも１つのデータストレージデバイスに格納され得る。

以下でさらに詳細に概説されるように、較正方法および検出方法は、完全にまたは部分的に、特にモバイルデバイスのプロセッサなどのモバイルデバイスのコンピュータ上にコンピュータ実装され得る。したがって、具体的には、方法は、較正方法の少なくとも方法ステップｂ）およびｃ）および／または検出方法の方法ステップｉ）、ｉｖ）およびｖｉ）の１つまたは複数を実行するための少なくとも１つのプロセッサおよびソフトウェア命令を使用することを含み得る。具体的には、これらの方法は、例えばＡｎｄｒｏｉｄまたはｉＯＳ用のいわゆるアプリとして完全にまたは部分的に実装され得、例えば、アプリストアからダウンロードできる場合がある。ソフトウェア命令、特にアプリはさらに、較正方法および／または検出方法の方法ステップをサポートするために、ディスプレイの１つまたは複数によって、音声命令または他の命令によって、ユーザ命令を提供する場合がある。その中で、上に示したように、方法ステップａ）、ｂ）およびｃ）はまた、対象物がカメラの視野内および／または視野内の特定の範囲内に入ると、カメラを使用することによって、少なくとも１つの対象物の少なくとも１つの画像を自動的に撮影することによって完全にまたは部分的にコンピュータで実施され得る。較正方法および／または検出方法を実行するためのプロセッサは、具体的には、モバイルデバイスの一部であり得る。

上で概説したように、モバイルデバイスは、具体的には、モバイルコンピュータおよび／またはモバイル通信デバイスであり得る。したがって、具体的には、モバイルデバイスは、モバイル通信デバイス、具体的にはスマートフォン、ポータブルコンピュータ、特にノートブック、タブレットコンピュータ、からなる群から選択され得る。

上に示したように、さらなる方法ステップは、特にモバイルデバイスのプロセッサによって、コンピュータで実装されるか、またはコンピュータによって支援され得る。したがって、例として、対象物および／または試験片に対してモバイルデバイスを配置するためのユーザのための視覚的ガイダンスは、コンピュータ実装またはコンピュータ支援であり得る。追加的または代替的に、音声ガイダンスまたは他の種類のガイダンスが与えられ得る。

本発明のさらなる態様では、本明細書に記載の実施形態のいずれか１つによる較正方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータプログラムが開示される。具体的には、コンピュータ実行可能命令は、方法ステップａ）、ｂ）およびｃ）のうちの１つまたは複数を実行するのに適している可能性がある。特に、プログラムは、コンピュータまたはコンピュータネットワーク上で、具体的には、少なくとも１つのカメラを有するモバイルデバイスのプロセッサ上で実行される。

したがって、一般的に言えば、プログラムがコンピュータまたはコンピュータネットワーク上で実行されるときに、本明細書に含まれる１つ以上の実施形態において、本開示による方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータプログラムがさらに開示および提案される。具体的には、コンピュータプログラムは、コンピュータ可読データキャリアに格納され得る。したがって、具体的には、本明細書に開示される１つ、２つまたはそれ以上、またはすべての方法ステップは、コンピュータまたはコンピュータネットワークまたは任意の適切なデータ処理器具を使用して、好ましくはコンピュータプログラムを使用して実行され得る。コンピュータは、具体的には、モバイルデバイスに完全にまたは部分的に統合することができ、コンピュータプログラムは、具体的には、ソフトウェアアプリとして具体化することができる。しかしながら、代替的に、コンピュータの少なくとも一部がモバイルデバイスの外に配置されていてもよい。

データ構造が格納されたデータキャリアがさらに開示および提案されており、これは、コンピュータまたはコンピュータネットワークのワーキングメモリまたはメインメモリなどのコンピュータまたはコンピュータネットワークにロードした後、本明細書で開示される１つ以上の実施形態による方法を実行し得る。

プログラムがコンピュータまたはコンピュータネットワーク上で実行されるときに、本明細書に含まれる１つ以上の実施形態による較正方法を実行するために、マシン可読キャリアに格納されたプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品がさらに開示および提案される。本明細書で使用される場合、コンピュータプログラム製品は、取引可能な製品としてのプログラムを指す。製品は一般に、紙のフォーマットなどの任意のフォーマットで、またはコンピュータ可読データキャリア上に存在する。具体的には、コンピュータプログラム製品は、データネットワークを介して配布されてもよい。

最後に、本明細書に開示および提案されるのは、本明細書に開示される１つまたは複数の実施形態、具体的には上記のように較正方法の１つまたは複数のステップによる較正方法を実行するための、コンピュータシステムまたはコンピュータネットワークによって読み取り可能な命令を含む変調データ信号である。

具体的には、本明細書で以下がさらに開示される。
－少なくとも１つのプロセッサを備えるコンピュータまたはコンピュータネットワークであって、プロセッサが、この記述で説明される実施形態のうちの１つによる方法を実行するように適合される、コンピュータまたはコンピュータネットワーク。
－データ構造がコンピュータ上で実行されている間に、本明細書に記載された実施形態の１つによる較正方法を実行するように適合されたコンピュータロード可能データ構造。
－プログラムがコンピュータ上で実行されている間に、この説明に記載された実施形態のうちの１つによる較正方法を実行するように適合されているコンピュータプログラム。
－コンピュータプログラムがコンピュータ上またはコンピュータネットワーク上で実行されている間に、この説明に記載された実施形態のうちの１つによる較正方法を実行するためのプログラム手段を含むコンピュータプログラム。
－前実施形態によるプログラム手段を含むコンピュータプログラムであって、プログラム手段は、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体上に格納され、
－記憶媒体であって、データ構造が記憶媒体に記憶され、データ構造がコンピュータまたはコンピュータネットワークのメイン記憶部および／または作業用記憶部にロードされた後、本明細書に記載された実施形態の１つによる方法を実行するように適合される、記憶媒体。
－プログラムコード手段が、コンピュータまたはコンピュータネットワーク上で実行された場合に、この説明に記載された実施形態の１つによる較正方法を実行するために、プログラムコード手段を記憶することができるか、または記憶媒体上に記憶することができる、プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品。

