JP7356490B2 - サンプル中の分析物の検出方法 - Google Patents

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Description

本出願は、サンプル中の分析物の検出方法に言及している。本発明は、さらに、本発明にかか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、モバイルデバイスおよびキットに関する。本発明にかかる方法、コンピュータプログラム、モバイルデバイスおよびキットは、１つ以上の体液中の１つ以上の分析物を定性的および／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ることができる。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つ以上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タイプの分析物である。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装置および方法は、１つ以上の試験化学物質を含む試験要素を利用し、これは、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つ以上の検出可能な検出反応を実行することができる。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からＳ－２６の参照がなされ得る。他のタイプ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。ハンドヘルド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号パンフレットは、アッセイを実施するための試験装置であって、色またはパターンの変化を発現することによって適用された試験サンプルに反応する試薬を含む容器と、例えばプロセッサおよび画像撮像装置を備える携帯電話またはラップトップなどのポータブル装置であって、プロセッサが、画像撮像装置によって撮像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たポータブル装置とを備える、試験装置を開示している。
国際公開第２０１５／０７８９５４号パンフレットは、体液中の少なくとも１つの分析物の濃度を判定するための方法、分析装置、および分析システムを開示している。方法は、ａ）体液のサンプルを試験担体に適用することと、ｂ）少なくとも１つの光源によって試験キャリアを照らすことと、ｃ）少なくとも１つの検出器を使用して試験キャリアから送信された光を受光することと、ｄ）検出器によって生成された少なくとも１つの検出器信号を評価することによって分析物の濃度を判定することとを含む。少なくとも１つの光源は、少なくとも２つの変調周波数を使用することによって変調される。検出器信号は、少なくとも２つの復調された検出器信号を生成するために、少なくとも２つの変調周波数によって復調され、各復調された検出器信号は、変調周波数の１つに対応する。本方法は、少なくとも２つの復調された検出器信号の比較に基づく障害検出を含む。
米国特許出願公開第２０１７／０３４３４８０号明細書は、ストリップモジュールを使用して携帯端末によって血糖値を測定する方法を説明し、提供する。ストリップモジュールは、染料パッドに適用されたサンプルに応答して変化する色を有する染料パッドを含む。ストリップモジュールはまた、第１の側面および第２の側面を有する透明ストリップを含む。第１の側面は、第２の側面の反対側にある。染料パッドは、透明ストリップの第１の側面に取り付けられ、透明ストリップは、第２の側面に隣接して配置された携帯端末の光源から提供される光を反射し、光を染料パッドに透過する。
米国特許出願公開第２０１５／２３３８９８号明細書は、ケースと、ケース内の試験ストリップと、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下方に延びる位置アンカーを含む試験ストリップモジュールについて説明している。位置決めアンカーは、モバイルコンピューティングデバイスの面の特徴と一致する形状を有する。
米国特許第６ ２６７ ７２２号明細書は、患者の医学的診断またはリスク評価のためのシステムおよび方法を説明している。これらのシステムおよび方法は、救急治療室や手術室などのポイントオブケアで、または迅速で正確な結果が望まれるあらゆる状況で使用されるように設計されている。システムおよび方法は、患者データ、特にイムノアッセイ、心電図、Ｘ線および他のそのような試験を含むポイントオブケア診断試験またはアッセイからのデータを処理し、病状またはそのリスクまたは欠如の指標を提供する。システムは、試験データを読み取ったり評価したりするための機器と、データを診断情報やリスク評価情報に変換するためのソフトウェアを含む。
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、全て、分析測定のために考慮しなければならない異なる技術的および光学的特性を有する。例えば、モバイルデバイスを使用した物理的および生化学的パラメータの測定は、ケースと、ケース内の試験ストリップと、合わせ面を超えてモバイルコンピューティングデバイスの面まで下方に延びる位置アンカーとを含む試験ストリップモジュールについて説明する欧州特許出願公開第３ １０８ ２４４号明細書および国際公開第２０１５／１２０８１９号パンフレットに開示されている。位置決めアンカーは、モバイルコンピューティングデバイスの面の特徴と一致する形状を有する。
さらに、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、通常、測定中の照明および照明条件に大きく依存する。例えば、米国特許第６，５７４，４２５号明細書では、変調された光源が発光して、特定の色および色合いを有する標的表面を照明する。標的表面で反射した光は、光学検出器によって検出される。光検出器からの出力は、処理されて光検出器にフィードバックされ、周囲光、温度、またはその他の外部要因によって引き起こされる任意のシフトを補正し、差動増幅されて、標的表面の色および色合いを示す出力信号を生成する。次に、差動増幅器からの出力信号は、同期検出器によって復調され、標的表面の色または色合いを示す実質的に定常ＤＣ電圧を生成する。標的表面の色合いが特定の測定可能な量または品質（分析対象物の濃度など）を示している場合、定常ＤＣ電圧は、ルックアップテーブルまたは数式を使用して対応する量または品質の測定値に変換される。この変換を実行する際に、温度変化による変調された光源強度の任意の変動が補正される。
米国特許第４，５５３，８４８号明細書は、明相および暗相を交互に有する光源と、検査されるサンプルを経由して光源から光を拾う検出器と、積分器を含み且つ検出器に接続されることができる、検出器から受信した信号を積分およびデジタル化する回路とを利用して、サンプルの光学特性を検出および評価するための方法および装置を開示している。検出器から放出された信号は、明相の少なくとも一部と暗相の少なくとも一部との双方で積分される。結果を判定するために、暗相中に得られた積分が明相中に得られた積分から差し引かれる。信号を積分するために使用される積分器は、積分をデジタル信号に変換するために、二重積分タイプのアナログ－デジタルコンバータのように使用される。積分およびデジタル化段階における最大の精度および単純さを実現するために、明相または暗相の各部分の後に、検出器からの信号が順番に反対の数学的符号で単一の積分器に適用される測定電圧期間が続く。積分は、総積分を形成するために、測定電圧期間全体にわたって実行される。
欧州特許出願公開第１ ９１２ ０５８号明細書は、光信号を検出および評価するための装置および方法を開示している。この構成は、２つの異なる制御信号（ＡＮ１、ＡＮ２）から光制御信号を生成するミキサユニットと、光制御信号によって制御される光源とを有する。信号源は、周波数および強度を備えた制御信号の１つを生成する。測定信号および制御信号は、周波数選択アンプに供給される。出力信号（Ａ１、Ａ２）は、出力信号を比較する評価ユニットに供給される。外来光は、比較結果から測定の干渉に関する情報を判定する。光信号を検出および分析して分析液中の分析物を検出する方法についての独立請求項も含まれている。
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、測定の信頼性および精度を向上させ、保証する必要がある。主な課題は、周囲光の存在および影響である。分析測定の信頼性および精度は、携帯電話のカメラを使用する場合に分析測定用の試験ストリップの画像を撮像する際の照明条件に大きく依存することがある。具体的には、周囲光は、例えば、異なる特定の場所に存在する様々な照明手段のため、および／または画像が撮像される場所および画像が撮像される昼夜を問わず、照明条件に重大な影響を与えることがある。特に、周囲光は、試験ストリップの試薬フィールドに形成される色の評価を妨げることがある。
解決すべき課題
したがって、家庭用電化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装置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。
この課題は、独立請求項の特徴を備えた少なくとも１つのサンプル中の少なくとも１つの分析物の検出方法、コンピュータプログラム、モバイルデバイス、およびキットによって対処される。単独で、または任意の組み合わせで実現されることができる有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
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エンティティにさらなる特徴が存在しない状況と、１つ以上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、双方とも、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）、および、Ｂ以外に、要素Ｃ、要素ＣおよびＤ、さらにはさらなる要素など、１つ以上のさらなる要素がエンティティ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回または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ることができる。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、少なくとも１つのサンプル中の少なくとも１つの分析物の検出方法が開示される。本方法は、一例として、所与の順序で実行されることができ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つ以上の方法ステップを１回または繰り返し実行することが可能である。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。本方法は、記載されていないステップをさらに含むことができる。
