TW200946896A - Spectral analysis of biological growth media - Google Patents

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Phillip Angelo Bolea
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    • G01N33/48707—Physical analysis of biological material of liquid biological material by electrical means
    • G01N33/48735—Investigating suspensions of cells, e.g. measuring microbe concentration

Description

200946896 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種生物生長媒介之分析，且特別係關於 用於生物生長媒介之自動化分析的成像技術及影像分析技 術。 此申請案主張2008年3月26曰申請之美國臨時申請案第 61/039,453號之權利’該臨時申請案以引用之方式併入本 文中。 【先前技術】 生物安全性在現代社會受到重要的關注。對於食品開發 者及經銷商而言，針對食物或其他材料中之生物污染的測 试已變成重要且有時為強制性的要求。亦使用生物測試來 識別諸如取自醫學患者之血液樣本的實驗室樣本、為了實 驗目的而開發的實驗室樣本及其他類型之生物樣本中的細 菌或其他因子。可利用各種技術及設備來改良生物測試並 使生物測試過程簡單化及標準化。 詳。之，已開發了廣泛的多種生物生長媒介。作為一實 例，已由1^111^3(^之以.1>如1的3]^公司（下文中為「3]^」） 開發了呈生長平板培養基形式之生物生長媒介。生物生長 平板培養基由3M以商品名稱pETRIFILM平板培養基來出 售。可利用生物生長平板培養基來促進通常與食物污染相 ^聯之細菌或其他生物因子（包括（例如）需氧菌、大腸桿 菌、大腸菌群、腸桿菌科、酵母]數菌、金黃色葡萄球 菌李氏菌、曲桿菌類及其他生物因子）的快速生長及偵 139304.doc 200946896 測或列舉。使用PETRIFIlm平板培養基或其他生物生長媒 介可簡化對食物樣本之細菌測試。 可使用生物生長媒介來識別細菌之存在，使得可執行墙 正措施（在食物測試之狀況下）或可作出恰當的診斷（在醫學 用途之狀況下）。在其他應用中，可使用生物生長媒介來 使貫驗室樣本中之細菌或其他生物因子快速生長（例如， 用於實驗目的）。 生物生長媒介處理系統指代用以處理生物生長媒介之系 統。可使用生物生長媒介處理系統來列舉生物生長媒介上 之、，·田菌菌落或特定生物因子的量。舉例而言，可將食物樣 本或實驗室樣本置放於生物生長媒介上，且接著可將該媒 介插入至培育室中。培育之後，可將生物生長媒介引入至 生物讀取器中，該生物讀取器產生生物生長媒介之一或多 個影像。可接著分析（例如，經由電腦）該等影像以用於自 以此方式，生物生長媒介處理系統使對 動列舉細菌生長。 ❹ 生物生長媒介上之細菌或其他生物因子的偵測及列舉自動 化，且藉此藉由減少人為誤差而改良了生物測試過程。 【發明内容】 通常’本揭示㈣針對用於生物生長媒介之自動化分析
之影像。可基於一 。根據本揭示案，可使用生物 瑨回應以自生物生長媒介之影像來識別並計 可用兩種或更多不同波長之電磁輻射來照明 且可在此等不同照明下擷取生物生長媒介 或多個第二影像中之光譜反射率值（例 139304.doc 200946896 如，與像素位置相關聯）來正規化一或多個第一影像（例 如’與相同之像素位置相關聯）中之光譜反射率值。在此 狀況下，第一影像與一不同於第二影像之照明波長的照明 波長相關聯。正規化可允許更好地識別顯現於生物生長媒 介上之生物因子。以此方式，光譜分析及正規化可改良對 生物因子之自動化偵測。 可在第一波長範圍中之光的照明下產生第一影像，且可 . 在第二波長範圍中之光的照明下產生第二影像。生物因子 之光譜回應及背景之光譜回應在不同波長範圍中可不同。 ❹ 可使用第二影像來正規化第一影像，此可改良區別生物媒 介之背景與顯現於媒介上之生物因子的能力。用於第一影 像之照明可在可見光譜内，且用於第二影像之照明可在可 見光譜外。 在一實施例中，本揭示案提供一種方法，其包含：用在 可見光譜外之電磁輻射來照明生物生長媒介；產生用在可 見光譜外之電磁輻射照明之生物生長媒介的—或多個影 像；及基於該一或多個影像來對生物生長媒介上之生物因 〇 子進行計數。 在另-實施例中，本揭示案提供一種方法，其包含 ·