本発明のさらなる態様では、本明細書に記載の実施形態のいずれか１つによる検出方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータプログラムが開示される。具体的には、コンピュータ実行可能命令は、方法ステップｉ）～ｖｉ）の１つまたは複数を実行するのに適している可能性がある。特に、プログラムは、コンピュータまたはコンピュータネットワーク上で、具体的には、少なくとも１つのカメラを有するモバイルデバイスのプロセッサ上で実行される。

したがって、一般的に言えば、プログラムがコンピュータまたはコンピュータネットワーク上で実行されるときに、本明細書に含まれる１つ以上の実施形態において、本開示による検出方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータプログラムがさらに開示および提案される。具体的には、コンピュータプログラムは、コンピュータ可読データキャリアに格納され得る。したがって、具体的には、本明細書に開示される１つ、２つまたはそれ以上、またはすべての方法ステップは、コンピュータまたはコンピュータネットワークまたは任意の適切なデータ処理器具を使用して、好ましくはコンピュータプログラムを使用して実行され得る。コンピュータは、具体的には、モバイルデバイスに完全にまたは部分的に統合することができ、コンピュータプログラムは、具体的には、ソフトウェアアプリとして具体化することができる。しかしながら、代替的に、コンピュータの少なくとも一部がモバイルデバイスの外に配置されていてもよい。

データ構造が格納されたデータキャリアがさらに開示および提案されており、これは、コンピュータまたはコンピュータネットワークのワーキングメモリまたはメインメモリなどのコンピュータまたはコンピュータネットワークにロードした後、本明細書で開示される１つ以上の実施形態による較正方法を実行し得る。

プログラムがコンピュータまたはコンピュータネットワーク上で実行されるときに、本明細書に含まれる１つ以上の実施形態による 検出方法を実行するために、マシン可読キャリアに格納されたプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品がさらに開示および提案される。本明細書で使用される場合、コンピュータプログラム製品は、取引可能な製品としてのプログラムを指す。製品は一般に、紙のフォーマットなどの任意のフォーマットで、またはコンピュータ可読データキャリア上に存在する。具体的には、コンピュータプログラム製品は、データネットワークを介して配布されてもよい。

最後に、本明細書に開示および提案されるのは、本明細書に開示される１つまたは複数の実施形態による検出方法、具体的には上記のように検出方法の１つまたは複数のステップを実行するための、コンピュータシステムまたはコンピュータネットワークによって読み取り可能な命令を含む変調データ信号である。

具体的には、本明細書で以下がさらに開示される。
－少なくとも１つのプロセッサを備えるコンピュータまたはコンピュータネットワークであって、プロセッサは、この記述で説明される実施形態のうちの１つによる方法を実行するように適合される、コンピュータまたはコンピュータネットワーク。
－データ構造がコンピュータ上で実行されている間に、本明細書に記載された実施形態の１つによる検出方法を実行するように適合されたコンピュータロード可能データ構造。
－コンピュータプログラムであって、プログラムがコンピュータ上で実行されている間に、この説明に記載された実施形態のうちの１つによる検出方法を実行するように適合されている、コンピュータプログラム。
－コンピュータプログラムがコンピュータ上またはコンピュータネットワーク上で実行されている間に、この説明に記載された実施形態の１つによる検出方法を実行するためのプログラム手段を含むコンピュータプログラム。
－前実施形態によるプログラム手段を含むコンピュータプログラムであって、プログラム手段は、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体上に格納され、
－記憶媒体であって、データ構造が記憶媒体に記憶され、データ構造がコンピュータまたはコンピュータネットワークのメイン記憶部および／または作業用記憶部にロードされた後、本明細書に記載された実施形態の１つによる方法を実行するように適合される、記憶媒体。
－プログラムコード手段がコンピュータまたはコンピュータネットワーク上で実行された場合に、この説明に記載された実施形態の１つによる検出方法を実行するために、プログラムコード手段を記憶することができる、または記憶媒体上に記憶することができる、プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品。

本発明のさらなる態様では、分析測定を実行するためのモバイルデバイスが開示されている。モバイルデバイスは、
－少なくとも１つのカメラと、
－少なくとも１つの照明源と、
－先行する実施形態のうちの１つによる較正方法を実行するためのプログラム手段を含む、少なくとも１つのプロセッサと、を備えている。

