JP2023504554A

JP2023504554A - 調整可能な発光ダイオード源のその場での最適化のためのシステムおよび方法

Info

Publication number: JP2023504554A
Application number: JP2022533551A
Authority: JP
Inventors: タジク・ショーナ; ズリムセック・アリッサ; ゴマ―・ヘザー; ワン・ジハン; トレッド・パトリック・ジェイ
Original assignee: ケムイメージコーポレーション
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2023-02-03
Also published as: KR20220104817A; EP4070055A4; BR112022010666A2; WO2021113660A1; US20230035060A1; US11982568B2; US11307095B2; EP4070055A1; CN115003995A; US20210172798A1

Abstract

調整可能な発光ダイオード源のその場での最適化のためのシステムおよび方法が、本明細書に開示される。動作中、システムおよび方法は、画像センサからリアルタイムフィードバックを取得し、そのフィードバックは、調整可能なＬＥＤを調整するために使用される。調整可能なＬＥＤを調整することによって、ＬＥＤスペクトル出力の最良値が、画像センサからのフィードバックに基づいて選択され得、改善されたコントラストを有する画像が得られる。あるいは、許容可能なコントラストを有する画像を取得する時間が短縮される。

Description

開示の内容

〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２０１９年１２月４日に出願された米国仮特許出願第６２／９４３，３１６号の優先権を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

〔背景〕
分光イメージングは、デジタルイメージングと光学分光技術を組み合わせたもので、ラマン散乱、蛍光、フォトルミネセンス、レーザー誘起ブレークダウン、紫外、可視、赤外吸収分光法を含むことができる。物質の化学分析に適用される場合、分光イメージングは化学イメージングとも呼ばれる。分光（すなわち、化学）イメージングを行う器具は、典型的には、照明源、画像収集光学機器、焦点面アレイイメージング検出器、イメージングスペクトロメータを含む。

サンプルの分光イメージングは、一般に、２つの方法のうちの１つによって実施される。１つ目では、点光源照明をサンプルに対して使用して、照明されたエリアの各点におけるスペクトルを測定することができる。２つ目では、スペクトルが、音響光学チューナブルフィルタ（ＡＯＴＦ）、多重共役チューナブルフィルタ（multi-conjugate tunable filter）（ＭＣＦ）、または液晶チューナブルフィルタ（ＬＣＴＦ）など、電子的に調整可能な光学イメージングフィルタを用いて同時にサンプルを包含するエリア全体にわたり収集され得る。ここで、このような光学フィルタにおける有機材料は、印加された電圧によって活発に整列されて、所望の帯域通過および透過関数を生成する。画像の各ピクセルで得られたスペクトルは、ハイパースペクトル画像と呼ばれる複雑なデータセットを形成する。ハイパースペクトル画像は、多くの波長での強度値、または画像内の各ピクセル要素の波長依存性を包含し得る。計量化学技術などの多変量ルーチンが、スペクトルを分類に変換するために、使用され得る。

コンフォーマルフィルタは、ターゲットと背景物質との間の最適な区別を見つけるために、その場での最適化を提供するために利用されてきた。しかしながら、ライブシーンの画像センサによって生成されるリアルタイムフィードバックによって駆動される調整可能な発光ダイオード（ＬＥＤ）源のその場での最適化を行うことができるシステムおよび方法に対する必要性が存在する。

〔概要〕
本開示の一態様は、画像センサから少なくとも第１のデータセットを受信することを含む方法に関する。第１のデータセットは、複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源を用いたサンプルの照明に基づいて、画像センサによって収集される。第１のデータセットは、第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態に関連する。スコア画像データセットが、第１のデータセットに基づいて生成される。スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかが判定される。スコア画像データセットが許容範囲を満たす場合、テストデータのセットがスコア画像データセットに基づいて生成される。

本開示の別の態様は、複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源を用いて、調整可能な発光ダイオード源の第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態でサンプルを照明して、相互作用光子の第１のセットを生成することを含む、方法に関する。相互作用光子の第１のセット（the first set on interacted photons）を表す第１のデータセットが生成される。スコア画像データセットが、第１のデータセットに基づいて生成される。スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかが判定される。スコア画像データセットが許容範囲を満たす場合、テストデータのセットがスコア画像データセットに基づいて生成される。

本開示のさらなる態様は、プロセッサと、プロセッサと動作可能に通信する非一時的なプロセッサ可読記憶媒体と、を含むシステムに関する。記憶媒体は、１つ以上のプログラミング命令を含み、これが実行されると、プロセッサは、画像センサから少なくとも第１のデータセットおよび第２のデータセットを受信することを実行する。第１および第２のデータセットは、複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源を用いたサンプルの照明に基づいて、画像センサによって収集される。第１のデータセットおよび第２のデータセットは、それぞれ、調整可能な発光ダイオード源の第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態および第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態に関連する。スコア画像データセットは、第１および第２のデータセットに適用される光学計算に基づいて生成される。スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかが判定される。スコア画像データセットが許容範囲を満たす場合、テストデータのセットがスコア画像データセットに基づいて生成される。

本開示のさらに別の態様は、複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源と、画像センサと、プロセッサ、およびプロセッサと動作可能に通信する非一時的なプロセッサ可読記憶媒体を含むコンピューティングデバイスと、を含むシステムに関する。記憶媒体は、１つ以上のプログラミング命令を含み、これが実行されると、プロセッサは、画像センサから少なくとも第１のデータセットおよび第２のデータセットを受信することを実行する。第１および第２のデータセットは、調整可能な発光ダイオード源を用いたサンプルの照明に基づいて、画像センサによって収集される。第１のデータセットおよび第２のデータセットは、それぞれ、調整可能な発光ダイオード源の第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態および第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態に関連する。スコア画像データセットが、第１および第２のデータセットに適用される光学計算に基づいて生成される。スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかが判定される。スコア画像データセットが許容範囲を満たす場合、テストデータのセットがスコア画像データセットに基づいて生成される。

一実施形態では、方法があり、これは：画像センサから少なくとも第１のデータセットを受信することであって、第１のデータセットは、複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源を用いたサンプルの照明に基づいて画像センサによって収集され、第１のデータセットは、第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態と関連する、ことと；第１のデータセットに基づいてスコア画像データセットを生成することと；スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することと；スコア画像データセットが許容範囲を満たす場合に、スコア画像データセットに基づいてテストデータのセットを生成することと、を含む。

別の実施形態では、本方法は、テストデータのセットを分析して、サンプルの少なくとも１つの特性を判定することをさらに含む。

別の実施形態では、少なくとも１つの特性は、サンプル中の分析物の存在、サンプル中の分析物の不在、分析物の分類、分析物の非分類、または分析物の濃度の１つ以上を含む。

別の実施形態において、第１のデータセットは、第１の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第１のセットを表す。

別の実施形態において、相互作用光子の第１のセットおよび相互作用光子の第２のセットは、サンプルによって吸収された光子、サンプルから反射した光子、サンプルによって散乱した光子、またはサンプルによって放出された光子の１つ以上を含む。

別の実施形態において、テストデータのセットは、サンプルと背景物質との間の視覚的コントラストを提供する。

別の実施形態では、方法は、画像センサから第２のデータセットを受信することをさらに含み、第２のデータセットは、調整可能な発光ダイオード源を用いたサンプルの照明に基づいて画像センサによって収集され、第２のデータセットは、調整可能な発光ダイオード源の第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態に関連し；スコア画像データセットを生成することは、第１のデータセットおよび第２のデータセットに基づき、第１のデータセットおよび第２のデータセットに光学計算を適用することを含む。

別の実施形態では、第２のデータセットは、第２の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第２のセットを表す。

別の実施形態では、相互作用光子の第２のセットは、サンプルによって吸収された光子、サンプルから反射した光子、サンプルによって散乱した光子、サンプルによって放出された光子、またはサンプルを透過した光子の１つ以上を含む。

別の実施形態では、第１のデータセットは第１の画像（Ｔ１）を含み、第２のデータセットは第２の画像（Ｔ２）を含み、光学計算は、Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ１－Ｔ２、Ｔ１＊Ｔ２、Ｔ１／Ｔ２、またはそれらの組み合わせの１つ以上を含む。

別の実施形態では、この方法は、データのスコア画像セットが許容範囲を満たさないことに応答して、少なくとも１つの追加の同調状態について受信、生成、および判定ステップを繰り返すことをさらに含む。

別の実施形態では、繰り返すことは、許容範囲が満たされるまで実行される。

別の実施形態では、繰り返すことは、予め決められた回数または予め決められた時間にわたり実行される。

別の実施形態では、許容範囲は、少なくとも１つの性能指数を含む。

別の実施形態では、少なくとも１つの性能指数は、受信者動作特性曲線下面積（ＡＵＲＯＣ）、検量線標準誤差（ＳＥＣ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、フィッシャーコントラスト比（Fisher contrast ratio）、予測の標準誤差（ＳＥＰ）、または光スループット（％Ｔ）の１つ以上を含む。