検出方法は、以下のステップを含む：
ａ）少なくとも１つのカメラおよび少なくとも１つの照明源を有する少なくとも１つのモバイルデバイスを提供することと、
ｂ）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少なくとも１つの試験ストリップを提供することと、
ｃ）少なくとも１つのサンプルを試験フィールドに適用することと、
ｄ）試験ストリップの少なくとも１つの領域の複数の画像を撮像することであって、領域が、サンプルが適用される試験フィールドの少なくとも一部を含み、
ｄ１）照明源をオフにして、サンプルを試験フィールドに適用する前に少なくとも１つの画像を撮像することと、
ｄ２）照明源をオンにして、サンプルを試験フィールドに適用する前に少なくとも１つの画像を撮像することと、
ｄ３）サンプルを試験フィールドに適用した後、少なくとも１つの画像を撮像することと、を含む、撮像することと、
ｅ）ステップｄ）において撮像された画像を使用して、サンプル中の分析物の濃度を判定すること。
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。用語は、具体的には、限定されるものではないが、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／または定性的判定を指すことができる。例えば、サンプルは、血液、間質液、尿、唾液または他のタイプの体液などの体液を含むことができる。一例として、分析測定の結果は、分析物の濃度および／または判定されるべき分析物の存在または不在とすることができる。具体的には、一例として、分析測定は、血糖測定とすることができ、したがって、分析測定の結果は、例えば、血糖濃度とすることができる。
例えば、ステップａ）において、少なくとも１つのカメラおよび少なくとも１つの照明源を有するモバイルデバイスが提供されることができる。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。用語は、具体的には、限定されるものではないが、モバイル電子装置、より具体的には、携帯電話、スマートフォンなどのモバイル通信装置を指すことができる。追加的にまたは代替的に、以下に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、タブレットコンピュータ、ラップトップ、または少なくとも１つのカメラおよび少なくとも１つの照明源を有する任意の他のタイプのポータブルコンピュータを指すことができる。
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。用語は、具体的には、限定されるものではないが、空間的に分解された１次元、２次元、または３次元の光学情報を記録または撮像するように構成された少なくとも１つの撮像素子を有する装置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むことができる。例えば、カメラは、少なくとも３つのカラー画素を含むカラーカメラとすることができる。カメラは、カラーＣＭＯＳカメラとすることができる。例えば、カメラは、白黒画素およびカラー画素を含むことができる。カラー画素および白黒画素は、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備えることができる。カメラは、少なくとも１つの白黒ＣＭＯＳチップを含むことができる。カメラは、一般に、画素などの画像センサの１次元または２次元アレイを備えることができる。一例として、カメラは、各次元に少なくとも１０画素など、少なくとも１つの次元に少なくとも１０画素を含むことができる。しかしながら、他のカメラも使用可能であることに留意されたい。カメラは、モバイル通信装置のカメラとすることができる。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あるものとする。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つ以上のデータプロセッサなどの１つ以上のデータ処理装置を含むモバイルデバイスの一部とすることができる。しかしながら、他のカメラも使用可能である。カメラは、少なくとも１つのカメラチップまたは撮像チップに加えて、１つまたは複数の光学素子、例えば、１つ以上のレンズなどのさらなる素子を含むことができる。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とすることができる。あるいは、しかしながら、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んでもよい。
カメラは、具体的には、カラーカメラとすることができる。したがって、各画素などについて、３色Ｒ、Ｇ、Ｂの色値などの色情報が提供または生成されることができる。各画素に４色など、より多くの色の値も使用可能である。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、一例として、カメラチップの各画素は、３つ以上の異なるカラーセンサ、例えば、赤（Ｒ）用の１画素、緑（Ｇ）用の１画素、および青（Ｂ）用の１画素のようなカラー記録画素を有することができる。Ｒ、Ｇ、Ｂなどの各画素について、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画素によって記録されることができる。一例として、Ｒ、Ｇ、Ｂなどの色の三つ組を使用する代わりに、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋなどの四つ組を使用することができる。
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、物体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つの装置を指す。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つ以上の電磁放射を指す。「可視スペクトル範囲」という用語は、一般に、３８０ｎｍから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、視覚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むことができる。特に、照明源は、モバイルデバイス、特に携帯電話のバックライトとすることができる。モバイルデバイスは、ディスプレイ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装置を含むことができ、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ることができる。
照明源は、２つの状態、すなわち、それが試験ストリップを照明するための光線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することができる。本明細書で使用される場合、「オンにされる」という用語は、照明源が起動され、および／またはスイッチオンされて試験ストリップを照明することを指す。「オフにされる」という用語は、照明源がオフ状態にあるか、または能動的にオフになることを指す。上で概説したように、ステップｄ１）において、モバイルデバイスの照明源がオフにされ、少なくとも１つの画像が撮像される。これは、周囲光源のみの光強度を含み、モバイルデバイスの照明源によって提供される照明とは独立した画像を撮像することを可能にすることができる。ステップｄ２）において、照明源がオンにされ、その結果、周囲光およびモバイルデバイスの照明源による照明の双方からの照明強度を含む第２の画像を取り込むことを可能とすることができる。
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（ＬＥＤ）を含むことができる。照明源は、少なくとも１つの白色光ＬＥＤを含むことができる。白色光ＬＥＤは、白色光ＬＥＤが明るいフラッシュ光を生成するように適合されることができるように、短い電流パルスを使用して制御されることができる。照明源は、画像の撮像中に常に試験ストリップを照明するように適合させることができる。電子フラッシュとは対照的に、白色光ＬＥＤのフラッシュ持続時間は、数１００ミリ秒かかることがあり、これにより、ＬＥＤのフラッシュモードで画像を撮像している間、照明源が常に試験ストリップを照らすことができる。あるいは、ＬＥＤは、非フラッシュモードで試験ストリップを恒久的に照明するように適合されることができる。
ステップｂ）において、少なくとも１つの試験フィールドを有する少なくとも１つの試験ストリップが提供されることができる。本明細書で使用される場合、「試験ストリップ」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。用語は、具体的には、限定されるものではないが、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装置を指すことができる。試験ストリップは、特に、少なくとも１つの分析物を検出するために、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試験フィールドを有することができる。一例として、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つの基材を含むことができる。一例として、少なくとも１つのキャリアは、ストリップ形状とすることができ、それにより、試験要素を試験ストリップにする。これらの試験ストリップは、一般に広く使用されており、入手可能である。１つの試験ストリップは、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することができる。試験ストリップには、少なくとも１つのサンプルが適用されることができる。特に、試験ストリップは、少なくとも１つのサンプルを第２の側面に適用するように構成され、さらに、試験ストリップの第１の側面、具体的には、試験ストリップの第２の側面の反対側に配置された第１の側面で色変化が識別されることができるように色変化検出反応を実行するように構成された試験ストリップなどのトップ投与試験ストリップとすることができる。
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。用語は、具体的には、限定されるものではないが、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つの層を有する材料の１つ以上の層を有する円形、多角形または長方形の形状のフィールドなどの凝集した量の試験化学物質を指すことができる。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することができる。