本明細書で使用されるほとんどの用語および可能な定義については、上記の方法の説明を参照することができる。

プロセッサは、前述の実施形態のいずれか１つによる検出方法を実行するためのプログラム手段をさらに含み得る。モバイルデバイスは、モバイル通信デバイスであり得る。

本発明にかかる装置および方法は、同様の種類の公知の装置および方法に勝る多くの利点を提供する。本発明は、当技術分野で知られているプロセスと比較して、分析測定を実行するプロセスの信頼性および使いやすさを改善することができる。具体的には、本発明は、既知のアプリまたはコンピュータプログラムと比較した、分析測定を実行するためのコンピュータ実行可能命令を含むアプリケーション、例えばアプリの信頼性および使いやすさを改善することができる。特に、本発明は、異なるモバイルデバイスおよび／または特定のモバイルデバイスごとのカメラに対するＬＥＤフラッシュの異なる位置などのカメラハードウェア構成のためのロバストな、特に不変の画像キャプチャ条件を保証することを可能にし得る。具体的には、これは、試験片認識用の試験片のフレームなどの試験片の輪郭を、最初に照明源から発生し試験片に反射された光の直接光反射の影響を受けるゾーン外のモバイルデバイスのディスプレイに動的に配置することによって保証される。本発明は、光沢の影響が本質的に回避されるか、または少なくとも大幅に低減されるため、モバイルのカメラ画像を使用するアプリまたはコンピュータプログラムの改善された信頼性および精度を提供し得る。

要約すると、さらに可能な実施形態を除外することなく、以下の実施形態が想定され得る。

［実施形態１］ サンプル中の分析物検出用のモバイルデバイスのカメラの較正方法であって、以下を含む、較正方法。
ａ）カメラを使用することによって少なくとも１つの対象物の少なくとも１つの画像をキャプチャするステップであって、前記キャプチャ中に、モバイルデバイスの照明源がオンにされる、キャプチャするステップ。
ｂ）ステップａ）でキャプチャされた画像から、照明源から発生し、対象物によって反射される光の直接反射によって影響を受ける画像内の少なくとも１つの第１の領域を決定するステップ。
ｃ）第１の領域と本質的に重ならない画像内の少なくとも１つの第２の領域を決定し、第２の領域を後続の検出ステップにおける試験片の試験フィールドの位置の標的領域として返すステップ。

［実施形態２］ステップｂ）において第１の領域を決定するために画像のヒストグラム分析が使用される、先行する実施形態に記載の較正方法。

［実施形態３］ ヒストグラム分析において強度の少なくとも１つの閾値を使用することによって第１の領域が決定される、先行する実施形態に記載の較正方法。

［実施形態４］ ヒストグラム分析が少なくとも１つの２次元ガウスフィットを含む、先行する２つの実施形態のいずれか１つに記載の較正方法。

［実施形態５］ キャプチャされた画像が少なくとも４つのセグメントにセグメント化され、第１の領域が画像の少なくとも１つの第１のセグメントに割り当てられ、第２の領域が第１のセグメントとは異なる画像の第２のセグメントの少なくとも１つに割り当てられる、先行する実施形態のいずれか１つに記載の較正方法。

［実施形態６］ 較正方法が、検出方法を実行するのに十分な照明強度を提供するように照明源が構成されているかどうかを評価することをさらに含む、先行する実施形態のいずれか１つに記載の較正方法。

［実施形態７］ 十分な照明を提供するように構成された照明源が少なくとも１つの閾値方法を使用するかどうかを評価する、先行する実施形態に記載の較正方法。

［実施形態８］ 較正方法が、カメラと対象物との間の遠近および／または角度をさらに考慮に入れる、先行する実施形態のいずれか１つに記載の較正方法。

［実施形態９］ 対象物が少なくとも１つの位置マーカを含み、対象物とカメラとの間の相対位置および／または向きが位置マーカを使用することによって決定される、先行する実施形態に記載の較正方法。

［実施形態１０］ステップａ）において複数の画像がキャプチャされ、複数の画像が少なくとも１つの画像シーケンスを含み、ステップｂ）において少なくとも１つの事前定義された選択基準を満たす複数の画像のうちの少なくとも１つの画像が選択されて使用される、先行する実施形態のいずれか１つに記載の較正方法。

［実施形態１１］ 画像のシーケンスが少なくとも１つの時間間隔の間に連続的にキャプチャされ、ステップｂ）および／またはｃ）が画像シーケンスのキャプチャ中に実行される、先行する実施形態に記載の較正方法。

［実施形態１２］ カメラが移動通信装置のカメラである、先行する実施形態のいずれか１つに記載の較正方法。

［実施形態１３］ステップａ）において、カメラと対象物との間の距離が、０．０３ｍ～０．３ｍ、好ましくは０．０３～０．１５ｍ、最も好ましくは０．０３～０．１ｍである、前述の実施形態のいずれか１つに記載の較正方法。

［実施形態１４］ステップａ）で使用される対象物が、少なくとも一つの平らな面、参照カード、サンプル中の分析物を検出するための少なくとも１つの試験片であって、分析物の存在下で光学的検出反応を実行するための少なくとも１つの試験化学物質を含む少なくとも１つの試験フィールドを有する試験片、少なくとも１つの試験片容器、少なくとも１つの、特に試験片の包装、からなる群から選択される、先行する実施形態のいずれか１つに記載の較正方法。

［実施形態１５］ 試験片に少なくとも１つのサンプルが塗布されている、先行する実施形態に記載の較正方法。

［実施形態１６］モバイルデバイスの照明源が、モバイルデバイスに統合された少なくとも１つの発光ダイオードを含む、先行する実施形態のいずれか１つに記載の較正方法。

［実施形態１７］ステップａ）でのキャプチャが１秒未満の時間枠で、好ましくは０．５秒未満の時間枠で、より好ましくは０．１秒未満の時間枠で行われる、先行する実施形態のいずれか１つに記載の較正方法。