別の実施形態では、調整可能な発光ダイオード源は、光の帯域に対応する複数のチャネルを有し、複数のチャネルの各組み合わせは、複数の同調状態のうちの１つに対応する。

一実施形態では、方法があり、これは：複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源を用いて、調整可能な発光ダイオード源の第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態でサンプルを照明し、相互作用光子の第１のセットを生成することと；相互作用光子の第１のセットを表す第１のデータセットを生成することと；第１のデータセットに基づいてスコア画像データセットを生成することと；スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することと；スコア画像データセットが許容範囲を満たす場合に、スコア画像データセットに基づいてテストデータのセットを生成することと、を含む。

別の実施形態では、第１のデータセットは、第１の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第１のセットを表す。

別の実施形態では、相互作用光子の第１のセットは、サンプルによって吸収された光子、サンプルから反射した光子、サンプルによって散乱した光子、またはサンプルによって放出された光子の１つ以上を含む。

別の実施形態では、テストデータのセットは、サンプルと背景物質との間の視覚的コントラストを提供する。

別の実施形態では、方法は、調整可能な発光ダイオード源を用いて、調整可能な発光ダイオード源の第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態でサンプルを照明して、相互作用光子の第２のセットを生成することと；相互作用光子の第２のセットを表す第２のデータセットを生成することと、をさらに含み、スコア画像データセットを生成することは、第１のデータセットおよび第２のデータセットに適用される光学計算に基づいている。

別の実施形態では、方法は、データのスコア画像セットが許容範囲を満たさないことに応答して、少なくとも１つの追加の同調状態について受信、生成、および判定ステップを繰り返すことをさらに含む。

別の実施形態では、少なくとも１つの性能指数は、受信者動作特性曲線下面積（ＡＵＲＯＣ）、検量線標準誤差（ＳＥＣ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、フィッシャーコントラスト比、予測の標準誤差（ＳＥＰ）、または光スループット（％Ｔ）の１つ以上を含む。

一実施形態では、システムがあり、これは：プロセッサと、プロセッサと動作可能に通信している非一時的なプロセッサ可読記憶媒体と、を含み、記憶媒体は、１つ以上のプログラミング命令を含み、これが実行されると、プロセッサは、以下の：画像センサから少なくとも第１のデータセットおよび第２のデータセットを受信することであって、第１および第２のデータセットは、複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源を用いたサンプルの照明に基づいて画像センサによって収集され、第１のデータセットおよび第２のデータセットは、それぞれ、調整可能な発光ダイオード源の第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態および第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態と関連する、ことと；第１および第２のデータセットに適用される光学計算に基づいてスコア画像データセットを生成することと；スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することと；スコア画像データセットが許容範囲を満たす場合に、スコア画像データセットに基づいてテストデータのセットを生成することと、を実行する。

別の実施形態では、記憶媒体は、少なくとも１つの追加のプログラミング命令を含み、これが実行されると、プロセッサは、以下の：テストデータのセットを分析して、サンプルの少なくとも１つの特性を判定することを実行する。

別の実施形態では、第１のデータセットは、第１の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第１のセットを表し、第２のデータセットは、第２の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第２のセットを表す。

別の実施形態では、相互作用光子の第１のセットおよび相互作用光子の第２のセットは、サンプルによって吸収された光子、サンプルから反射した光子、サンプルによって散乱した光子、サンプルによって放出された光子、またはサンプルを透過した光子の１つ以上を含む。

別の実施形態では、記憶媒体は、少なくとも１つの追加のプログラミング命令を含み、これが実行されると、プロセッサは、以下の：データのスコア画像セットが許容範囲を満たさないことに応答して、少なくとも１つの追加の同調状態について受信、生成、および判定ステップを繰り返すことを実行する。

別の実施形態では、調整可能な発光ダイオードは、光の帯域に対応する複数のチャネルを有し、複数のチャネルの各組み合わせは、複数の同調状態のうちの１つに対応する。

一実施形態では、システムがあり、これは：複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源と；画像センサと；プロセッサ、およびプロセッサと動作可能に通信する非一時的なプロセッサ可読記憶媒体を含む、コンピューティングデバイスと、を含み、記憶媒体は、１つ以上のプログラミング命令を含み、これが実行されると、プロセッサは、以下の：画像センサから少なくとも第１のデータセットおよび第２のデータセットを受信することであって、第１および第２のデータセットは、サンプルの照明に基づいて画像センサによって収集され、第１のデータセットおよび第２のデータセットは、それぞれ、調整可能な発光ダイオード源の第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態および第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態と関連する、ことと；第１および第２のデータセットに適用される光学計算に基づいてスコア画像データセットを生成することと；スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することと；スコア画像データセットが許容範囲を満たす場合に、スコア画像データセットに基づいてテストデータのセットを生成することと、を実行する。

明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、書面の説明とともに、本発明の原理、特性、および特徴を説明するのに役立つ。

ある実施形態による調整可能な発光ダイオード源を用いて分析物を評価するためのシステムを示す。ある実施形態による例示的な分析物分析コンピューティングデバイスを示す。調整可能な発光ダイオード源を用いて分析物を評価するための最適化プロセスの例示的な方法のフローチャートを示す。

〔詳細な説明〕
本開示は、記述された特定のシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品に限定されるものではない。これらは変化し得るからである。説明で使用される用語は、特定のバージョンまたは実施形態を説明する目的のものにすぎず、範囲を限定することを意図していない。

本文書で使用される単数形「１つの（a）」、「１つの（an）」、および「その（the）」は、文脈上明らかに異なることが指示されない限り、複数形の参照物を含む。特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本開示のいかなる内容も、本開示に記載された実施形態が、先行発明によりかかる開示に先行する権利を有しないことを認めるものとして解釈されるべきではない。本文書で使用される用語「含む」は、「含むが限定されない」ことを意味する。

以下に説明する実施形態は、網羅的であること、または、以下の詳細な説明に開示される正確な形態に教示を限定することを意図していない。むしろ、実施形態は、当業者が本教示の原理および実践を認識し、理解できるように選択され、説明される。

本開示は、照明光子でサンプルを照明し、カメラチップによってサンプルから相互作用光子を収集し、カメラチップによって収集および撮像された相互作用光子から２つ以上のサンプル画像を生成し、ターゲットスコア画像を生成するように２つ以上のサンプル画像を融合するように設計された、システム、方法およびコンピュータプログラム製品を企図する。ターゲットスコア画像は、２つ以上のサンプル画像を融合するように、２つ以上のサンプル画像に数学演算を適用することによって生成される。ターゲットスコア画像は、相互作用光子から形成される２つ以上のサンプル画像のうちのいずれか１つで可能であるよりも大きなコントラストおよび情報を有する。本開示のさらなる詳細は、以下に提供される。

図１を参照すると、調整可能な発光ダイオード（ＬＥＤ）源１０１を使用して分析物（図示せず）を評価するためのシステム１００が図示されている。この実施例では、システム１００は、調整可能なＬＥＤ源１０１、画像センサ１０４、および分析物分析コンピューティングデバイス１０７を含むが、システム１００は、追加の光学機器を含む他の組み合わせで他のタイプおよび／または数の要素を含むことができる。このシステムは、ライブシーンから画像センサによって生成されるリアルタイムフィードバックを用いて、ターゲットと背景物質の区別をその場で最適化することを可能にする。

この実施例では、調整可能なＬＥＤ源１０１は、サンプル１０６を照明するための照明源として使用されるが、他の実施例では、他の調整可能な光源が照明のために採用され得る。調整可能なＬＥＤ源１０１は、後述するように、複数の同調状態を有する。複数の同調状態の各々は、調整可能なＬＥＤ源の複数の照明スペクトルに対応する。

調整可能なＬＥＤ源１０１の一例は、光の帯域にそれぞれが対応する３２個のＬＥＤチャネル（図１において１０３として示されている）を含むが、他の数のチャネルを有する他の供給源も利用することができる。ＬＥＤチャネル１０３の数は３２チャネルであるとしてここでは説明されているが、チャネルの数は限定されない。いくつかの実施形態では、ＬＥＤチャネルの数は、２チャネル、１０チャネル、２０チャネル、もしくは４０チャネル、または２～４０チャネルの任意の数のチャネル、または上記のうちの１つ以上を含む任意の範囲である。いくつかの実施形態では、２つ以上のＬＥＤチャネル、または２～４０個のＬＥＤチャネルがある。各チャネルは、０（すなわち、光出力なし）から１（すなわち、最大光出力）の範囲の設定を有し得る。チャネル１０３は、０～１の設定範囲の間で、有限量の精度で調整可能である。３２チャネルの設定の各組み合わせは、固有の照明スペクトルに対応する、調整可能なＬＥＤ源１０１の複数の同調状態のうちの１つを含む。一実施例では、調整可能なＬＥＤ源の３２チャネルの設定は、分析物分析コンピューティングデバイス１０７によって提供され得るが、他の実施例では、設定は、分析物分析コンピューティングデバイス１０７からのフィードバックに基づいて調整可能なＬＥＤ光源１０１に関連する制御ユニット１０２によって設定されてもよい。さらなる実施例では、制御ユニット１０２および分析物分析コンピューティングデバイス１０７は、単一のデバイスであってもよい。一実施例では、取得された画像におけるターゲット分析物と背景物質との間の最適な区別を判定するために、以下に説明する例示的な方法を用いて、調整可能なＬＥＤ源の１つ以上の同調状態を判定することができる。