139304.doc 生長媒介，產生用第一電磁輕射 或多個第一影像；用第二電磁輕 產生用第二電磁輻射照明之生物 影像；基於該一或多個第二影像 影像中之光譜反射率值；基於正 -6 - 200946896 規化之光4反射率值來識別生物因子；及對所識別之生物 因子進行計數。 在另-實施例中，本揭示案提供一種系統，其包含：成 像單元纟用在可見光譜外之電磁輻射來照明生物生長媒 介及產生用在可見光譜外之電磁韓射照明之生物生長媒 "的或夕個影像；及電腦’其基於該—或多個影像來對 生物生長媒介上之生物因子進行計數。 ❹ 。。在另：實施例中，本揭示案提供一種系統，其包含成像 單凡’違成像單元用第一電磁輕射來照明生物生長媒介、 產生用第一電磁輻射照明之生物生長媒介的一或多個第一 影像、用第二電磁輻射來照明生物生長媒介及產生用第二 電磁輻射照明之生物生長媒介的一或多個第二影像。該系 統亦包括電腦，該電腦基於該一或多個第二影像來正規化 該-或多個第-影像中之光譜反射率值、基於正規化之光 ❹ 譜反射率值來識別生物因子及對所識別之生物因子進行計 數。 在另一實施例中，本揭示案提供—種系統，其包含用於 用在可見光譜外之電磁輻射來照明生物生長媒介的構件、 用於產生用在可見光譜外之電磁輻射照明之生物生長媒介 的一或多個影像的構件及用於基於該—或多個影像來對生 物生長媒介上之生物因子進行計數的構件。 :另：實施例中’本揭示案提供一種系統，其包含用於 用第一電磁賴射來照明生物生長媒介的構件、用於產生用 ㈣照明之生物生長媒介的—或多個第一影像的 139304.doc 200946896 構件、用於用第二電磁輻射來照明生物生長媒介的構件 用於產生用第二電磁輻射照明之生物生長媒介的一或=個 第二影像的構件、用於基於該一或多個第二影像來正規化 該一或多個第一影像中之光譜反射率值的構件、用於基= 正規化之光譜反射率值來識別生物因子的構件及用於對所 識別之生物因子進行計數的構件。 在另一實施例中，本揭示案提供一種電腦可讀取媒體， 其包含指令’當在生物生長媒介處理系統之電腦中執行 時，該等指令使該電腦：接收生物生長媒介之一或多個影 像，已在用在可見光譜外之電磁輻射來照明生物生長媒^ 期間產生該-或多個影像；及基於該—或多個影像來對生 物生長媒介上之生物因子進行計數。 在另貝施例中，本揭示案提供一種電腦可讀取媒體， 2包含指令，當在生物±長媒介處玉里系统之電腦中執行 時，該等指令使該電腦：接收生物生長媒介之一或多個第 一影像’已在用第-電磁輕射來照明生物生長媒介期間產 生該-或多個第一影像；接收生物生長媒介之一或多個第 二影像’已在用第二電磁輻射來照明生物生長媒介期間產 生該-或多個第二影像；基於該—或多個第二影像來正規 化該-或多個第一影像中之光譜反射率i;基於正規化之 光言曰反射率值來識別生物因子；及對所識別之生物因子進 行計數。 在下文之隨附圖式及描述中陳述了此等及其他實施例之 額外細節。其他特徵、目標及優勢將自描述及圖式以及自 139304.doc 200946896 申請專利範圍而變得顯而易見。 【實施方式】 本揭示案係針對用於生物生長媒介之自動化分析的成像 技術及影像分析技術。生物生長媒介包含至少一營養物以 . 支援微生物之生長，且視情況可包含至少一指示劑以促進 * 冑肖^微生物或—群微生物之 <貞測。根據本揭示案，可 使用生物生長媒介之已量測光譜反射率值而自生物生長媒 ❿ 彳之影像來識別並計數生物因子。詳言之，可使用生物生 長媒介在兩個或兩個以上之不同波長範圍中的光譜反射率 值來識別並計數生物因子。 可用兩種或更多不同波長之電磁輻射來照明生物生長媒 介，且可在此等不同照明下擷取生物生長媒介之影像。可 基於一或多個第二影像中之光譜反射率值來正規化一或多 個第一影像中之光譜反射率值以便更好地識別顯現於生物 生長媒介上之生物因子。舉例而言，第一影像之在特定像 〇 素位置處的光譜反射率值可基於一或多個第二影像中之在 彼相同像素位置處的光譜反射率值而被正規化。正規化可 . 使用比率，在該狀況下，可使用第一影像中之在像素位置 處的光譜反射率值與第二影像中之在相同像素位置處的光 譜反射率值的比率來識別生物因子及識別生物生長媒介之 背景區域。以此方式，光譜分析可改良生物因子之自勤化 γ貞測。 可在第一波長範圍中之光的照明下產生第一影像，且可 在第二波長範圍中之光的照明下產生第二影像。生物因子 139304.doc 200946896 之光譜回應及背景區域之光譜回應在不同照明中可不同。 根據本揭Μ，可基於第二影像來正規化第—景彡像，藉此 改良區別生物媒介之背景與顯現於媒介上之生物因子的能 力。與生物因子相關聯之光譜反射率值及與 聯之光譜反射㈣在不㈣長範Μ可不同。正規== 可採用此觀測到的現象來改良生物因子之列舉。 用於第-影像之照明可在可見光譜内，且用於第二影像 之照明可在可見光譜外。以此方式，可採用生物生長媒介 在寬廣波長範圍（在可見光譜内與可見光譜外兩者）内之光 譜回應來改良對生物生長媒介之自動化讀出。 圖1係例示性生物生長媒介處理系統2〇的透視圖，該生 物生長媒介處理系統2〇能夠在處理生物生長媒介24期間實 施本揭示案之技術中的一或多者、系統2〇包含耦接至；腦 22之成像單元21。成像單元21在兩種或更多之不同照明設 定下（例如，在不同波長之照明下）擷取生物生長媒介Μ之 影像，且電腦22處理該等影像以識別並計數生物生長媒介 24上之生物因子。或者，可使用白光及彩色濾光片或其他 技術來促進不同波長下之照明。 