［実施形態１８］ モバイルデバイスのカメラを使用することによってサンプル中の分析物を検出するための検出方法であって、以下を含む方法。
ｉ）前述の実施形態のいずれか１つによる較正方法を使用することによってカメラを較正するステップ。
ｉｉ）サンプル中の分析物を検出するための少なくとも１つの試験片を提供するステップであって、試験片が、分析物の存在下で光学的検出反応を実行するための少なくとも１つの試験化学物質を含む少なくとも１つの試験フィールドを有する、ステップ。
ｉｉｉ）試験片の試験フィールドに少なくとも１つのサンプルを適用するステップ。
ｉｖ）試験フィールドが少なくとも部分的に標的領域に配置されるように、カメラに対して試験片を配置するための視覚的表示をユーザに提供するステップ。
ｖ）カメラを使用することによって試験フィールドの少なくとも１つの画像をキャプチャするステップであって、前記キャプチャ中に、モバイルデバイスの照明源がオンにされる、キャプチャするステップ。
ｖｉ）ステップｖ）でキャプチャされた画像から、サンプル中の分析物濃度を決定するステップ。

［実施形態１９］ ステップｖｉ）が、試験片の試験フィールド上のスポットの色を分析することを含み、前記スポットが少なくとも部分的にサンプルを含む、先行する実施形態に記載の検出方法。

［実施形態２０］ コンピュータプログラムがコンピュータ上またはコンピュータネットワーク上、特にモバイルデバイスのプロセッサ上で実行されている間に、較正方法を参照する前述の実施形態の１つによる較正方法を実行するためのプログラム手段を含むコンピュータプログラム。

［実施形態２１］コンピュータプログラムが、以下のステップを実行するプログラム手段を含む、先行する実施形態に記載のコンピュータプログラム。
ステップａ）でキャプチャされた画像から、照明源から発生し、対象物によって反射される光の直接反射の影響を受ける画像の少なくとも１つの第１の領域を決定するステップ。
第１の領域と本質的に重ならない画像内の少なくとも１つの第２の領域を決定し、第２の領域を後続の検出ステップにおける試験片の試験フィールドの位置の標的領域として返すステップ。

［実施形態２３］コンピュータプログラムがコンピュータ上またはコンピュータネットワーク上、特にモバイルデバイスのプロセッサ上で実行されている間に、検出方法を参照する前述の実施形態のうちの１つによる検出方法を実行するためのプログラム手段を含むコンピュータプログラム。

［実施形態２４］コンピュータプログラムが、以下のステップを実行するプログラム手段を含む、先行する実施形態に記載のコンピュータプログラム。
－ ｉ）前述の実施形態のいずれか１つによる較正方法を使用することによってカメラを較正するステップ。
－ ｉｖ）試験フィールドが少なくとも部分的に標的領域に配置されるように、カメラに対して試験片を配置するための視覚的表示をユーザに提供するステップ。
－ ｖｉ）ステップｖ）でキャプチャされた画像から、サンプル中の分析物濃度を決定するステップ。

［実施形態２５］モバイルデバイスであって、
少なくとも１つのカメラと、
少なくとも１つの照明源と、
較正方法を参照する前述の実施形態のうちの１つによる較正方法を実行するためのプログラム手段を含む、少なくとも１つのプロセッサと、を備えた、モバイルデバイス。

［実施形態２６］ プロセッサが、検出方法を参照する前述の実施形態のいずれか１つによる検出方法を実行するためのプログラム手段をさらに備える、先行する実施形態に記載のモバイルデバイス。

［実施形態２７］モバイルデバイスがモバイル通信デバイスである、先行する２つの実施形態のいずれか１つに記載のモバイルデバイス。

さらなる任意の特徴および実施形態は、好ましくは従属請求項と併せて、実施形態の後続の説明においてより詳細に開示される。その中で、それぞれの任意選択的な特徴は、当業者が理解するように、独立した方法で、ならびに任意の実行可能な組み合わせで実現され得る。本発明の範囲は、好ましい実施形態によって制限されない。実施形態は、図に概略的に示されている。その中で、これらの図の同一の参照符号は、同一または機能的に比較可能な要素を指す。

較正方法および分析物を検出するための方法のフローチャートを示す。 本発明による較正方法を実行するためのモバイルデバイスの実施形態の斜視図を示す。 図３Ａ～図３Ｂはモバイルデバイスによってキャプチャされた画像の実施形態を示す。 図４Ａ～Ｂは視覚的表示の実施形態を示す。

図１は、サンプル中の分析物を検出するためのモバイルデバイス１１４のカメラ１１２を較正するための較正方法１１０のフローチャート、および分析物１１５を検出するための方法のフローチャートを示す。較正方法１１０は、以下のステップを含む：
ａ）（参照番号１１８で示される）カメラ１１２を使用することによって少なくとも１つの対象物１１６の少なくとも１つの画像をキャプチャするステップであって、前記キャプチャ中に、モバイルデバイス１１４の照明源１２０がオンにされる、キャプチャするステップ。
ｂ）（参照番号１２２で示される）ステップａ）でキャプチャされた画像から、照明源１２０から発生し、対象物１１６によって反射される光の直接反射によって影響を受ける画像内の少なくとも１つの第１の領域１２４を決定するステップ。
ｃ）（参照番号１２６で示される）第１の領域１２４と本質的に重ならない画像内の少なくとも１つの第２の領域１２８を決定し、第２の領域１２８を、後続の検出ステップにおける試験片１３４の試験フィールド１３２の位置の標的領域１３０として返すステップ。