画像センサ１０４は、調整可能なＬＥＤ源１０１からの照明に基づいてサンプル１０６から相互作用光子１０５を収集するように位置付けられる。一実施例では、相互作用光子１０５は、調整可能なＬＥＤ源１０１のチャネル１０３が調整されて調整可能なＬＥＤ源１０１の異なる同調状態を提供する際に、リアルタイムで収集される。一例として、画像センサ１０４は、ＣＣＤ検出器、ＩｎＧａＡｓ検出器、ＣＭＯＳ検出器、ＩｎＳｂ検出器、ＭＣＴ検出器、またはそれらの組み合わせなどの１つ以上の撮像デバイスを含むことができるが、他のタイプおよび／または数の画像センサが採用されてもよい。相互作用光子を画像センサ上に向けるために、ミラーおよび／またはレンズなどの１つ以上の光学機器が利用されてもよい。相互作用光子１０５は、サンプルによって吸収される光子、サンプルから反射される光子、サンプルによって散乱される光子、またはサンプルによって放出される光子の１つ以上を含む。

画像センサ１０４は、サンプルの照明に基づいて１つ以上のデータセットを生成するように構成される。一実施例では、画像センサ１０４は、調整可能なＬＥＤ源の第１の同調状態および調整可能なＬＥＤ源の第２の同調状態にそれぞれ関連する第１のデータセットおよび第２のデータセットを生成するが、画像センサは、様々な同調状態に関連する他の数のデータセットを生成してもよい。この実施例では、データセットの各々は、上述したように、調整可能なＬＥＤ源のチャネルの設定に基づく照明スペクトルと関連する。

ここで図２を参照すると、分析物分析コンピューティングデバイス１０７は、調整可能なＬＥＤ源および画像センサ（両方とも図示せず）に結合される。本システムの分析物分析コンピューティングデバイス１０７は、目的の分析物と背景物質との間の最適な区別を提供するために、調整可能なＬＥＤ光源の最適な同調状態を判定することを含む、任意の数の機能を実行することができる。分析物分析コンピューティングデバイス１０７は、画像センサから受信した１つ以上のデータセットに基づいて、ライブシーンのリアルタイムフィードバックを提供する。本実施例における分析物分析コンピューティングデバイスは、バス１１１によって互いに結合された、プロセッサ１０９、メモリ１１３、および通信インターフェース１１０を含むが、分析物分析コンピューティングデバイス１０７は、他の実施例において他の構成で他のタイプまたは数の要素を含むことができる。一例として、分析物分析コンピューティングデバイスは、アナログ－デジタル変換器などの画像分析のための他の電子機器を含むことができる。

分析物分析コンピューティングデバイスのプロセッサは、本明細書で説明および例示した任意の数の機能のために、分析物分析コンピューティングデバイスのメモリに格納されたプログラム命令を実行することができる。分析物分析コンピューティングデバイスのプロセッサは、例えば、１つ以上の処理コアを有する１つ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）または汎用プロセッサを含むことができるが、他のタイプのプロセッサも使用することが可能である。

分析物分析コンピューティングデバイスのメモリは、本明細書で説明および例示したような本技術の１つ以上の態様のためにこれらのプログラム命令を格納するが、プログラム命令の一部または全部は、他の場所に格納され得る。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、フラッシュメモリ、および／またはプロセッサに結合される磁気、光学、もしくは他の読み取りおよび書き込みシステムによって読み取りおよび書き込みが行われる他の任意のコンピュータ可読媒体などの、様々な異なるタイプのメモリ記憶デバイスを、メモリに使用することが可能である。

したがって、分析物分析コンピューティングデバイスのメモリは、１つ以上のモジュールを格納することができ、これは、コンピュータ実行可能命令を含み得、これが、分析物分析コンピューティングデバイスによって実行されると、分析物分析コンピューティングデバイスは、例えば、画像センサから受信した１つ以上のデータセットなどの通信および／またはその内容を送信するか、受信するか、または別様に処理するなどの動作を実行し、かつ、以下で図３を参照して説明および図示される他の動作を実行する。モジュールは、他のモジュールのコンポーネントとして実装することができる。さらに、モジュールは、アプリケーション、オペレーティングシステムの拡張機能、プラグインなどとして実装することができる。

この特定の実施例では、分析物分析コンピューティングデバイス１０７のメモリ１１３は、画像処理モジュール１１２を含む。本実施例における画像処理モジュール１１２は、画像センサから１つ以上のデータセットを受信し、そこから合成画像を生成し最適化するように構成される。画像処理モジュールは、採用された照明スペクトルに基づいて、目的の分析物と背景物質との間の最適なコントラストを判定するための、以下に説明するような計算手法を適用することができる。いくつかの実施例における画像処理モジュールの動作は、図３を参照して後でより詳細に説明および例示される。

再び図２を参照すると、分析物分析コンピューティングデバイス１０７の通信インターフェース１１０は、分析物分析コンピューティングデバイス１０７と画像センサと調整可能なＬＥＤ光源との間を動作的に結合し、これらの間で通信するが、分析物分析コンピューティングデバイスは、他のデバイスと通信してもよい。これらの実施例では、分析物分析コンピューティングデバイス、画像センサ、および調整可能なＬＥＤ光源は、例えば、直接的な有線接続または通信ネットワーク１０８によって互いに結合されるが、他のタイプの接続または構成も使用することが可能である。

ほんの一例として、接続および／または通信ネットワークは、ＴＣＰ／ＩＰｏｖｅｒＥｔｈｅｒｎｅｔおよび業界標準のプロトコルを使用するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を含むことができるが、他のタイプまたは数のプロトコルまたは通信ネットワークが使用され得る。本実施例における通信ネットワークは、例えば、イーサネットベースのパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）などを含む、任意の適切なインターフェース機構およびネットワーク通信技術を採用することができる。

分析物分析コンピューティングデバイスは、この実施例では単一のデバイスを含むものとして図示されているが、他の実施例における分析物分析コンピューティングデバイスは、本技術の１つ以上のステップを実施する１つ以上のプロセッサ（各プロセッサが１つ以上の処理コアを有する）をそれぞれが有する複数のデバイスを含むことができる。これらの実施例では、デバイスの１つ以上は、専用の通信インターフェースまたはメモリを有することができる。あるいは、デバイスの１つ以上は、分析物分析コンピューティングデバイスに含まれる１つ以上の他のデバイスのメモリ、通信インターフェース、または他のハードウェアもしくはソフトウェアコンポーネントを利用することができる。さらに、一緒になって分析物分析コンピューティングデバイスを構成するデバイスの１つ以上（他の実施例では、スタンドアロンデバイスであるか、または１つ以上の他のデバイスもしくは装置と統合され得る。一実施例では、分析物分析コンピューティングデバイスの１つ以上の態様は、仮想デバイスによって実行され得る。

分析物分析コンピューティングデバイスなど、システムに描かれたコンポーネントの１つ以上は、同じ物理的マシン上の仮想インスタンスとして動作するように構成され得る。言い換えれば、分析物分析コンピューティングデバイスは、接続および／または通信ネットワークを通じて通信する別々のデバイスとしてではなく、同じ物理デバイス上で動作してもよい。

さらに、２つ以上のコンピューティングシステムまたはデバイスを、任意の実施例のシステムまたはデバイスのいずれか１つに置き換えることができる。したがって、冗長性および複製などの分散処理の原理および利点も、実施例のデバイスおよびシステムの堅牢性および性能を高めるために、所望に応じて実施することができる。

実施例はまた、本明細書の実施例によって説明および例示されるような、本技術の１つ以上の態様のための、分析物分析コンピューティングデバイスのメモリ内などの、命令が格納された１つ以上の非一時的なコンピュータ可読媒体として具現化されてもよい。いくつかの実施例における命令は、実行可能コードを含み、これが、分析物分析コンピューティングデバイスのプロセッサなどの１つ以上のプロセッサによって実行されると、プロセッサは、本明細書で説明および例示する本技術の実施例の方法を実施するために必要なステップを実行する。

より具体的に図３を参照すると、調整可能なＬＥＤ源を含む図１のシステムを使用して分析物を評価するための例示的な方法のフローが示されている。例示的な方法は、サンプル中のターゲット分析物と背景物質との間の区別を提供するための、調整可能なＬＥＤ光源の１つ以上の最適な同調状態を判定することを可能にする。