儘管將電腦22及成像單元21說明為獨立單元，但亦可由 一完全整合系統或設備來實施本揭示案之技術，在該完全 整合系統或設備中，成像單元21與電腦22被併入至一共同 設備（亦即，一完全整合生物讀取器）中。此外，亦可將本 揭示案之技術用於模組化系統中，該模組化系統包括一或 多個成像單元、一或多個培育單元、一或多個接種單元、 139304.doc •10- 200946896 一或多個識別元件（ID)讀取器、ID貼樣機及/或在與生物生 長媒介24相關聯之模組化處理管線中操作的其他設備。 若需要’則成像單元21可包括一 ID讀取器以自生物生長 媒介24讀取ID元件（圖1中未展示）。在此狀況下，ID元件 . 可識別生物生長媒介24之平板培養基類型，並允許電腦22 . 基於平板培養基類型來選擇或調整影像分析。此外，其他 满型之資§孔亦可被編碼或被映射至ID元件。圖2展示一例 示性生物生長平板培養基，其包括呈條碼形式之ID元件。 下文更詳細地論述了圖2。 在圖1之實例中’電腦22可包括微處理器，該微處理器 執行用於生物生長媒介24之影像分析的軟體。因此，電腦 22亦可包括兄憶體以儲存各種類型之資訊（諸如執行與本 揭示案之教示一致之技術的影像分析演算法）^借助於實 例’電腦22可包含個人電腦（PC)、桌上型電腦、膝上型電 腦、掌上型電腦、工作站或其類似物。可將軟體程式載入 ❹ 於電腦22上以促進對由成像單元21產生之生物生長媒介24 之影像的影像分析。 • 在圖1之實例中，成像單元21經由介面25而耦接至電腦
22。介面25(例如）可包含通用串列匯流排（uSB)介面、通 用串列匯流排2(USB2)介面、IEEE 1394火線介面、小電腦 系統介面（scsi)介面、高級技術附著（ATA)介面、串列ATA 介面、周邊組件互連（PCI)介面、串列或並列介面或其類 似物。 成像單元21經設計以收納生物生長媒介24。詳言之，成 139304.doc 200946896 像單元21包括一外殼，該外殼界定一用於收納生物生長媒 介24之輸入槽28。可在外殼上形成引導機構幻以幫助將生 物生長媒介24插入至成像單元21中。成像單元21亦包括彈 出槽（未圖示）’在使生物生長媒介24成像之後經由該彈出 槽而彈出生物生長媒介24。成像單元21亦可包括其他特徵 (諸如顯示幕（未圖示）以向使用者顯示對生物生長平板培養 基分析之進展或結果）。然而，可將本揭示案之技術用於 廣泛多種其他類型之成像設備。 成像單元21收容成像組件（諸如照明源及一或多個相 ❹ 機）。在一實例中，成像單元21收容2維單色相機以用於產 生所插入之生物生長媒介24的一或多個單色影像。成像單 元21中之照明源可提供兩種或更多不同波長之電磁轄射的 照明。成像單元21中之照明源可在成像期間照明生物生長 媒介24之前側及/或後側。照明器可用兩種或更多不同波 長之光來照明生物生長媒介24，且可在該等不同波長之照 明下產生生物生長媒介24之不同影像。可將一透明壓板收 容於成像單元21内以界定生物生長媒介24相對於相機之纟 〇 像位置。成像單元21可將影像傳達至電腦22，該電腦^可 包括一用於執行影像分析之處理器。 生物生長媒介24可包括生長區域27，在該生長區域” 中，細菌或其他因子顯現於生物生長媒介24上。生長區域 27可包含平坦表面、凹井或任何對生物生長有用之表面。 可裝、生物生長媒介24以在生長區域27中包括營養物以促 進特定生物因子之快速生長。若需要，則可將樣本(諸如 139304.doc -12- 200946896 食物樣本或實驗室樣本）連同—或多種稀釋劑添加至生長 區域。此將樣本（及可能之稀釋劑）添加至生長區助的^ 程被稱作接種，且可由使用者手動地或可由接種單元㈤ 中未展示）自動地執行此過程。接種之後，可接著在培育 ： 室或單圖1中未展示）中培育生物生長媒介24。 • 在接種及培育之後，由成像單以處理生物生長媒介24 以便以本文中所描述之方式而產生影像。詳言之，成像單 ❹ 元21在兩種不同波長之照明光下產生至少兩個不同影像。 將該等影像自成像單元21發送至執行影像分析的電腦… 舉例而言，成像單元21可在第一波長範圍中之光照明下 產生第-影像。另外，成像單元21可在第二波長範圍中之 光照明下產生第二影像。以此方式，用兩種或更多不同波 長之電磁輻射來照明生物生長媒介24，且在此等不同照明 下由成像單元21擁取生物生長媒介之影像。 在電腦22中，可基於一或多個第二影像中之光譜反射率 〇 值來正規化一或多個第一影像中之光譜反射率值以便更好 地識別顯現於生物生長媒介上之生物因子。換言之電腦 22使用第一影像中之光譜反射率值與第二影像中之光譜反 .射率值的比率而相對於生物生長媒介24之背景來識別生物 因子。以此方式，電腦22在生物因子之自動化偵測中使用 光譜分析。可將光譜反射率值給定為光在特定波長下之反 射比百分數，且其可與兩個不同影像中之特定像素位置 (或特定區域）相關聯。 生物因子之光譜回應及背景之光譜回應在不同波長範圍 139304.doc •13- 200946896 中可不肖。