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。用語は、具体的には、限定されるものではないが、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または化合物の混合物などの複数の化合物を指すことができ、検出反応は、光学的になど、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、分析物特異的とすることができる。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とすることができる。色変化は、特にサンプルに存在する分析物の量に依存することができる。試験化学物質は、一例として、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つの酵素を含むことができる。さらに、１つ以上の色素、メディエータなどの他の成分が存在することができる。試験化学物質は、一般に、当業者に知られており、Ｊ．Ｈｏｅｎｅｓ ｅｔ ａｌ．：Ｄｉａｂｅｔｅｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ，Ｖｏｌ．１０，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ １，２００８，ｐｐ．１０－２６が参照されることができる。しかしながら、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。用語は、特に、これらに限定されるものではないが、検出および／または測定される１つ以上の特定の化合物および／または他のパラメータを指すことができる。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つ以上など、代謝に関与する化合物とすることができる。追加的にまたは代替的に、例えばｐＨ値など、他のタイプの分析物またはパラメータを判定することができる。
本明細書で使用される場合、限定されるものではないが、「画像」という用語は、特に、カメラチップの画素などの撮像素子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することができる。したがって、画像自体は、画素を含むことができ、画像の画素は、カメラチップの画素に相関する。したがって、「画素」に言及する場合、カメラチップの単一画素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画素のいずれかが直接参照される。画像は、生画素データを含むことができる。例えば、画像は、ＲＧＧＢ空間内のデータ、Ｒ、Ｇ、またはＢ画素のうちの１つからの単色データ、ベイヤーパターン画像などを含むことができる。画像は、フルカラー画像またはＲＧＢ画像などの評価された画素データを含むことができる。生画素データは、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されることができる。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つの画像を撮像する」という用語は、画像化、画像記録、画像取得、画像撮像のうちの１つ以上を指す。「少なくとも１つの画像を撮像する」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撮像することを含むことができる。少なくとも１つの画像の撮像は、ユーザアクションによって開始されることができるか、または例えば、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つの物体の存在が自動的に検出されると、自動的に開始されることができる。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からなど、自動バーコードリーダの分野において知られている。
例えば、ステップｄ）において、試験ストリップの少なくとも１つの領域の複数の画像が撮像されることができる。試験ストリップの少なくとも１つの領域は、サンプルが適用されることができる試験フィールドの少なくとも一部を含むことができる。特に、上で概説したように、ステップｄ）において撮像された画像は、例えば、ステップｅ）のサンプル中の分析物の濃度を判定するために使用されることができる。
さらに、検出方法は、ステップｄ）において撮像された対応する画像を、照明源がオンおよびオフにされた状態で比較し、光強度の差を判定するステップｆ）をさらに含むことができる。具体的には、「対応する画像」という用語は、限定されるものではないが、試験ストリップなどの物体の少なくとも２つの画像を指すことができ、少なくとも２つの画像のうちの一方は、好ましくは状況の他の条件を変えずに、照明源をオンにして撮像され、少なくとも２つの画像のうちの他方は、照明源をオフにして撮像される。一例として、ステップｄ１）において撮像された少なくとも１つの画像は、ステップｄ２）において撮像された少なくとも１つの画像と比較されることができる。追加的にまたは代替的に、ステップｄ３）において撮像された少なくとも１つの画像は、例えば、ステップｄ１）および／またはステップｄ２）において撮像された画像の１つと比較されることができる。特に、ステップｆ）は、ステップｄ）において撮像された対応する画像間の光強度の差に関する情報を判定することを含むことができる。
さらに、ステップｅ）は、例えば、サンプル中の分析物の濃度を判定するためにステップｆ）の結果を使用することを含むことができる。具体的には、ステップｆ）において判定された光強度の差は、サンプル中の分析物の濃度を判定するために使用されることができる。したがって、光強度の差に関する情報は、例えば、サンプル中の分析物の濃度を判定するときに考慮に入れることができる。
さらに、ステップｆ）は、例えば、以下を含むことができる。
ｆ１）比較される各画像に対してサンプルが適用される試験フィールドの部分の色情報の少なくとも１つの項目を導出することと、
ｆ２）少なくとも１つのカメラ固有の透過関数を使用することによって、色情報の項目を光強度情報の少なくとも１つの項目に変換することと、
ｆ３）照明源をオン／オフした状態で、対応する画像の光強度情報の項目を使用して、光強度の差を判定すること。
本明細書で使用される「色情報の項目」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。用語は、具体的には、限定されるものではないが、任意の物体の色に関する表示または情報を指すことができ、例えば、この場合、サンプルが適用されることができる試験フィールドの少なくとも一部の色である。一例として、色情報の項目は、任意の色座標系において色を記述するための座標を使用することによって、試験フィールドの部分の色を示すことができる。したがって、色情報の少なくとも１つの項目は、具体的には、照明の光強度を示し、例えば、カメラチップおよび／またはＲ、Ｇ、Ｂフィルタなどの１つ以上のスペクトルフィルタなどのカメラまたはそのコンポーネントのスペクトル感度によって判定される１つ以上のスペクトル感度関数などの１つ以上のスペクトル感度関数で重み付けされる測光情報の少なくとも１つの項目を意味することができる。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されることもできる。特に、色情報の項目は、サンプルが適用されることができる試験フィールドの少なくとも一部を示す少なくとも１つの画像のいくつかのまたは全ての画素の１つ、複数、または全ての色座標に関する情報を含むことができる。一例として、色情報の項目は、デジタル情報とすることができる。特に、色情報の項目は、例えば、Ｒ、Ｇ、およびＢのうちの１つ以上についてなど、１つ以上の色座標について、０から２５５の範囲の少なくとも１つのデジタル値とすることができるか、またはそれらを含むことができる。
一例として、色情報の項目は、特に１つの色座標のみが評価される場合に、特に強度に関する情報を含むことができる。したがって、一例として、特に１つの色座標が考慮および／または評価される場合、色情報は、色チャネルまたは色座標の値であるか、またはそれを含むことができ、一例として、高い値はまた、高い強度に、低い値は、低い強度に対応することができる。一般に、色の変化は、強度の変化も伴うことができる。具体的には、この場合、上記のステップｆ１）およびｆ２）は、必ずしも別個の方法ステップである必要はない。したがって、ステップｆ１）およびｆ２）は、少なくとも部分的に組み合わされることができる。
単純な場合、一例として、色情報の項目は、試験化学物質の色変化または色形成反応中に最も重要または重大な変化を受けることが知られている色座標の値とすることができるか、またはそれを含むことができる。一例として、特定の試験化学物質が、分析物の検出に使用される色変化反応中に青色スペクトル範囲でその色相を最も大きく変化させることが知られている場合、青色座標を使用することができ、色情報の項目は、サンプルが適用されることができる画像内の試験フィールドの少なくとも一部の全ての画素または画素の少なくともグループに対して判定された青色座標の値とすることができるか、またはそれを含むことができる。
上に示したように、色情報の項目は、少なくとも１つのカメラ固有の透過関数を使用することによって、サブステップｆ２）において、光強度情報の少なくとも１つの項目に変換されることができる。本明細書で使用される場合、「光強度情報の項目」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。用語は、具体的には、限定されるものではないが、例えば、サンプルが適用されることができる試験フィールドの少なくとも一部の場合など、任意の物体の光強度、具体的には、照明の強度または露光レベルに関する情報の表示を指すことができる。一例として、光強度情報の項目は、露光レベルなどの露光値（ＥＶ）の観点から、試験フィールドの一部の光強度を示すことができる。光強度情報の少なくとも１つの項目は、具体的には、Ｗ／ｍ2または同様の単位などで、単位面積あたりの照明の放射電力を示す少なくとも１つの情報項目を意味することができる。特に、光強度情報の項目は、少なくとも１つのカメラ固有の透過関数を使用することによって導出されることができる。
本明細書で使用される「カメラ固有の透過関数」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。用語は、具体的には、限定されるものではないが、少なくとも１つの物体、具体的にはサンプルが適用されることができる試験フィールドの少なくとも一部から照明または光強度を色情報の少なくとも１つの項目などの色情報に変換するときのカメラの任意の動作または挙動を記述するための数学的演算を指すことができる。カメラ固有の透過関数は、特に、撮像チップまたは１つ以上のセンサ、プロセッサなどのデータ処理装置、１つ以上のレンズなどの光学素子などのカメラの技術的特徴、またはカメラの任意の他の技術的特徴に依存することができる。
