KR20210019444A - 모바일 장치의 카메라를 이용하여 샘플 내 분석물을 검출하기 위한 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법 - Google Patents
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Abstract
모바일 장치(114)의 카메라(112)를 이용하여 샘플 내 분석물을 검출하기 위한 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법(110)이 개시된다. 상기 방법은 다음의 단계를 포함한다:
a) (117) 적어도 하나의 테스트 스트립(116)의 적어도 하나의 제1 이미지를 캡처하는 단계로서, 테스트 스트립(116)은 샘플 내 분석물을 검출하기 적합하게 형성되고, 테스트 스트립(116)은 분석물의 존재 하에 광학 검출 반응을 실시하기 위한 적어도 하나의 시험 화학물질을 포함하는 적어도 하나의 테스트 필드(118)를 가지며, 제1 이미지를 캡처하는 동안 모바일 장치(114)의 조명원(120)이 꺼지는 단계;
b) (122) 테스트 스트립(116)의 적어도 하나의 제2 이미지를 캡처하는 단계로서, 제2 이미지를 캡처하는 동안, 모바일 장치(114)의 조명원(120)이 켜지는 단계;
c) (124) 단계 a)(117) 및 단계 b)(122)에서 캡처된 제1 및 제2 이미지를 비교함으로써, 제1 이미지 및 제2 이미지 간의 조명 조건의 차이를 결정하는 단계; 및
d) (126) 단계 c)(124)에서의 비교로부터 적어도 하나의 적합성 정보를 도출하는 단계로서, 적합성 정보는 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성에 대한 정보를 포함하는 단계.
a) (117) 적어도 하나의 테스트 스트립(116)의 적어도 하나의 제1 이미지를 캡처하는 단계로서, 테스트 스트립(116)은 샘플 내 분석물을 검출하기 적합하게 형성되고, 테스트 스트립(116)은 분석물의 존재 하에 광학 검출 반응을 실시하기 위한 적어도 하나의 시험 화학물질을 포함하는 적어도 하나의 테스트 필드(118)를 가지며, 제1 이미지를 캡처하는 동안 모바일 장치(114)의 조명원(120)이 꺼지는 단계;
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Description
본 출원은 모바일 장치의 카메라를 이용하여 샘플 내 분석물을 검출하기 위한 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법 및 모바일 장치의 카메라를 이용하여 샘플 내 분석물을 검출하는 검출 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 수단을 갖는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 모바일 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법, 컴퓨터 프로그램 및 모바일 장치는 하나 이상의 체액 내 하나 이상의 분석물을 정성적으로 또는 정량적으로 검출하기 위해 의료 진단에 사용될 수 있다. 하지만, 본 발명은 기타 다른 분야에 적용될 수 있다.
의료 진단 분야에서, 많은 경우, 체액, 예컨대 혈액, 간질액, 소변, 타액 또는 기타 유형의 체액의 샘플 내에서 하나 이상의 분석물을 검출해야 한다. 검출할 분석물의 예는 포도당, 트리글리세리드, 젖산, 콜레스테롤 또는 상기 체액 내 일반적으로 존재하는 기타 유형의 분석물이다. 분석물의 농도 및/또는 존재 여부에 따라, 필요한 경우 적절한 치료법을 선택할 수 있다.
일반적으로, 당업자에게 공지된 장치 및 방법은 검출할 분석 물의 존재 하에 하나 이상의 검출 가능한 검출 반응, 예컨대 광학적으로 검출 가능한 검출 반응을 실시할 수 있는 하나 이상의 시험 화학을 포함하는 시험 요소를 활용할 수 있다. 상기 시험 화학과 관련하여, 예컨대 J. Hoenes et al.: The Technology Behind Glucose Meters: Test Strips, Diabetes Technology & Therapeutics, Volume 10, Supplement 1, 2008, S-10 to S-26을 참조할 수 있다. 기타 유형의 시험 화학도 가능하며 본 발명을 실시하기 위해 사용될 수 있다.
분석 측정, 구체적으로 발색 반응을 기반으로 한 분석 측정에서, 한 가지 기술적 과제는 검출 반응으로 인한 색 변화를 평가하는 것에 있다. 휴대용 혈당 측정기와 같은 전용 분석 장치를 사용하는 것 외에도, 일반적으로 이용 가능한 전자 제품, 예컨대 스마트폰 및 휴대용 컴퓨터의 사용이 최근에 점점 더 대중화되었다. WO 2012/131386 A1은 분석을 실시하기 위한 시험 장치를 개시하며, 시험 장치는 색 또는 패턴 변화를 전개함으로써 적용된 시험 샘플에 반응하는 시약을 함유하는 용기; 휴대용 장치, 예컨대 프로세서 및 이미지 캡처 장치를 포함하는 휴대폰 또는 휴대용 컴퓨터를 포함하며, 프로세서는 이미지 캡처 장치에 의해 캡처된 데이터를 처리하고 적용된 시험 샘플에 대한 시험 결과를 출력하도록 구성된다.
WO 2014/025415A2는 생물학적 물질의 색 기반 반응 시험을 실시하기 위한 방법 및 장치를 개시한다. 상기 방법은 자동으로 보정된 환경 내에서 노출되지 않고 나중에 노출된 기기의 디지털 이미지를 캡처하고 해석하는 단계를 포함한다. 상기 기기는 고유 식별(UID) 표지, 이미지 색 보정을 위한 표준화된 색의 샘플을 제공하는 기준 컬러바(RCB), 및 화학 시험 패드(CTP)의 여러 시험별 서열을 포함한다. 상기 방법은 이미지 내에서 기기의 위치를 찾는 단계, UID를 추출하는 단계, RCB를 추출하는 단계, 및 각 이미지 내에서 복수의 CTP의 위치를 찾는 단계를 추가로 포함한다. 상기 방법은 추가로 CTP 내 이미지 노이즈를 줄이고, RCB 상에서 실시된 조명 측정에 따라 이미지를 자동으로 보정한다. 상기 방법은 CTP 이미지의 색을 MICC(제조업체 해석 컬러 차트)의 색과 비교하여 시험 결과를 추가로 결정한다. 상기 방법은 상기 결과를 그래픽 또는 정량화 모드로 표시한다.
EP 1801568 A1은 생물학적 유체 샘플 내 분석물 농도를 측정하기 위한 테스트 스트립 및 방법을 개시한다. 상기 방법은 색상 표시기 및 기준 색상 영역을 그림의 형태로 검출하기 위해 테스트 스트립에 카메라를 배치하는 단계를 포함한다. 측정값은 카메라 및 스트립 간의 상대적 위치에 대하여 결정되고 목표값 영역과 비교된다. 측정값 및 목표값 간의 편향 중에 스트립에 대한 편향을 줄이기 위해 카메라가 이동한다. 표시기에 할당된 이미지 영역은 카메라에 의해 감지된 색상 이미지 내에 국한된다. 분석물 농도는 비교값에 의해 샘플 내에서 결정된다.
EP 1963828 B1은 생물학적 유체의 샘플 내에 함유된 적어도 하나의 분석물의 농도를 측정하는 방법을 개시하며, a) 적어도 하나의 시험 포인트, 적어도 하나의 시간 표시기, 및 흰색 및/또는 색 척도를 포함하는 적어도 하나의 기준 색 범위를 갖는 테스트 스트립을 준비하는 단계, b) 유체 샘플을 시험 포인트 및 시간 표시기와 접촉하는 단계, c) 색상 표시기를 분석물의 농도 함수로서 시험 포인트에 배열하는 단계, d) 시간 표시기의 색을 유체가 시험 포인트와 접촉하고 적어도 하나의 분석물의 농도와 무관하게 되는 지속 시간의 함수로서 변경하는 단계, e) 카메라를 테스트 스트립 상에 위치시키는 단계, f) 카메라 및 테스트 스트립 간의 상대적인 위치에 대한 적어도 하나의 측정값을 결정하고, 공칭값 범위와 비교하는 단계, g) 측정값 및 공칭값 범위 간의 불일치가 있는 경우, 불일치를 줄이기 위해 카메라를 테스트 스트립을 기준으로 이동시키는 단계로서, f) 및 g) 단계를 반복하는 단계, h) 카메라를 이용하여 최소한의 색상 표시기, 시간 표시기 및 기준 색 범위가 이미지화되는 색상 이미지를 기록하는 단계, j) 색상 표시기, 시간 표시기 및 기준 색 범위와 관련된 이미지 영역을 색상 이미지 내에 국한시키고, 상기 이미지의 색값을 결정하는 단계, k) 시험 포인트와 접촉하는 유체 샘플 및 색상 이미지의 기록 간의 지속 시간을 미리 결정된 기준값의 도움으로 시간 표시기에 대하여 결정된 색값을 기반으로 결정하는 단계, 및 l) 샘플 내 분석물의 농도를 색상 표시기 및 기준 색 범위에 대하여 결정된 색값을 기반으로 및 지속시간을 기반으로 미리 결정된 비교값의 도움으로 결정하는 단계를 포함한다.
모바일 컴퓨팅 장치를 이용한 분석 측정의 신뢰성 및 정확성은 일반적으로 많은 기술적 요인에 따라 달라진다. 구체적으로, 카메라를 갖는 수많은 모바일 장치가 시장에 출시되어 있으며, 모두 분석 측정에 고려해야 할 상이한 기술적 및 광학적 특성을 가지고 있다. WO 2007/079843 A2는 생물학적 유체 샘플에 함유된 분석물의 농도를 측정하는 방법을 설명한다. 상기 방법에서, 적어도 하나의 시험 포인트, 및 백색 및/또는 색 척도를 포함하는 적어도 하나의 기준 색 섹션을 포함하는 테스트 스트립이 제공된다. 유체 샘플은 시험 포인트와 접촉하고 분석물의 농도에 따라 색상 표시기가 시험 포인트 상에 배치된다. 카메라가 테스트 스트립 상에 배치된다. 카메라 및 테스트 스트립 간의 상대적 위치에 대하여 적어도 하나의 측정값이 감지되고 설정값 범위와 비교된다. 측정값이 설정값 범위를 벗어나는 경우, 카메라가 테스트 스트립을 기준으로 이동하여 편차를 줄인다. 최소한의 색상 표시기 및 기준 색 섹션이 표시된 색상 이미지가 카메라의 도움으로 검출된다. 색상 표시기 및 색 매칭 섹션에 할당된 이미지 영역이 위치하고, 상기 이미지 영역의 색값이 결정된다. 샘플 내 분석물의 농도는 미리 정의된 비교값의 도움으로 색값을 기반으로 결정된다. EP 3 108 244 A1 및 WO 2015/120819 A1은 케이스, 케이스 내의 테스트 스트립, 및 접합면을 지나 모바일 컴퓨팅 장치의 면까지 아래로 연장되는 위치 앵커를 포함하는 테스트 스트립 모듈을 설명한다. 위치 앵커는 모바일 컴퓨팅 장치의 면 상에 있는 특징과 일치하는 형상을 가진다.
US 2015/233898 A1은 케이스, 케이스 내 테스트 스트립, 및 접합면을 지나 모바일 컴퓨팅 장치의 면까지 아래로 연장되는 위치 앵커를 포함하는 테스트 스트립 모듈을 설명한다. 위치 앵커는 모바일 컴퓨팅 장치의 면 상에 있는 특징과 일치하는 형상을 가진다.
분석 측정을 실시할 목적으로 모바일 컴퓨팅 장치를 사용하는 데 따른 이점에도 불구하고, 몇 가지 기술적 과제가 남아 있다. 구체적으로, 측정의 신뢰성 및 정확성을 강화하고 보장해야 한다. 분석 측정의 신뢰성 및 정확성은 휴대폰 카메라를 사용할 때 분석 측정을 위해 테스트 스트립의 이미지를 캡처하는 동안 조명 조건에 따라 크게 좌우될 수 있다. 구체적으로, 주변 광은, 예를 들어 상이한 특정 위치에 존재하는 다양한 조명 수단 때문에 및/또는 이미지가 캡처되는 위치 및 이미지가 캡처되는 주야간 시간에 따라 조명 조건에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 특히, 주변 광은 테스트 스트립의 시약 필드 상에 형성된 색의 평가를 방해할 수 있다.
따라서, 소비자 전자 제품 모바일 장치와 같은 모바일 장치, 구체적으로 스마트 폰 또는 태블릿 컴퓨터와 같은 분석 측정 전용이 아닌 다목적 모바일 장치를 사용하여 상기 분석 측정의 기술적 과제를 해결하는 방법 및 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 측정의 신뢰성 및 정확성을 보장할 수 있는 방법 및 장치가 제안되어야 한다.
상기 과제는 독립항의 특징을 갖는 모바일 장치의 카메라를 이용하여 샘플 내 분석물을 검출하기 위한 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법, 모바일 장치 방법의 카메라를 이용하여 샘플 내 분석물을 검출하는 검출 방법, 컴퓨터 프로그램, 및 모바일 장치에 의해 해결될 수 있다. 분리된 방식으로 또는 임의의 조합으로 실현될 수 있는 유리한 실시예가 종속항에 개시되어 있다.