電腦22可基於第二影像中之在像素位置處的反 射率值來正規化在第一影像之像素位置處的反射率值，藉 此改良電腦22區別生物生長媒介24之背景與顯現於生物生 長媒介24上之生物因子的能力。反射率值可表示在與不同 影像相關聯之照明下生物生長媒介24的在一給定位置處之 光譜反射率。 由成像單兀2 1用於第一影像之照明可在可見光譜内，且 由成像單元21用於第二影像之照明可在可見光譜外。以此 方式’可採用生物生長媒介24在寬廣之波長範圍（在可見 光4内與在可見光譜外兩者）的光譜回應來改良自動化讀 出。可在生物生長媒介24位於固定位置時產生影像，以確 保不同影像之像素精確地對準以用於正規化目的。 在生物生長媒介24中所測試之給定樣本就細菌菌落計數 或其他生物因子而言是否為可接受的判定可取決於每單位 面積之細菌菌落數。因此，由成像單元21產生之影像可由 電腦22分析，並用以量化在生物生長媒介24上每單位面積 之細菌菌落數量。此外，本文中所描述之光譜分析及正規 化技術可改良電腦22區別細菌菌落或其他生物因子與生物 生長媒介24之背景的能力。若需要，則亦將個別菌落之大 小作為因素計入分析中。 圖2係以生物生長平板培養基5〇之形式的例示性生物生 長媒介的俯視圖。經由實例，生物生長平板培養基5〇可包 含由3M以商品名稱PETRIFILM平板培養基出售的生物生 長平板培養基。纟-些狀況下，生物生長平板培養基5〇可 139304.doc 200946896 包括識別元件54以促進對生物生長平板培養基5〇之自動化 處理。 將識別元件54經說明為光學可讀取圖案（例如，條碼）。 然而’在其他狀況下，識別元件54可採取廣泛多種光學圖 . 案（諸如字元、條碼、二維條碼、光柵、全像圖、磷墨及 • 其類似物）。此外，在一些實施例中，識別元件54可包含 可見或非可見電路或磁性元件，其可藉由磁性或射頻技術 ❹ 來讀取。舉例而言，識別元件54可包含在許多行業令通常 用於庫存追蹤目的之廣泛多種射頻識別（RFID)標籤中的任 一者。 生物生長平板培養基5〇可促進細菌或其他生物因子（包 括（例如）需氧菌、大腸桿菌、大腸菌群、勝桿菌科、酵 母、黴菌、金黃色葡萄球菌、李氏菌及曲桿菌類以及其類 似物）之快迷生長及偵測與列舉。使用petrifilm平板培 養基或其他生長媒介可簡化食物樣本之細菌測試。 ® 如圖2t所示’生物生長平板培養基50界定生長區域 二平板培養基50中所測試之給定樣本就細菌菌落計數而 。疋否為可接受的判定可取決於每單位面積之細菌菌落 數因此’根據本揭示案，自動化系统可處理生物生長平 曰養基50以置化平板培養基5〇上每單位面積之細菌菌落 量，且可將該量或「計數」與臨限值相比較。臨限值可表 不（例如）與原始樣本中之可接受（或不可接受）之微生物數 有關的囷洛計數。生物生長平板培養基50之表面可含有一 或多種4叹5十以促進一或多種類型之細菌或其他生物因子 I39304.doc 200946896 之快速生長的生長增強劑。 可用樣本來接種生物生長平板培養基5(^接種指代在生 長區域5 2内將所測試之材料樣本添加至生物生長平板培養 基50之表面的過程（可能使用稀釋劑可手動地或以自動 化方式執行接種。在接種之後，可將生物生長平板培養基 50插入至培育室（未圖示）中。在培育室中，微生物（諸如細 菌、酵母或黴菌）生長於生物生長平板培養基5〇中之營養 物上，並在一段時間之後顯現為菌落。由圖2之生物I長 平板培養基50上的各種點所表示的菌落（例如，黴菌或其 他微生物）可相對於生長區域52之背景色彩而呈現不同色 彩，從而促進經由影像分析技術對細菌菌 及列舉。詳言之，與生物因子相關聯之區域58可呈現= 同於與生物生長平板培養基50之背景相關聯的區域％(特 定言之，在可見光譜中）。 .一八 I 低食悉〕兩 個或兩個以上之不同影像。可在由第—波長中之電磁賴射 (例如’在可見光譜内之光)進行的照明下產生-或多個第 -影像。可在由第二波長中之電磁輻射（例如，在可見光 譜外之光）進行的照明下產生-或多個第二影像。第二影 像中之在個別像素位置處的光 J尤°日反射率相對於第一影像之 對應像素位置的光譜反射率的比i 7封丄上 千的比率可幫助相對於與背景相 關聯之區域56來偵測與生物因 u于相關聯之區域58。可传用 區域58相對於區域56之以區域為玫 你^ 场·為基礎的比較或可能之每一 像素位置之基於像素的比率來 千木判疋區域58(或區域58内之 139304.doc 200946896 像素）是否的確對應於生長於生物生長平板培養基50上的 細菌菌落。 ❹ ❹ 換言之，電腦可計算區域58中第一影像中之反射率值相 對於第二影像中之反射率值的比率及區域56中第一影像之 反射率值相對於第二影像之反射率值的比率。此等比率可 提供比僅可自—組影像界定之區域58與56之間的區別更明 確的區域58與56之間的區別。將界定此等比率之過程稱作 第一影像基於第二影像之正規化。此正規化可改良相對於 舆區域5 6相關聯之背景來識別與區域5 8相關聯之生物因子 的月匕力。舉例而言，在每一像素位置處（或可能之針對不 同區域内之若干組像素），可將所產生之用以正規化第一 影像的比率與臨限值相比較以判定彼位置是對應於生物因 :還是對應於背景。