カメラ固有の透過関数は、例えば、経験的または半経験的手段によって判定されることができ、一例として、事前に判定されることができるか、または本方法の一部とすることもできる１つ以上の較正プロセスによって判定されることができる。したがって、一例として、カメラ固有の透過関数は、既知の色座標または既知の色特性を有する１つ以上の参照フィールドを使用することによって、完全にまたは部分的に判定されることができる。カメラ固有の透過機能を判定するために、一例として、１つ以上の参照フィールドは、例えば、既知の強度または複数の強度を有する１つ以上の既知の照明条件下で照明されることができ、色情報の少なくとも１つの項目などの色情報は、カメラを使用することによって測定されることができる。これにより、色情報の少なくとも１つの項目と強度との間の関係を判定することができる。カメラ固有の透過関数は、例えば、色情報の特定の項目の強度の値を示す曲線、グラフ、分析変換関数、表、行列、または任意の他の手段のうちの１つ以上を使用することによって判定または記憶されることができ、またはその逆もしかりである。一例として、カメラ固有の透過関数は、揮発性または不揮発性のデータ記憶装置などのデータ記憶装置に記憶されることができる。一例として、カメラ固有の透過関数は、特定のタイプのカメラに対して事前に判定されることができる。したがって、一例として、例えば、複数の特定のモバイルデバイスについて、複数のカメラ固有の透過関数を事前に判定することができ、本方法は、モバイルデバイスのタイプに応じて、複数のカメラ固有の透過関数から適切なカメラ固有の透過関数を選択することを意味することができる。
さらに、ステップｅ）について、光強度の差は、対応する画像の色情報の項目の差に変換されることができる。特に、光強度の差は、カメラ固有の透過関数の逆関数を使用することによって、対応する画像の色情報の項目の差に変換されることができる。
特に、カメラ固有の透過関数は、非線形関数とすることができる。カメラ固有の透過関数は、一例として、例えば、露出値（ＥＶ）で測定された光強度を、ＲＧＢ値などの色情報に変換することを可能にすることができる。したがって、カメラ固有の透過関数は、例えば、非線形の光強度透過関数とすることができる。追加的にまたは代替的に、カメラ固有の透過関数は、一例として、例えば、露出値（ＥＶ）で測定された光強度または露出レベルのＪＰＥＧ輝度などの色情報への変換を可能にすることができる。したがって、カメラ固有の透過関数は、例えば、非線形露出レベル感度関数とすることができる。特に、カメラ固有の透過関数は、例えば、非線形光強度透過関数および非線形露出レベル感度関数のうちの１つ以上とすることができる。
さらに、サブステップまたはステップｄ３）は、少なくとも２つのさらなるサブステップを含むことができる。特に、ｄ３）は、
ｄ３ｉ）照明源をオフにした状態で、少なくとも１つの画像を撮像することと、
ｄ３ｉｉ）照明源をオンにした状態で、少なくとも１つの画像を撮像することと、を含むことができる。
特に、ステップｅ）は、ｄ３１）およびｄ３ｉｉ）において撮像された画像間の光強度の差を使用することをさらに含むことができる。したがって、検出方法のステップｅ）は、サンプル中の分析物の濃度を判定するために、ｄ３ｉ）およびｄ３ｉｉ）において撮像された画像間の光強度の差を使用することをさらに含むことができる。
さらに、ステップｄ１）からｄ３）のうちの１つ以上を繰り返し実行することができる。特に、ステップｄ１）、ｄ２）および／またはｄ３）のうちの１つ以上を繰り返し実行することにより、例えば、光学的検出反応の速度論的測定曲線を監視することを可能にすることができる。したがって、検出方法は、光学的検出反応の速度論的測定曲線を監視することをさらに含むことができる。
検出方法のステップｃ）において、サンプルは、特にカメラの反対側から試験フィールドに適用されることができる。試験ストリップ、特にトップ投与試験ストリップは、試験フィールドの一方の側面がカメラに面するようにカメラに対して配置されることができ、試験フィールドの他方の側面は、カメラから遠ざかる方向に避けるまたは面することができる。特に、サンプルは、カメラの反対側またはカメラから遠ざかっている試験フィールドの側面に適用されることができる。
具体的には、ホルダを使用して、モバイルデバイスに対して試験ストリップを配置することができる。特に、試験ストリップは、カメラから、特にモバイルデバイスのカメラから離れた場所に試験フィールドを有して配置されることができる。一例として、モバイルデバイスは、カメラが例えば上向きなどの第１の方向に向く、特に試験フィールドの第１の側面に面することができるように配置されることができ、サンプルは、第１の側面に対向する試験フィールドの第２の側面に適用されることができる。したがって、検出方法は、モバイルデバイスに対して試験ストリップを配置するためのホルダを使用することを含むことができ、試験ストリップは、カメラから離れて試験フィールドとともに配置されることができ、カメラは、試験フィールドの第１の側面にあることができ、サンプルは、第１の側面と反対の第２の側面から適用されることができる。
ホルダは、具体的には、試験フィールドが第２の側面において覆われることができないように第２の側面に向かって開口することができる。特に、ホルダは、サンプルを試験フィールドの第２の側面に適用するときにホルダが干渉したり邪魔になったりしないように、第２の側面において試験フィールドを覆ってはならない。さらに、ホルダは、試験フィールドが第１の側面においても覆われることができないように、開口を備えていてもよい。
さらに、試験フィールドは、例えば、少なくとも部分的に半透明とすることができる。特に、検出方法のステップｅ）において、試験フィールドを介してカメラに当たる周囲光の寄与を判定することができる。本明細書で使用される「半透明」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。用語は、具体的には、限定されるものではないが、光、特に入射光が物体を通過することを可能にする任意の物体の特性または特性を指すことができる。半透明の物体は、一般に、光を透過し、したがって光の０％超を通過させることができるが、半透明の物体は、さらに入射光または周囲光を完全には透過させず、したがって光の通過を１００％未満にすることができる。一例として、半透明の試験フィールドは、制限された量の光が試験フィールドを通過することを可能にすることができる。具体的には、例えば、試験フィールドを照らす入射光などの入射光または周囲光は、少なくとも部分的に試験フィールドによって透過されることができる。特に、試験フィールドは、例えば、入射光の最大６０％を透過することができる。好ましくは、試験フィールドは、入射光の最大４０％を透過することができる。より好ましくは、試験フィールドは、入射光の最大３０％を透過することができる。具体的には、試験フィールドは、例えば、入射光の１％から６０％、好ましくは入射光の１％から４０％、より好ましくは入射光の１％から３０％を透過することができる。しかしながら、透過率は、入射光のスペクトル特性に依存することができる。さらに、透過率は、例えば、特に試験フィールドの乾燥状態または湿潤状態など、試験フィールドの状態または状態に依存することができる。したがって、透過率は、特に、試験フィールドの湿潤状態、湿気状態、または湿り状態、具体的にはサンプルによる試験フィールドの湿潤に依存することができる。一例として、乾燥状態の試験フィールドは、例えば、サンプルが適用された試験フィールドなどの湿った状態または湿潤状態の同じ試験フィールドよりも、特に、入射光のより高い透過率を示すことができる。一例として、上記の透過率値は、可視スペクトル範囲内の少なくとも１つの波長に対して与えられることができる。
試験ストリップは、例えば、参照フィールドをさらに備えることができる。特に、参照フィールドの少なくとも一部は、例えば、試験ストリップの領域によって、具体的には、試験フィールドの少なくとも一部を含む試験ストリップの領域によって含まれることができる。したがって、参照フィールドおよび試験フィールドは、具体的には、例えば互いに隣接するなど、近接した距離に配置されることができる。
さらに、参照フィールドは、不透明とすることができる。具体的には、「不透明」という用語は、限定されるものではないが、光が物体を通過することを許可しない任意の物体の特徴または特性を指すことができる。特に、不透明な参照フィールドは、参照フィールドを介して入射光または周囲光を透過しないように構成されることができる。一例として、参照フィールドは、基準フィールドを介して透過する周囲光を３％未満、好ましくは２％未満、より好ましくは１％未満にすることができる。具体的には、参照フィールドは、例えば、１００％不透明とすることができ、したがって、一例としての参照フィールドは、参照フィールドを介して入射光または周囲光の０％を透過することができる。
検出方法のステップｄ）は、参照フィールドの少なくとも１つの画像を撮像するサブステップｄ４）をさらに含むことができる。さらに、参照フィールドの画像は、例えば、ステップｅ）について考慮に入れられることができる。
例えば、参照フィールドは、少なくとも１つの白色フィールドを含むことができる。特に、白色フィールド、特に参照フィールドによって構成される白色フィールドは、例えば、カメラのホワイトバランスを設定するためなど、カメラを較正するために使用されることができる。
検出方法は、カメラ固有の特性をチェックする少なくとも１つのステップをさらに含むことができる。例えば、カメラ固有の透過関数は、カメラ固有の特性をチェックするステップにおいて判定されることができる。色の信頼性などの他のカメラ固有の特性もまた、上記のステップでチェックされることができる。
さらなる態様では、検出方法を完全にまたは部分的に実行するためのプログラム手段を備えるコンピュータプログラムが開示される。したがって、具体的には、検出方法のステップｄ）、ステップｅ）、および必要に応じてステップｆ）は、コンピュータプログラムによって実行されることができる。特に、コンピュータプログラムは、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、例えば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、検出方法を完全にまたは部分的に実行するためのコンピュータ実行可能命令などのプログラム手段を備える。具体的には、コンピュータは、完全にまたは部分的にモバイルデバイスに統合されることができ、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されることができる。特に、コンピュータプログラムは、例えば、モバイルデバイスのメモリまたはデータストレージ上など、コンピュータ可読データキャリア上に記憶されることができる。あるいは、しかしながら、コンピュータの少なくとも一部はまた、モバイルデバイスの外側に配置されてもよい。