図２には、較正方法１１０を実行するためのモバイルデバイス１１４が斜視図で示されている。さらに、少なくとも１つの対象物１１６が示されている。対象物１１６は、少なくとも一つの平らな面、参照カード、サンプル中の分析物を検出するための少なくとも１つの試験片１３４であって、分析物の存在下で光学的検出反応を実行するための少なくとも１つの試験化学物質を含む少なくとも１つの試験フィールド１３２を有する試験片１３４、少なくとも１つの試験片容器、少なくとも１つの、特に試験片１３４の包装１３６、からなる群から選択することができる。図２に示される実施形態では、対象物１１６は、包装１３６であり得る。ステップａ）１１８において、カメラ１１２と対象物１１６との間の距離は、０．０３ｍ～０．３ｍ、好ましくは０．０３～０．１５ｍ、最も好ましくは０．０３～０．１ｍであり得る。

モバイルデバイス１１４および対象物１１６は、モバイルデバイス１１４のカメラ１１２と、対象物１１６、特に対象物１１６の少なくとも１つの表面とが互いに本質的に平行であるように配置され得る。対象物１１６は、少なくとも１つの位置マーカ１３８、例えば、少なくとも１つのＯｐｅｎＣＶ ＡｒＵｃｏマーカを含み得る。対象物１１６とカメラ１１２との間の相対的な位置および／または向きは、位置マーカ１３８、特にＯｐｅｎＣＶ ＡｒＵｃｏマーカを使用することによって決定され得る。図２に示されるように、対象物１１６は、少なくとも１つの位置マーカ１３８を含む少なくとも１つの平らな表面を有する少なくとも１つの包装１３６であり得る。例えば、包装１３６は、立方体の包装であり得る。モバイルデバイス１１４および／または包装１３６は、互いに平面平行に配置することができる。例えば、対象物１１６はテーブル上に配置され得、モバイルデバイス１１４は、対象物１１６に対してユーザによって配置され得る。対象物１１６およびモバイルデバイス１１４を互いに対して配置するときに、視覚的表示がユーザに与えられ得る。具体的には、モバイルデバイス１１４は、ディスプレイ１４０を備えることができ、視覚的表示は、ディスプレイ１４０上に与えられ得る。モバイルデバイス１１４は、少なくとも１つのプロセッサ１４２を含み得る。プロセッサ１４２は、視覚的表示を生成するように適合させることができる。例えば、視覚的表示は、対象物１１６に対してモバイルデバイス１１４をどのように適応するか、および／または変更するか、および／または配置するか、および／またはモバイルデバイス１１４に対して対象物１１６をどのように適応するかおよび／または変更および／または配置するかについてのユーザへの少なくとも１つのプロンプトおよび／または少なくとも１つの指示を含み得る。視覚的表示は、少なくとも１つのテキストメッセージおよび／または少なくとも１つのグラフィック命令を含み得る。特に、対象物１１６の画像をキャプチャするときに、視覚的な表示をユーザに与えることができる。相対的な位置および／または向きが満たされ得ると決定された場合、少なくとも１つの画像のキャプチャが自動的に開始され得る。これにより、ハンズフリー操作、特に分析対象物の較正および／または測定が可能になる。

照明源１２０は、モバイルデバイス１１４に統合された少なくとも１つの発光ダイオードを含み得る。照明源１２０は、２つの状態、すなわち、対象物１１６を照明するための光線を生成するオン状態と、照明源１２０がオフであるオフ状態とを有し得る。モバイルデバイス１１４は、ディスプレイ１４０を照明する少なくとも１つの照明源などのさらなる照明デバイスを含み得、および／またはディスプレイ１４０は、さらなる照明源自体として設計され得る。較正方法１１０は、照明源１２０が、検出方法を実行するのに十分な照明強度を提供するように構成されているかどうかを評価することをさらに含み得る。照明源１２０が十分な照明を提供するように構成されているかどうかを評価することは、少なくとも１つの閾値方法を使用することができる。照明強度の十分性は、対象物１１６の表面特性および／または周囲光条件に依存し得る。特に、高い反射特性を有する明るい対象物１１６の場合、低い反射特性を有する暗い対象物１１６と比較して、より低い光強度で十分であり得る。さらに、例えば太陽光による明るい周囲光条件の場合、遮蔽された周囲光条件と比較して、より高い強度が必要とされる場合がある。
ステップａ）１１８において、対象物１１６の単一の画像がキャプチャされ得、および／または一連の画像などの対象物１１６の複数の画像がキャプチャされ得る。例えば、画像のキャプチャは、ビデオまたは映画などの一連の画像を連続的に記録することを含み得る。ステップａ）１１８でのキャプチャは、１秒未満の時間枠で、好ましくは０．５秒未満の時間枠で、より好ましくは０．１秒未満の時間枠で行うことができる。対象物の少なくとも１つの画像のキャプチャは、ユーザアクションによって開始され得るか、またはカメラ１１２の視野内および／または視野の所定のセクタ内に少なくとも１つの対象物１１６の存在が自動的に検出されると、自動的に開始され得る。これらの自動画像取得技術は、例えば、自動バーコード読み取りアプリなどの自動バーコードリーダの分野で知られている。