まず、調整可能なＬＥＤ源を用いてサンプルを照明する。サンプルは、ブロック３０１において、第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態で照明される。この実施例では、第１の同調状態は、２つ以上のチャネルの設定の組み合わせによって定義される。第１の同調状態におけるサンプルの照明は、画像センサによって収集される相互作用光子の第１のセットを生成する。一実施例では、第１の同調状態は、目的の分析物に関連する第１の照明スペクトルに基づいて選択される。第１の同調状態は、いくつかの播種方法を用いて判定されてもよい。一実施例では、第１の同調状態は、ランダムなシード点を用いて選択されてもよい。シード点はまた、リアルタイムで探索空間を粗くサンプリングし（すなわち、いくつかの同調状態においてデータセットまたは画像を収集することによる）、それぞれについて所望の性能指数を計算し、最適化方法のシード点として最も性能の良い同調状態を選択することによって、選択されてもよい。別の実施例では、シード点は、スペクトルライブラリベースの訓練方法の結果から選択され得る。例えば、判別ベクトルを作成し、そのベクトルのポジティブローブとネガティブローブ（positive and negative lobes）のスペクトル形状を最もよく模倣するＬＥＤ設定を決定することができる。この実施例では、判別ベクトルは、部分最小二乗判別分析（ＰＬＳＤＡ）を含む様々な方法から判定することができる。別の実施例では、回帰ベクトルが、部分最小二乗回帰を使用して作成され得、シード点は、その結果から選択され得る。さらに別の実施例では、例えばルックアップテーブルを用いて、ＬＥＤ同調状態スペクトルプロファイルを、ターゲットおよび背景物質の既知のスペクトルプロファイルにスペクトル的にマッチングさせることによって、シード点が選択される。

次に、ブロック３０２に示すように、第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態で、調整可能なＬＥＤ光源を使用してサンプルを照明する。第２の同調状態を提供するために、調整可能なＬＥＤ光源の設定は、調整可能なＬＥＤ光源の２つ以上のチャネルを調整することによって変更され、第２の同調状態が生成される。第２の同調状態におけるサンプルの照明は、ブロック３０３に示すように、画像センサによって収集される相互作用光子の第２のセットを生成する。一実施例では、サンプルは、広視野照明を使用して、上記の両方の照明で照明される。

画像センサは、ブロック３０４に示すように、相互作用光子の第１のセットを表す第１のデータセットと、相互作用光子の第２のセットを表す第２のデータセットと、を生成する。第１のデータセットおよび第２のデータセットは、調整可能なＬＥＤ光源の２つの別個の同調状態に基づくデータを提供し、これにより、変数の最適化が可能になる。変数の数は、生成された照明スペクトルに関して、ＬＥＤチャネルの数の２倍に相当する。変数の数は、ＬＥＤチャネルを、最大光出力の「オン」と光出力なしの「オフ」である２つの状態に回すことを指す。最適化はまた、ＬＥＤチャネルの最小および最大光出力間で有限量の精度を含むように最適化変数の数を増加させる可変強度レベルに個々のＬＥＤチャネルを調整することを含むことができる。データセットは、ＩＲデータセット、ＶＩＳデータセット、ＵＶデータセット、ＶＩＳ－ＮＩＲデータセット、または蛍光データセットのうちの少なくとも１つを含むことができる。一実施例では、データセットは、少なくとも１つのスペクトル画像を含み得る。このスペクトル画像は、画像の各ピクセルがその場所での目的の分析物の強度測定値である画像を含み得る。第１のデータセットおよび第２のデータセットは、例示的な方法に従ったさらなる処理のために分析物分析コンピューティングデバイスに提供されるが、例示的な方法は、調整可能なＬＥＤ光源の追加の同調状態に基づく追加のデータセットを使用して実行されてもよい。

次に、分析物分析コンピューティングデバイスは、ブロック３０５において、少なくとも第１および第２のデータセットを画像センサから受信する。データセットは、調整可能なＬＥＤ光源の設定が調節される際に、分析物分析コンピューティングデバイスによって画像センサからリアルタイムで受信される。したがって、分析物分析コンピューティングデバイスは、ライブシーンの、画像センサによって得られたデータに関するリアルタイムフィードバックを提供することが可能である。

分析物分析コンピューティングデバイスは、ブロック３０６において、第１および第２のデータセットに適用される光学計算に基づいてスコア画像データセットを生成するが、他の実施例では、分析物分析コンピューティングデバイスは、単一のデータセットに基づいてスコア画像データセットを生成することが可能である。一実施例では、第１および第２のデータセットは、それぞれ画像Ｔ１およびＴ２を含む。分析物分析コンピューティングデバイスは、一例として、Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ１－Ｔ２、Ｔ１＊Ｔ２、Ｔ１／Ｔ２、またはそれらの組み合わせの１つ以上を含む、Ｔ１およびＴ２に対する任意の光学計算を用いてスコア画像データセットを生成することができる。当技術分野で知られている他の光学計算も適用することができ、本開示は、本明細書に規定されるものに限定されると解釈されるべきではない。

次に、分析物分析コンピューティングデバイスは、スコア画像データセットが許容範囲を満たすか否かを判定する。一実施例では、許容範囲は、スコア画像データセットに少なくとも１つの性能指数（ＦＯＭ）を適用することを含むが、他の許容範囲が採用されてもよい。ＦＯＭは、本明細書に記載される例示的な方法を用いて実行される最適化を導くために使用され得る数値である。少なくとも１つのＦＯＭは、例として、受信者動作特性曲線下面積（ＡＵＲＯＣ）、検量線標準誤差（ＳＥＣ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、フィッシャーコントラスト比、予測の標準誤差（ＳＥＰ）、光スループット（％Ｔ）、またはそれらの組み合わせの１つ以上を含むことが可能である。一実施例では、スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することは、監督される、すなわち、ユーザが、生成された画像内のターゲット領域と背景領域とを選択する。画像中のユーザが選択した領域は、ＦＯＭの許容範囲を満たす必要がある。

分析物分析コンピューティングデバイスが、許容範囲が満たされていないと前のステップで判定した場合、いいえ（NO）分岐が取られ、分析コンピューティングデバイスが調整可能なＬＥＤ源の２つの照明状態に基づくデータを受信すること、スコア画像データセットを生成すること、スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することを含む、上記ステップが、少なくとも１つの追加の同調状態でのサンプルの照明のために繰り返される。少なくとも１つの追加の同調状態は、ほんの一例として、ネルダーミード法を含む任意の数の最適化アルゴリズムを使用して選択することができる。他の実施例では、参照により開示が全体として本明細書に組み込まれる、Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ，Ｋ，“ＡＭｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅＳｏｌｕｔｉｏｎｏｆＣｅｒｔａｉｎＮｏｎ－ＬｉｎｅａｒＰｒｏｂｌｅｍｓｉｎＬｅａｓｔＳｑｕａｒｅｓ，” ＱｕａｒｔｅｒｌｙｏｆＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，２（２），１６４－１６８（１９４４）；Ｍａｒｑｕａｒｄｔ，Ｄ．Ｗ，“ＡｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＬｅａｓｔ－ＳｑｕａｒｅｓＥｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆＮｏｎｌｉｎｅａｒＰａｒａｍｅｔｅｒｓ，” ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＩｎｄｕｓｔｒｉａｌａｎｄＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，１１（２），４３１－４４１（１９６３）；Ｓｃｈｎａｂｅｌ，Ｒ．Ｂ．， “ＮｕｍｅｒｉｃａｌＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＵｎｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄＮｏｎｌｉｎｅａｒＥｑｕａｔｉｏｎｓ，” Ｖｏｌ．１６，Ｓｉａｍ（１９６３）に開示されるアルゴリズムが、採用され得る。別の実施例では、粒子群のような集団アルゴリズムが採用されてもよい。一実施例では、サンプルは、２つの異なる同調状態で照明され得る。このプロセスは、生成されたスコア画像データセットが閾値レベルを満たすまで繰り返されてもよい。別の実施例では、例示的な最適化方法は、予め決められた回数または予め決められた時間にわたり実行される。

分析コンピューティングデバイスが、許容範囲が満たされたと判定した場合（または、プロセスが、予め設定された期間にわたり、予め決められた反復回数にわたり完了した場合）、はい（YES）分岐が取られる。次に、分析物分析コンピューティングデバイスは、ブロック３０７に示すように、スコア画像データセットに基づいてテストデータのセットを生成する。

生成されたテストデータのセットは、次に、ブロック３０８において、分析物分析コンピューティングデバイスによって分析されて、サンプルの少なくとも１つの特性を判定することができる。少なくとも１つの特性は、例として、サンプル中の分析物の存在、サンプル中の分析物の不在、分析物の分類、分析物の非分類、または分析物の濃度の１つ以上を含み得る。一実施例では、テストデータのセットは、本明細書に記載される例示的なプロセスを用いて最適化される、サンプルと背景物質との間の視覚的コントラストを提供する。