아래에서 사용되는 바와 같이, 용어 "갖다", "구비하다", "포함하다” 또는 이의 임의의 문법적 변형은 비-배타적인 방식으로 사용된다. 따라서, 상기 용어는 상기 용어에 의해 도입된 특징 외에도, 상기 맥락에서 설명된 엔티티 내에 더 이상의 추가적인 특징이 존재하지 않는 상황 및 하나 이상의 추가적인 특징이 존재하는 상황 모두를 지칭할 수 있다. 예를 들어, "A는 B를 가진다”, "A는 B를 구비한다” 및 "A는 B를 포함한다"라는 표현은 B 외에 다른 요소가 A에 존재하지 않는 상황(즉, A가 B로 단독으로 및 배타적으로 구성된 상황) 및 B 외에도 하나 이상의 추가적인 요소가 엔티티 A, 예컨대 요소 C, 요소 C 및 요소 D 또는 심지어 추가적인 요소들에 존재하는 상황을 모두 지칭할 수 있다.
또한, 특징 또는 요소가 한 번 또는 한 번 이상 존재할 수 있음을 나타내는 용어 "적어도 하나", "하나 이상” 또는 유사한 표현은 일반적으로 각각의 특징 또는 요소를 도입할 때 한 번만 사용될 거라는 점에 유의해야 한다. 하기에서, 대부분의 경우, 각각의 특징 또는 요소를 언급할 때, 각각의 특징 또는 요소가 한번 또는 한번 이상 존재할 수 있다는 사실에도 불구하고 "적어도 하나” 또는 "하나 이상"이라는 표현은 반복되지 않을 것이다.
또한, 하기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "바람직하게", "더 바람직하게", "특히", "더 상세하게는", "구체적으로", "더 구체적으로” 또는 유사한 용어는 대안적인 가능성을 제한하지 않고 선택적 특징과 함께 사용된다. 따라서, 상기 용어에 의해 도입된 특징은 선택적 특징이며 어떤 방식으로든 청구 범위를 제한하려는 의도가 아니다. 당업자가 인식하는 바와 같이, 본 발명은 대안적 특징을 사용하여 실시될 수 있다. 유사하게, "본 발명의 실시예에서” 또는 유사한 표현에 의해 도입된 특징은 본 발명의 대안적인 실시예에 관한 그 어떠한 제한도 없이, 본 발명의 범위에 관한 그 어떠한 제한도 없이, 그리고 본 발명의 기타 선택적 또는 비-선택적 특징과 함께 도입되는 특징들을 결합할 가능성에 대한 그 어떠한 제한도 없이 선택적인 특징인 것으로 의도된다.
제1 양태에서, 모바일 장치의 카메라를 이용하여 샘플 내 분석물을 검출하기 위한 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 일례로서 주어진 순서로 실시될 수 있는 다음의 단계를 포함한다. 하지만, 다른 순서도 가능하다는 점을 유념해야 한다. 또한, 방법의 하나 이상의 단계를 한번 또는 반복적으로 실시하는 것도 가능하다. 또한, 방법의 2개 이상의 단계를 동시에 또는 적시에 겹치는 방식으로 실시하는 것도 가능하다. 상기 방법은 개시되지 않은 추가적인 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 다음의 단계를 포함한다:
a) 적어도 하나의 테스트 스트립의 적어도 하나의 제1 이미지를 캡처하는 단계로서, 테스트 스트립은 샘플 내 분석물을 검출하기 적합하게 형성되고, 테스트 스트립은 분석물의 존재 하에 광학 검출 반응을 실시하기 위한 적어도 하나의 시험 화학물질을 포함하는 적어도 하나의 테스트 필드를 가지며, 제1 이미지를 캡처하는 동안 모바일 장치의 조명원이 꺼지는 단계;
b) 테스트 스트립의 적어도 하나의 제2 이미지를 캡처하는 단계로서, 제2 이미지를 캡처하는 동안, 모바일 장치의 조명원이 켜지는 단계;
c) 단계 a) 및 단계 b)에서 캡처된 제1 및 제2 이미지를 비교함으로써, 제1 이미지 및 제2 이미지 간의 조명 조건의 차이를 결정하는 단계; 및
d) 단계 c)에서의 비교로부터 적어도 하나의 적합성 정보를 도출하는 단계로서, 적합성 정보는 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성에 대한 정보를 포함하는 단계.
본원에서 사용되는 용어 "모바일 장치"는 광범위한 용어이고, 통상적인 지식을 가진 당업자에게 이의 통상적이고 관례적인 의미를 부여하는 것이며, 특별한 또는 맞춤화된 의미에 국한되지는 않는다. 상기 용어는 모바일 전자 장치, 보다 구체적으로 휴대폰 또는 스마트폰과 같은 모바일 통신 장치를 제한없이 지칭할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하기에서 좀 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 모바일 장치는 또한 적어도 하나의 카메라를 갖는 태블릿 컴퓨터 또는 기타 유형의 휴대용 컴퓨터를 지칭할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "테스트 스트립"은 광범위한 용어이고, 통상적인 지식을 가진 당업자에게 이의 통상적이고 관례적인 의미를 부여하는 것이며, 특별한 또는 맞춤화된 의미에 국한되지는 않는다. 상기 용어는 구체적으로 색 변화 검출 반응을 실시하도록 구성된 임의의 요소 또는 장치를 제한없이 지칭할 수 있다. 테스트 스트립은 특히 적어도 하나의 분석물을 검출하기 위해 적어도 하나의 시험 화학물질을 함유하는 테스트 필드를 가질 수 있다. 일례로서, 테스트 스트립은 이에 적어도 하나의 테스트 필드가 적용되거나 통합된 적어도 하나의 기판, 예컨대 적어도 하나의 캐리어를 포함할 수 있다. 일례로서, 적어도 하나의 캐리어는 스트립 형상일 수 있고, 따라서 시험 요소를 테스트 스트립에 부여할 수 있다. 상기 테스트 스트립은 일반적으로 널리 사용되고 입수 가능하다. 하나의 테스트 스트립은 단일 테스트 필드 또는 동일하거나 상이한 시험 화학물질이 포함된 복수의 테스트 필드를 수반할 수 있다. 테스트 스트립은 이에 적용되는 적어도 하나의 샘플을 가질 수 있다.
본원에서 추가로 사용되는 용어 "테스트 필드"는 광범위한 용어이고, 통상적인 지식을 가진 당업자에게 이의 통상적이고 관례적인 의미를 부여하는 것이며, 특별한 또는 특화된 의미에 국한되지는 않는다. 상기 용어는 구체적으로 일정한 양의 시험 화학물질, 예컨대 필드, 예컨대 이에 포함된 시험 화학물질을 갖는 적어도 한 층의 테스트 필드와 함께 하나 이상의 층의 물질을 갖는 원형, 다각형 또는 직사각형 모양의 필드를 제한없이 지칭할 수 있다. 다른 층이 존재함으로써, 반사 특성과 같은 특정한 광학적 특성을 제공하거나, 샘플 확산을 위한 확산 특성을 제공하거나, 샘플의 입자 성분, 예컨대 세포 성분의 분리를 위한 분리 특성을 제공할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "시험 화학물질"은 광범위한 용어이고, 통상적인 지식을 가진 당업자에게 이의 통상적이고 관례적인 의미를 부여하는 것이며, 특별한 또는 특화된 의미에 국한되지는 않는다. 상기 용어는 구체적으로 화학적 화합물 또는 복수의 화학적 화합물, 예컨대 분석물의 존재 하에 검출 반응을 실시하기에 적합한 화학적 화합물의 혼합물을 제한없이 지칭할 수 있으며, 검출 반응은 특정한 수단에 의해, 예컨대 광학적으로 검출 가능하다. 검출 반응은 구체적으로 분석물 특이적일 수 있다. 본 발명의 경우에 시험 화학물질은 구체적으로 광학적 시험 화학물질, 예컨대 분석물의 존재 하에 색이 변하는 색 변화 시험 화학물질일 수 있다. 색 변화는 구체적으로 샘플 내에 존재하는 분석물의 양에 따라 달라질 수 있다. 일례로서, 시험 화학물질은 적어도 하나의 효소, 예컨대 포도당 산화 효소 및/또는 포도당 탈수소 효소를 포함할 수 있다. 추가적으로, 기타 성분, 예컨대 하나 이상의 염료 및 매개체 등이 존재할 수 있다. 시험 화학물질은 일반적으로 당업자에게 공지되어 있으며 J. Hφnes et al.: Diabetes Technology and Therapeutics, Vol. 10, Supplement 1, 2008, pp.10-26를 참조할 수 있다. 하지만, 기타 시험 화학물질도 가능하다.
본원에서 사용되는 용어 "분석물"은 광범위한 용어이며, 통상적인 지식을 가진 당업자에게 이의 통상적이고 관례적인 의미를 부여하는 것이며, 특별한 또는 특화된 의미에 국한되지는 않는다. 상기 용어는 구체적으로 하나 이상의 특정한 화학적 화합물 및/또는 검출되고/거나 측정될 기타 매개변수를 제한없이 지칭할 수 있다. 일례로서, 적어도 하나의 분석물은 글루코스, 콜레스테롤 또는 트리글리세리드와 같이 신진 대사에 관여하는 화학적 화합물일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 기타 유형의 분석물 또는 매개변수, 예컨대 pH 값이 결정될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "샘플 내 분석물의 검출"은 광범위한 용어이며, 통상적인 지식을 가진 당업자에게 이의 통상적이고 관례적인 의미를 부여하는 것이며, 특별한 또는 특화된 의미에 국한되지는 않는다. 상기 용어는 구체적으로 임의의 샘플 내 적어도 하나의 분석물의 정량적 및/또는 정성적 결정을 제한없이 지칭할 수 있다. 예를 들어, 샘플은 체액, 예컨대 혈액, 간질액, 소변, 타액 또는 기타 유형의 체액을 포함할 수 있다. 일례로서, 분석 측정의 결과는 분석물의 농도 및/또는 측정 될 분석물의 유무일 수 있다. 구체적으로, 일례로서 분석 측정은 혈당 측정일 수 있고, 따라서 분석 측정의 결과는, 예를 들어 혈당 농도일 수 있다.
용어 "적합성"은 하나 이상의 미리 결정된 기능을 실시하기 위한 요소 또는 장치의 특성을 지칭하고, 샘플 내 분석물 검출의 신뢰성 및 정확성을 보장하기 위한 주변 조건의 적절성을 지칭할 수 있다. 따라서, 상기 용어는 장치의 특성 및 주변 조건 중 하나 또는 둘 다를 지칭한다. 적합성은 미리 결정된 요건이 충족되는지 여부를 결정함으로써 자격을 부여하고/거나 정량화할 수 있다. 미리 결정된 요건, 예를 들어 적어도 하나의 임계값은, 일례로서 실험으로부터 도출되거나, 예컨대 달성될 정밀도에 의해 결정되는 경계 조건으로부터 도출될 수 있다. 용어 "적합성 정보"는 적합성에 관한 표시 또는 정보, 구체적으로 본 발명의 경우의 분석 측정을 실시하기 위한 목적으로 조명 조건의 적합성에 대한 표시 또는 정보를 제한없이 지칭할 수 있다. 적합성 정보의 항목은, 일례로서 "적합” 또는 "적합하지 않음"/"부적합함"을 나타내는 것과 같이 부울(Boolean) 또는 디지털 정보일 수 있다. 하지만, 추가적으로 또는 대안적으로, 적합성 정보는 적합성의 정도와 같이 정량적 결과를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적합성 정보는 테스트 스트립을 조명하기 위한 모바일 장치의 조명원으로부터 발생하는 광 강도의 충분한 양에 대한 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로, 적합성 정보는 주변 광 강도 및/또는 주변 광 조건과 관련하여 및/또는 이와 비교하여 테스트 스트립을 조명하기 위한 모바일 장치의 조명원으로부터 발생하는 광 강도의 충분한 양에 대한 정보를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "조명 조건의 적합성 평가"는 조명 조건을 시험하고/거나 결정하고/거나 평가하고/거나 추정하는 것을 지칭한다. 본원에서 사용되는 용어 "조명 조건"은 이미지 캡처 조건, 구체적으로 모바일 장치의 조명원에 의해 제공되는 주변 광 조건 및 광 강도 둘 다를 지칭한다. 또한, 용어 "조명 조건"은 반사 조건, 특히 예를 들어 테스트 스트립의 재료로 인한 테스트 스트립의 반사 특성을 지칭한다. 용어 "주변 광” 또는 "주변 광 조건"은 모바일 장치의 조명원에 의해 제공되는 조명과 무관하게 테스트 스트립을 조명하는 이용 가능한 자연광 또는 인공 광원으로부터의 광을 지칭한다. 주변 광은 실내 전등과 같은 인공 광원, 예컨대 램프 및/또는 자연 광원, 예컨대 태양, 달, 별빛, 번개에 의해 생성되고/거나 제공될 수 있다. 조명 조건은 시간, 특히 주야간에 따라 달라질 수 있다. 조명 조건은 위치, 특히 이미지가 실외 또는 실내에서 캡처되는 경우 지리적 위치에 따라 달라질 수 있다. 특히 실외 측정의 경우, 조명 조건은 기상 조건에 따라 달라질 수 있다. 실내 측정의 경우, 조명 조건은 집, 수퍼마켓, 극장 등과 같이 활동에 따라 상이해질 수 있는 실내 조명에 따라 좌우될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "카메라"는 광범위한 용어이고, 통상적인 지식을 가진 당업자에게 이의 통상적이고 관례적인 의미를 부여하는 것이며, 특별한 또는 특화된 의미에 국한되지는 않는다. 상기 용어는 구체적으로 공간적으로 분해된 1차원, 2차원 또는 심지어 3차원의 광학적 정보를 기록하거나 캡처하도록 구성된 적어도 하나의 이미징 요소를 갖는 장치를 제한없이 지칭할 수 있다. 일례로서, 카메라는 적어도 하나의 카메라 칩, 예컨대 이미지를 기록하도록 구성된 적어도 하나의 CCD 칩 및/또는 적어도 하나의 CMOS 칩을 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라는 하기에 상세하게 설명되는 바와 같이 적어도 3개의 컬러 픽셀을 포함하는 컬러 카메라일 수 있다. 카메라는 컬러 CMOS 카메라일 수 있다. 예를 들어, 카메라는 흑백 픽셀 및 컬러 픽셀을 포함할 수 있다. 컬러 픽셀 및 흑백 픽셀은 카메라 내에서 내부적으로 조합될 수 있다. 카메라는 적어도 하나의 컬러 카메라 및 적어도 하나의 흑백 카메라, 예컨대 흑백 CMOS를 포함할 수 있다. 카메라는 적어도 하나의 흑백 CMOS 칩을 포함할 수 있다. 카메라는 일반적으로 이미지 센서의 1차원 또는 2차원 어레이, 예컨대 픽셀을 포함할 수 있다. 일례로서, 카메라는 적어도 하나의 차원에서 적어도 10개의 픽셀, 예컨대 각 차원에서 적어도 10개의 픽셀을 포함할 수 있다. 하지만, 기타 카메라도 가능하다는 점에 유의해야 한다. 카메라는 모바일 통신 장치의 카메라일 수 있다. 본 발명은 구체적으로 모바일 어플리케이션, 예컨대 노트북 컴퓨터, 태블릿, 또는 구체적으로 스마트폰과 같은 휴대폰에서 일반적으로 사용되는 카메라에 적용할 수 있다. 따라서, 구체적으로 카메라는 적어도 하나의 카메라 외에도 하나 이상의 데이터 처리 장치, 예컨대 하나 이상의 데이터 프로세서를 포함하는 모바일 장치의 일부일 수 있다. 하지만, 기타 카메라도 가능하다. 카메라는 적어도 하나의 카메라 칩 또는 이미징 칩 외에도 추가적인 요소, 예컨대 하나 이상의 광학적 요소, 예컨대 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 일례로서, 카메라는 카메라를 중심으로 고정적으로 조정되는 적어도 하나의 렌즈를 갖는 고정 초점 카메라일 수 있다. 하지만, 대안적으로 카메라는 자동 또는 수동으로 조정될 수 있는 하나 이상의 가변 렌즈를 포함할 수도 있다.