例えば、ステップａ）１１８において、複数の画像をキャプチャすることができる。複数の画像は、画像の少なくとも１つのシーケンスを含み得る。ステップｂ）１２２において、少なくとも１つの事前定義されたおよび／または事前に指定された選択基準を満たす、複数の画像のうちの少なくとも１つの画像が選択され、使用され得る。事前定義および／または事前指定された選択基準は、ルックアップテーブルで提供され得、および／または経験的または半経験的に決定され得る。選択基準は、一例として、モバイルデバイス１１４によって構成される記憶装置にさらに記憶され得る。具体的には、選択基準は、ソフトウェアによって、より具体的にはアプリによって、ストレージデバイスに格納され得る。事前定義または事前指定された選択基準は、少なくとも１つのシャープネス基準、少なくとも１つの空間基準、周囲光の状態、からなるグループから選択することができる。鮮明度基準は、それを超えると画像が「焦点が合っている」または「鮮明である」と見なされる、またはそれ以上の少なくとも１つの鮮明度閾値を含み得る。空間基準は、例えば対象物１１６の任意の平面に対するモバイルデバイス１１４の平面平行位置からの許容可能な偏差を指す少なくとも１つの角度閾値を含み得る。ステップｂ）１２２は、画像のシーケンスから最良の画像、例えば、事前定義または事前に指定された選択基準を最もよく満たす画像を選択することを含み得る。画像のシーケンスは、少なくとも１つの時間間隔の間、連続的にキャプチャされ得る。ステップｂ）１２２、例えば画像の選択、および／またはステップｃ）１２６は、オンラインで、すなわち画像シーケンスをキャプチャしている間に実行されることができる。キャプチャは、例えば、選択基準を満たす少なくとも１つの画像が決定されるまで繰り返され得る。上で概説したように、視覚的ガイダンスなどの視覚的表示は、対象物１１６の画像をキャプチャするときにユーザに与えられ得る。例えば、視覚的表示は、対象物１１６または対象物１１６の輪郭および／または輪郭などの対象物１１６の一部の視覚化を含み得る。視覚的表示は、対象物１１６の輪郭または対象物１１６上の参照領域、例えば、モバイルデバイス１１４のディスプレイ１４０に重ね合わされた、対象物１１６の形状に対応するフレームを含み得、対象物１１６に対してカメラ１１２を位置決めするための視覚的ガイダンスを提供する。対象物１１６の少なくとも１つの画像のキャプチャは、シャープネス基準および／または空間基準が満たされ得ると決定された場合、特に、視覚的表示における対象物１１６の輪郭が対象物１１６に重なると決定された場合に自動的に開始され得る。追加的または代替的に、音声ガイダンスまたは他の種類のガイダンスが与えられ得る。

図３Ａおよび３Ｂは、モバイルデバイス１１４によってキャプチャされた画像の実施形態を示す。ステップａ）１１８でキャプチャされた画像から、照明源１２０から発生し、対象物１１６によって反射される光の直接反射によって影響を受ける画像内の少なくとも１つの第１の領域１２４が決定される。図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、画像内の光スポット１４４は、照明源１２０によって生成された光ビーム１４６の直接反射によって生成される。画像内の光スポット１４４は、周囲の画像領域よりも明るい領域であり得る。画像のヒストグラム分析を使用して、ステップｂ）１２２の第１の領域１２４を決定することができる。ヒストグラム分析は、画像内の第１の領域１２４の位置を決定することを含み得る。ヒストグラム分析は、画像内の最大強度を決定すること、および画像内の最大強度の位置を決定することを含み得る。第１の領域１２４は、ヒストグラム分析において強度の少なくとも１つの閾値を使用することによって決定され得る。ヒストグラム分析は、少なくとも１つの二次元ガウスフィットを含むことができる。例えば、１σを超える強度を有する画像領域は、第１の領域１２４と見なされ得る。図３Ａおよび図３Ｂに示される画像は、例えば象限において、少なくとも４つのセグメントに分割され得る。第１の領域１２４は、画像の少なくとも１つの第１のセグメントに割り当てられ得る。例えば、図３Ａに示される画像では、第１の領域１２４は、象限の２つの上部セグメントに位置すると決定され得る。例えば、図３Ｂに示される画像では、第１の領域１２４は、２つの下部セグメントに位置すると決定され得る。

ステップｃ）１２６において、画像において、第１の領域１２４と本質的に重ならない少なくとも１つの第２の領域１２８が決定され、第２の領域１２８を、後続の検出ステップにおける試験片１３４の試験フィールド１３２の位置の標的領域１３０として返す。第２の領域１２８は、照明源１２０からの光の直接反射による影響が防止され、および／または少なくとも大幅に低減されるように決定され得る。標的領域１３０は、ゾーン外、具体的には、照明源１２０からの光の直接光反射によって影響を受ける第１の領域１２４から外れていると決定され得る。さらに、標的領域１３０は、分析物の決定が可能であるように、例えば試験フィールド１３２が十分に照明され、カメラ１１２の視野内にあるように決定され得る。第２の領域１２８は、本質的に均一な照明を備えた画像の領域であると決定され得る。第２の領域１２８は、照明強度が少なくとも１つの強度閾値を下回る領域であると決定され得る。第２の領域は、直接反射からの光スポットによって生成される照明が最小化されるように選択され得る。したがって、第２の領域１２８は、第１の領域１２４が決定された第１のセグメントとは異なる画像の少なくとも１つの他のセグメントに位置すると決定され得る。さらに、第２の領域１２８は、光源による十分な照明を可能にし、画像エッジによる境界効果を防止するために、画像エッジから十分に分離されるように決定され得る。図３Ａおよび図３Ｂは、決定された第２の領域１２８およびそれぞれの標的領域１３０を示している。図３Ａでは、第１の領域１２４が２つの上部セグメントに位置すると決定された場合、第２の領域１２８は、象限の２つの下部セグメントの一方または両方に位置すると決定され得る。図３Ｂでは、第１の領域１２４が２つの下部セグメントに位置すると決定された場合、第２の領域１２８は、２つの上部セグメントに位置すると決定され得る。