データ構造が記憶されたデータキャリアが本明細書において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、例えば、可能なサブステップを含む、ステップｄ）およびｅ）および必要に応じてｆ）など、本明細書で開示される１つ以上の実施形態にかかる検出方法を実行することができる。
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かかる方法を実行するために、機械可読キャリアに記憶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本明細書において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ものは、本明細書に開示される１つ以上の実施形態にかかる検出方法、具体的には、例えば、可能なサブステップを含む、ステップｄ）およびｅ）および必要に応じてｆ）など、前述したおよびさらに後述する検出方法の１つ以上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、本明細書において以下がさらに開示される：
－少なくとも１つのプロセッサを含む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、例えば、可能なサブステップを含む、ステップｄ）およびｅ）および必要に応じてｆ）など、この説明に記載された実施形態の１つにかか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、例えば、可能なサブステップを含む、ステップｄ）およびｅ）および必要に応じてｆ）など、この説明に記載された実施形態の１つにかか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なデータ構造。
－プログラムがコンピュータ上で実行されている間に、例えば、可能なサブステップを含む、ステップｄ）およびｅ）および必要に応じてｆ）など、この説明に記載された実施形態の１つにかか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、例えば、可能なサブステップを含む、ステップｄ）およびｅ）および必要に応じてｆ）など、この説明に記載された実施形態のうちの１つにかかる検出方法を実行するためのプログラム手段を備えるコンピュータプログラム。
－先行する実施形態にかかるプログラム手段を備えるコンピュータプログラムであって、例えば、可能なサブステップを含む、ステップｄ）およびｅ）および必要に応じてｆ）など、プログラム手段がコンピュータに読み取り可能な記憶媒体上に記憶されている、コンピュータプログラム。
－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および／またはワーキングストレージにロードされた後、例えば、可能なサブステップを含む、ステップｄ）およびｅ）および必要に応じてｆ）など、本明細書に記載された実施形態の１つにかかる検出方法を実行するように適合されている、記憶媒体。
－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であって、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、例えば、可能なサブステップを含む、ステップｄ）およびｅ）および必要に応じてｆ）など、この説明に記載された実施形態の１つにかかる検出方法を実行するために、記憶されることができる、または記憶媒体上に記憶されることができる、コンピュータプログラム製品。
本発明のさらなる態様において、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、
Ｉ）少なくとも１つのカメラと、
ＩＩ）少なくとも１つの照明源と、
ＩＩＩ）少なくとも１つのプロセッサと、を備える。
モバイルデバイスは、例えば、少なくとも１つの試験フィールドを有する試験ストリップと併せて、上記および／または以下にさらに詳細に説明される実施形態のいずれか１つにかかる、本明細書に記載されているような検出方法を実行するように構成され、試験フィールドは、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。
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、上記または以下にさらに説明する検出方法の説明を参照することができる。
一例として、プロセッサは、上記開示された、または以下にさらに開示されるような検出方法を完全にまたは部分的に実行するためのプログラム手段を備えることができる。具体的には、プログラム手段は、検出方法のステップｄ）、ｅ）および必要に応じてｆ）を実行するように構成されることができる。
さらなる態様では、少なくとも１つのサンプル中の少なくとも１つの分析物を検出するためのキットが開示される。キットは、本発明にかかるモバイルデバイスと、少なくとも１つの試験フィールドを有する少なくとも１つの試験ストリップとを備え、試験フィールドは、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。
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、検出方法の説明および／または上記または以下にさらに説明されるモバイルデバイスの説明を参照することができる。
さらに、キットは、モバイルデバイスに対して試験ストリップを配置するための少なくとも１つのホルダを備えることができ、試験ストリップは、カメラから離れて試験フィールドとともにホルダによって配置されることができ、カメラは、試験フィールドの第１の側面にあることができ、サンプルは、第１の側と反対側の第２の側から適用可能とすることができる。
さらに、ホルダは、試験フィールドが第２の側面において覆われることができないように第２の側面に向かって開口することができる。具体的には、ホルダは、サンプルがホルダの干渉なしに試験フィールドの第２の側面に適用可能とするために、試験フィールドの第２の側面を覆わないままにするように構成されることができる。
特に、試験ストリップを備えたホルダおよびモバイルデバイスは、内部空間を構成することができる。空間は、例えば、モバイルデバイス、ホルダ、および試験ストリップによって囲まれることができる。具体的には、ホルダ、試験ストリップ、およびモバイルデバイスは、内部空間が構成されることができるように配置されることができる。さらに、カメラおよび照明源は、内部空間に面していてもよい。特に、ホルダは、照明源が試験フィールドを照明することができるように試験ストリップを配置することができる。
本発明にかかる装置および方法は、分析測定のための公知の方法および装置に勝る多くの利点を提供することができる本発明は、当該技術分野で知られているプロセスと比較して、サンプル中の分析物を検出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て、例えば、サンプル中の分析物を検出するためのコンピュータ実行可能命令を含むアプリなど、アプリケーション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、様々なまたは不安定な撮像条件において分析物のロバストな検出を確実にすることを可能にすることができる。具体的には、本発明は、結果を判定するとき、特にサンプル中の分析物を検出するときに周囲光の影響が考慮されるため、モバイルデバイス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することができる。
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ることができる：
実施形態１．
少なくとも１つのサンプル中の少なくとも１つの分析物の検出方法であって、
ａ）少なくとも１つのカメラおよび少なくとも１つの照明源を有する少なくとも１つのモバイルデバイスを提供することと、
ｂ）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少なくとも１つの試験ストリップを提供することと、
ｃ）少なくとも１つのサンプルを試験フィールドに適用することと、
ｄ）試験ストリップの少なくとも１つの領域の複数の画像を撮像することであって、領域が、サンプルが適用される試験フィールドの少なくとも一部を含み、
ｄ１）照明源をオフにして、サンプルを試験フィールドに適用する前に少なくとも１つの画像を撮像することと、
ｄ２）照明源をオンにして、サンプルを試験フィールドに適用する前に少なくとも１つの画像を撮像することと、
ｄ３）サンプルを試験フィールドに適用した後、少なくとも１つの画像を撮像することと、を含む、撮像することと、
ｅ）ステップｄ）において撮像された画像を使用して、サンプル中の分析物の濃度を判定すること。
実施形態２．
さらに、
ｆ）ステップｄ）において撮像された対応する画像を、照明源をオンおよびオフにした状態で比較し、光強度の差を判定することを含む、先行する実施形態に記載の方法。
実施形態３．
ステップｅ）が、ステップｆ）の結果を使用して、サンプル中の分析物の濃度を判定することを含む、先行する実施形態に記載の方法。
実施形態４．
ステップｆ）が、
ｆ１）比較される各画像に対してサンプルが適用される試験フィールドの部分の色情報の少なくとも１つの項目を導出することと、
ｆ２）少なくとも１つのカメラ固有の透過関数を使用することによって、色情報の項目を光強度情報の少なくとも１つの項目に変換することと、
ｆ３）照明源をオン／オフした状態で、対応する画像の光強度情報の項目を使用して、光強度の差を判定すること。
実施形態５．
ステップｅ）について、光強度の差が、カメラ固有の透過関数の逆関数を使用することによって、対応する画像の色情報の項目の差に変換される、先行する２つの実施形態に記載の方法。
実施形態６．
カメラ固有の透過関数が、色情報の項目を光強度情報の項目に変換する非線形関数である、先行する２つの実施形態のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７．
カメラ固有の透過関数が、非線形光強度透過関数および非線形露出レベル感度関数のうちの１つまたは複数である、先行する３つの実施形態のいずれか１つに記載の方法。
実施形態８．
ステップｄ３が、
ｄ３ｉ）照明源をオフにした状態で、少なくとも１つの画像を撮像することと、
ｄ３ｉｉ）照明源をオンにした状態で、少なくとも１つの画像を撮像することと、を含むことができる。
実施形態９．
ステップｅ）が、ｄ３ｉ）およびｄ３ｉｉ）において撮像された画像間の光強度の差を使用することをさらに含む、先行する実施形態に記載の方法。
実施形態１０．
ステップｄ１）からｄ３）のうちの１つまたは複数が繰り返し実行される、先行する実施形態のいずれか１つに記載の方法。
実施形態１１．
光学的検出反応の速度論的測定曲線が監視される、先行する実施形態に記載の方法。
実施形態１２．