카메라는 구체적으로 컬러 카메라일 수 있다. 따라서, 예컨대 각 픽셀에 대하여 색 정보, 예컨대 3가지 색 R, G, B에 대한 색값이 제공되거나 생성될 수 있다. 많은 수의 색값, 예컨대 각 픽셀에 대한 4가지 색이 또한 가능하다. 컬러 카메라는 일반적으로 당업자에게 공지되어 있다. 따라서, 일례로서 카메라 칩의 각 픽셀은 3가지 이상의 상이한 컬러 센서, 예컨대 적색(R)에 대한 하나의 픽셀, 녹색(G)에 대한 하나의 픽셀 및 청색(B)에 대한 하나의 픽셀과 같이 색 기록 픽셀을 가질 수 있다. 각 픽셀의 경우, 예컨대 R, G, B의 경우, 값은 픽셀, 예컨대 각 색의 강도에 따라 0에서 255 범위의 디지털 값으로 기록될 수 있다. R, G, B와 같은 3가지 색을 사용하는 대신에, 일례로서 4가지 색, 예컨대 C, M, Y, K 또는 RGGB, BGGR, RGBG, GRGB 또는 RGGB 등이 사용될 수 있다. 픽셀의 색 감도는 컬러 필터에 의해, 예컨대 컬러 필터 어레이, 예를 들어 적어도 하나의 베이어(Bayer) 필터에 의해, 또는 카메라 픽셀 내에 사용되는 센서 요소의 적절한 고유 감도에 의해 생성될 수 있다. 상기 기술은 일반적으로 당업자에게 공지되어 있다.
본원에 사용되는 용어 "이미지"는 구체적으로 카메라를 사용하여 기록된 데이터, 예컨대 이미징 장치로부터의 복수의 전자 판독값, 예컨대 카메라 칩의 픽셀과 제한없이 관련될 수 있다. 따라서, 이미지 자체는 픽셀을 포함할 수 있으며, 이미지의 픽셀은 카메라 칩의 픽셀과 상관 관계가 있다. 결과적으로, "픽셀"을 언급할 때, 카메라 칩의 단일 픽셀에 의해 생성된 이미지 정보의 단위를 참조하거나 카메라 칩의 단일 픽셀을 직접 참조한다. 이미지는 원시 픽셀 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미지는 RGGB 공간 내 데이터, R, G 또는 B 픽셀 중 하나로부터의 단색 데이터, 또는 베이어 패턴 이미지 등을 포함할 수 있다. 이미지는 전면 컬러 이미지 또는 RGB 이미지와 같이 평가된 픽셀 데이터를 포함할 수 있다. 원시 픽셀 데이터는, 예를 들어 디모자이크 알고리즘 및/또는 필터링 알고리즘을 사용하여 평가할 수 있다. 상기 기술은 일반적으로 당업자에게 공지되어 있다.
용어 "적어도 하나의 이미지 캡처"는 이미징, 이미지 기록, 이미지 획득, 이미지 캡처 중 하나 이상을 지칭한다. 용어 "적어도 하나의 이미지 캡처"는 단일 이미지 및/또는 복수의 이미지 캡처, 예컨대 이미지 시퀀스를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 이미지 캡처는 예컨대, 시야 내 및/또는 카메라 시야의 미리 결정된 부문 내에서 적어도 하나의 물체의 존재가 자동으로 감지될 때, 사용자 동작에 의해 시작되거나 자동으로 시작될 수 있다. 상기 자동 이미지 획득 기술은, 예컨대 자동 바코드 판독기 분야, 예컨대 자동 바코드 판독 앱으로 공지되어 있다.
본원에서 사용되는 용어 "모바일 장치의 조명원"은 모바일 장치의 임의의 광원을 지칭한다. 용어 "조명원"은 물체를 조명하기 위한 광을 생성하도록 적합하게 형성된 적어도 하나의 장치를 지칭한다. 본원에서 사용되는 용어 "광"은 일반적으로 가시 스펙트럼 범위, 자외선 스펙트럼 범위 및 적외선 스펙트럼 범위 중 하나 이상의 전자기파를 지칭한다. 용어 "가시 스펙트럼 범위"는 일반적으로 380 nm 내지 780 nm의 스펙트럼 범위를 지칭한다. 바람직하게는, 본 발명에서 사용되는 광은 가시 스펙트럼 범위의 광이다. 조명원은 모바일 장치 내에 통합된 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 특히, 조명원은 모바일 장치, 특히 휴대폰의 백라이트일 수 있다. 모바일 장치는 디스플레이를 조명하는 적어도 하나의 조명원과 같은 추가 조명 장치를 포함할 수 있고/있거나 디스플레이는 추가 조명원 자체로서 설계될 수 있다.
조명원은 두 가지 상태, 즉 테스트 스트립을 조명하기 위한 광선을 생성하는 온 상태와 조명원이 꺼진 오프 상태를 가질 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "켜져 있다"는 조명원이 활성화되고/거나 스위치를 켜서 테스트 스트립을 조명하는 것을 지칭한다. 용어 "꺼져 있다"는 조명원이 오프 상태에 있거나 적극적으로 스위치를 끈 것을 지칭한다. 상기에서 설명한 바와 같이, 단계 a)에서 제1 이미지는 캡쳐되고 모바일 장치의 조명원은 꺼진다. 이는 주변 광원의 광 강도만을 포함하고 모바일 장치의 조명원에 의해 제공되는 조명과는 무관한 이미지를 캡처하도록 한다. 단계 b)에서 조명원이 켜짐으로써 주변 광 및 모바일 장치의 조명원에 의한 조명 둘 다로부터의 조명 강도를 포함하는 제2 이미지를 결정하는 것이 가능할 수 있다.
조명원은 모바일 장치 내에 통합된 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다. 조명원은 적어도 하나의 백색광 LED를 포함할 수 있다. 백색광 LED는 짧은 전류 펄스를 사용하여 제어됨으로써, 백색광 LED가 밝은 빛의 섬광을 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다. 조명원은 이미지를 캡처하는 동안 항상 테스트 스트립을 조명하도록 적합하게 형성될 수 있다. 전자 플래시와 달리, 백색광 LED의 플래시 지속 시간은 100 ms가 걸릴 수 있다. 이는 LED의 플래시 모드에서 이미지를 캡처하는 동안 항상 조명원이 테스트 스트립을 조명하도록 할 수 있다. 대안적으로, LED는 비-플래시 모드에서 테스트 스트립을 영구적으로 조명하도록 적합하게 형성될 수 있다.
조명원은 주변 광의 밝기보다 높은밝기를 갖도록 적합하게 형성될 수 있다. 조명원은 단계 b)에서 테스트 스트립의 이미지를 캡처할 때 본질적으로 우세한 광원일 수 있다. 용어 "본질적으로 우세한"은 조명원의 조도가 주변 광의 조도를 초과하고, 주변 광으로부터의 낮은 조명이 가능함을 지칭한다. 모바일 장치에서 사용되는 백색광 LED에 의해 생성되는 플래시의 조도는 물체 거리 1 m에서 80 내지 300 lux일 수 있다. 따라서, 물체 거리 0.1 m에서 백색광 LED에 의해 생성되는 플래시의 조도는 8000 내지 30000 lux일 수 있다. 비교를 위해, 전체 일광은 10752 lux, 흐린 날은 1075 lux, 매우 어두운 날은 107 lux, 황혼은 10.8 lux를 가질 수 있다. https://www.noao.edu/education/QLTkit/ACTIVITY_Documents/Safety/LightLevels_outdoor+indoor.pdf.를 참조한다. 조명원은 주변 광의 광 강도를 초과한 광 강도를 포함하는 테스트 스트립을 조명하기 위해 적어도 하나의 광선을 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다. 조명원에 의해 생성된 조명의 광 강도는 주변 광의 광 강도를 2배, 바람직하게는 10배, 및 더 바람직하게는 100배 초과할 수 있다.