亦可將其他更複雜之列舉規則或技術 應用於每-像素位置處(或由若干組像素位置界定之不同 £域處）之已#算比率。可以任何類型之單位量測反射率 值且在一些狀況下反射率值可包含無單位的百分數值。 二係生物生長媒介處理系統3〇之方塊圖，該生物生長 二處理系統30可對應圖或另―系統（諸如完全 雷^生物讀取器或模組化系統）。系統30包括電腦32,該 電腩32可包括耦接至記憶體36之 輸_8(諸如顯示二=可= 八他處理單未圖示）(諸如接種單元、培 ’ 取器、貼標籤設備或其類似物）。 疋D讀 成像單元叫接至電腦32。成像單元31產生生物生長媒 I39304.doc -17- 200946896 介之—或多個影像並將該等影像提供至電腦32。處理器Μ 基於儲存於記憶體36中之影像分析演算法來處理該等影 像。舉例而言，記憶體36可儲存各種促進對由成像單元Η 產生之影像進行影像分析的處理器可執行軟體指令。處理 益33執行此等指令以實施本揭示案之技術。輸出設備u接 收由處理H 33判定之結果並將該等結果提供至使用者。 S己憶體36亦可儲存資料庫40以及用於資料庫4〇之管理的 資料庫管理軟體。可使用記憶體36之資料庫40以將不同類 ❹ 型之資訊與不同生物生長媒介相關聯。又，可使用資料庫 4〇來储存與不同類型之生物生長平板培養基相關聯的光错 輪廟。此等光譜輪廓可（例如）用於生物生長平板培養基之 處理中’且可能幫助相對於與背景相關聯之區域^來區別 與生物因子相關聯之區域58(圖2)。為產生此等光譜輪廊， 可經由分光計來記錄例示性生物生長媒介之反射回應。資 料庫40可儲存廣泛多種不關型之生物生長媒介的光譜輪
廓’且可用與新穎類型之生物生長媒介相關聯的光譜輪廓 來不時地更新資料庫40。 更具體言之，與生物生長平板培養基相關聯之光譜輪廓 可幫助判定在生物媒介中是否存在錯誤或缺陷。可將光错 輪廓與生物生長媒介上之已量測資料相比較以便識別使生 物生長媒介不精確的製造商缺陷或使用缺陷。在此狀況 下二若與生物生長媒介相關聯之已量測反射率值偏離預期 之光譜回應太遠，則可將彼媒介標記為包括可能之錯誤。 此等錯誤(例如)可歸因於老化、製造缺陷或由實驗室技術 139304.doc -18- 200946896 員或其他使用者造成的不當使用。舉例而言，生物生長媒 介上之不當或過度接種可導致生物生長媒介過度填充有接 種物，從而可能產生錯誤，該等錯誤可藉由將已量測之反 射率值與和生物媒介相關聯之預期光譜輪廓相比較來偵 測。 每一類型之生物生長平板培養基可界定獨特之光譜簽 名。若一或多個區域中之已量測反射率值與如由獨特光譜 簽名所界定之預期值不匹配，則可將媒介標記為包括可能 之錯誤。以此方式，可基於光譜輪廓來處理生物生長媒介 以便改良生物生長媒介之自動化分析的完整性。除檢查歸 因於老化、製造缺陷或不當接種之清楚錯誤之外，可將光 譜輪廟用於其他目的。 圖4係說明與生物生長媒介上之不同位置相關聯之光譜 回應的圖表。圖4之圖表提供對在關於可購自Minnesota之 Saint Paul的3M公司的PETRIFILM酵母及黴菌計數平板培 養基（下文中稱作「PETRIFILM YM平板培養基」）所執行 之實驗中收集到的資料的粗略說明。PETRIFILM YM平板 培養基係用黴菌（M6株）來接種的並且係根據PETRIFILM YM平板培養基之說明書來培育的。使用海洋光學型號 USB4000分光計來量測PETRIFILM YM平板培養基在鹵素 光源下之反射率。 識別PETRIFILM YM平板培養基上之五個不同位置以用 於比較不同波長下之光譜回應。線41對應於與PETRIFILM YM平板培養基上之背景邊緣位置（亦即，第一背景位置）相 139304.doc •19- 200946896 關聯之光譜回應。線42對應於與形成於PETRIFILM YM平 板培養基上之生物因子（亦即，第一因子）相關聯之光譜回 應。線43對應於與PETRIFILM ΥΜ平板培養基上之非邊緣 背景位置（亦即，第二背景位置）相關聯之光譜回應。線44 對應於與PETRIFILM YM平板培養基上之另一非邊緣背景 位置（亦即，第三背景位置）相關聯之光譜回應。線45對應 於與形成於PETRIFILM YM平板培養基上之另一生物因子 (亦即，第二因子）相關聯之光譜回應。 如可自圖4所見，在400奈米至700奈米之間（且具體言 之，在500奈米與700奈米之間）的可見光譜中的光譜資訊 帶有區別線42及45(對應於生物因子）與線41、43及44(對應 於不同背景位置）的大體上全部資訊。此外，線42展示在 可見光譜之實質部分中小於線43及44之反射比，但展示在 超過700奈米之波長下大於線43及44之反射比。在位於800 奈米與900奈米之間的波長中，所有線近似平行。 此等觀測可允許使用正規化技術。舉例而言，可使用在 位於700奈米與1000奈米之間（或更具體言之，在800奈米 與900奈米之間）的波長下的已量測光譜反射率來正規化在 位於400奈米與700奈米之間的可見光譜中的已量測光譜反 射率。可藉由在可見光譜中之波長（例如，在大約500奈米 與大約700奈米之間）下進行的照明下擷取生物生長媒介之 第一影像及在可見光譜外之波長（例如，在大約800奈米與 大約900奈米之間）下進行的照明下擷取生物生長媒介之第 二影像來利用不同範圍中生物生長媒介之預期或已量測之 139304.doc -20- 200946896 光譜特徵。 圖5係方塊圖，其說明在照明設備（諸如圖1之成像單元 21)内對生物生長媒介115之照明。照明設備包括照明源