ステップｃ）において、サンプルがカメラに対向する側から試験フィールドに適用される、先行する実施形態のいずれか１つに記載の方法。
実施形態１３．
ホルダが、モバイルデバイスに対して試験ストリップを配置するために使用され、試験ストリップが、カメラから離れて試験フィールドとともに配置され、カメラが、試験フィールドの第１の側面にあり、サンプルが、第１の側面の反対側の第２の側面から適用される、先行する実施形態に記載の方法。
実施形態１４．
試験フィールドが第２の側面において覆われないように、ホルダが第２の側面に向かって開口している、先行する実施形態に記載の方法。
実施形態１５．
試験フィールドが第１の側面において覆われないように、ホルダが開口を備える、先行する２つの実施形態のいずれか１つに記載の方法。
実施形態１６．
試験フィールドが少なくとも部分的に半透明であり、ステップｅ）において、試験フィールドを介してカメラに当たる周囲光の寄与が判定される、先行する実施形態のいずれか１つに記載の方法。
実施形態１７．
試験ストリップが参照フィールドをさらに備え、試験ストリップの領域が参照フィールドの少なくとも一部をさらに含む、先行する実施形態のいずれか１つに記載の方法。
実施形態１８．
参照フィールドが不透明である、先行する実施形態に記載の方法。
実施形態１９．
方法ステップｄ）が、さらに、
ｄ４）参照フィールドの少なくとも１つの画像を撮像することを含む、先行する２つの実施形態のいずれか１つに記載の方法。
実施形態２０．
参照フィールドの画像がステップｅ）のために考慮される、先行する実施形態に記載の方法。
実施形態２１．
参照フィールドが少なくとも１つの白色フィールドを含む、先行する３つの実施形態のいずれか１つに記載の方法。
実施形態２２．
カメラ固有の特性をチェックする少なくとも１つのステップをさらに含む、先行する実施形態のいずれか１つに記載の方法。
実施形態２３．
コンピュータ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、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、特に方法のステップｄ）、ｅ）および必要に応じてｆ）を実行するための、先行する実施形態のいずれか１つに記載の方法を完全にまたは部分的に実行するためのプログラム手段を備えるコンピュータプログラム。
実施形態２４．
モバイルデバイスであって、
Ｉ）少なくとも１つのカメラと、
ＩＩ）少なくとも１つの照明源と、
ＩＩＩ）少なくとも１つのプロセッサと、を備え、
モバイルデバイスが、少なくとも１つの試験フィールドを有する試験ストリップと併せて、先行する実施形態のいずれか１つに記載の少なくとも１つのサンプル中の少なくとも１つの分析物の検出方法を実行するように構成され、試験フィールドが、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、モバイルデバイス。
実施形態２５．
プロセッサが、方法に言及する先行する実施形態のいずれか１つに記載の方法を完全にまたは部分的に実行するためのプログラム手段、具体的には、方法のステップｄ）、ｅ）および必要に応じてｆ）を実行するためのプログラム手段を備える、先行する実施形態に記載のモバイルデバイス。
実施形態２６．
少なくとも１つのサンプル中の少なくとも１つの分析物を検出するためのキットであって、キットが、モバイルデバイスに言及する先行する実施形態のいずれか１つに記載のモバイルデバイスを備え、キットが、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少なくとも１つの試験ストリップをさらに備える、キット。
実施形態２７．
キットが、モバイルデバイスに対して試験ストリップを配置するための少なくとも１つのホルダをさらに備え、試験ストリップが、カメラから離れて試験フィールドとともにホルダによって配置され、カメラが、試験フィールドの第１の側面にあり、サンプルは、第１の側と反対側の第２の側から適用可能である、先行する実施形態に記載のキット。
実施形態２８．
試験フィールドが第２の側面において覆われないように、ホルダが第２の側面に向かって開口している、先行する実施形態に記載のキット。
実施形態２９．
試験ストリップおよびモバイルデバイスを備えたホルダが内部空間を構成し、その空間がモバイルデバイス、ホルダおよび試験ストリップによって囲まれている、先行する２つの実施形態のいずれか１つに記載のキット。
実施形態３０．
カメラおよび照明源が内部空間に面している、先行する実施形態に記載のキット。
実施形態３１．
照明源が試験フィールドを照明することができるように、ホルダが試験ストリップを配置する、キットに言及する先行する実施形態のいずれか１つに記載のキット。
さらなる任意の特徴および実施形態は、好ましくは従属する実施形態と併せて、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、それぞれの任意の特徴は、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ることができる。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匹敵する要素を指す。
図では以下のとおりである：
本発明にかかる検出方法を実行するためのモバイルデバイスを備えるキットの実施形態の側面図を示している。 図１に示されるキットの実施形態の拡大断面図を示している。 モバイルデバイスのカメラによって撮像された画像の実施形態を示している。 試験フィールドおよび参照フィールドの色に対する周囲光の影響のグラフの実施形態を示している。 カメラ固有の透過関数のグラフの実施形態を示している。 検出方法の実施形態のフローチャートの実施形態を示している。 検出方法の実施形態のフローチャートの実施形態を示している。
図１には、モバイルデバイス１１２および試験ストリップ１１６を備える少なくとも１つのサンプル１１４中の少なくとも１つの分析物を検出するためのキット１１０の実施形態の側面図が示されている。図１に示されるように、モバイルデバイス１１２は、少なくとも１つのカメラ１１８と、少なくとも１つの照明源１２０と、少なくとも１つのプロセッサ１２２とを備える。試験ストリップ１１６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１２６を含む、少なくとも１つの試験フィールド１２４を含む。さらに、光線の３つの例を３つの破線の矢印によって図１に示す。第１の破線の矢印は、太陽、ランプ、または他の任意の光源などの任意の周囲光源１２８から試験フィールド１２４に当たる周囲光または入射光を示すことができる。第２の破線の矢印は、照明源１２０がオンにされたときに照明源１２０によって放出される光を示すことができる。したがって、第２の破線の矢印は、照明源１２０がオンにされている場合にのみ存在する光を示すことができる。照明源１２０がオフにされている場合、モバイルデバイス１１２の照明源１２０から光を放出することはできない。第３の破線の矢印は、カメラ１１８を照らす光を示すことができる。具体的には、照明源１２０がオフにされている場合、カメラ１１８に当たる光、例えば、第３の破線矢印によって示される光は、試験ストリップ１１６を通って、例えば、試験フィールド１２４を通ってカメラ１１８に透過される周囲光または入射光を含むことができる。あるいは、照明源１２０がオンにされている場合、カメラ１１８に当たる光、例えば、第３の破線の矢印によって示される光は、試験ストリップ１１６を透過した周囲光または入射光、ならびに照明源１２０から放出された光を含むことができる。特に、照明源１２０がオンにされている場合、カメラ１１８に当たる光は、例えば、試験フィールド１２４などの試験ストリップ１１６によって、および／またはホルダ１３０によって反射されることができ、ホルダ１３０は、キット１１０によって構成されることができる。
図２には、図１に示されるようなキット１１０の実施形態の拡大断面図が示されている。特に、試験フィールド１２４を有する試験ストリップ１１６、少なくとも１つの試験化学物質１２６を含む試験フィールド１２４が示されている。一例として、試験ストリップ１１６は、基材またはキャリア１３２を含むことができ、一例として、試験フィールド１２４は、キャリア１３２に適用されることができる。図２に示されるように、試験フィールド１２４は、例えば、サンプル１１４を均等に広げるための湿潤層１３４、試験化学物質１２６によって実施されることができる後続の色変化検出反応のためにサンプル１１４の成分を濾過または分離するためのフィルタ層１３６などの複数の層を含むことができる。他の構造または層の構築が可能であり得る。一例として、試験化学物質１２６は、色の変化が試験フィールド１２４の第１の側面１３８において識別可能であるように配置されることができる。特に、第１の側面１３８は、試験フィールド１２４の第２の側面１４０に対向して配置されることができ、サンプル１１４は、試験フィールド１２４の第２の側面１４０に適用されることができる。具体的には、カメラ１１８は、試験フィールド１２４の第１の側面１３８に面するように配置されることができる。
図３は、モバイルデバイス１１２のカメラ１１８によって撮像された画像１４２の実施形態を示している。一例として、画像１４２は、試験フィールド１２４の少なくとも一部を含む試験ストリップ１１６の少なくとも１つの領域１４４のものとすることができ、試験フィールド１２４は、例えば、半透明とすることができる。一例として、領域１４４は、参照フィールド１４６をさらに完全にまたは部分的に含むことができ、参照フィールド１４６は、一例として、不透明とすることができ、少なくとも１つの白色フィールドを含むことができる。
図４Ａおよび図４Ｂには、試験フィールド１２４および参照フィールド１４６の色に対する周囲光の影響のグラフの実施形態が示されている。グラフにおいて、ｘ軸は、例えば秒単位で測定された時間ｔを示すことができ、ｙ軸は、色または反射率Ｒを示すことができる。図４Ａのグラフは、試験フィールド１２４の判定された色または反射率、および参照フィールド１４６の判定された色に対する周囲光の影響を示している。特に、実線で示されている試験フィールド１２４、および破線で示されている参照フィールド１４６の判定された色または反射率Ｒは、経時的な３つの異なる照明条件について示されている。一例として、第１の照明条件では、周囲光源１２８をオフにすることができ、モバイルデバイス１１２の照明源１２０をオンにすることができる。具体的には、グラフでは、第１の照明条件は、時間枠ｔ1、ｔ3、ｔ5およびｔ7で使用されることができ、ｔ1＝０≦ｔ＜２秒、ｔ3＝１１≦ｔ＜１８秒、ｔ5＝３２≦ｔ＜３４秒およびｔ7＝３９≦ｔ＜４１秒である。第２および第３の照明条件では、モバイルデバイス１１２の照明源１２０および周囲光源１２８の双方がオンにされることができる。しかしながら、第３の照明条件では、周囲光は、第２の照明条件よりも高いレベルの明るさを有する可能性がある。具体的には、グラフにおいて、第２の照明条件は、時間枠ｔ2で使用されることができ、ｔ2＝２≦ｔ＜１１秒であり、第３の照明条件は、時間枠ｔ4およびｔ6で使用されることができ、ｔ4＝１８≦ｔ＜３２秒およびｔ6＝３４≦ｔ＜３９秒である。グラフでは、図４Ａに示すように、試験フィールド１２４は、異なる色、例えば、異なる色座標値、異なる色固有の強度、または特定のスペクトル色範囲での異なる強度、または３つの照明条件のそれぞれの反射率を示している。特に、第１の照明条件についての試験フィールド１２４の判定された第１の色１４８は、第２の照明条件についての試験フィールド１２４の判定された第２の色１５０および第３の照明条件についての試験フィールド１２４の判定された第３の色１５２よりも明るくなくてもよい。さらに、試験フィールド１２４の判定された第３の色１５２は、判定された第２の色１５０よりも明るくてもよい。したがって、照明条件は、試験フィールド１２４の判定された色に直接影響を及ぼすことができる。しかしながら、参照フィールド１２６の判定された色１５４は、図４Ａに示されるグラフに見られるように、照明条件とは無関係とすることができる。
