JP5639078B2 - 画像化を使用して容器内の液体レベルを測定するための方法および装置 - Google Patents
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Description
診断目的、日常治療、研究などのために試料上で様々な試験を実施することがある。医療分野では、試料は、例えば、血液、尿、DNA、糞便、組織などを包含することができる。他の分野、例えば、生物テロでは、試料は、例えば、空気、水、土壌などを包含することができる。往々にして、試験の一部として、試料を試薬と混合し、生成物を生じさせることがある。インビトロ環境では、混合は、例えば、患者身体の外部で行うことができる。加えて、異なる試験では、様々な容器に収集することができる、異なる分量の試料が要求されることがある。いくつかの事例では、容器は、特定の試験に対して必要を上回る試料容量を有することがある。例えば、添加する試薬の適切な量を測定するか、適切な計算を作成するか、液体レベルの自動的な確定として機能するか、規制上の要求に対応するため、容器内の試料の分量を把握することが望ましいことがある。
本発明の態様では、試料のレベルを測定するための方法を提供する。方法は、画像が光の強度の二次元アレイとして表される、容器内に収容された試料の画像を取り込む工程と;画像から対象領域を抽出する工程と;対象領域にフィルタを適用する工程と;フィルタリングされた領域を一次元アレイに分画する工程と;一次元アレイをマスクする工程と;マスクされた一次元アレイに基づき、容器内の試料のレベルを測定する工程とを含む。
本発明は、容器内の試料の液体レベルを検知するためのシステム、装置および方法を提供する。とりわけ、本発明は、容器内に維持された試料の画像を取り込む方法を提供する。画像は、任意の従来の手段(例えば、ビデオカメラ、デジタル静止カメラ、ラインスキャナなど)によって取り込むことができる。容器は、試料を通じた光の透過を可能とするため、透明な材料から作成することができる。試料の画像を取り込むことにより、試料に物理的に接触することなく、試料を観察/計測することができる。いくつかの実施態様では、画像を光強度の二次元アレイに変換することができる。
Claims (20)
- 試料のレベルを測定するための方法であって、
画像が光の強度の二次元アレイとして表される、容器内に収容された試料の前記画像を取り込む工程と、
前記画像から対象領域を抽出する工程であって、対象領域が容器の底部および試料と周囲空気との間の界面を含む、工程と、
前記対象領域にフィルタを適用する工程と、
前記フィルタリングされた対象領域を、容器の底部および試料と周囲空気との間の界面を含む一次元アレイに分画する工程と、
前記一次元アレイをマスクする工程と、
前記マスクされた一次元アレイに基づき、前記容器内の前記試料の前記レベルを測定する工程と、
を含む、方法。 - 前記対象領域をフィルタリングする工程が前記試料内の空気−試料界面を強調する、請求項1記載の方法。
- 前記フィルタが微分フィルタである、請求項1記載の方法。
- 前記一次元アレイをマスクする工程が前記試料内のノイズを明確にし、ノイズが前記試料の表面上の気泡または塵埃および前記試料内の乱流の少なくとも一つを包含することができる、請求項1記載の方法。
- 前記画像から前記対象領域を抽出する工程がさらに、
前記画像を切り取る工程
を含む、請求項1記載の方法。 - 前記画像から前記対象領域を抽出する工程がさらに、
前記画像の形状寸法を調整する工程
を含む、請求項1記載の方法。 - 前記一次元アレイをマスクする工程がさらに、
閾値が前記一次元アレイと前記一次元アレイに対する定数との加算を含む、前記閾値をマスクとして適用する工程
を含む、請求項1記載の方法。 - 前記容器内の前記試料の前記レベルを測定する工程がさらに、
前記マスクされた信号を局所的な複数のピークについて検索する工程
を含む、請求項7記載の方法。 - 前記容器内の前記試料の前記レベルを測定する工程がさらに、
前記容器の底部および試料−空気界面を測定する工程
を含む、請求項1記載の方法。 - 試料のレベルを測定するためのシステムであって、
画像が光の強度の二次元アレイとして表される、容器内の試料の前記画像を取り込むように適合されている、画像取り込み装置と、
前記画像から対象領域を抽出し、前記対象領域にフィルタを適用し、前記フィルタリングされた対象領域を一次元アレイに分画し、一次元アレイにマスクを適用し、マスクされた一次元アレイに基づき、容器内の試料のレベルを測定するように適合されている、前記画像取り込み装置に連結された制御部と、
を含み、
対象領域が、容器の底部および試料と周囲空気との間の界面を含み、
一次元アレイが、容器の底部および試料と周囲空気との間の界面を含む、システム。 - 前記フィルタが微分フィルタである、請求項10記載のシステム。
- 前記システムが一つ以上の容器内の試料の画像を取り込むように適合されている、一つ以上の画像取り込み装置を包含する、請求項10記載のシステム。
- 試料のレベルを測定するための方法であって、
画像が光の強度の二次元アレイとして表される、容器内に収容された試料の前記画像を取り込む工程と、
前記画像から対象領域を抽出する工程であって、対象領域が容器の底部および試料と周囲空気との間の界面を含む、工程と、
前記対象領域にフィルタを適用する工程と、
前記画像を複数のより狭い、容器の底部および試料と周囲空気との間の界面を含む垂直アレイに分割する工程と、
各垂直アレイを複数のピークについて分析する工程と、
前記分析からの結果的な前記各ピークを垂直方向位置ごとに計数および組み合わせる工程と、
前記組み合わされた各ピークからヒストグラムを形成する工程と、
前記ヒストグラムを各ピークの集中の範囲について分析する工程と、
前記分析に基づき、前記容器内の前記試料の前記レベルを測定する工程と、
を含む、方法。 - 前記容器内の試料の前記レベルを測定する工程がさらに、
前記容器の底部および試料−空気界面を測定する工程
を含む、請求項13記載の方法。 - 前記画像から前記対象領域を抽出する工程がさらに、
前記画像の形状寸法を調整する工程
を含む、請求項13記載の方法。 - 試料表面上における気泡の存在および量を測定するための方法であって、
画像が光の強度の二次元アレイとして表される、容器内に収容された試料の前記画像を取り込む工程と、
前記画像から対象領域を抽出する工程であって、対象領域が容器の底部および試料と周囲空気との間の界面を含む、工程と、
前記対象領域にフィルタを適用する工程と、
前記フィルタリングされた対象領域を、容器の底部および試料と周囲空気との間の界面を含む一次元アレイに分画する工程と、
前記一次元アレイをマスクする工程と、
前記マスクされた一次元アレイに基づき、前記試料と周囲空気との界面を測定する工程と、
前記界面から離れる少なくとも一つの方向の前記一次元アレイにおいて、複数のピークの連続的な集中の範囲を検出し、前記一次元アレイにおける各ピークの前記連続的な集中の範囲が前記気泡である工程と、
を含む、方法。 - 各ピークの前記連続的な集中の範囲が特定の値以上である、請求項16記載の方法。
- さらに、
各ピークの前記連続的な集中の範囲の幅および前記気泡の高さに基づき、前記気泡の量を測定する工程
を含む、請求項17記載の方法。 - 各ピークの前記連続的な集中の範囲が距離によって個別化され、前記距離が規定数以下である、請求項16記載の方法。
- 前記規定数が複数の泡の最大サイズによって画定されている、請求項19記載の方法。
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