단계 c)는, 단계 a) 및 단계 b)에서 캡처된 제1 및 제2 이미지를 비교함으로써, 제1 이미지 및 제2 이미지 간의 조명 조건의 차이를 결정하는 단계를 포함한다. 상기에서 설명한 바와 같이, 카메라 칩의 각 픽셀은 3개 이상의 상이한 컬러 센서, 예컨대 적색(R)에 대한 하나의 픽셀, 녹색(G)에 대한 하나의 픽셀 및 청색(B)에 대한 하나의 픽셀과 같이 컬러 기록 픽셀을 가질 수 있다. 컬러 센서 및/또는 컬러 기록 픽셀의 각각은 조명에 대응하여 단일 신호 또는 복수의 센서 신호를 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다. 센서 신호는 적어도 하나의 전기 신호, 예컨대 적어도 하나의 아날로그 전기 신호 및/또는 적어도 하나의 디지털 전기 신호이거나 이를 포함할 수 있다. 또한, 어느 하나의 원시 센서 신호가 사용 또는 처리되거나, 또는 전처리되어, 예컨대 필터링 등에 의해 전처리되어, 센서 신호가 사용될 수 있다. 카메라는 단계 a) 및 단계 b)에서 적어도 하나의 컬러 채널에서, 특히 R 채널, G 채널 및 B 채널로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 컬러 채널에서 제1 및 제2 이미지를 캡처하도록 적합하게 형성될 수 있다. 카메라는 단계 a) 및 단계 b)에서 각각의 컬러 채널에서 제1 및 제2 이미지를 캡처하도록 적합하게 형성될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "컬러 채널"은 동일한 색에 대한 카메라 칩의 컬러 기록 픽셀을 지칭한다. 카메라 및/또는 프로세서, 특히 모바일 장치의 프로세서는 제1 이미지로부터 적어도 하나의 제1 강도 분포를 결정하고 제2 이미지로부터 적어도 하나의 컬러 채널에 대한 적어도 하나의 제2 강도 분포를 결정하도록 적합하게 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제1 강도 분포 및 제2 강도 분포는 각각의 컬러 채널에 대하여 결정될 수 있다. 적어도 하나의 컬러 채널에 대하여, 카메라 및/또는 프로세서, 특히 모바일 장치의 프로세서는 각각의 제1 강도 분포로부터 각각의 컬러 채널의 제1 강도 스펙트럼을 결정하고 각각의 제2 강도 분포로부터 각 컬러 채널의 제2 강도 스펙트럼을 결정하도록 적합하게 형성될 수 있다. 본원에서 사용된 용어 "강도 스펙트럼"은 파장의 함수로서의 강도 분포를 지칭한다. 용어 "제1 및 제2 이미지 비교"는 적어도 하나의 컬러 채널의 제1 강도 분포 및 제2 강도 분포를 비교하고/거나 적어도 하나의 컬러 채널의 제1 강도 스펙트럼 및 제2 강도 스펙트럼을 비교하는 것을 지칭한다. 비교는 적어도 하나의 수학적 연산, 예컨대 하나의 컬러 채널의 컬러 기록 픽셀에 의해 생성된 각각의 센서 신호를 감산하고/거나, 하나의 컬러 채널의 강도 분포를 감산하고 /거나, 하나의 컬러 채널의 강도 스펙트럼을 감산하고/거나, 하나의 컬러 채널의 각각의 센서 신호를 나누고/거나, 하나의 컬러 채널의 강도 분포를 나누고/거나, 하나의 컬러 채널의 강도 스펙트럼을 나누는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비교는 컬러 채널 중 적어도 하나의 제1 강도 분포 및 제2 강도 분포 간의 차이를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, R, G 및 B 채널의 경우, 차이 Δ는
Δcolor = Icolor LEDON - Icolor LEDOFF에 의해 결정될 수 있고,
여기서, 컬러는 R, G, B와 같으며, Δcolor는 각각의 컬러 채널의 차이이고, Icolor LEDON는 각각의 컬러 채널의 제2 이미지의 강도 분포이며, Icolor LEDOFF는 각각의 컬러 채널의 제1 이미지의 강도 분포이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 비교는 제1 강도 분포 및 제2 강도 분포를 나누고 및/또는, 배수를 나누고 및/또는, 컬러 채널 중 적어도 한 컬러 채널에서 제1 강도 분포 및 제2 강도 분포의 선형 조합을 나눔으로써 지수를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, R, G 및 B 채널의 경우 지수는
Qcolor = Icolor LEDON / Icolor LEDOFF에 의해 결정될 수 있고,
여기서, 컬러는 R, G, B와 같으며, Qcolor는 각각의 컬러 채널의 지수이고, Icolor LEDON는 각각의 컬러 채널의 제2 이미지의 강도 분포이며, Icolor LEDOFF는 각각의 컬러 채널의 제1 이미지의 강도 분포이다. 카메라 및/또는 프로세서, 특히 모바일 장치의 프로세서는 바람직하게는 적어도 하나의 데이터 처리 장치를 사용함으로써, 더 바람직하게는 적어도 하나의 프로세서 및/또는 적어도 하나의 어플리케이션별 집적 회로를 사용함으로써 명명된 동작을 실시하도록 적합하게 형성될 수 있다. 따라서, 일례로서 모바일 장치는 다수의 컴퓨터 명령을 포함하는 소프트웨어 코드가 저장된 적어도 하나의 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 모바일 장치는 명명된 동작 중 하나 이상을 실시하기 위한 하나 이상의 하드웨어 요소를 제공할 수 있고/거나 명명된 동작 중 하나 이상을 실시하기 위한 소프트웨어가 실행되는 하나 이상의 프로세서를 제공할 수 있다. 용어 "차이"는, 특히 제1 및 제2 이미지의 강도 스펙트럼의 편차를 지칭할 수 있다. 구체적으로, 용어 "차이"는 상기 통계적 변동을 초과하는 편차를 지칭한다. 모바일 장치의 조명원은 공지된 또는 미리 결정된 스펙트럼 조성을 가질 수 있다. 용어 "스펙트럼 조성"은 조명원에 의해 생성된 조명의 강도 스펙트럼을 지칭한다. 특히, R, G, B 채널 각각에 대한 파장의 함수로서 광 강도의 적어도 하나의 분포가 공지되거나 미리 결정될 수 있다. 구체적으로, 백색광 LED의 발광 스펙트럼은 공지되어 있거나 경험적으로 결정될 수 있다. 스펙트럼 조성은 테이블 또는 룩업 테이블 내에 저장될 수 있고, 예컨대 경험적으로 결정될 수 있으며, 일례로서 모바일 장치의 적어도 하나의 데이터 저장 장치 내에, 예컨대 소프트웨어에 의해, 구체적으로 앱 스토어 등에서 다운로드 한 앱에 의해 저장될 수 있다. 일반적으로, 조명된 테스트 스트립은 특정 파장 범위의 광을 흡수할 수 있는 반면, 흡수되지 않은 광은 반사되어 카메라에 캡처된다. 따라서, 테스트 스트립을 조명하는 광의 스펙트럼 특성 또는 조성은 캡처된 이미지의 결과로서 생성되는 RGB 값에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 조명원의 스펙트럼 조성이 공지되거나 미리 결정되어 있기 때문에, 조명원으로부터 발생하는 테스트 스트립의 조명에 사용되는 광 강도의 양을 결정하는 것이 가능할 수 있다. 모바일 장치는 제1 이미지 및 제2 이미지를 비교하도록 적합하게 형성될 수 있는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
제1 이미지 및 제2 이미지는 샘플을 적용하기 전에 캡처될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 방법은 적어도 하나의 샘플 적용 단계를 포함할 수 있으며, 샘플 적용 단계에서 샘플은 테스트 스트립에 적용될 수 있다. 구체적으로, 샘플은 단계 a) 및/또는 단계 b) 이전에 테스트 스트립에 적용될 수 있다.
단계 d)는, 단계 c)의 비교로부터 적어도 하나의 적합성 정보를 도출하는 단계를 포함한다. 단계 d)에서 적합성 정보를 도출하는 것은 단계 c)에서 결정된 조명 조건의 차이를 적어도 하나의 임계값과 비교하는 것을 포함할 수 있다. 제2 영상 및 제1 영상 간의 조명 조건의 차이가 임계값 이상인 경우에만, 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성을 나타내도록 적합성 정보를 설정할 수 있다. 임계값은 주변 조명 조건에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 사용자 및/또는 프로세서는 주변 광 조건에 따라 임계값을 조정하고/거나 선택하도록 적합하게 형성될 수 있다. 임계값은 테이블 또는 룩업 테이블 내에 저장될 수 있고, 예컨대 경험적으로 결정될 수 있으며, 일례로서 모바일 장치의 적어도 하나의 데이터 저장 장치 내에, 예컨대 소프트웨어에 의해, 구체적으로 앱 스토어 등에서 다운로드 한 앱에 의해 저장될 수 있다. 예를 들어, 적합성 정보는 테스트 스트립의 조명에 사용되는 광 강도의 적어도 70%가 조명원으로부터 발생하는 경우에만 후속 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성을 나타내도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 적합성 정보는 테스트 스트립의 조명에 사용되는 광 강도의 적어도 80%가 조명원으로부터 발생하는 경우에만 후속 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성을 나타내도록 설정될 수 있다. 기타 임계값이 가능할 수 있다. 예를 들어, 적합성 정보는 테스트 스트립의 조명에 사용되는 광 강도의 90%가 조명원으로부터 발생하는 경우에만 후속 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성을 나타내도록 설정될 수 있다.
주변 광의 조성이 조명원에 의해 생성된 조명의 예상되는 조성과 본질적으로 일치한다면, 밝은 주변 광원의 경우에도 조명 조건은 적합한 것으로 표시될 수 있다. 용어 "조성"은 조명의 색 조성, 특히 각 색 채널의 강도 분포 조성을 지칭한다. 용어 "예상되는 조성"은 미리 결정된 스펙트럼 조성일 수 있다.
용어 "본질적으로 일치한다"는 주변 광의 조성이 ±30% 이하의 허용 오차, 바람직하게는 ±20% 이하의 허용 오차, 가장 바람직하게는 ±10% 이하의 허용 오차를 갖는 조명원에 의해 생성된 조명의 예상되는 조성과 일치하는 조건을 지칭한다. IR Ambient/IG Ambient/IB Ambient ≤ ε (IR LEDON/IG LEDON/IB LEDON)이 충족된 경우, 조명 조건은 적합한 것으로 표시될 수 있고, IR Ambient, IG Ambient, IB Ambient는 주변 광에 의한 조명을 위한 각각의 컬러 채널의 강도 분포이며, IR LEDON, IG LEDON, IB LEDON 는 조명원에 의해 생성된 조명에 대한 각각의 컬러 채널의 강도 분포로서, ε ≤ 0.3, 바람직하게는 ε ≤ 0.2, 가장 바람직하게는 ε ≤ 0.1이다.
상기 방법은 조명원이 충분한 조명 강도를 제공하는지 여부를 확인하고/거나 평가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 조명원이 충분한 조명을 제공하도록 구성되었는지 여부를 확인하고/거나 평가하는 단계는 적어도 하나의 임계 방법을 사용할 수 있다. 조명 강도의 충분한 양은 테스트 스트립의 표면 특성 및/또는 주변 광 조건에 따라 달라질 수 있다. 특히, 높은 반사 특성을 갖는 테스트 스트립의 경우, 어둡거나 낮은 반사 특성에 비해 낮은 광 강도로도 충분할 수 있다. 또한, 예를 들어 햇빛으로 인한 밝은 주변 조명 조건의 경우, 차폐된 주변광 조건에 비해 더 높은 강도가 필요할 수 있다.
본 발명의 추가적인 양태에서, 모바일 장치의 카메라를 이용하여 샘플 내 분석물을 검출하기 위한 검출 방법이 개시된다. 상기 방법은 일례로서 주어진 순서로 실시될 수 있는 다음의 단계를 포함한다. 하지만, 다른 순서도 가능하다는 점을 유념해야 한다. 또한, 방법의 하나 이상의 단계를 한번 또는 반복적으로 실시하는 것도 가능하다. 또한, 방법의 2개 이상의 단계를 동시에 또는 적시에 겹치는 방식으로 실시하는 것도 가능하다. 상기 방법은 나열되지 않은 추가적인 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 다음의 단계를 포함한다:
i) 선행하는 실시예 중 어느 한 실시예에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법을 사용하여 조명 조건을 평가하는 단계를 포함하며,
ii) 조명 조건의 적합성에 대한 적합성 정보가 분석물 검출에 적합한 조명 조건을 나타내는 경우,
A) 샘플 내 분석물을 검출하기 위한 적어도 하나의 테스트 스트립을 제공하는 단계로서, 테스트 스트립은 분석물의 존재 하에 광학 검출 반응을 실시하기 위한 적어도 하나의 시험 화학물질을 포함하는 적어도 하나의 테스트 필드를 갖는 단계;
B) 테스트 스트립의 테스트 필드에 적어도 하나의 샘플을 적용하는 단계;
C) 카메라를 이용하여 테스트 필드의 적어도 하나의 이미지를 캡처하는 단계로서, 상기 캡처하는 동안 모바일 장치의 조명원이 켜지는 단계; 및
D) 단계 C)에서 캡처된 상기 이미지로부터 샘플 내 분석물 농도를 결정하는 단계를 포함한다.
검출 방법의 실시예 및 정의와 관련하여, 상기 조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법에 대한 설명을 참조하고 하기에서 더 상세하게 설명한다. 특히, 방법의 단계 i)와 관련하여, 상기 조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법에 대한 설명을 참조할 수 있다.
분석물 농도의 결정은 광학적 검출을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "광학적 검출"은 시험 화학물질, 예컨대 분석물의 존재 하에 색이 변하는 색 변화 시험 화학물질을 사용하여 반응을 검출하는 것을 지칭한다. 색 변화는 구체적으로 샘플 내에 존재하는 분석물의 양에 따라 달라질 수 있다. 단계 D)는 테스트 스트립의 테스트 필드에 있는 한 위치의 색을 분석하는 것을 포함할 수 있으며, 상기 위치는 적어도 부분적으로 샘플을 포함한다. 광학적 검출에 의해 분석물을 결정하고, 특히 테스트 필드에 있는 위치의 색을 분석하는 기술은 일반적으로 당업자에게 공지되어 있다. 적어도 하나의 이미지를 평가하고 이의 적어도 하나의 분석 정보를 도출하기 위해, 혈당 모니터링 분야와 같은 분석 분야의 당업자에게 일반적으로 공지된 여러 알고리즘이 사용될 수 있다. 따라서, 일례로서 시험 요소의 색, 예컨대 적어도 하나의 시험 화학물질을 갖는 적어도 하나의 테스트 필드의 색을 평가할 수 있다. 일례로서, 이미지를 평가할 때, 관심 영역은 시험 요소의 이미지 내에서 정의될 수 있고, 예컨대 관심 영역은 시험 요소의 테스트 필드 내에서 정의될 수 있으며, 색의 분석은 통계 분석과 같이 실시될 수 있다. 일례로서, 직사각형, 정사각형, 다각형, 타원형 또는 원형의 관심 영역은 테스트 필드의 이미지로 인식되는 이미지의 부분 내에서 정의될 수 있다. 이후, 관심 영역 내 픽셀의 색에 대하여 통계 분석이 실시될 수 있다. 일례로서, 픽셀에 대하여 하나 이상의 색 좌표가 도출될 수 있고, 색 좌표의 통계적 분석이 관심 영역에 대하여 실시될 수 있다. 일례로서, 적어도 하나의 색 좌표 분포의 중심이 결정될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "색 좌표"는 광범위한 용어이고, 통상적인 지식을 가진 당업자에게 이의 통상적이고 관례적인 의미를 부여하는 것이며, 특별한 또는 특화된 의미에 국한되지는 않는다. 상기 용어는 구체적으로 좌표를 이용하여 색을 설명하는데 사용되는 임의의 색 좌표계의 좌표를 제한없이 지칭할 수 있다. 여러 가지 색 좌표계가 일반적으로 당업자에게 공지되어 있고 본 발명의 맥락에서 사용될 수도 있다. 따라서, 일례로서, 인간의 지각에 기초한 비색 좌표계 또는 좌표계는, 예컨대 CIE 1964 색 공간, 먼셀(Munsell) 표색계 또는 R, G, B, L, a, b와 같은 기타 좌표계가 사용될 수 있다.