上記の方法は、有利には、撮像デバイスからのライブフィードバックを使用した調整可能なＬＥＤ源のその場での最適化を提供する。最適化方法は、その場でサンプルと背景物質との間の視覚的コントラストを提供するテストデータを生成するために採用されてもよい。例示的な方法は、有利には、撮像デバイスからのライブフィードバックに基づく最適化を提供する。

上記の詳細な説明において、その一部を構成する添付図面が参照される。図面において、同様の符号は、文脈で特に指示しない限り、典型的には、同様の構成要素を特定する。詳細な説明、図面、および特許請求の範囲に記載された例示的な実施形態は、限定することを意図していない。本明細書に提示された主題の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実施形態が使用され得、他の変更が行われ得る。本明細書で一般的に説明され、図に示されるような本開示の様々な特徴は、多種多様な異なる構成で配置、置換、組み合わせ、分離、および設計され得、そのすべてが本明細書で明示的に企図されることが容易に理解されるであろう。

本開示は、様々な特徴の例示として意図されている、本出願に記載された特定の実施形態に関して限定されるものではない。当業者には明らかなように、その趣旨および範囲から逸脱することなく、多くの修正および変形を行うことができる。本明細書に列挙したものに加えて、本開示の範囲内の機能的に等価な方法および装置は、前述の説明から当業者には明らかであろう。そのような修正および変形は、添付の特許請求の範囲に含まれることが意図されている。本開示は、添付の特許請求の範囲の条件と、そのような特許請求の範囲が権利を有する等価物の全範囲によってのみ、制限されることになる。本開示は、特定の方法、試薬、化合物、組成物または生物系に限定されず、それらはもちろん変化し得ることが、理解される。また、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明する目的のためだけのものであり、限定することを意図していないことを理解されたい。

本明細書における実質的に任意の複数形および／または単数形の用語の使用に関して、当業者は、文脈および／または用途に適切であるように、複数形から単数形へ、および／または単数形から複数形へ変換することができる。様々な単数形／複数形の入れ換えは、明瞭化のために本明細書に明示的に記載され得る。

一般に、本明細書、特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本文）において使用される用語は、概して「開放的な」用語として意図されることが当業者には理解されよう（例えば、用語「含む（including）」は「含むが、それに限定されない（including but not limited to）」と解釈されるべきであり、用語「有する」は「少なくとも有する」と解釈されるべきであり、用語「含む（includes）」は「含むが、それに限定されない（includes but is not limited to）」と解釈されるべきである、など）。様々な組成物、方法、および装置は、様々な構成要素またはステップを「含む」という観点から説明されているが（「含むが、それに限定されない」ことを意味すると解釈される）、組成物、方法、および装置は、様々な構成要素およびステップから「本質的になる」または「なる」こともでき、このような用語は、本質的に閉鎖的なメンバーグループを定義するものと解釈されるべきである。特定の数の導入された請求項記載が意図される場合、そのような意図は請求項に明示的に記載され、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが当業者にはさらに理解されよう。

例えば、理解を助けるものとして、以下の添付の特許請求の範囲は、請求項記載を導入するための導入句「少なくとも１つ」および「１つ以上」の使用を含むことができる。しかしながら、このような語句の使用は、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項記載の導入が、そのような導入された請求項記載を含む任意の特定の請求項を、１つのみのそのような記載を含む実施形態に制限することを意味すると解釈すべきではなく、これは、たとえ同じ請求項に、導入句「１つ以上」または「少なくとも１つ」および「ａ」または「ａｎ」等の不定冠詞が含まれていた場合であってもそのように解釈すべきでなく（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は「少なくとも１つ」または「１つ以上」を意味すると解釈すべきである）；請求項記載の導入に使用される定冠詞の使用についても同様である。

さらに、特定の数の導入された請求項記載が明示的に記載されている場合でも、当業者は、かかる記載は少なくとも記載された数を意味すると解釈すべきであることを認識するであろう（例えば、他の修飾語を伴わない「２つの記載（two recitations）」という単なる記載は、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣなどの少なくとも１つ」に類似する慣例が使用される場合、一般に、そのような構造は、当業者がその慣例を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡおよびＢを一緒に、ＡおよびＣを一緒に、ＢおよびＣを一緒に、かつ／またはＡ、Ｂ、およびＣを一緒に、などで有するシステムを含むがこれに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣなどの少なくとも１つ」に類似する慣例が使用される場合、一般に、そのような構成は、当業者がその慣例を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡおよびＢを一緒に、ＡおよびＣを一緒に、ＢおよびＣを一緒に、かつ／またはＡ、ＢおよびＣを一緒に、などで有するシステムを含むがこれに限定されない）。説明、特許請求の範囲、または図面のいずれにおいても、２つ以上の代替的な用語を提示する実質的に任意の離接的な単語および／または語句は、用語の一方、用語のいずれか、または用語の両方を含む可能性を企図すると理解されるべきであることは、当業者にはさらに理解されるであろう。例えば、「ＡまたはＢ」という語句は、「Ａ」または「Ｂ」または「ＡおよびＢ」の可能性を含むと理解されるであろう。

さらに、本開示の特徴がマーカッシュ群の観点から説明される場合、当業者は、本開示が、それによってマーカッシュ群の任意の個々のメンバーまたはメンバーのサブグループの観点からも説明されることを認識するであろう。

当業者には理解されるように、書面による説明を提供するという観点など、あらゆる目的のために、本明細書に開示されるすべての範囲は、そのあらゆる可能なサブレンジおよびサブレンジの組み合わせも包含している。任意の列挙された範囲は、同じ範囲が少なくとも等しい半分、３分の１、４分の１、５分の１、１０分の１などに分解されることを十分に説明し、可能にすると容易に認識することができる。非限定的な例として、本明細書で議論される各範囲は、下位３分の１、中間３分の１、および上位３分の１、などに容易に分解することができる。また、当業者には理解されるように、「まで」、「少なくとも」などの全ての言語は、記載された数を含み、その後、上述したようにサブレンジに分解され得る範囲を指す。最後に、当業者には理解されるように、範囲は各個別のメンバーを含む。したがって、例えば、１～３つのセルを有するグループは、１つ、２つ、または３つのセルを有するグループを指す。同様に、１～５つのセルを有するグループは、１つ、２つ、３つ、４つ、または５つのセルを有するグループを指す、などである。

上記に開示された特徴および機能、他の特徴および機能、またはその代替物の様々なものは、他の多くの異なるシステムまたはアプリケーションへと組み合わせられ得る。様々な現在予見されないかまたは予期されない代替案、修正、変形または改良が、その後、当業者によってなされ得るが、それらもそれぞれ、開示された実施形態によって包含されることが意図されている。

〔実施の態様〕
（１）方法であって、
画像センサから少なくとも第１のデータセットを受信することであって、前記第１のデータセットは、複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源を用いたサンプルの照明に基づいて、前記画像センサによって収集され、前記第１のデータセットは、第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態に関連する、ことと、
前記第１のデータセットに基づいてスコア画像データセットを生成することと、
前記スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することと、
前記スコア画像データセットが前記許容範囲を満たす場合、前記スコア画像データセットに基づいてテストデータのセットを生成することと、
を含む、方法。
（２）前記テストデータのセットを分析して、前記サンプルの少なくとも１つの特性を判定することをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
（３）前記少なくとも１つの特性は、前記サンプル中の分析物の存在、前記サンプル中の前記分析物の不在、前記分析物の分類、前記分析物の非分類、または前記分析物の濃度の１つ以上を含む、実施態様２に記載の方法。
（４）前記第１のデータセットは、前記第１の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第１のセットを表す、実施態様１に記載の方法。
（５）前記相互作用光子の第１のセットおよび前記相互作用光子の第２のセットは、前記サンプルによって吸収された光子、前記サンプルから反射した光子、前記サンプルによって散乱した光子、または前記サンプルによって放出された光子の１つ以上を含む、実施態様４に記載の方法。

（６）前記テストデータのセットは、前記サンプルと背景物質との間の視覚的コントラストを提供する、実施態様１に記載の方法。
（７）前記画像センサから第２のデータセットを受信することをさらに含み、前記第２のデータセットは、前記調整可能な発光ダイオード源を用いた前記サンプルの照明に基づいて前記画像センサによって収集され、前記第２のデータセットは、前記調整可能な発光ダイオード源の第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態に関連し、
前記スコア画像データセットを生成することは、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットに基づき、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットに光学計算を適用することを含む、実施態様１に記載の方法。
（８）前記第２のデータセットは、前記第２の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第２のセットを表す、実施態様７に記載の方法。
（９）前記相互作用光子の第２のセットは、前記サンプルによって吸収された光子、前記サンプルから反射した光子、前記サンプルによって散乱した光子、前記サンプルによって放出された光子、または前記サンプルを透過した光子の１つ以上を含む、実施態様８に記載の方法。
（１０）前記第１のデータセットは第１の画像（Ｔ１）を含み、前記第２のデータセットは第２の画像（Ｔ２）を含み、前記光学計算は、Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ１－Ｔ２、Ｔ１＊Ｔ２、Ｔ１／Ｔ２、またはそれらの組み合わせの１つ以上を含む、実施態様７に記載の方法。