図の説明に記載されているように、例えば時間枠の特定の時間などの所与の時間仕様は、例示的な目的のために与えられ、したがって、可能な実施形態を説明するのに役立ち、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことに留意されたい。
図４Ｂのグラフは、周囲光と照明源１２０のオンまたはオフの組み合わせ、およびサンプル１１４が試験フィールド１２４に適用されているかされていないかの組み合わせが、試験フィールド１２４の判定された色および参照フィールド１４６の判定された色に及ぼす影響を示している。特に、実線で示されている試験フィールド１２４、および破線で示されている参照フィールド１４６の判定された色または反射率Ｒは、照明および試験フィールド１２４に適用されているまたはされていないサンプル１１４の異なる条件について示されている。具体的には、グラフでは、サンプル１１４は、時間０≦ｔ＜３２秒の間、試験フィールド１２４に適用されない。続いて、３２≦ｔ＜３８秒の間に、サンプル１１４が試験フィールド１２４に適用され、色変化検出反応が試験化学物質１２６によって実行されることができる。その後の時間３８≦ｔ＜８６秒の間に、サンプルは、試験フィールド１２４に適用され、色変化検出反応は既に終了している可能性がある。一例として、サンプル適用は、１秒以下の時間枠内で行われることができる。サンプルは、試験化学物質１２６に浸透することができ、その特徴的な反応速度論を有する色変化検出反応が起こることができる。図４Ｂでは、再び３つの異なる照明条件を使用することができ、図４Ｂにおいて使用される照明条件は、図４Ａにおいて使用される照明条件とは異なる。
特に、図４Ｂにおいて使用される第１の照明条件では、モバイルデバイス１１２の照明源１２０がオンになり、周囲光源１２８もオンになり、このグラフでは、周囲光源１２８は、「オン」および「オフ」の２つの段階にしか適応することができない場合がある。図４Ｂで使用される最初の照明条件は、時間枠ｔ1’、ｔ4’、およびｔ7’において使用されることができ、ｔ1’＝０≦ｔ＜５秒、ｔ4’＝１６≦ｔ＜５８秒、およびｔ7’＝７５≦ｔ＜８２秒である。第２の照明条件では、照明源１２０はオフにされる一方で、周囲光源１２８はオンにされる。第２の照明条件は、時間枠ｔ2’、ｔ5’およびｔ8’において特に使用されることができ、ｔ2’＝５≦ｔ＜１３秒、ｔ5’＝５８≦ｔ＜６８秒およびｔ7’＝７５≦ｔ＜８２秒である。第３の照明条件では、照明源１２０がオンになり、周囲光源１２８がオフになる。第３の照明条件は、時間枠ｔ3’およびｔ6’において特に使用されることができ、ｔ3’＝１３≦ｔ＜１６秒およびｔ6’＝６８≦ｔ＜７５秒である。
図４Ｂに見られるように、参照フィールド１４６の第１の色座標値、第１の色固有の強度、または第１の特定のスペクトル色範囲の強度などの判定された第１の色１５６は、第１の照明条件および第３の照明条件について本質的に同じとすることができる。したがって、例えば、照明源１２０のみが、例えばオンまたはオフに切り替えられると、参照フィールド１４６の判定された色に影響を与える可能性がある。具体的には、図４Ｂに示されるように、例えば、照明源１２０がオフにされる時間枠で判定されたものなど、参照フィールド１４６の判定された第２の色１５８は、例えば、Ｒ＝０の色または反射率を示すことができる。しかしながら、グラフに示されるように、試験フィールド１２４の判定された色は、照明条件ならびにサンプル１１４の適用に有意な依存性を示すことができる。具体的には、試験フィールド１２４の判定された色は、各照明条件について互いに異なることができる。さらに、試験フィールド１２４の判定された色は、同じ照明条件であっても、サンプル１１４が試験フィールド１２４に適用されるかどうかにかかわらず異なることがある。特に、第１の照明条件についての試験フィールド１２４の判定された第１の色１６０は、サンプル１１４を適用した後よりも、サンプル１１４を試験フィールド１２４に適用する前に明るくなることができる。一例として、サンプル１１４が試験フィールド１２４に適用されることにより、試験フィールド１２４の半透明性が低下することができ、したがって、より少量の光が試験フィールド１２４を介してカメラ１１８に透過されることができ、その結果、色遷移１５９をもたらすことができる。具体的には、色遷移１５９は、サンプル１１４が以前よりも試験フィールド１２４に適用された後、同じ第１の照明条件下で、試験フィールド１２４のより明るく判定された第１の色１６０につながることができる。さらに、図４Ｂに示されるように、試験フィールド１２４の判定された第２の色１６２および判定された第３の色１６４は、双方とも互いに異なり、第１の色１６０とは異なり、さらに、第２の色１６２および第３の色１６４はまた、サンプル１１４を試験フィールド１２４に適用することに起因して、明るさが変化する。
図５Ａおよび図５Ｂには、カメラ固有の透過関数１６５のグラフの実施形態が示されている。具体的には、グラフでは、露光レベルまたは光強度Ｉ、具体的には入射光の強度が、ｘ軸に示されることができ、対応する色または反射率Ｒ、具体的には、例えば、Ｒ、Ｇ、およびＢの１つ以上からの判定された色のカラーチャネルの値は、ｙ軸に示されることができる。一例として、図５Ａおよび図５Ｂは、同じカメラ固有の透過関数１６５を示すことができる。しかしながら、図５Ａでは、ｘ軸は、任意の単位での光強度の値の線形目盛りで光強度Ｉを示すことができるが、図５Ｂでは、対数目盛りを使用して、光強度Ｉを示すことができる。特に、一例として、グラフに示されるカメラ固有の透過関数１６５は、数学的に以下のように記述されることができる。
Ｒ（Ｉ）＝６２，５ｌｏｇ２ Ｉ－１６５，２４（１）
一例として、非線形関数（２）の逆関数は、数学的に以下のように記述されることができる。
Ｉ（Ｒ）＝２((R+165,24)/62,5)（２）
図６および図７には、少なくとも１つのサンプル１１４中の少なくとも１つの分析物の検出方法のフローチャートが示されている。検出方法は、少なくとも１つのカメラ１１８および少なくとも１つの照明源１２０を有する少なくとも１つのモバイルデバイス１１２を提供するステップａ）（参照符号１６６で示される）を含む。一例として、図１に示されるようなモバイルデバイス１１２が提供されることができる。さらに、検出方法は、少なくとも１つの試験フィールド１２４を有する少なくとも１つの試験ストリップ１１６を提供するステップｂ）（参照符号１６８で示される）を含み、試験フィールド１２４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１２６を含む。特に、一例として、図１に示される試験ストリップ１１６が提供されることができる。さらにまた、検出方法は、少なくとも１つのサンプル１１４を試験フィールド１２４に適用するステップｃ）（参照符号１７０で示される）を含むことができる。一例として、ステップｃ）は、図１および図２に示されるように、サンプル１１４を試験フィールド１２４に滴下することによって実行されることができる。
さらに、検出方法は、試験ストリップ１１６の少なくとも１つの領域１４４の複数の画像１４２を撮像するステップｄ）（参照符号１７２で示される）を含み、領域１４４は、サンプル１１４が適用される試験フィールド１２４の少なくとも一部を含む。方法ステップｄ）は、さらに、少なくとも以下のサブステップを含む：
ｄ１）（参照符号１７４で示される）照明源１２０をオフにして、サンプル１１４を試験フィールド１２４に適用する前に、少なくとも１つの画像１４２を撮像すること、
ｄ２）（参照符号１７６で示される）照明源１２０がオンにされた状態で、サンプル１１４を試験フィールド１２４に適用する前に、少なくとも１つの画像１４２を撮像すること、および、
ｄ３）（参照符号１７８で示される）サンプル１１４を試験フィールド１２４に適用した後、少なくとも１つの画像１４２を撮像すること。
特に、サブステップｄ１）は、例えば、図４Ｂに示されるグラフの時間枠ｔ2’において実行されることができる。さらに、サブステップｄ２）は、一例として、時間枠ｔ1’およびｔ3’の一方または双方において実行されることができる。例えば３２≦ｔ＜３８秒間などのサンプル１１４を試験フィールド１２４に適用するステップｅ）を実行する前、例えば１６≦ｔ＜３２秒間などの時間枠ｔ4’の開始時にサブステップｄ２）を実行することも可能であってもよい。さらに、サブステップｄ３）は、具体的には、例えば３８≦ｔ＜５８秒などの時間枠ｔ4’の終わりなどのサンプル１１４を試験フィールド１２４に適用した後に、および／または時間枠ｔ5’、ｔ6’、ｔ7’、およびｔ8’の間に実行されることができる。
検出方法は、ステップｄ）において撮像された画像１４２を使用することによって、サンプル１１４中の分析物の濃度を判定するステップｅ）（参照符号１８０で示される）をさらに含む。図７に示すように、検出方法は、ステップｄ）において撮像された対応する画像を、照明源１２０をオンおよびオフにして比較し、光強度の差を判定するステップｆ）（参照符号１８２で示される）をさらに含む。ステップｆ）の結果は、例えば、サンプル１１４中の分析物の濃度を判定するために使用されることができ、したがって、一例として、ステップｅ）は、図７に示されるように、ステップｆ）を含むことができる。
図７にさらに示されるように、ステップｆ）は、例えば、以下のサブステップを含むことができる：
ｆ１）（参照符号１８４で示される）比較される各画像に対してサンプルが適用される試験フィールドの部分の色情報の少なくとも１つの項目を導出すること。
ｆ２）（参照符号１８６で示される）少なくとも１つのカメラ固有の透過関数１６５を使用することによって、色情報の項目を光強度情報の少なくとも１つの項目に変換すること。
ｆ３）（参照符号１８８で示される）照明源をオンおよびオフにした状態の対応する画像の光強度情報の項目を使用することによって、光強度の差を判定すること。