따라서, 이미지로부터 분석 정보를 도출하기 위해, 일례로서 테스트 필드와 같은 시험 요소의 적어도 하나의 색 좌표 간의 미리 결정된 또는 결정 가능한 관계가 모니터링될 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이, 통계 분석은 시험 요소 또는 이의 일부에 대하여, 예컨대 적어도 하나의 시험 화학물질을 함유하는 테스트 필드 및/또는 적어도 하나의 시험 화학물질을 함유하는 테스트 필드 내 관심 영역에 대하여 실시될 수 있다. 따라서, 일례로서 시험 요소의 이미지 내 적어도 하나의 테스트 필드는 바람직하게는 자동적으로, 예컨대 패턴 인식 및/또는 하기의 예에서 설명된 기타 알고리즘에 의해 인식될 수 있다. 다시 말해, 하나 이상의 관심 영역이 테스트 필드의 부분적인 이미지 내에서 정의될 수 있다. 관심 영역에 걸쳐서, 색 좌표, 예컨대 다시 청색 좌표 및/또는 기타 색 좌표는, 예컨대 다시 하나 이상의 히스토그램을 사용하여 결정될 수 있다. 통계 분석은 전술한 바와 같이 하나 이상의 맞춤 곡선을 적어도 하나의 히스토그램에 맞추는 것을 포함할 수 있으며, 이에 따라 예컨대 피크의 중심을 결정할 수 있다. 따라서, 색 형성 반응은 하나 이상의 이미지를 사용하여 모니터링될 수 있고, 하나 이상의 이미지에 대한 통계 분석을 사용하여 피크의 중심이 결정될 수 있으며, 이에 따라 적어도 하나의 좌표 내에서 색 변화를 결정할 수 있다. 일단 색 형성 반응이 완료되거나 미리 결정된 또는 결정 가능한 종점에 도달하면, 당업자가 일반적으로, 예컨대 혈당 모니터링으로부터 아는 바와 같이, 적어도 하나의 색좌표 또는 종점 색좌표 내 이동이 결정될 수 있고, 예컨대 색좌표 및 농도 간의 미리 결정된 또는 결정 가능한 상관 관계를 사용하여 샘플 내 분석물의 농도로 변환될 수 있다. 상관 관계, 일례로서 변환 함수, 변환 테이블 또는 룩업(조회) 테이블은, 예컨대 경험적으로 결정될 수 있으며, 일례로서 모바일 장치의 적어도 하나의 데이터 저장 장치 내에, 예컨대 소프트웨어에 의해, 구체적으로 앱 스토어 등에서 다운로드 한 앱에 의해 저장될 수 있다.
단계 i)에서 조명 조건의 평가가 조명 조건이 적합함을 나타내도록 설정되지 않은 경우, 모바일 장치는 샘플 내 분석물의 검출을 중단하고/거나 방지하도록 적합하게 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 단계 i)에서 조명 조건의 평가가 조명 조건이 적합함을 나타내도록 설정되지 않은 경우, 모바일 장치는 적어도 하나의 경고를 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 단계 i)에서 조명 조건의 평가가 조명 조건이 적합함을 나타내도록 설정되지 않은 경우, 모바일 장치는 단계 i)를 반복하도록 적합하게 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 단계 i)에서 조명 조건의 평가가 조명 조건이 적합함을 나타내도록 설정되지 않은 경우, 모바일 장치는 사용자에게 주변 광 조건을 변경하도록, 예를 들어 상이한 위치로 이동시키고/거나 방해하는 조명원을 끄도록 적어도 하나의 메시지를 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다.
단계 D) 이후에 조명 조건은 본 발명에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 사용하여 평가될 수 있다. 조명 조건의 적합성에 대한 적합성 정보가 분석물 검출에 적합하지 않은 조명 조건을 나타내는 경우, 결정된 분석물의 농도는 거부될 수 있다. 모바일 장치는 사용자에게 경고를 생성하도록, 예컨대 모바일 장치의 디스플레이 상에 시각적 경고 및/또는 적어도 하나의 경고음을 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다.
단계 C)는 테스트 필드를 적어도 부분적으로 목표 영역 내에 위치시키기 위해 사용자에게 카메라를 기준으로 테스트 스트립을 위치시키도록 시각적 표시를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "목표 영역"은 이미지를 캡처하는 동안 테스트 스트립의 테스트 필드가 위치할 수 있는 미리 정해진 또는 미리 지정된 영역을 지칭한다. 이미지를 캡처하기 전에 시각적 안내와 같은 시각적 표시가 사용자에게 제공될 수 있다. 시각적 표시는 텍스트 메시지 및/또는 그래픽 명령과 같은 적어도 하나의 명령을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시각적 표시는 테스트 스트립 또는 테스트 스트립의 일부, 예컨대 테스트 스트립의 윤곽선 및/또는 윤곽을 시각화하는 것을 포함할 수 있다. 시각적 표시는 테스트 스트립의 윤곽 또는 테스트 스트립 상의 기준 영역, 예를 들어 모바일 장치의 디스플레이 상에 겹쳐지는 테스트 스트립의 모양에 해당하는 프레임을 포함함으로써, 테스트 스트립을 기준으로 카메라를 위치시키기 위한 시각적 안내를 제공할 수 있다. 적어도 하나의 이미지 캡처는 선명도 기준 및/또는 공간적 기준이 충족될 수 있다고 결정된 경우, 특히 시각적 표시의 테스트 스트립의 윤곽이 테스트 스트립에 오버레이되는 것으로 결정된 경우, 자동으로 시작될 수 있다. 시각적 표시는 사용된 테스트 스트립에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 테스트 스트립의 윤곽선 및/또는 윤곽과 같은 시각적 표시는 경험적으로 결정될 수 있고/있거나 적어도 하나의 룩업 테이블 및/또는 모바일 장치의 적어도 하나의 데이터 저장소 내에, 예컨대 소프트웨어에 의해, 구체적으로 앱 스토어 등에서 다운로드한 하나 이상의 앱에 의해 저장될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 음성 안내 또는 기타 유형의 안내가 제공될 수 있다.
하기에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법 및 검출 방법은, 구체적으로 모바일 장치의 컴퓨터 상에서, 예컨대 모바일 장치의 프로세서 상에서 완전히 또는 부분적으로 컴퓨터 구현될 수 있다. 따라서, 구체적으로, 상기 방법은 검출 방법의 조명 조건 및/또는 방법의 단계 D)의 적합성을 평가하기 위한 방법의 최소한의 방법의 단계 c) 및 d)를 실시하기 위해 적어도 하나의 프로세서 및 소프트웨어 명령을 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 방법은, 소위 앱으로, 예컨대 Android 또는 iOS 용으로 전체 또는 부분적으로 구현될 수 있으며, 일례로서 앱 스토어에서 다운로드할 수 있다. 소프트웨어 명령, 구체적으로 앱은 사용자 명령을, 예컨대 하나 이상의 디스플레이, 오디오 명령 또는 기타 명령에 의해 추가로 제공함으로써, 조명 조건 및/또는 검출 방법의 적합성을 평가하기 위한 방법의 단계를 지원할 수 있다. 이에, 상기에서 지적한 바와 같이, 방법의 단계 a) 및 b)는 또한 테스트 스트립이 카메라의 시야 내에 및/또는 시야 내의 특정 범위 내에 있으면, 예컨대 카메라를 사용하여 적어도 하나의 테스트 스트립의 제1 및 제2 이미지를 자동으로 촬영함으로써 전체적으로 또는 부분적으로 컴퓨터로 구현될 수 있다. 조명 조건의 방법 및/또는 검출 방법의 적합성을 평가하기 위한 방법을 실시하는 프로세서는 구체적으로 모바일 장치의 일부일 수 있다.
전술한 바와 같이, 모바일 장치는 구체적으로 모바일 컴퓨터 및/또는 모바일 통신 장치일 수 있다. 따라서, 구체적으로, 모바일 장치는 모바일 통신 장치, 구체적으로 스마트폰; 휴대용 컴퓨터, 구체적으로 노트북; 태블릿 컴퓨터로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
전술한 바와 같이, 추가적인 방법의 단계는, 구체적으로 모바일 장치의 프로세서에 의해 컴퓨터로 구현되거나 컴퓨터로 지원될 수 있다.
본 발명의 추가적인 양태에서, 본원에 설명된 실시예들 중 어느 한 실시예에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 개시된다. 구체적으로, 컴퓨터 실행 가능 명령은 방법의 단계 a), b), c) 및 d) 중 하나 이상을 실시하는데 적합할 수 있다. 특히, 프로그램은 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크 상에서, 구체적으로 적어도 하나의 카메라를 갖는 모바일 장치의 프로세서 상에서 실행된다.
따라서, 일반적으로 말하면, 프로그램이 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크 상에서 실행될 때 본원에 포함된 하나 이상의 실시예에서 본 발명에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 본원에 개시 및 제안된다. 구체적으로, 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 데이터 매체 상에 저장될 수 있다. 따라서, 구체적으로, 전술한 바와 같은 방법 단계 중 하나, 하나 이상 또는 심지어 전체가 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크를 사용하여, 바람직하게는 컴퓨터 프로그램을 사용하여 실시될 수 있다. 컴퓨터는 구체적으로 모바일 장치 내에 완전히 또는 부분적으로 통합될 수 있고, 컴퓨터 프로그램은 구체적으로 소프트웨어 앱으로 구현될 수 있다. 하지만, 대안적으로 컴퓨터의 적어도 일부는 모바일 장치의 외부에 위치할 수도 있다.
컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크 내로, 예컨대 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크의 작업 메모리 또는 주 메모리 내로 로딩된 후, 본원에 개시된 하나 이상의 실시예에 따라, 구체적으로 상술된 하나 이상의 방법 단계에 따라 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실행할 수 있는, 데이터 구조가 저장된 데이터 매체가 본원에 추가로 개시되고 제안된다.
프로그램이 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크 상에서 실행될 때, 본원에 개시된 하나 이상의 실시예에 따라 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하기 위해, 기계 판독 가능 매체 상에 저장된 프로그램 코드 수단을 갖는 컴퓨터 프로그램 제품이 본원에 추가로 개시되고 제안된다. 본원에서 사용된 컴퓨터 프로그램 제품은 거래 가능한 제품으로서의 프로그램을 지칭한다. 제품은 일반적으로 임의의 양식, 예컨대 종이 양식 또는 컴퓨터 판독 가능 데이터 매체 상에 존재할 수 있다. 구체적으로, 컴퓨터 프로그램 제품은 데이터 네트워크를 걸쳐 배포될 수 있다.
마지막으로, 본원에 개시된 실시예들 중 하나 이상의 실시예에 따라 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하기 위해, 구체적으로 전술한 바와 같이 조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법의 하나 이상의 단계에 따라 컴퓨터 시스템 또는 컴퓨터 네트워크에 의해 판독 가능한 명령을 포함하는 변조된 데이터 신호가 본원에 개시되고 제안된다.
구체적으로, 본원에 추가로 개시되는 것은 다음과 같다:
- 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크로서, 프로세서는 본 설명에 기재된 실시예들 중 한 실시예에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하도록 적합하게 형성되는, 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크,
- 데이터 구조가 컴퓨터 상에서 실행 중인 동안 본 설명에 기재된 실시예들 중 한 실시예에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하도록 적합하게 형성된, 컴퓨터 로딩 가능한 데이터 구조,
- 컴퓨터 프로그램으로서, 컴퓨터 프로그램은 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행 중인 동안 본 설명에 기재된 실시예들 중 한 실시예에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하도록 적합하게 형성되는, 컴퓨터 프로그램,
- 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 상에서 또는 컴퓨터 네트워크상에서 실행 중인 동안, 본 설명에 기재된 실시예들 중 한 실시예에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하기 위한 프로그램 수단을 포함하는, 컴퓨터 프로그램,
- 선행하는 실시예에 따른 프로그램 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램으로서, 프로그램 수단은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체 상에 저장되는, 컴퓨터 프로그램,
- 저장 매체로서, 데이터 구조는 저장 매체 상에 저장되고, 데이터 구조는 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크의 주요 및/또는 작업 저장소에 로딩된 후 본 설명에 기재된 실시예들 중 한 실시예에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하도록 적합하게 형성되는, 저장 매체, 및
- 프로그램 코드 수단을 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 프로그램 코드 수단이 컴퓨터 상에서 또는 컴퓨터 네트워크 상에서 실행되는 경우, 본 설명에 기재된 실시예들 중 한 실시예에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하도록 프로그램 코드 수단이 저장되거나 저장 매체 상에 저장될 수 있는, 컴퓨터 프로그램 제품.
본 발명의 추가적인 양태에서, 본원에 설명된 실시예들 중 어느 한 실시예에 따른 검출 방법을 실시하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 개시된다. 구체적으로, 컴퓨터 실행 가능 명령은 방법 단계 i) 및 ii) 중 하나 이상의 방법 단계를 실시하는 데 적합할 수 있다. 특히, 프로그램은 컴퓨터 상에서 또는 컴퓨터 네트워크 상에서, 구체적으로 적어도 하나의 카메라를 갖는 모바일 장치의 프로세서 상에서 실행된다.
따라서, 일반적으로 말하면, 프로그램이 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크 상에서 실행될 때 본원에 포함된 하나 이상의 실시예에서 본 발명에 따른 검출 방법을 실시하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 본원에 개시 및 제안된다. 구체적으로, 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 데이터 매체 상에 저장될 수 있다. 따라서, 구체적으로, 전술한 바와 같은 방법 단계 중 하나, 하나 이상 또는 심지어 전체가 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크를 사용하여, 바람직하게는 컴퓨터 프로그램을 사용하여 실시될 수 있다. 컴퓨터는 구체적으로 모바일 장치 내에 완전히 또는 부분적으로 통합될 수 있고, 컴퓨터 프로그램은 구체적으로 소프트웨어 앱으로 구현될 수 있다. 하지만, 대안적으로 컴퓨터의 적어도 일부는 모바일 장치의 외부에 위치할 수도 있다.
컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크 내로, 예컨대 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크의 작업 메모리 또는 주 메모리 내로 로딩된 후, 본원에 개시된 하나 이상의 실시예에 따라, 구체적으로 상술된 하나 이상의 방법 단계에 따라 검출 방법을 실행할 수 있는, 데이터 구조가 저장된 데이터 매체가 본원에 추가로 개시되고 제안된다.
프로그램이 컴퓨터 상에 또는 컴퓨터 네트워크 상에서 실행될 때, 본원에 개시된 하나 이상의 실시예에 따라 검출 방법을 실시하기 위해, 기계 판독 가능 매체 상에 저장된 프로그램 코드 수단을 갖는 컴퓨터 프로그램 제품이 본원에 추가로 개시되고 제안된다. 본원에서 사용된 컴퓨터 프로그램 제품은 거래 가능한 제품으로서의 프로그램을 지칭한다. 제품은 일반적으로 임의의 양식, 예컨대 종이 양식 또는 컴퓨터 판독 가능 데이터 매체 상에 존재할 수 있다. 구체적으로, 컴퓨터 프로그램 제품은 데이터 네트워크를 걸쳐 배포될 수 있다.
마지막으로, 본원에 개시된 하나 이상의 실시예에 따라 검출 방법을 실시하기 위해, 구체적으로 전술한 바와 같이 검출 방법의 하나 이상의 단계에 따라 컴퓨터 시스템 또는 컴퓨터 네트워크에 의해 판독 가능한 명령을 포함하는 변조된 데이터 신호가 본원에 개시되고 제안된다.
구체적으로, 본원에 추가로 개시되는 것은 다음과 같다:
- 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크로서, 프로세서는 본 설명에 기재된 실시예들 중 한 실시예에 따른 검출 방법을 실시하도록 적합하게 형성되는, 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크,
- 데이터 구조가 컴퓨터 상에서 실행 중인 동안 본 설명에 기재된 실시예들 중 한 실시예에 따른 검출 방법을 실시하도록 적합하게 형성된, 컴퓨터 로딩 가능한 데이터 구조,
- 컴퓨터 프로그램으로서, 컴퓨터 프로그램은 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행 중인 동안 본 설명에 기재된 실시예들 중 한 실시예에 따른 검출 방법을 실시하도록 적합하게 형성되는, 컴퓨터 프로그램,
- 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 상에서 또는 컴퓨터 네트워크상에서 실행 중인 동안, 본 설명에 기재된 실시예들 중 한 실시예에 따른 검출 방법을 실시하기 위한 프로그램 수단을 포함하는, 컴퓨터 프로그램,
- 선행하는 실시예에 따른 프로그램 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램으로서, 프로그램 수단은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체 상에 저장되는, 컴퓨터 프로그램,
- 저장 매체로서, 데이터 구조는 저장 매체 상에 저장되고, 데이터 구조는 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크의 주요 및/또는 작업 저장소에 로딩된 후 본 설명에 기재된 실시예들 중 한 실시예에 따른 검출 방법을 실시하도록 적합하게 형성되는, 저장 매체, 및
- 프로그램 코드 수단을 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 프로그램 코드 수단이 컴퓨터 상에서 또는 컴퓨터 네트워크 상에서 실행되는 경우, 본 설명에 기재된 실시예들 중 한 실시예에 따른 검출 방법을 실시하도록 프로그램 코드 수단이 저장되거나 저장 매체 상에 저장될 수 있는, 컴퓨터 프로그램 제품.
본 발명의 추가적인 양태에서, 분석 측정을 실시하기 위한 모바일 장치가 개시된다. 모바일 장치는,
- 적어도 하나의 카메라;
- 적어도 하나의 조명원; 및
- 선행하는 실시예들 중 어느 한 실시예에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하기 위한 프로그램 수단을 포함하는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다.
본원에서 사용되는 대부분의 용어 및 가능한 정의에 대해서는 상기 방법에 대한 설명을 참조할 수 있다.
프로세서는 선행하는 실시예들 중 어느 한 실시예에 따른 검출 방법을 실시하기 위한 프로그램 수단을 추가로 포함할 수 있다. 모바일 장치는 모바일 통신 장치일 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치는 분석 측정을 위한 공지된 방법 및 장치에 비해 많은 이점을 제공할 수 있다. 본 발명은 당업계에 공지된 공정과 비교하여 분석 측정을 실시하는 공정의 신뢰성 및 정확성을 개선시킬 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 애플리케이션, 예컨대 공지된 앱 또는 컴퓨터 프로그램과 비교하여 분석 측정을 실시하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령을 포함하는 앱의 신뢰성 및 정확성을 개선할 수 있다. 특히, 본 발명은 주변 광 조건과는 무관하게 상이한 모바일 장치에 대하여 강력한 이미지 캡처 조건을 보장할 수 있다. 구체적으로, 이는 주변 광의 영향을 피하고/거나 현저하게 감소시킴으로써 보장될 수 있다.
추가적인 가능한 실시예를 배제하지 않고 요약하면, 다음의 실시예가 예상될 수 있다:
실시예 1: 모바일 장치의 카메라를 이용하여 샘플 내 분석물을 검출하기 위한 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법으로서, 다음의 단계를 포함한다:
a) 적어도 하나의 테스트 스트립의 적어도 하나의 제1 이미지를 캡처하는 단계로서, 테스트 스트립은 샘플 내 분석물을 검출하기 적합하게 형성되고, 테스트 스트립은 분석물의 존재 하에 광학 검출 반응을 실시하기 위한 적어도 하나의 시험 화학물질을 포함하는 적어도 하나의 테스트 필드를 가지며, 제1 이미지를 캡처하는 동안 모바일 장치의 조명원이 꺼지는 단계;
b) 테스트 스트립의 적어도 하나의 제2 이미지를 캡처하는 단계로서, 제2 이미지를 캡처하는 동안, 모바일 장치의 조명원이 켜지는 단계;
c) 단계 a) 및 단계 b)에서 캡처된 상기 제1 및 제2 이미지를 비교함으로써, 제1 이미지 및 제2 이미지 간의 조명 조건의 차이를 결정하는 단계; 및
d) 단계 c)에서의 비교로부터 적어도 하나의 적합성 정보를 도출하는 단계로서, 적합성 정보는 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성에 대한 정보를 포함하는 단계.
실시예 2: 실시예 1에 있어서, 조명원은 공지된 또는 미리 결정된 스펙트럼 조성을 갖는, 방법.
실시예 3: 실시예 1 또는 실시예 2에 있어서, 조명원은 주변 광의 밝기보다 높은 밝기를 갖도록 형성되는, 방법.
실시예 4: 실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 이미지 및 제2 이미지는 샘플의 적용 이전에 캡처되는, 방법.
실시예 5: 실시예 1 내지 실시예 4 중 어느 한 실시예에 있어서, 적어도 하나의 샘플 적용 단계를 포함하고, 샘플 적용 단계에서 샘플은 테스트 스트립에 적용되며, 샘플은 단계 a) 및/또는 단계 b) 이전에 테스트 스트립에 적용되는, 방법.
실시예 6: 실시예 1 내지 실시예 5 중 어느 한 실시예에 있어서, 단계 d)에서 적합성 정보를 도출하는 단계는 단계 c)에서 결정된 조명 조건의 차이를 적어도 하나의 임계값과 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 7: 실시예 1 내지 실시예 6 중 어느 한 실시예에 있어서, 제2 영상 및 제1 영상 간의 조명 조건의 차이가 임계값 이상인 경우에만, 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성을 나타내도록 적합성 정보가 설정되는, 방법.
실시예 8: 실시예 1 내지 실시예 7 중 어느 한 실시예에 있어서, 적합성 정보는 테스트 스트립의 조명에 사용되는 광 강도의 적어도 80%가 조명원으로부터 발생하는 경우에만 후속 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성을 나타내도록 설정되는, 방법.
실시예 9: 실시예 1 내지 실시예 8 중 어느 한 실시예에 있어서, 조명원이 충분한 조명 강도를 제공하는지 여부를 확인하고/거나 평가하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
실시예 10: 실시예 1 내지 실시예 9 중 어느 한 실시예에 있어서, 카메라는 모바일 통신 장치의 카메라인, 방법.
실시예 11: 실시예 1 내지 실시예 10 중 어느 한 실시예에 있어서, 모바일 장치의 조명원은 모바일 장치 내에 통합된 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하는, 방법.
실시예 12: 모바일 장치의 카메라를 이용하여 샘플 내 분석물을 검출하기 위한 검출 방법으로서:
i) 실시예 1 내지 실시예 11 중 어느 한 실시예에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법을 사용하여 조명 조건을 평가하는 단계를 포함하며,
ii) 조명 조건의 적합성에 대한 적합성 정보가 분석물 검출에 적합한 조명 조건을 나타내는 경우,
A) 샘플 내 분석물을 검출하기 위한 적어도 하나의 테스트 스트립을 제공하는 단계로서, 테스트 스트립은 분석물의 존재 하에 광학 검출 반응을 실시하기 위한 적어도 하나의 시험 화학물질을 포함하는 적어도 하나의 테스트 필드를 갖는 단계;
B) 테스트 스트립의 테스트 필드에 적어도 하나의 샘플을 적용하는 단계;
C) 카메라를 이용하여 테스트 필드의 적어도 하나의 이미지를 캡처하는 단계로서, 상기 캡처하는 동안 모바일 장치의 조명원이 켜지는 단계; 및
D) 단계 C)에서 캡처된 이미지로부터 샘플 내 분석물 농도를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 13: 실시예 12에 있어서, 단계 D)는 테스트 스트립의 테스트 필드 상에 있는 한 위치의 색을 분석하는 것을 포함할 수 있으며, 상기 위치는 적어도 부분적으로 샘플을 포함하는, 검출 방법.
실시예 14: 실시예 12 또는 실시예 13에 있어서, 단계 C)는 테스트 필드를 적어도 부분적으로 목표 영역 내에 위치시키기 위해 사용자에게 카메라를 기준으로 테스트 스트립을 위치시키도록 시각적 표시를 제공하는 단계를 포함하는, 검출 방법.
실시예 15: 실시예 13 또는 실시예 14에 있어서, 단계 D) 이후에 조명 조건은 실시예 1 내지 실시예 14 중 어느 한 실시예에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 사용하여 평가되며, 조명 조건의 적합성에 대한 적합성 정보가 분석물 검출에 적합하지 않은 조명 조건을 나타내는 경우 결정된 분석물의 농도는 거부되는, 검출 방법.
실시예 16: 컴퓨터 상에서 또는 컴퓨터 네트워크 상에서, 구체적으로 모바일 장치의 프로세서 상에서 실행 중인 동안 조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법을 참조하여, 실시예 1 내지 실시예 15 중 어느 한 실시예에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하기 위한 프로그램 수단을 포함하는, 컴퓨터 프로그램.
실시예 17: 컴퓨터 상에서 또는 컴퓨터 네트워크 상에서, 구체적으로 모바일 장치의 프로세서 상에서 실행 중인 동안 검출 방법을 참조하여, 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 한 실시예에 따른 검출 방법을 실시하기 위한 프로그램 수단을 포함하는, 컴퓨터 프로그램.
실시예 18: 모바일 장치로서:
- 적어도 하나의 카메라;
- 적어도 하나의 조명원; 및
- 조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법을 참조하여, 실시예 1 내지 실시예 17 중 어느 한 실시예에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하기 위한 프로그램 수단을 포함하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는, 모바일 장치.
실시예 19: 실시예 18에 있어서, 프로세서는 검출 방법을 참조하여, 실시예 1 내지 실시예 18 중 어느 한 실시예에 따른 검출 방법을 실시하기 위한 프로그램 수단을 추가로 포함하는, 모바일 장치.
실시예 20: 실시예 18 또는 실시예 19에 있어서, 모바일 통신 장치인, 모바일 장치.
추가적인 선택적 특징 및 실시예는 실시예에 대한 다음의 설명에서, 바람직하게는 종속 청구항과 관련하여 더 상세하게 개시될 것이다. 각각의 선택적 특징은 당업자가 실현하는 바와 같이 분리된 방식뿐만 아니라 임의의 가능한 조합으로 실현될 수 있다. 본 발명의 범위는 바람직한 실시예에 의해 제한되지 않는다. 실시예는 도면에 개략적으로 도시되어 있다. 상기 도면에서 동일한 참조 번호는 동일하거나 기능적으로 비교할 만한 요소를 지칭한다.
도면에서
도 1은 조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법 및 분석물을 검출하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 2은 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하기 위한 모바일 장치의 실시예의 사시도를 도시한다.
도 3a 내지 도 3g는 표준 조명의 상대적인 스펙트럼 분광 분포 및 카메라 상에서 주변 광의 영향에 대한 경험적 결과를 도시한다.
도면에서
도 1은 조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법 및 분석물을 검출하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 2은 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 실시하기 위한 모바일 장치의 실시예의 사시도를 도시한다.
도 3a 내지 도 3g는 표준 조명의 상대적인 스펙트럼 분광 분포 및 카메라 상에서 주변 광의 영향에 대한 경험적 결과를 도시한다.