（１１）前記データのスコア画像セットが前記許容範囲を満たさないことに応答して、少なくとも１つの追加の同調状態について受信、生成、および判定ステップを繰り返すことをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
（１２）前記繰り返すことは、前記許容範囲が満たされるまで実行される、実施態様１１に記載の方法。
（１３）前記繰り返すことは、予め決められた回数または予め決められた時間にわたり実行される、実施態様１１に記載の方法。
（１４）前記許容範囲は、少なくとも１つの性能指数を含む、実施態様１に記載の方法。
（１５）前記少なくとも１つの性能指数は、受信者動作特性曲線下面積（ＡＵＲＯＣ）、検量線標準誤差（ＳＥＣ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、フィッシャーコントラスト比、予測の標準誤差（ＳＥＰ）、または光スループット（％Ｔ）の１つ以上を含む、実施態様１４に記載の方法。

（１６）前記調整可能な発光ダイオード源は、光の帯域に対応する複数のチャネルを有し、前記複数のチャネルの各組み合わせは、前記複数の同調状態のうちの１つに対応する、実施態様１に記載の方法。
（１７）方法であって、
複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源を用いて、前記調整可能な発光ダイオード源の第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態でサンプルを照明し、相互作用光子の第１のセットを生成することと、
前記相互作用光子の第１のセットを表す第１のデータセットを生成することと、
前記第１のデータセットに基づいてスコア画像データセットを生成することと、
前記スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することと、
前記スコア画像データセットが前記許容範囲を満たす場合に、前記スコア画像データセットに基づいてテストデータのセットを生成することと、
を含む、方法。
（１８）前記テストデータのセットを分析して、前記サンプルの少なくとも１つの特性を判定することをさらに含む、実施態様１７に記載の方法。
（１９）前記少なくとも１つの特性は、前記サンプル中の分析物の存在、前記サンプル中の前記分析物の不在、前記分析物の分類、前記分析物の非分類、または前記分析物の濃度の１つ以上を含む、実施態様１８に記載の方法。
（２０）前記第１のデータセットは、前記第１の照明スペクトルに基づく前記相互作用光子の第１のセットを表す、実施態様１７に記載の方法。

（２１）前記相互作用光子の第１のセットは、前記サンプルによって吸収された光子、前記サンプルから反射した光子、前記サンプルによって散乱した光子、または前記サンプルによって放出された光子の１つ以上を含む、実施態様１７に記載の方法。
（２２）前記テストデータのセットは、前記サンプルと背景物質との間の視覚的コントラストを提供する、実施態様１７に記載の方法。
（２３）前記調整可能な発光ダイオード源を用いて、前記調整可能な発光ダイオード源の第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態で前記サンプルを照明して、相互作用光子の第２のセットを生成することと、
前記相互作用光子の第２のセットを表す第２のデータセットを生成することと、
をさらに含み、
前記スコア画像データセットを生成することは、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットに適用される光学計算に基づく、実施態様１７に記載の方法。
（２４）前記第２のデータセットは、前記第２の照明スペクトルに基づく前記相互作用光子の第２のセットを表す、実施態様２３に記載の方法。
（２５）前記相互作用光子の第２のセットは、前記サンプルによって吸収された光子、前記サンプルから反射した光子、前記サンプルによって散乱した光子、前記サンプルによって放出された光子、または前記サンプルを透過した光子の１つ以上を含む、実施態様２３に記載の方法。

（２６）前記第１のデータセットは第１の画像（Ｔ１）を含み、前記第２のデータセットは第２の画像（Ｔ２）を含み、前記光学計算は、Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ１－Ｔ２、Ｔ１＊Ｔ２、Ｔ１／Ｔ２、またはそれらの組み合わせの１つ以上を含む、実施態様２３に記載の方法。
（２７）前記データのスコア画像セットが前記許容範囲を満たさないことに応答して、少なくとも１つの追加の同調状態について受信、生成、および判定ステップを繰り返すことをさらに含む、実施態様１７に記載の方法。
（２８）前記繰り返すことは、前記許容範囲が満たされるまで実行される、実施態様２７に記載の方法。
（２９）前記繰り返すことは、予め決められた回数または予め決められた時間にわたり実行される、実施態様２７に記載の方法。
（３０）前記許容範囲は、少なくとも１つの性能指数を含む、実施態様１７に記載の方法。

（３１）前記少なくとも１つの性能指数は、受信者動作特性曲線下面積（ＡＵＲＯＣ）、検量線標準誤差（ＳＥＣ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、フィッシャーコントラスト比、予測の標準誤差（ＳＥＰ）、または光スループット（％Ｔ）の１つ以上を含む、実施態様３０に記載の方法。
（３２）前記調整可能な発光ダイオード源は、光の帯域に対応する複数のチャネルを有し、前記複数のチャネルの各組み合わせは、前記複数の同調状態のうちの１つに対応する、実施態様１７に記載の方法。
（３３）システムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサと動作可能に通信している非一時的なプロセッサ可読記憶媒体と、
を含み、
前記記憶媒体は、１つ以上のプログラミング命令を含み、これが実行されると、前記プロセッサは、以下の：
画像センサから少なくとも第１のデータセットおよび第２のデータセットを受信することであって、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットは、複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源を用いたサンプルの照明に基づいて前記画像センサによって収集され、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットは、それぞれ、前記調整可能な発光ダイオード源の第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態および第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態と関連する、ことと、
前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットに適用される光学計算に基づいてスコア画像データセットを生成することと、
前記スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することと、
前記スコア画像データセットが前記許容範囲を満たす場合に、前記スコア画像データセットに基づいてテストデータのセットを生成することと、
を実行する、システム。
（３４）前記記憶媒体は、少なくとも１つの追加のプログラミング命令を含み、これが実行されると、前記プロセッサは、以下の：
前記テストデータのセットを分析して、前記サンプルの少なくとも１つの特性を判定することを実行する、実施態様３３に記載のシステム。
（３５）前記少なくとも１つの特性は、前記サンプル中の分析物の存在、前記サンプル中の前記分析物の不在、前記分析物の分類、前記分析物の非分類、または前記分析物の濃度の１つ以上を含む、実施態様３４に記載のシステム。

（３６）前記第１のデータセットは、前記第１の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第１のセットを表し、前記第２のデータセットは、前記第２の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第２のセットを表す、実施態様３３に記載のシステム。
（３７）前記相互作用光子の第１のセットおよび前記相互作用光子の第２のセットは、前記サンプルによって吸収された光子、前記サンプルから反射した光子、前記サンプルによって散乱した光子、前記サンプルによって放出された光子、または前記サンプルを透過した光子の１つ以上を含む、実施態様３６に記載のシステム。
（３８）前記テストデータのセットは、前記サンプルと背景物質との間の視覚的コントラストを提供する、実施態様３３に記載のシステム。
（３９）前記記憶媒体は、少なくとも１つの追加のプログラミング命令を含み、これが実行されると、前記プロセッサは、以下の：
前記データのスコア画像セットが前記許容範囲を満たさないことに応答して、少なくとも１つの追加の同調状態について受信、生成、および判定ステップを繰り返すことを実行する、実施態様３３に記載のシステム。
（４０）前記繰り返すことは、前記許容範囲が満たされるまで実行される、実施態様３９に記載のシステム。

（４１）前記繰り返すことは、予め決められた回数または予め決められた時間にわたり実行される、実施態様３９に記載のシステム。
（４２）前記第１のデータセットは第１の画像（Ｔ１）を含み、前記第２のデータセットは第２の画像（Ｔ２）を含み、前記光学計算は、Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ１－Ｔ２、Ｔ１＊Ｔ２、Ｔ１／Ｔ２、またはそれらの組み合わせの１つ以上を含む、実施態様３３に記載のシステム。
（４３）前記許容範囲は、少なくとも１つの性能指数を含む、実施態様３３に記載のシステム。
（４４）前記少なくとも１つの性能指数は、受信者動作特性曲線下面積（ＡＵＲＯＣ）、検量線標準誤差（ＳＥＣ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、フィッシャーコントラスト比、予測の標準誤差（ＳＥＰ）、または光スループット（％Ｔ）の１つ以上を含む、実施態様３３に記載のシステム。
（４５）前記調整可能な発光ダイオードは、光の帯域に対応する複数のチャネルを有し、前記複数のチャネルの各組み合わせは、前記複数の同調状態のうちの１つに対応する、実施態様３３に記載のシステム。