110A、110B及11 〇c(共同地為照明源11 〇)。照明設備亦包 括相機112，該相機112可包含2維單色相機或另一類型之 相機。可相對於相機112而將生物生長媒介115固持於成像 位置中。生物生長媒介115可駐留於透明壓板114上，或可 在需要或不需要壓板114的情況下藉由引導機構、鉗狀物 或其他元件而固持於適當位置。 照明源110用兩種或更多不同波長之電磁輻射來照明生 物生長媒介11 5，且相機112在此等不同照明中之每一者下 擷取生物生長媒介115之一或多個影像。詳言之，相機112 可在由照明源11 〇用第一波長中之電磁輻射（例如，在可見 光4内之光）進行的照明下擷取生物生長媒介i丨5之第一影 像。相機112可在由照明源11〇用第二^皮長中之電磁韓射 (例如，在可見光譜外之光）進行的照明下擷取生物生長媒 ” 115之第—影像。可在相對於相機ιΐ2而將生物生長媒介 115固持於@定位置_取第—影像及第二影像以確保第 一影像之像素對應於第二影像之像素。可接著將此等影像 自相機112傳達至電腦以進行分析。 電腦（圖4中未展示）可分柄 J刀斫影像並產生每一像素位置之 比率以正規化第—影傻 像之反射率值。詳言之，第二影像中 之光3晋反射率值相對於第—旦 叮封 办像中之光譜反射率值的比率 可幫助相對於與背景相 J噼之生物生長媒介115區域來偵 139304.doc •21· 200946896 測與生物因子相關聯之生物生長媒介115區域。 照明源110可包含廣泛多種設備或組態中之任一者。照 明源110可包含螢光光源，其具有濾光片以界定恰當之照 明波長。或者，照明源11 〇可包含半導體光源（諸如發光二 極體）。可界定發光二極體（例如）以產生照明波長，或可將 滤光片用於此目的。亦可使用許多其他類型之照明源。儘 管圖5展示了被定位於生物生長媒介1丨5之前側及後側上之 照明源11 0，但在一些狀況下可使用僅來自生物生長媒介 11 5之一側的照明。實際上’可使用廣泛多種組態以達成 與本揭示案一致之兩個不同照明波長範圍。 在一實例十’照明源11 0A產生第一波長下之照明且照明 源110B產生第二波長下之照明。照明源11〇(：可提供該兩個 不同波長中之背光。在其他狀況下，照明源丨i 〇中之每一 者可包括能夠在第一波長及第二波長下進行照明之元件。 可使用汴多不同波長範圍來界定在若干不同波長之照明下 的影像。當擷取影像時，相機112將影像發送至電腦以進 行與本揭示案一致之影像分析。再次，可在相對於相機 112而將生物生長媒介〗丨5固持於固定位置時擷取第一影像 及第二影像以確保第一影像之像素對應於第二影像之像 素。 在另一實施例中，可將白光照明與光學濾光片（靜止的 或位於濾、光輪中）g己合使用。又，在另—實施例中，可將 白光照明與影像感測器上之呈光罩陣列（例如，類似於貝 爾光罩）形式的插入之光學濾光片配合使用。在任何狀況 139304.doc •22· 200946896 下’第—光譜影料之像素位置之反射率值可基於-或多 個第二光譜影像中之相同空間像素位置的反射率值而被正 規化。第-影像可與不同於一或多個第二影像之照明波長 的照明波長相關聯。亦可使用在不同照明波長下之額外影 像》 ❿ ❹ 碰圖6係說明與形成於生物生長媒介上之要素相關聯之光 ”回應及與生物生長媒介上之f景區域相關聯之光譜回應 的圖表。在圖6中，線64對應於圖4之線44且線65對應於圖 4之里線45。窗66纽66B可分別界^用以擷取第一影像及第 -影像之照明波長範圍。對於㈣影像中之每—者而古， =定每-像素位置之強度，且可判定窗心(與第一:譜 :像相關聯)及6呵與第二光譜影像相關聯)令之強度的比 。可將此過程看作基於與窗⑽相關聯之第二影像來正 ==相關聯之第一影像的反射率值。此藉由使用 比羊所進订的正規化可改良偵測每一給定像素是與背景相 關聯還是與生物因子相關聯的能力。此外，若需要 將與背景及因子相關聯之預期光譜輪廓程式化至電腦令， 並使用該輪康以藉由提供背景中之像素及與生物因子相關 聯之像素的預期值或預期比率來對分析進行補充。以此方 式’預期光譜輪廓可幫助識別生物因子。如所提及 將預期光譜輪廟用於品質控制及對歸因於老化、製造缺陷 或不當接種之可能錯誤的偵測。 a 本揭示案之技術可顯著改良區分背景與生物因子的能 力。即使在第-照明下所產生之影像中的背景之反射比與 139304.doc •23- 200946896 生物因子之反射比之間的絕對差異並不顯著，正規化之差 異仍可為顯著的1此’本揭示案之正規化技術可產生在 區分或區別背景區域與形成於生物生長媒介上之生物因子 的能力方面的改良。在每一像素位置處（或可能之針對不 同區域内之若干組像素）’可將所產生之用以正規化第一 影像的比率與臨限值相比較以敎彼位置是對應於生物因 子還是對應於背景。亦可將其他更複雜之列舉規則或技術