一例として、サブステップｆ２）において使用されることができるカメラ固有の透過関数１６５は、例えば、図５Ａおよび図５Ｂに示されることができる。したがって、以下では、検出方法で実行することができる例示的な計算が示されている。ステップｄ１）において撮像された画像１４２は、例えば、Ｒd1＝２３０の色または反射率を示すことができ、ステップｄ２）において撮像された画像１４２は、例えば、Ｒd2＝８０の色または反射率を示すことができる。一例として、Ｒd1およびＲd2は、ステップｆ１）において導出された色情報の項目によって構成されることができる。一例として、ステップｆ２）において、逆カメラ固有の透過関数（２）を使用して、Ｒd1およびＲd2を光強度Ｉd1＝８０およびＩd2＝１５に変換することができる。続いて、光強度の差は、例えば、Ｉd12＝８０－１５＝６５のように、ステップｆ３）において判定されることができる。特に、ステップｅ）の場合、一例として、カメラ固有の透過関数（１）の逆関数（２）を使用することによって、光強度の差を対応する画像の色情報の差に変換することができる。したがって、一例として、Ｒd12（Ｉd12＝６５）＝２１１を計算することができる。特に、色情報の項目の差、例えばＲd12は、例えば、サンプル１１４が試験フィールド１２４に適用されることができる前に、例えば、外光または周囲光の干渉のない基準フィールドの色などの、試験フィールドの真の色に関する情報を含むことができる。
サンプル１１４を試験フィールドに適用した後、例えば、ステップｃ）を実行した後、ステップｄ３）を実行することができる。特に、ステップｄ３）は、例えば、照明源１２０がオフにされた状態で少なくとも１つの画像１４２を撮像するサブステップｄ３ｉ）（参照符号１９０で示される）と、照明源１２０がオンにされた状態で少なくとも１つの画像１４２を撮像するサブステップｄ３ｉｉ）（参照符号１９２で示される）とを含むことができる。一例として、ステップｄ３）において撮像された画像１４２は、Ｒd3i＝１９０およびＲd3ii＝１５の色または反射率を示すことができる。一例として、Ｒd3iおよびＲd3iiは、ステップｆ１）において導出された色情報の項目によって構成されることができる。この場合も、一例として、カメラ固有の透過関数（１）の逆関数（２）を使用することによって、対応する光強度Ｉd3i＝５１およびＩd3ii＝７を判定することができ、これは、例えば、ステップｆ２）において、光強度の差Ｉd3＝４４になる。続いて、一例として、Ｒd3（Ｉd3＝４４）＝１７６を計算することができる。Ｒd3は、例えば、色変化検出反応が試験化学物質１２６によって実行された後の、試験フィールド１２４の真の色に関する情報を含むことができる。したがって、色の変化、具体的には、入射光または周囲光とは無関係のサンプル１１４中の分析物の濃度による色の差は、例えば、Ｒd12とＲd3との間の差から判定されることができる。
１１０ キット
１１２ サンプル
１１４ モバイルデバイス
１１６ 試験ストリップ
１１８ カメラ
１２０ 照明源
１２２ プロセッサ
１２４ 試験フィールド
１２６ 試験化学物質
１２８ 周囲光源
１３０ ホルダ
１３２ キャリア
１３４ 湿潤層
１３６ フィルタ層
１３８ 第１の側面
１４０ 第２の側面
１４２ 画像
１４４ 領域
１４６ 参照フィールド
１４８ 試験フィールドの第１の色
１５０ 試験フィールドの第２の色
１５２ 試験フィールドの第３の色
１５４ 参照フィールドの色
１５６ 参照フィールドの第１の色
１５８ 参照フィールドの第２の色
１５９ 色遷移
１６０ 試験フィールドの第１の色
１６２ 試験フィールドの第２の色
１６４ 試験フィールドの第３の色
１６５ カメラ固有の透過関数
１６６ ステップａ）
１６８ ステップｂ）
１７０ ステップｃ）
１７２ ステップｄ）
１７４ ステップｄ１）
１７６ ステップｄ２）
１７８ ステップｄ３）
１８０ ステップｅ）
１８２ ステップｆ）
１８４ ステップｆ１）
１８６ ステップｆ２）
１８８ ステップｆ３）
１９０ ステップｄ３ｉ）
１９２ ステップｄ３ｉｉ）

Claims (11)

  1. 少なくとも１つのサンプル（１１４）中の少なくとも１つの分析物を検出するための検出方法であって、
    ａ）少なくとも１つのカメラ（１１８）および少なくとも１つの照明源（１２０）を有する少なくとも１つのモバイル装置（１１２）を提供することと、
    ｂ）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（１２６）を含む少なくとも１つの試験フィールド（１２４）を有する少なくとも１つの試験ストリップ（１１６）を提供することと、
    ｃ）前記少なくとも１つのサンプル（１１４）を前記試験フィールド（１２４）に適用することと、
    ｄ）前記試験ストリップ（１１６）の少なくとも１つの領域（１４４）の複数の画像（１４２）を撮像することであって、前記領域（１４４）が、前記サンプル（１１４）が適用される前記試験フィールド（１２４）の少なくとも一部を含み、
    ｄ１）前記照明源（１２０）をオフにして、前記サンプル（１１４）を前記試験フィールド（１２４）に適用する前に、少なくとも１つの画像（１４２）を撮像することと、
    ｄ２）前記照明源（１２０）をオンにして、前記サンプル（１１４）を前記試験フィールド（１２４）に適用する前に、少なくとも１つの画像（１４２）を撮像することと、
    ｄ３）前記サンプル（１１４）を前記試験フィールド（１２４）に適用した後、少なくとも１つの画像（１４２）を撮像すること、を備え、ステップｄ３）が、
    ｄ３ｉ）前記照明源（１２０）をオフにした状態で、少なくとも１つの画像（１４２）を撮像することと、
    ｄ３ｉｉ）前記照明源（１２０）をオンにした状態で、少なくとも１つの画像（１４２）を撮像することと、を備えること、
    ｅ）ステップｄ）において撮像された前記画像（１４２）を使用して、前記サンプル（１１４）中の前記分析物の濃度を判定すること、を備え、
    前記方法が、さらに、
    ｆ）照明源（１２０）をオンおよびオフにした状態で、ステップｄ）において撮像された対応する画像を比較することと、
    光強度の差を判定すること、を備え、ステップｆ）が、
    ｆ１）比較される各画像（１４２）に対して前記サンプル（１１４）が適用される前記試験フィールド（１２４）の一部の色情報の少なくとも１つの項目を導出することと、
    ｆ２）少なくとも１つのカメラ固有の透過関数（１６５）を使用することによって、前記色情報の項目を光強度情報の少なくとも１つの項目に変換することと、
    ｆ３）照明源（１２０）をオンおよびオフにした状態で、対応する画像の光強度情報の項目を使用することによって、光強度の差を判定することと、を備え、
    ステップｅ）が、前記サンプル（１１４）中の前記分析物の濃度を判定するためにステップｆ）の結果を使用することを備えることを特徴とする、方法。
  2. ステップｅ）について、光強度の差が、前記カメラ固有の透過関数（１６５）の逆関数を使用することによって、対応する画像の色情報の項目の差に変換され、前記カメラ固有の透過関数（１６５）が、色情報の項目を光強度情報の項目に変換する非線形関数である、請求項１に記載の方法。
  3. ステップｅ）が、ｄ３ｉ）およびｄ３ｉｉ）において撮像された画像（１４２）間の光強度の差を使用することをさらに備える、請求項１から２のいずれか一項に記載の方法。
  4. ステップｃ）において、前記サンプル（１１４）が、前記カメラ（１１８）に対向する側から前記試験フィールド（１２４）に適用される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
  5. ホルダ（１３０）が、前記モバイル装置（１１２）に対して前記試験ストリップ（１１６）を配置するために使用され、前記試験ストリップ（１１６）が、前記カメラ（１１８）から離れて前記試験フィールド（１２４）とともに配置され、前記カメラ（１１８）が、前記試験フィールド（１２４）の第１の側面（１３８）にあり、前記サンプル（１１４）が、前記第１の側面（１３８）の反対側の第２の側面（１４０）から適用される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記ホルダ（１３０）が、前記第２の側面（１４０）に向かって開口しており、前記試験フィールド（１２４）が、前記第２の側面（１４０）において覆われておらず、前記ホルダ（１３０）が、前記試験フィールド（１２４）が前記第１の側面（１３８）において覆われないように開口を備える、請求項５に記載の方法。
  7. 前記試験フィールド（１２４）が、少なくとも部分的に半透明であり、ステップｅ）において、前記試験フィールド（１２４）を介して前記カメラ（１１８）に当たる周囲光の寄与が判定される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記試験ストリップ（１１６）が、参照フィールド（１４６）をさらに備え、前記試験ストリップ（１２４）の前記領域（１４４）が前記参照フィールド（１４６）の少なくとも一部をさらに含み、前記参照フィールド（１４６）が不透明であり、方法ステップｄ）が、ステップｄ４）前記参照フィールド（１４６）の少なくとも１つの画像（１４２）を撮像することを備え、ステップｅ）について前記参照フィールド（１４６）の前記画像（１４２）が考慮される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 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、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法の少なくともステップｄ）、ステップｅ）およびステップｆ）を実行するためのプログラム手段を備えるコンピュータプログラム。
  10. モバイル装置（１１２）であって、
    Ｉ）少なくとも１つのカメラ（１１８）と、
    ＩＩ）少なくとも１つの照明源（１２０）と、
    ＩＩＩ）少なくとも１つのプロセッサ（１２２）と、を備え、
    前記モバイル装置（１１２）が、少なくとも１つの試験フィールド（１２４）を有する試験ストリップ（１１６）と併せて、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法の少なくともステップｄ）、ステップｅ）およびステップｆ）を実行するように構成され、試験フィールド（１２４）が、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（１２６）を含む、モバイル装置。
  11. 少なくとも１つのサンプル（１１４）中の少なくとも１つの分析物を検出するためのキット（１１０）であって、前記キット（１１０）が、請求項１０に記載の前記モバイル装置（１１２）を備え、前記キット（１１０）が、少なくとも１つの試験フィールド（１２４）を有する少なくとも１つの試験ストリップ（１１６）をさらに含み、前記試験フィールド（１２４）が、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（１２６）を含む、キット。
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