（４６）システムであって、
複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源と、
画像センサと、
コンピューティングデバイスであって、
プロセッサ、および、
前記プロセッサと動作可能に通信する非一時的なプロセッサ可読記憶媒体、
を含む、コンピューティングデバイスと、
を含み、
前記記憶媒体は、１つ以上のプログラミング命令を含み、これが実行されると、前記プロセッサは、以下の：
前記画像センサから少なくとも第１のデータセットおよび第２のデータセットを受信することであって、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットは、サンプルの照明に基づいて前記画像センサによって収集され、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットは、それぞれ、前記調整可能な発光ダイオード源の第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態および第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態と関連する、ことと、
前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットに適用される光学計算に基づいてスコア画像データセットを生成することと、
前記スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することと、
前記スコア画像データセットが前記許容範囲を満たす場合に、前記スコア画像データセットに基づいてテストデータのセットを生成することと、
を実行する、システム。
（４７）前記記憶媒体は、少なくとも１つの追加のプログラミング命令を含み、これが実行されると、前記プロセッサは、以下の：
前記テストデータのセットを分析して、前記サンプルの少なくとも１つの特性を判定することを実行する、実施態様４６に記載のシステム。
（４８）前記少なくとも１つの特性は、前記サンプル中の分析物の存在、前記サンプル中の前記分析物の不在、前記分析物の分類、前記分析物の非分類、または前記分析物の濃度の１つ以上を含む、実施態様４７に記載のシステム。
（４９）前記第１のデータセットは、前記第１の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第１のセットを表し、前記第２のデータセットは、前記第２の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第２のセットを表す、実施態様４６に記載のシステム。
（５０）前記相互作用光子の第１のセットおよび前記相互作用光子の第２のセットは、前記サンプルによって吸収された光子、前記サンプルから反射した光子、前記サンプルによって散乱した光子、前記サンプルによって放出された光子、または前記サンプルを透過した光子の１つ以上を含む、実施態様４９に記載のシステム。

（５１）前記テストデータのセットは、前記サンプルと背景物質との間の視覚的コントラストを提供する、実施態様４６に記載のシステム。
（５２）前記記憶媒体は、少なくとも１つの追加のプログラミング命令を含み、これが実行されると、前記プロセッサは、以下の：
前記データのスコア画像セットが前記許容範囲を満たさないことに応答して、少なくとも１つの追加の同調状態について受信、生成、および判定ステップを繰り返すことを実行する、実施態様４６に記載のシステム。
（５３）前記繰り返すことは、前記許容範囲が満たされるまで実行される、実施態様５２に記載のシステム。
（５４）前記繰り返すことは、予め決められた回数または予め決められた時間にわたり実行される、実施態様５２に記載のシステム。
（５５）前記第１のデータセットは第１の画像（Ｔ１）を含み、前記第２のデータセットは第２の画像（Ｔ２）を含み、前記光学計算は、Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ１－Ｔ２、Ｔ１＊Ｔ２、Ｔ１／Ｔ２、またはそれらの組み合わせの１つ以上を含む、実施態様４６に記載のシステム。

（５６）前記許容範囲は、少なくとも１つの性能指数を含む、実施態様４６に記載のシステム。
（５７）前記少なくとも１つの性能指数は、受信者動作特性曲線下面積（ＡＵＲＯＣ）、検量線標準誤差（ＳＥＣ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、フィッシャーコントラスト比、予測の標準誤差（ＳＥＰ）、または光スループット（％Ｔ）の１つ以上を含む、実施態様４６に記載のシステム。
（５８）前記調整可能な発光ダイオードは、光の帯域に対応する複数のチャネルを有し、前記複数のチャネルの各組み合わせは、前記複数の同調状態のうちの１つに対応する、実施態様４６に記載のシステム。