應用於每-像素位置處（或在由若干組像素位置界定之不 同區域處）之已計算比率。
>圖7係說明與形成於生物生長媒介上之要素相關聯之光 «曰回應及與生物生長媒介上之背景區域相關聯之光譜回應 的另一圖表。在圖7中’線74對應於g4之線似_對應 於圖4之線42。窗76A及鳩可分別界定用以操取第一影像 ^二影像之照明。對於該等影像中之每_者而言，可判 疋母一像素位置之強度，且可判定窗76A及76b中之強度 的比率。可將此過程看作基於與窗細相關聯之第二影像 之光譜反射率值來正規化與窗76A相關聯之第一影像之光 譜反=率值。可接著將該等比率與一或多個臨限值相比較 以判定像素位置是對應於生物因子還是對應於背景。 與圖6之實例—樣，此藉由使用比率所進行之正規化可 改良債測每-給定像素是與背景相關聯還是與生物因子相 關聯的能力。再一次，若需要’則可將與背景及因子相關 狀，期光譜輪廓程式化至電腦中，並使用該輪廓以藉由 提供背景中之像素及與生物因子相關聯之像素的預期值或 139304.doc •24- 200946896 預期比率來對分析進行補充。 在圖7之實例中，可相對於一頻率範圍（例如，由第一窗 76A界定）中之值的絕對比較來顯著改良區分背景（與線74 相關聯）與生物因子（與線72相關聯）的能力。在此狀況下， 對於在第一照明下所產生之影像而言’即使窗76A中背景 之反射比與生物因子之反射比之間的絕對差異僅約為 15%，正規化差異仍可超過3〇%。因此，圖7之實例在使用
如本文中所概述之正規化技術或比率的情況下可產生與生 物因子相關聯之像素相對於背景中之像素之量化差異方面 的100%以上之改良。 圖8係說明與本揭示案一致之技術的流程圖。如圖8中所 不，成像單元21用第一電磁輻射來照明生物生長媒介 24(如步驟81中所示），並產生用第一電磁輻射照明之生物 生長媒介24的一或多個第一影像（如步驟82中所示）。成像 單元亦用第二電磁輻射來照明生物生長媒介24(如步驟 83中所不），並產生用第：電磁輻射照明之生物生長媒介 的一或多個第二影像(如步驟84中所示)。將所產生之影像 發送至電腦22以進行影像分析。 以象 電腦22基於第—影梅R结_ 之生物因n 〜 第二影像來對生物生長媒介24上 之生物因子進行計數。上 影像來正規化-或多個第…電腦22基於-或多個第二 ⑽中所示）、基於正規中之光譜反射率值（如步 子㈣㈣中所示)及::::=率值來識別生物因 驟87中所示換+ 5B 物因子進行計數（如步 、…電腦22判定-或多個第-影像中 139304.doc •25· 200946896 之光譜反射率值與一或多個第二影像中之光譜反射率值的 比率、基於該等比率來識別生物因子及對所識別之生物因 子進行計數。 第一電磁輻射可在可見光譜内，且第二電磁輻射可在可 見光譜外。舉例而言，第一電磁輻射可包含具有在約5〇〇 奈米與700奈米之間的波長的光，且第二電磁輻射可包含 具有在約800奈米與9〇〇奈米之間的波長的光。若所要之電 腦22可儲存與生物生長媒介相關聯之光譜輪廓，則在該狀 況下’對生物生長媒介24上之生物因子的識別可基於第一 影像及第二影像以及所儲存之光譜輪廓。或者，可使用所 儲存之光譜輪廓來處理生物生長媒介，從而可能提供對生 物生長媒介之品質控制。當開發新穎類型之生物生長平板 培養基時，可用新的光譜輪廓來更新電腦22。 圖9係說明與本揭示案一致之技術的另一流程圖。如圖9 中所示，成像單元21用在可見光譜外之電磁輻射來照明生 物生長媒介24(如步驟91中所示），並產生用在可見光譜外 之電磁輻射照明之生物生長媒介24的—或多個影像（如步 驟92中所不）。可將所產生之影像發送至電腦以進行影 像分析’且電腦22可基於—或多個影像來對生物生長媒介 24上之生物因子進行計數（如步驟93中所示）。 再次，在可見光譜外之電磁_可包含具有在約觸奈 米與約！_奈米之間且更具體言之在約8⑼奈米與約痛夺 米之間的波長的光。亦可產生在可見光譜内之影像，在該 狀況下’電腦22可基於與可見光譜中之照明相關聯的一或 139304.doc -26 - 200946896 多個第-影像及與可見光譜外之照明相關聯的一或多個第 二影像來對生物生長媒介24上之生物因子進行計數。 本文中所描述之技術可取決於廣泛多種修改及實施具體 (imPlementation_specific)細節。舉例而言使用在可見光 譜外之光下所產生之影像可具有其他應用，諸如配合經設 • 計以顯現可見光譜外之波長令的光譜資訊的生物生長媒介 使用。另外，儘管已描述了特定例示性系統，但可將本揭 φ 示案之技術用於其他類型之系統或設備（諸如模組化生物 生長媒介處理系統，或包括成像及影像處理能力之完全整 合生物讀取器）中。 可以硬體、軟體、韌體或其任何組合來實施本文中所描 述之技術。若以軟體實施，則可至少部分地由電腦可讀取 媒體來實現該等技術，該電腦可讀取媒體包含指令，當由 生物生長媒介處理系統之電腦來執行時，該等指令使該電 腦執行本揭示案之技術中之一或多者。電腦可讀取資料儲 Φ 存媒體可形成電腦程式產品之一部分，該電腦程式產品可 包括包裝材料。