도 1은 모바일 장치(114)의 카메라(112)를 이용하여 샘플 내 분석물을 검출하기 위한 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법(110) 및 분석물(115)을 검출하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다. 적합성을 평가하는 위한 방법(110)은 다음의 단계를 포함한다:
a) (참조 번호 117로 표시) 적어도 하나의 테스트 스트립(116)의 적어도 하나의 제1 이미지를 캡처하는 단계로서, 테스트 스트립(116)은 샘플 내 분석물을 검출하기 적합하게 형성되고, 테스트 스트립(116)은 분석물의 존재 하에 광학 검출 반응을 실시하기 위한 적어도 하나의 시험 화학물질을 포함하는 적어도 하나의 테스트 필드(118)를 가지며, 제1 이미지를 캡처하는 동안 모바일 장치(114)의 조명원(120)이 꺼지는 단계;
b) (참조 번호 122로 표시) 테스트 스트립(116)의 적어도 하나의 제2 이미지를 캡처하는 단계로서, 제2 이미지를 캡처하는 동안, 모바일 장치(114)의 조명원(120)이 켜지는 단계;
c) (참조 번호 124로 표시) 단계 a)(117) 및 단계 b)(122)에서 캡처된 제1 및 제2 이미지를 비교함으로써, 제1 이미지 및 제2 이미지 간의 조명 조건의 차이를 결정하는 단계; 및
d) (참조 번호 126으로 표시) 단계 c)(124)에서의 비교로부터 적어도 하나의 적합성 정보를 도출하는 단계로서, 적합성 정보는 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성에 대한 정보를 포함하는 단계.
도 2에서는, 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법(110)을 실시하기 위한 모바일 장치(114)의 사시도가 도시된다. 모바일 장치(114)는 모바일 전자 장치, 보다 구체적으로 휴대폰 또는 스마트폰과 같은 모바일 통신 장치일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 모바일 장치(114)는 또한 적어도 하나의 카메라를 갖는 태블릿 컴퓨터 또는 기타 유형의 휴대용 컴퓨터를 지칭할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 테스트 스트립(116)이 도시된다. 테스트 스트립(118)은 적어도 하나의 분석물을 검출하기 위해 적어도 하나의 시험 화학물질을 함유하는 테스트 필드(118)를 갖는다. 일례로서, 테스트 스트립(116)은 적어도 하나의 테스트 필드(118)가 이에 적용되거나 통합된 적어도 하나의 기판, 예컨대 적어도 하나의 캐리어를 포함할 수 있다.
모바일 장치(114)는 적어도 하나의 카메라(112)를 포함한다. 카메라(112)는 본원에 도시되지는 않았지만 적어도 하나의 카메라 칩, 예컨대 이미지를 기록하도록 구성된 적어도 하나의 CCD 칩 및/또는 적어도 하나의 CMOS 칩을 포함할 수 있다. 카메라(112)는 일반적으로 이미지 센서의 1차원 또는 2차원 어레이, 예컨대 픽셀을 포함할 수 있다. 카메라(112)는 모바일 통신 장치의 카메라일 수 있다. 카메라(112)는 구체적으로 컬러 카메라일 수 있다. 카메라(112)는 적어도 3가지 색, 예컨대 적색(R), 녹색(G), 청색(B)에 대한 색값을 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다. 일례로서 카메라 칩의 각 픽셀은 3가지 이상의 상이한 컬러 센서, 예컨대 R에 대한 하나의 픽셀, G에 대한 하나의 픽셀 및 B에 대한 하나의 픽셀과 같이 색 기록 픽셀을 가질 수 있다.
조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법(110)은 모바일 장치(114)의 카메라(112)로 캡처하는 이미지에 미치는 주변 광의 영향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 적합성 정보는 테스트 스트립(116)을 조명하기 위한 모바일 장치(114)의 조명원(120)으로부터 발생하는 광 강도의 충분한 양에 대한 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로, 적합성 정보는 주변 광 강도 및/또는 주변 광 조건과 관련하여 및/또는 이와 비교하여 테스트 스트립(116)을 조명하기 위해 모바일 장치(114)의 조명원(120)으로부터 발생하는 광 강도의 충분한 양에 대한 정보를 포함할 수 있다. 주변 광은 실내 전등과 같은 인공 광원, 예컨대 램프 및/또는 자연 광원, 예컨대 태양, 달, 별빛, 번개에 의해 생성 및/또는 제공될 수 있다. 조명 조건은 시간, 특히 주야간에 따라 달라질 수 있다. 조명 조건은 위치, 특히 이미지가 실외 또는 실내에서 캡처되는 경우 지리적 위치에 따라 달라질 수 있다. 특히 실외 측정의 경우, 조명 조건은 기상 조건에 따라 달라질 수 있다. 실내 측정의 경우, 조명 조건은 집, 수퍼마켓, 극장 등과 같은 활동에 따라 상이한 실내 조명에 따라 좌우될 수 있다.
조명원(120)은 모바일 장치(114) 내에 통합된 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 특히, 조명원(120)은 모바일 장치(114), 특히 휴대폰의 백라이트일 수 있다. 모바일 장치(114)는 적어도 하나의 디스플레이(128)를 조명하는 적어도 하나의 조명원과 같은 추가 조명 장치를 포함할 수 있고/거나 디스플레이(128)는 추가 조명원 자체로서 설계될 수 있다.
조명원(120)은 두 가지 상태, 즉 테스트 스트립(116)을 조명하기 위한 광선을 생성하는 온 상태와 조명원(120)이 꺼진 오프 상태를 가질 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이, 단계 a)(117)에서 제1 이미지는 캡쳐되고 모바일 장치(114)의 조명원(120)은 꺼진다. 이는 주변 광원의 광 강도만을 포함하고 모바일 장치(114)의 조명원(120)에 의해 제공되는 조명과는 무관한 이미지를 캡처하도록 한다. 단계 b)(122)에서 조명원(120)이 켜짐으로써 주변 광 및 모바일 장치(114)의 조명원(120)에 의한 조명 둘 다로부터의 조명 강도를 포함하는 제2 이미지를 결정하는 것이 가능할 수 있다.
모바일 장치(114) 내에 통합된 발광 다이오드는 적어도 하나의 백색광 LED를 포함할 수 있다. 백색광 LED는 짧은 전류 펄스를 사용하여 제어됨으로써, 백색광 LED가 밝은 빛의 섬광을 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다. 조명원(120)은 이미지를 캡처하는 동안 항상 테스트 스트립(116)을 조명하도록 적합하게 형성될 수 있다. 전자 플래시와 달리, 백색광 LED의 플래시 지속 시간은 100 ms가 걸릴 수 있다. 이는 LED의 플래시 모드에서 이미지를 캡처하는 동안 항상 조명원(120)이 테스트 스트립(116)을 조명하도록 할 수 있다. 대안적으로, LED는 LED가 테스트 스트립(116)을 조명하기 위해 적어도 하나의 광선을 지속적으로 생성하도록 적합하게 형성되는 비-플래시 모드에서 테스트 스트립을 영구적으로 조명하도록 적합하게 형성될 수 있다.
조명원(120)은 주변 광의 밝기보다 높은 밝기를 갖도록 적합하게 형성될 수 있다. 조명원(120)은 단계 b)(122)에서 테스트 스트립(116)의 이미지를 캡처할 때 본질적으로 우세한 광원일 수 있다. 모바일 장치에서 사용되는 백색광 LED에 의해 생성되는 플래시의 조도는 물체 거리 1 m에서 80 내지 300 lux일 수 있다. 따라서, 물체 거리 0.1 m에서 백색광 LED에 의해 생성되는 플래시의 조도는 8000 내지 30000 lux일 수 있다. 비교를 위해, 전체 일광은 10752 lux, 흐린 날은 1075 lux, 매우 어두운 날은 107 lux, 황혼은 10.8 lux를 가질 수 있다. https://www.noao.edu/education/QLTkit/ACTIVITY_Documents/Safety/LightLevels_outdoor+indoor.pdf.를 참조한다. 조명원(120)은 주변 광의 광 강도를 초과한 광 강도를 포함하는 테스트 스트립(116)을 조명하기 위해 적어도 하나의 광선(130)을 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다. 조명원(120)에 의해 생성된 광선(130)의 광 강도는 주변 광의 광 강도를 2배, 바람직하게는 10배, 및 더 바람직하게는 100배 초과할 수 있다.
단계 c)(124)는, 단계 a)(117) 및 단계 b)(122)에서 캡처된 제1 및 제2 이미지를 비교함으로써, 제1 이미지 및 제2 이미지 간의 조명 조건의 차이를 결정하는 단계; 및 상기에서 설명한 바와 같이, 카메라 칩의 각 픽셀은 3개 이상의 상이한 컬러 센서, 예컨대 적색(R)에 대한 하나의 픽셀, 녹색(G)에 대한 하나의 픽셀 및 청색(B)에 대한 하나의 픽셀과 같이 컬러 기록 픽셀을 가질 수 있다. 예를 들어, 카메라(112)는 적어도 하나의 베이어 센서를 포함할 수 있다. 카메라 칩은 R, G, B 채널의 각각에 대한 적어도 하나의 센서 신호를 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다. 카메라 칩은 각각의 R, G, B 채널의 강도 스펙트럼을 결정하도록 적합하게 형성될 수 있다. 카메라(112)는 단계 a)(117) 및 단계 b)(122)에서 적어도 하나의 컬러 채널에서, 특히 R 채널, G 채널 및 B 채널로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 컬러 채널에서 제1 및 제2 이미지를 캡처하도록 적합하게 형성될 수 있다. 카메라(112)는 단계 a)(117) 및 단계 b)(122)에서 각각의 컬러 채널에서 제1 및 제2 이미지를 캡처하도록 적합하게 형성될 수 있다. 모바일 장치(114)는 적어도 하나의 프로세서(132)를 포함한다. 카메라(112) 및/또는 프로세서(132)는 제1 이미지로부터 적어도 하나의 제1 강도 분포를 결정하고 제2 이미지로부터 적어도 하나의 컬러 채널에 대한 적어도 하나의 제2 강도 분포를 결정하도록 적합하게 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제1 강도 분포 및 제2 강도 분포는 각각의 컬러 채널에 대하여 결정될 수 있다. 적어도 하나의 컬러 채널에 대하여, 카메라(112) 및/또는 프로세서(132)는 각각의 제1 강도 분포로부터 각각의 컬러 채널의 제1 강도 스펙트럼을 결정하고 각각의 제2 강도 분포로부터 각 컬러 채널의 제2 강도 스펙트럼을 결정하도록 적합하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 비교는 컬러 채널 중 적어도 한 채널의 제1 강도 분포와 제2 강도 분포 간의 차이를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, R, G 및 B 채널의 경우, 차이 Δ는
Δcolor = Icolor LEDON - Icolor LEDOFF에 의해 결정될 수 있고,
여기서, 컬러는 R, G, B와 같으며, Δcolor는 각각의 컬러 채널의 차이이고, Icolor LEDON는 각각의 컬러 채널의 제2 이미지의 강도 분포이며, Icolor LEDOFF는 각각의 컬러 채널의 제1 이미지의 강도 분포이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 비교는 제1 강도 분포 및 제2 강도 분포를 나누고/거나, 배수를 나누고/거나, 컬러 채널 중 적어도 한 컬러 채널에서 제1 강도 분포 및 제2 강도 분포의 선형 조합을 나눔으로써 지수를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, R, G 및 B 채널의 경우 지수는
Qcolor = Icolor LEDON / Icolor LEDOFF에 의해 결정될 수 있고,
여기서, 컬러는 R, G, B와 같으며, Qcolor는 각각의 컬러 채널의 지수이고, Icolor LEDON는 각각의 컬러 채널의 제2 이미지의 강도 분포이며, Icolor LEDOFF는 각각의 컬러 채널의 제1 이미지의 강도 분포이다. 프로세서(132)는 제1 이미지 및 제2 이미지를 비교하도록 적합하게 형성된 전산 수단을 포함할 수 있다.
모바일 장치(114)의 조명원(120)은 공지된 또는 미리 결정된 스펙트럼 조성을 가질 수 있다. 특히, R, G, B 채널 각각에 대한 파장의 함수로서 광 강도의 적어도 하나의 분포가 공지되거나 미리 결정될 수 있다. 구체적으로, 백색광 LED의 발광 스펙트럼은 공지되어 있거나 경험적으로 결정될 수 있다. 스펙트럼 조성은 테이블 또는 룩업 테이블 내에 저장될 수 있고, 예컨대 경험적으로 결정될 수 있으며, 일례로서 모바일 장치의 적어도 하나의 데이터 저장 장치에, 예컨대 소프트웨어에 의해, 구체적으로 앱 스토어 등에서 다운로드 한 앱에 의해 저장될 수 있다. 조명원(120)의 스펙트럼 조성이 공지되거나 미리 결정되어 있기 때문에, 조명원(120)으로부터 발생하는 테스트 스트립(116)의 조명에 사용되는 광 강도의 양을 결정하는 것이 가능할 수 있다.
제1 이미지 및 제2 이미지는 샘플을 적용하기 전에 캡처될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 방법은 적어도 하나의 샘플 적용 단계를 포함할 수 있으며, 샘플 적용 단계에서 샘플은 테스트 스트립(116)에 적용될 수 있다. 구체적으로, 샘플은 단계 a)(117) 및/또는 단계 b)(122) 이전에 테스트 스트립(116)에 적용될 수 있다.