Claims

方法であって、
画像センサから少なくとも第１のデータセットを受信することであって、前記第１のデータセットは、複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源を用いたサンプルの照明に基づいて、前記画像センサによって収集され、前記第１のデータセットは、第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態に関連する、ことと、
前記第１のデータセットに基づいてスコア画像データセットを生成することと、
前記スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することと、
前記スコア画像データセットが前記許容範囲を満たす場合、前記スコア画像データセットに基づいてテストデータのセットを生成することと、
を含む、方法。
前記テストデータのセットを分析して、前記サンプルの少なくとも１つの特性を判定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記少なくとも１つの特性は、前記サンプル中の分析物の存在、前記サンプル中の前記分析物の不在、前記分析物の分類、前記分析物の非分類、または前記分析物の濃度の１つ以上を含む、請求項２に記載の方法。
前記第１のデータセットは、前記第１の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第１のセットを表す、請求項１に記載の方法。
前記相互作用光子の第１のセットおよび前記相互作用光子の第２のセットは、前記サンプルによって吸収された光子、前記サンプルから反射した光子、前記サンプルによって散乱した光子、または前記サンプルによって放出された光子の１つ以上を含む、請求項４に記載の方法。
前記テストデータのセットは、前記サンプルと背景物質との間の視覚的コントラストを提供する、請求項１に記載の方法。
前記画像センサから第２のデータセットを受信することをさらに含み、前記第２のデータセットは、前記調整可能な発光ダイオード源を用いた前記サンプルの照明に基づいて前記画像センサによって収集され、前記第２のデータセットは、前記調整可能な発光ダイオード源の第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態に関連し、
前記スコア画像データセットを生成することは、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットに基づき、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットに光学計算を適用することを含む、請求項１に記載の方法。
前記第２のデータセットは、前記第２の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第２のセットを表す、請求項７に記載の方法。
前記相互作用光子の第２のセットは、前記サンプルによって吸収された光子、前記サンプルから反射した光子、前記サンプルによって散乱した光子、前記サンプルによって放出された光子、または前記サンプルを透過した光子の１つ以上を含む、請求項８に記載の方法。
前記第１のデータセットは第１の画像（Ｔ１）を含み、前記第２のデータセットは第２の画像（Ｔ２）を含み、前記光学計算は、Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ１－Ｔ２、Ｔ１＊Ｔ２、Ｔ１／Ｔ２、またはそれらの組み合わせの１つ以上を含む、請求項７に記載の方法。
前記データのスコア画像セットが前記許容範囲を満たさないことに応答して、少なくとも１つの追加の同調状態について受信、生成、および判定ステップを繰り返すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記繰り返すことは、前記許容範囲が満たされるまで実行される、請求項１１に記載の方法。
前記繰り返すことは、予め決められた回数または予め決められた時間にわたり実行される、請求項１１に記載の方法。
前記許容範囲は、少なくとも１つの性能指数を含む、請求項１に記載の方法。
前記少なくとも１つの性能指数は、受信者動作特性曲線下面積（ＡＵＲＯＣ）、検量線標準誤差（ＳＥＣ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、フィッシャーコントラスト比、予測の標準誤差（ＳＥＰ）、または光スループット（％Ｔ）の１つ以上を含む、請求項１４に記載の方法。
前記調整可能な発光ダイオード源は、光の帯域に対応する複数のチャネルを有し、前記複数のチャネルの各組み合わせは、前記複数の同調状態のうちの１つに対応する、請求項１に記載の方法。
方法であって、
複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源を用いて、前記調整可能な発光ダイオード源の第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態でサンプルを照明し、相互作用光子の第１のセットを生成することと、
前記相互作用光子の第１のセットを表す第１のデータセットを生成することと、
前記第１のデータセットに基づいてスコア画像データセットを生成することと、
前記スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することと、
前記スコア画像データセットが前記許容範囲を満たす場合に、前記スコア画像データセットに基づいてテストデータのセットを生成することと、
を含む、方法。
前記テストデータのセットを分析して、前記サンプルの少なくとも１つの特性を判定することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
前記少なくとも１つの特性は、前記サンプル中の分析物の存在、前記サンプル中の前記分析物の不在、前記分析物の分類、前記分析物の非分類、または前記分析物の濃度の１つ以上を含む、請求項１８に記載の方法。
前記第１のデータセットは、前記第１の照明スペクトルに基づく前記相互作用光子の第１のセットを表す、請求項１７に記載の方法。
前記相互作用光子の第１のセットは、前記サンプルによって吸収された光子、前記サンプルから反射した光子、前記サンプルによって散乱した光子、または前記サンプルによって放出された光子の１つ以上を含む、請求項１７に記載の方法。
前記テストデータのセットは、前記サンプルと背景物質との間の視覚的コントラストを提供する、請求項１７に記載の方法。
前記調整可能な発光ダイオード源を用いて、前記調整可能な発光ダイオード源の第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態で前記サンプルを照明して、相互作用光子の第２のセットを生成することと、
前記相互作用光子の第２のセットを表す第２のデータセットを生成することと、
をさらに含み、
前記スコア画像データセットを生成することは、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットに適用される光学計算に基づく、請求項１７に記載の方法。
前記第２のデータセットは、前記第２の照明スペクトルに基づく前記相互作用光子の第２のセットを表す、請求項２３に記載の方法。
前記相互作用光子の第２のセットは、前記サンプルによって吸収された光子、前記サンプルから反射した光子、前記サンプルによって散乱した光子、前記サンプルによって放出された光子、または前記サンプルを透過した光子の１つ以上を含む、請求項２３に記載の方法。
前記第１のデータセットは第１の画像（Ｔ１）を含み、前記第２のデータセットは第２の画像（Ｔ２）を含み、前記光学計算は、Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ１－Ｔ２、Ｔ１＊Ｔ２、Ｔ１／Ｔ２、またはそれらの組み合わせの１つ以上を含む、請求項２３に記載の方法。
前記データのスコア画像セットが前記許容範囲を満たさないことに応答して、少なくとも１つの追加の同調状態について受信、生成、および判定ステップを繰り返すことをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
前記繰り返すことは、前記許容範囲が満たされるまで実行される、請求項２７に記載の方法。
前記繰り返すことは、予め決められた回数または予め決められた時間にわたり実行される、請求項２７に記載の方法。
前記許容範囲は、少なくとも１つの性能指数を含む、請求項１７に記載の方法。
前記少なくとも１つの性能指数は、受信者動作特性曲線下面積（ＡＵＲＯＣ）、検量線標準誤差（ＳＥＣ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、フィッシャーコントラスト比、予測の標準誤差（ＳＥＰ）、または光スループット（％Ｔ）の１つ以上を含む、請求項３０に記載の方法。
前記調整可能な発光ダイオード源は、光の帯域に対応する複数のチャネルを有し、前記複数のチャネルの各組み合わせは、前記複数の同調状態のうちの１つに対応する、請求項１７に記載の方法。
システムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサと動作可能に通信している非一時的なプロセッサ可読記憶媒体と、
を含み、
前記記憶媒体は、１つ以上のプログラミング命令を含み、これが実行されると、前記プロセッサは、以下の：
画像センサから少なくとも第１のデータセットおよび第２のデータセットを受信することであって、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットは、複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源を用いたサンプルの照明に基づいて前記画像センサによって収集され、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットは、それぞれ、前記調整可能な発光ダイオード源の第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態および第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態と関連する、ことと、
前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットに適用される光学計算に基づいてスコア画像データセットを生成することと、
前記スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することと、
前記スコア画像データセットが前記許容範囲を満たす場合に、前記スコア画像データセットに基づいてテストデータのセットを生成することと、
を実行する、システム。
前記記憶媒体は、少なくとも１つの追加のプログラミング命令を含み、これが実行されると、前記プロセッサは、以下の：
前記テストデータのセットを分析して、前記サンプルの少なくとも１つの特性を判定することを実行する、請求項３３に記載のシステム。
前記少なくとも１つの特性は、前記サンプル中の分析物の存在、前記サンプル中の前記分析物の不在、前記分析物の分類、前記分析物の非分類、または前記分析物の濃度の１つ以上を含む、請求項３４に記載のシステム。
前記第１のデータセットは、前記第１の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第１のセットを表し、前記第２のデータセットは、前記第２の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第２のセットを表す、請求項３３に記載のシステム。
前記相互作用光子の第１のセットおよび前記相互作用光子の第２のセットは、前記サンプルによって吸収された光子、前記サンプルから反射した光子、前記サンプルによって散乱した光子、前記サンプルによって放出された光子、または前記サンプルを透過した光子の１つ以上を含む、請求項３６に記載のシステム。
前記テストデータのセットは、前記サンプルと背景物質との間の視覚的コントラストを提供する、請求項３３に記載のシステム。
前記記憶媒体は、少なくとも１つの追加のプログラミング命令を含み、これが実行されると、前記プロセッサは、以下の：
前記データのスコア画像セットが前記許容範囲を満たさないことに応答して、少なくとも１つの追加の同調状態について受信、生成、および判定ステップを繰り返すことを実行する、請求項３３に記載のシステム。
前記繰り返すことは、前記許容範囲が満たされるまで実行される、請求項３９に記載のシステム。
前記繰り返すことは、予め決められた回数または予め決められた時間にわたり実行される、請求項３９に記載のシステム。
前記第１のデータセットは第１の画像（Ｔ１）を含み、前記第２のデータセットは第２の画像（Ｔ２）を含み、前記光学計算は、Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ１－Ｔ２、Ｔ１＊Ｔ２、Ｔ１／Ｔ２、またはそれらの組み合わせの１つ以上を含む、請求項３３に記載のシステム。
前記許容範囲は、少なくとも１つの性能指数を含む、請求項３３に記載のシステム。
前記少なくとも１つの性能指数は、受信者動作特性曲線下面積（ＡＵＲＯＣ）、検量線標準誤差（ＳＥＣ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、フィッシャーコントラスト比、予測の標準誤差（ＳＥＰ）、または光スループット（％Ｔ）の１つ以上を含む、請求項３３に記載のシステム。
前記調整可能な発光ダイオードは、光の帯域に対応する複数のチャネルを有し、前記複数のチャネルの各組み合わせは、前記複数の同調状態のうちの１つに対応する、請求項３３に記載のシステム。
システムであって、
複数の照明スペクトルに対応する複数の同調状態を有する調整可能な発光ダイオード源と、
画像センサと、
コンピューティングデバイスであって、
プロセッサ、および、
前記プロセッサと動作可能に通信する非一時的なプロセッサ可読記憶媒体、
を含む、コンピューティングデバイスと、
を含み、
前記記憶媒体は、１つ以上のプログラミング命令を含み、これが実行されると、前記プロセッサは、以下の：
前記画像センサから少なくとも第１のデータセットおよび第２のデータセットを受信することであって、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットは、サンプルの照明に基づいて前記画像センサによって収集され、前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットは、それぞれ、前記調整可能な発光ダイオード源の第１の照明スペクトルに関連する第１の同調状態および第２の照明スペクトルに関連する第２の同調状態と関連する、ことと、
前記第１のデータセットおよび前記第２のデータセットに適用される光学計算に基づいてスコア画像データセットを生成することと、
前記スコア画像データセットが許容範囲を満たすかどうかを判定することと、
前記スコア画像データセットが前記許容範囲を満たす場合に、前記スコア画像データセットに基づいてテストデータのセットを生成することと、
を実行する、システム。
前記記憶媒体は、少なくとも１つの追加のプログラミング命令を含み、これが実行されると、前記プロセッサは、以下の：
前記テストデータのセットを分析して、前記サンプルの少なくとも１つの特性を判定することを実行する、請求項４６に記載のシステム。
前記少なくとも１つの特性は、前記サンプル中の分析物の存在、前記サンプル中の前記分析物の不在、前記分析物の分類、前記分析物の非分類、または前記分析物の濃度の１つ以上を含む、請求項４７に記載のシステム。
前記第１のデータセットは、前記第１の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第１のセットを表し、前記第２のデータセットは、前記第２の照明スペクトルに基づく相互作用光子の第２のセットを表す、請求項４６に記載のシステム。
前記相互作用光子の第１のセットおよび前記相互作用光子の第２のセットは、前記サンプルによって吸収された光子、前記サンプルから反射した光子、前記サンプルによって散乱した光子、前記サンプルによって放出された光子、または前記サンプルを透過した光子の１つ以上を含む、請求項４９に記載のシステム。
前記テストデータのセットは、前記サンプルと背景物質との間の視覚的コントラストを提供する、請求項４６に記載のシステム。
前記記憶媒体は、少なくとも１つの追加のプログラミング命令を含み、これが実行されると、前記プロセッサは、以下の：
前記データのスコア画像セットが前記許容範囲を満たさないことに応答して、少なくとも１つの追加の同調状態について受信、生成、および判定ステップを繰り返すことを実行する、請求項４６に記載のシステム。
前記繰り返すことは、前記許容範囲が満たされるまで実行される、請求項５２に記載のシステム。
前記繰り返すことは、予め決められた回数または予め決められた時間にわたり実行される、請求項５２に記載のシステム。
前記第１のデータセットは第１の画像（Ｔ１）を含み、前記第２のデータセットは第２の画像（Ｔ２）を含み、前記光学計算は、Ｔ１＋Ｔ２、Ｔ１－Ｔ２、Ｔ１＊Ｔ２、Ｔ１／Ｔ２、またはそれらの組み合わせの１つ以上を含む、請求項４６に記載のシステム。
前記許容範囲は、少なくとも１つの性能指数を含む、請求項４６に記載のシステム。
前記少なくとも１つの性能指数は、受信者動作特性曲線下面積（ＡＵＲＯＣ）、検量線標準誤差（ＳＥＣ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、フィッシャーコントラスト比、予測の標準誤差（ＳＥＰ）、または光スループット（％Ｔ）の１つ以上を含む、請求項４６に記載のシステム。
前記調整可能な発光ダイオードは、光の帯域に対応する複数のチャネルを有し、前記複数のチャネルの各組み合わせは、前記複数の同調状態のうちの１つに対応する、請求項４６に記載のシステム。