標的領域１３０の位置の情報は、例えば、プロンプトとして、例えば、外部コンピューティング手段またはプロセッサ１４２などのモバイルデバイス１１４のコンピューティング手段などのコンピューティング手段に提供され得る。プロセッサ１４２は、標的領域１３０の位置の情報に基づいて、試験片１３４およびモバイルデバイス１１４を互いに対して配置するための視覚的表示を適合および／または生成することができる。

検出方法１１５は、サンプル中の分析物を検出するための少なくとも１つの試験片１３４を提供するステップ１４６を含む。図２は、分析物の存在下で光学的検出反応を実行するための少なくとも１つの試験化学物質を含む少なくとも１つの試験フィールド１３２を有する試験片１３４の実施形態を示す。検出方法１１５は、少なくとも１つのサンプルを試験片１３４の試験フィールド１３２に適用するステップ１４８を含む。

検出方法１１５は、試験フィールド１３２が少なくとも部分的に標的領域１３０に配置されるように、ユーザがカメラ１１２に対して試験片１３４を配置するための視覚的表示１５０を提供するステップ１５２を含む。標的領域１３０は、試験片１３４の形状または形状の一部と同一の形状を有し得る。標的領域１３０は、試験片１３４の輪郭または重なりとして構成され得る。視覚的表示１５０は、モバイルデバイス１１４のディスプレイ１４０上のカメラのライブ画像と標的領域１３０、例えば試験片１３４の輪郭との重ね合わせであり得る。したがって、試験片１３４がカメラ１１２の視野内に配置されると、視覚的表示１５０は、標的領域１３０と試験片１３４との重なりを示し、ユーザが標的領域１３０に合わせて試験片１３４を容易に配置できるようにする。視覚的表示１５０は、テキストメッセージ、例えばプロンプトなどのユーザのための少なくとも１つの命令、および／または少なくとも１つのグラフィカルな命令を含み得る。例えば、視覚的表示は、試験片１３４または試験片１３４の輪郭および／または輪郭などの試験片１３４の一部の視覚化を含み得る。視覚的表示１５０は、具体的には視覚的ガイダンスであり得、例えば、モバイルデバイス１１４のディスプレイ１４０上に重ねられた、例えば、試験片１３４の形状であって、試験片１３４に対してカメラを配置するための視覚的ガイダンスを提供する輪郭であり得、または含み得る。視覚的表示１５０は、モバイルデバイス１１４および試験片１１４の両方の互いに対する視覚化を含み得る。視覚的表示１５０は、方向および／または距離プロンプト、例えば、少なくとも１つの矢印および／または少なくとも１つのテキストメッセージなどの位置決め情報を含み得る。図４Ａおよび図４Ｂは、モバイルデバイス１１４のディスプレイ１４０上の視覚的表示１５０の実施形態を示す。図４Ａでは、視覚的表示１５０は、検出方法１１５で使用される試験片１３４に対応する重なり１５４を含み得る。重なり１５４は、経験的に決定され得、および／またはソフトウェアによって、具体的には、アプリストアなどからダウンロードされた少なくとも１つのアプリによって、少なくとも１つのルックアップテーブルに、および／またはモバイルデバイスの少なくとも１つのデータストレージに格納され得る。さらに、ディスプレイ１４０上に、ユーザが重なり１５４および試験片１３４と一致するように適合され得るように、試験片１３４のカメラのライブ画像が示され得る。図４Ｂには、さらなる視覚的表示１５０が示されている。特に、視覚的表示１５０は、ユーザに試験片の側面を変更するように要求するテキストメッセージおよびグラフィック表示を含み得る。

検出方法１１５は、カメラ１１２を使用することによって試験フィールド１３２の少なくとも１つの画像をキャプチャするステップ１５６を含み、前記キャプチャ中に、モバイルデバイス１１４の照明源１２０がオンになる。検出方法１１５は、前のステップ１５６でキャプチャされた画像から、サンプル中の分析物濃度が決定されるステップ１５８を含む。

１１０ 較正方法
１１２ カメラ
１１４ モバイルデバイス
１１５ 分析物を検出する方法
１１６ 対象物
１１８ ステップａ）
１２０ 照明源
１２２ ステップｂ）
１２４ 第１の領域
１２６ ステップｃ）
１２８ 第２の領域
１３０ 標的領域
１３２ 試験フィールド
１３４ 試験片
１３６ 包装
１３８ 位置マーカ
１４０ 表示
１４２ プロセッサ
１４４ 光スポット
１４６ 光ビーム
１４８ 方法ステップ
１５０ 視覚的表示
１５２ 方法ステップ
１５４ 重なり
１５６ 方法ステップ
１５８ 方法ステップ

Claims (15)