단계 d)(126)는, 단계 c)(124)의 비교로부터 적어도 하나의 적합성 정보를 도출하는 단계를 포함한다. 단계 d)(126)에서 적합성 정보를 도출하는 단계는 단계 c)(124)에서 결정된 조명 조건의 차이를 적어도 하나의 임계값과 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 영상 및 제1 영상 간의 조명 조건의 차이가 임계값 이상인 경우에만, 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성을 나타내도록 적합성 정보를 설정할 수 있다. 임계값은 주변 조명 조건에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 사용자 및/또는 프로세서(132)는 주변 광 조건에 따라 임계값을 조정하고/거나 선택하도록 적합하게 형성될 수 있다. 임계값은 테이블 또는 룩업 테이블 내에 저장될 수 있고, 예컨대 경험적으로 결정될 수 있으며, 일례로서 모바일 장치의 적어도 하나의 데이터 저장 장치에, 예컨대 소프트웨어에 의해, 구체적으로 앱 스토어 등에서 다운로드 한 앱에 의해 저장될 수 있다. 예를 들어, 적합성 정보는 테스트 스트립(116)의 조명에 사용되는 광 강도의 적어도 80%가 조명원(120)으로부터 발생하는 경우에만 후속 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성을 나타내도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 적합성 정보는 테스트 스트립(116)의 조명에 사용되는 광 강도의 90%가 조명원(120)으로부터 발생하는 경우에만 후속 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성을 나타내도록 설정될 수 있다.
도 3a는 CIE 표준 광원 A, B, C의 상대적인 분광 분포를 380 nm에서부터 780 nm까지 도시하며, https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_illuminant를 참조한다. 도 3b는 표준 광원 A로 조명되는 100 mg/dl의 혈액 샘플에 대해 파장 λ(nm)의 함수로 결정된 RGB 신호의 강도 I를 도시한다. 도 3c는 표준 광원 B로 조명되는 100 mg/dl의 혈액 샘플에 대해 파장 λ(nm)의 함수로 결정된 RGB 신호의 강도 I를 도시한다. 도 3d는 표준 광원 C로 조명되는 100 mg/dl의 혈액 샘플에 대해 파장 λ(nm)의 함수로 결정된 RGB 신호의 강도 I를 도시한다. 파장의 함수로 결정된 RGB 신호의 강도가 각 광원 A, B 또는 C에 의한 조명에 따라 변화함이 관찰된다. 도 3e는 100 mg/dl의 혈액 샘플에 대해 파장 λ(nm)의 함수로 결정된 RGB 신호의 강도 I를 도시하고, 샘플은 표준 광원 A로부터의 10% 광 강도 및 조명원(120)으로부터의 90% 광 강도로 조명되며, 이 경우 삼성 Galaxy® J7 스마트 폰의 발광 다이오드를 사용한다. 파장의 함수로서 결정된 RGB 신호의 강도는 각 광원에 의한 조명과 무관한 것으로 관찰된다. 조명원(120)으로부터 발생하는 조명이 조명 조건을 좌우한다.
도 1을 참조하면, 검출 방법(115)은 단계 i)(134)를 포함하며, 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법을 사용하여 조명 조건이 평가된다. 검출 방법(115)은 단계 ii)(136)을 포함하고, 조명 조건의 적합성에 대한 적합성 정보가 분석물 검출에 적합한 조명 조건을 나타내는 경우, 다음의 단계가 실시된다:
A)(참조 번호 138로 표시) 샘플 내 상기 분석물을 검출하기 위한 적어도 하나의 테스트 스트립(116)을 제공하는 단계로서, 테스트 스트립(116)은 분석물의 존재 하에 광학 검출 반응을 실시하기 위한 적어도 하나의 시험 화학물질을 포함하는 적어도 하나의 테스트 필드(118)를 갖는 단계;
B)(참조 번호 140으로 표시) 테스트 스트립(116)의 테스트 필드(118)에 적어도 하나의 샘플을 적용하는 단계;
C) (참조 번호 142로 표시) 카메라(112)를 이용하여 테스트 필드(118)의 적어도 하나의 이미지를 캡처하는 단계로서, 상기 캡처하는 동안 모바일 장치의 조명원(120)이 켜지는 단계; 및
D)(참조 번호 144로 표시) 단계 C)에서 캡처된 이미지로부터 샘플 내 분석물 농도를 결정하는 단계.
단계 C)(142)는 테스트 필드(118)가 적어도 부분적으로 타겟 영역에 위치하도록 사용자에게 카메라(112)를 기준으로 테스트 스트립(116)을 위치시키도록 시각적 표시를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 이미지를 캡처하기 전에 시각적 안내와 같은 시각적 표시가 사용자에게 제공될 수 있다. 시각적 표시는 텍스트 메시지 및/또는 그래픽 명령과 같은 적어도 하나의 명령을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시각적 표시는 테스트 스트립(116) 또는 테스트 스트립(116)의 일부, 예컨대 테스트 스트립(116)의 윤곽선 및/또는 윤곽을 시각화하는 것을 포함할 수 있다. 시각적 표시는 테스트 스트립(116)의 윤곽 또는 테스트 스트립(116) 상의 기준 영역, 예를 들어 모바일 장치(114)의 디스플레이(128) 상에 겹쳐지는 테스트 스트립(116)의 모양에 해당하는 프레임을 포함함으로써, 테스트 스트립(116)을 기준으로 카메라(112)를 위치시키기 위한 시각적 안내를 제공할 수 있다.
단계 i)(134)에서 조명 조건의 평가가 조명 조건이 적합함을 나타내도록 설정되지 않은 경우, 모바일 장치(114)는 샘플 내 분석물의 검출을 중단하고/거나 방지하도록 적합하게 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 단계 i)(134)에서 조명 조건의 평가가 조명 조건이 적합함을 나타내도록 설정되지 않은 경우, 모바일 장치(114)는 적어도 하나의 경고를 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 단계 i)(134)에서 조명 조건의 평가가 조명 조건이 적합함을 나타내도록 설정되지 않은 경우, 모바일 장치(114)는 단계 i)(134)를 반복하도록 적합하게 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 단계 i)에서 조명 조건의 평가가 조명 조건이 적합함을 나타내도록 설정되지 않은 경우, 모바일 장치(114)는 사용자에게 주변 광 조건을 변경하도록, 예를 들어 상이한 위치로 이동시키고/거나 방해하는 조명원을 끄도록 적어도 하나의 메시지를 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다.
단계 D)(144) 이후에 조명 조건은 전술한 바와 같이 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법(110)을 사용하여 평가될 수 있다. 조명 조건의 적합성에 대한 적합성 정보가 분석물 검출에 적합하지 않은 조명 조건을 나타내는 경우, 결정된 분석물의 농도는 거부될 수 있다. 모바일 장치(114)는 조명 조건의 적합성에 대한 적합성 정보가 조명 조건이 분석물 검출 중에 적합하지 않았음을 나타내는 경우 적어도 하나의 오류 메시지를 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다. 모바일 장치(114)는 사용자에게 경고를, 예컨대 모바일 장치(114)의 디스플레이(128) 상에 시각적 경고 및/또는 적어도 하나의 경고음을 생성하도록 적합하게 형성될 수 있다.
110:
조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법
112: 카메라
114: 모바일 장치
115: 분석물을 검출하기 위한 방법
116: 테스트 스트립
117: 단계 a)
118: 테스트 필드
120: 조명원
122: 단계 b)
124: 단계 c)
126: 단계 d)
128: 디스플레이
130: 광선
132: 프로세서
134: 단계 i)
136: 단계 ii)
138: 단계 A)
140: 단계 B)
142: 단계 C)
144: 단계 D)
112: 카메라
114: 모바일 장치
115: 분석물을 검출하기 위한 방법
116: 테스트 스트립
117: 단계 a)
118: 테스트 필드
120: 조명원
122: 단계 b)
124: 단계 c)
126: 단계 d)
128: 디스플레이
130: 광선
132: 프로세서
134: 단계 i)
136: 단계 ii)
138: 단계 A)
140: 단계 B)
142: 단계 C)
144: 단계 D)
Claims (15)
- 모바일 장치(114)의 카메라(112)를 이용하여 샘플 내 분석물을 검출하기 위한 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법(110)으로서,
a) (117) 적어도 하나의 테스트 스트립(116)의 적어도 하나의 제1 이미지를 캡처하는 단계로서, 상기 테스트 스트립(116)은 상기 샘플 내 상기 분석물을 검출하기 적합하게 형성되고, 상기 테스트 스트립(116)은 상기 분석물의 존재 하에 광학 검출 반응을 실시하기 위한 적어도 하나의 시험 화학물질을 포함하는 적어도 하나의 테스트 필드(118)를 가지며, 상기 제1 이미지를 캡처하는 동안 상기 모바일 장치(114)의 조명원(120)이 꺼지는 단계;
b) (122) 상기 테스트 스트립(116)의 적어도 하나의 제2 이미지를 캡처하는 단계로서, 상기 제2 이미지를 캡처하는 동안, 상기 모바일 장치(114)의 상기 조명원(120)이 켜지는 단계;
c) (124) 단계 a)(117) 및 단계 b)(122)에서 캡처된 상기 제1 및 제2 이미지를 비교함으로써, 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지 간의 조명 조건의 차이를 결정하는 단계; 및
d) (126) 단계 c)(124)에서의 비교로부터 적어도 하나의 적합성 정보를 도출하는 단계로서, 상기 적합성 정보는 분석물 검출을 위한 상기 조명 조건의 적합성에 대한 정보를 포함하는 단계를 포함하는, 방법(110). - 제1항에 있어서,
상기 조명원(120)은 공지된 또는 미리 결정된 스펙트럼 조성을 갖는, 방법(110). - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조명원(120)은 주변 광의 밝기보다 높은 밝기를 갖도록 형성되는, 방법(110). - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지는 샘플의 적용 이전에 캡처되는, 방법(110). - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 적어도 하나의 샘플 적용 단계를 포함하고, 상기 샘플 적용 단계에서 샘플은 상기 테스트 스트립(116)에 적용되며, 상기 샘플은 단계 a)(117) 및/또는 단계 b)(122) 이전에 상기 테스트 스트립(116)에 적용되는, 방법(110). - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 d)(126)에서 상기 적합성 정보를 도출하는 단계는 단계 c)(124)에서 결정된 조명 조건의 차이를 적어도 하나의 임계 값과 비교하는 단계를 포함하는, 방법(110). - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적합성 정보는 상기 테스트 스트립(116)의 조명에 사용되는 광 강도의 적어도 80%가 상기 조명원(120)으로부터 발생하는 경우에만 후속 분석물 검출을 위한 조명 조건의 적합성을 나타내도록 설정되는, 방법 (110). - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법(110)은 상기 조명원(120)이 충분한 조명 강도를 제공하는지 여부를 확인 및/또는 평가하는 단계를 추가로 포함하는, 방법(110). - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모바일 장치(114)의 상기 조명원(120)은 상기 모바일 장치(114) 내에 통합된 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하는, 방법(110). - 모바일 장치(114)의 카메라(112)를 이용하여 샘플 내 분석물을 검출하기 위한 검출 방법으로서:
i) 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 상기 방법을 사용하여 조명 조건을 평가하는 단계를 포함하며,
ii) 상기 조명 조건의 상기 적합성에 대한 적합성 정보가 분석물 검출에 적합한 조명 조건을 나타내는 경우,
A) 상기 샘플 내 상기 분석물을 검출하기 위한 적어도 하나의 테스트 스트립(116)을 제공하는 단계로서, 상기 테스트 스트립(116)은 상기 분석물의 존재 하에 광학 검출 반응을 실시하기 위한 적어도 하나의 시험 화학물질을 포함하는 적어도 하나의 테스트 필드(118)를 갖는 단계;
B) 상기 테스트 스트립(116)의 상기 테스트 필드(118)에 적어도 하나의 샘플을 적용하는 단계;
C) 상기 카메라(112)를 이용하여 상기 테스트 필드(118)의 적어도 하나의 이미지를 캡처하는 단계로서, 상기 캡처하는 동안 상기 모바일 장치(114)의 조명원(120)이 켜지는 단계; 및
D) 단계 C)에서 캡처된 상기 이미지로부터 상기 샘플 내 분석물 농도를 결정하는 단계를 포함하는, 방법. - 컴퓨터 상에서 또는 컴퓨터 네트워크 상에서, 구체적으로 모바일 장치의 프로세서 상에서 실행 중인 동안 조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법을 참조하여, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 방법(110)을 실시하기 위한 프로그램 수단을 포함하는, 컴퓨터 프로그램.
- 컴퓨터 상에서 또는 컴퓨터 네트워크 상에서, 구체적으로 모바일 장치의 프로세서 상에서 실행 중인 동안 검출 방법을 참조하여, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 검출 방법(115)을 실시하기 위한 프로그램 수단을 포함하는, 컴퓨터 프로그램.
- 모바일 장치(114)로서:
- 적어도 하나의 카메라(112);
- 적어도 하나의 조명원(120); 및
- 조명 조건의 적합성을 평가하기 위한 방법을 참조하여, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 조명 조건의 적합성을 평가하는 상기 방법(110)을 실시하기 위한 프로그램 수단을 포함하는 적어도 하나의 프로세서(132)를 포함하는, 모바일 장치(114). - 제13항에 있어서,
상기 프로세서(132)는 검출 방법을 참조하여, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 상기 검출 방법(115)을 실시하기 위한 프로그램 수단을 추가로 포함하는, 모바일 장치(114). - 제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 모바일 장치(114)는 모바일 통신 장치인, 모바일 장치(114).
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