1. サンプル中の分析物検出用のモバイルデバイス（１１４）のカメラ（１１２）の較正方法（１１０）であって、
   ａ）（１１８）前記カメラ（１１２）を使用することによって少なくとも１つの対象物（１１６）の少なくとも１つの画像をキャプチャすることであって、前記キャプチャ中に、前記モバイルデバイス（１１４）の照明源（１２０）がオンになる、キャプチャすることと、
   ｂ）（１２２）ステップａ）でキャプチャされた前記画像から、前記照明源（１２０）から発生し、前記対象物（１１６）によって反射される光の直接反射によって影響を受ける前記画像内の少なくとも１つの第１の領域（１２４）を決定することと、
   ｃ）（１２６）前記第１の領域（１２４）と本質的に重ならない前記画像内の少なくとも１つの第２の領域（１２８）を決定し、前記第２の領域（１２８）を後続の検出ステップにおける試験片（１３４）の試験フィールド（１３２）の位置の標的領域（１３０）として返すこと、
   を含む較正方法（１１０）。
2. ステップｂ）（１２２）において前記第１の領域（１２４）を決定するために前記画像のヒストグラム分析が使用される、請求項１に記載の較正方法（１１０）。
3. 前記第１の領域（１２４）は、前記ヒストグラム分析において少なくとも１つの強度の閾値を使用することによって決定される、請求項２に記載の較正方法（１１０）。
4. 前記較正方法（１１０）は、前記カメラ（１１２）と前記対象物（１１６）との間の遠近および／または角度をさらに考慮に入れる、請求項１～３のいずれか一項に記載の較正方法（１１０）。
5. ステップａ）（１１８）において、複数の画像がキャプチャされ、前記複数の画像が少なくとも１つの画像シーケンスを含み、ステップｂ）（１２２）において、少なくとも１つの事前定義された選択基準を満たす、前記複数の画像のうちの少なくとも１つの画像が選択されて使用される、請求項１～４のいずれか一項に記載の較正方法（１１０）。
6. ステップａ）（１１８）において、前記カメラ（１１２）と前記対象物（１１６）との間の距離が０．０３ｍ～０．３ｍ、好ましくは０．０３～０．１５ｍ、最も好ましくは０．０３～０．１ｍである、請求項１～５のいずれか一項に記載の較正方法（１１０）。
7. ステップａ）（１１８）で使用される前記対象物（１１６）が、少なくとも１つの平らな面、参照カード、前記サンプル中の前記分析物を検出するための少なくとも１つの試験片（１３４）、少なくとも１つの試験片容器、少なくとも１つの包装（１３６）、からなる群から選択される、請求項１～６のいずれか一項に記載の較正方法（１１０）。
8. 前記モバイルデバイス（１１４）の前記照明源（１１０）が、前記モバイルデバイス（１１４）に組み込まれた少なくとも１つの発光ダイオードを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の較正方法（１１０）。
9. ステップａ）（１１８）におけるキャプチャが、１秒未満の時間枠で、好ましくは０．５秒未満の時間枠で、より好ましくは０．１秒未満の時間枠で行われる、請求項１～８のいずれか一項に記載の較正方法（１１０）。
10. モバイルデバイス（１１４）のカメラ（１１２）を使用することによってサンプル中の分析物を検出するための検出方法（１１５）であって、
    ｉ）請求項１～９のいずれか一項に記載の較正方法を使用することによって前記カメラ（１１２）を較正することと、
    ｉｉ）前記サンプル中の前記分析物を検出するための少なくとも１つの試験片（１３４）を提供することであって、前記試験片（１３４）は、前記分析物の存在下で光学的検出反応を実行するための少なくとも１つの試験化学物質を含む少なくとも１つの試験フィールド（１３２）を有する、提供することと、
    ｉｉｉ）前記試験片（１３４）の前記試験フィールド（１３２）に少なくとも１つのサンプルを適用することと、
    ｉｖ）ユーザに、前記試験フィールド（１３２）が少なくとも部分的に前記標的領域（１３０）に位置するように、前記カメラ（１１２）に対して前記試験片（１３４）を配置するための視覚的表示（１５０）を提供すること、
    ｖ）前記カメラ（１１２）を使用することにより、前記試験フィールド（１３４）の少なくとも１つの画像をキャプチャすることであって、前記キャプチャ中に、前記モバイルデバイス（１１４）の前記照明源（１２０）がオンになる、キャプチャすることと、
    ｖｉ）ステップｖ）でキャプチャされた前記画像から、前記サンプル中の分析物濃度を決定すること、
    を含む検出方法（１１５）。
11. ステップｖｉ）が、前記試験片（１３４）の前記試験フィールド（１３２）上のスポットの色を分析することを含み、前記スポットが少なくとも部分的に前記サンプルを含む、請求項１０に記載の検出方法（１１５）。
12. コンピュータプログラムがコンピュータ上またはコンピュータネットワーク上、特に前記モバイルデバイス（１１４）のプロセッサ上で実行されている間に、請求項１に記載の較正方法の方法ステップａ）、ｂ）およびｃ）のうちの１つまたは複数を実行するためのプログラム手段を含むコンピュータプログラム。
13. コンピュータプログラムがコンピュータ上またはコンピュータネットワーク上、特に前記モバイルデバイス（１１４）のプロセッサ上で実行されている間に、請求項１０または１１に記載の検出方法（１１５）の方法ステップｉ）、ｉｖ）およびｖｉ）のうちの１つまたは複数を実行するためのプログラム手段を含むコンピュータプログラム。
14. モバイルデバイス（１１４）であって、
    －少なくとも１つのカメラ（１１２）と、
    －少なくとも１つの照明源（１２０）と、
    －較正方法を参照する請求項１～９のうちのいずれか一項に記載の前記較正方法（１１０）を実行するためのプログラム手段を含む、少なくとも１つのプロセッサ（１４２）と、を備えたモバイルデバイス（１１４）。
15. 前記プロセッサ（１４２）が、検出方法を参照する請求項１０または１１に記載の検出方法（１１５）を実行するためのプログラム手段をさらに備える、請求項１４に記載の前記モバイルデバイス（１１４）。