電腦可讀取媒體可包含隨機存取記憶體 (RAM)(諸如同步動態隨機存取記憶體（SDRAM))、唯讀記 憶體（ROM)、非揮發性隨機存取記憶體（NVRAM)、電子可 抹除可程式化唯讀記憶體（EEPROM)、快閃記憶體、磁性 或光學資料儲存媒體及其類似物。 了在系統之電腦中由一或多個處理器、通用微處理器、 ASIC、FPGA或其他等效之整合或個別的邏輯電路執行電 腦可讀取指令。因此，如本文中所使用，術語「處理器 139304.doc •27· 200946896 可指代適合用於實施本文中所描述之技術的任何結構。 對於軟體實施例而言，本揭示案可提供電腦可讀取媒 體，其包含指令，當在生物生長媒介處理系統之電腦中執 行時，該等指令使該電腦：接收生物生長媒介之一或多個 影像，已在用在可見光譜外之電磁輻射來照明生物生長媒 介期間產生該-或多個影像；及基於該—或多個影像來對 生物生長媒介上之生物因子進行計數。
另外，本揭示案可提供一電腦可讀取媒體，該電腦可讀 取媒體包含指+，當在生物生長媒介處理系統之電腦中執 行時’該等指令使該電腦：接收生物生長媒介之_或多個 第-影像’已在用第-電磁輕射來照明生物生長媒介期間 產生該-或多個第-影像；接收生物生長媒介之—或多個 第二影像’已在用第二電磁輻射來照明生物生長媒介期間 產生該-或多個第二影像；基於該一或多個第二影像來正 規化該-或多個第一影像中之光譜反射率值；及基於正規 化之光譜反射率值來對生物因子進行計數。
若以硬體實施，則本揭示案可針對電路(諸如經組離以 執行本文中所描述之技術中之—或多者的積體電路、 ASIC、FPGA、邏輯或其各種組合）。可在不背離本發明之 精神及範疇的情況下# φ欠#1% , ^ 卜作出各種修改。此等及其他實施例係 在以下申請專利範圍之範Β壽内。 【圖式簡單說明】 圖1係例示性生物生長媒介處理系統之透視圖，該生物 生長媒介處理系統能夠在處理生物生長媒介期間實施本文 139304.doc •28- 200946896 中所描述之技術中之一或多者； 圖2係根據本揭示案之呈生物生長平板培養基形式的例 示性生物生長媒介的俯視圖； 圖3係與本揭示案一致之生物生長媒介處理系統的方塊 圖； 圖4係說明與生物生長媒介上之不同位置相關聯之光譜 回應的圖表；
圖5係說明在照明設備内生物生長媒介之照明的方塊 圖； 圖6係說明與形成於生物生長媒介上之生物因子相關聯 的光碰回應及與生物生長媒介上之背景區域相關聯的光譜 回應的圖表； 圖7係說明與形成於生物生長媒介上之生物因子相關聯 的光言並间處 μ °應及與生物生長媒介上之背景區域相關聯的光譜 回應的另-圖表；及
•圖9係說明本揭示案之技術的流程圖。 【主要元件符號說明】 20 生物生長媒介處理系統 21 成像單元 22 電腦 23 引導機構 24 生物生長媒介 25 介面 27 生長區域 139304.doc -29· 200946896 28 輸入槽 30 生物生長媒介處理系統 31 成像單元 32 電腦 33 處理器 36 記憶體 38 輸出設備 40 資料庫 41 線 42 線 43 線 44 線 45 線 50 生物生長平板培養基 52 生長區域 54 識別元件 56 區域 58 區域 64 線 65 線 66A 窗 66B 窗 72 線 74 線
139304.doc -30. 200946896 76Α 窗 76Β 窗 110Α 照明源 110B 照明源 110C 照明源 112 相機 114 透明壓板 115 生物生長媒介 φ ❹ 139304.doc -31-

Claims (1)

  1. 200946896 七 1. © 2. 3. 4. ❹ 、申請專利範圍： 一種方法，其包含： 用在一可見光譜外之電磁輻射來照明一生物生長媒 介； 用在。亥可見光谱外之該電礤輻射照明之該生物生 長媒介的一或多個影像；及 基於該-或多個影像對該生物生長媒介上之生物因子 進行計數。 如請求W之方法，其中用在該可見光譜外之電磁韓射 來’、、、月4生物生長媒介包含用具有—在約奈来與約 10:0奈米之間的波長的光來照明該生物生長媒介。 如Μ求項1之方法，其中用在該可見光譜外之電磁輻射 來照明該生物生長媒介包含用具有—在約_奈米與約 9〇〇不米之間的波長的光來照明該生物生長媒介。 如請求項1之方法，其進一步包含： 用在该可見光譜内之第—電磁輪射來照明該生 媒介； ϋ 產生用該第一電磁輻射照明之該生物生長媒介的 多個第一影像； 次 八在忒可見光譜外之第二電磁輻射來照明該生物生 媒JI ， 產生用該第二電磁輻射照明之該生物生 多個第二影像；及 的或 基於該生物生長媒介之該等第一影像及第二影像來對 139304.doc 200946896 該生物生長媒介上之該等生物因子進行計數。 5. 如請求項4之方法，其進一步包含·· 基於該—或多個帛二影像來正規化該一或多個第一影 像中之光譜反射率值；及 基於該等正規化之光譜反射率值來識別該等生物因 子；及 · 對該專所識別之生物因子進行計數。 6. 如請求項5之方法，其中： 在忒可見光譜内之該第一電磁輻射包含具有一在約 ❹ 500奈米與約7〇〇奈米之間的波長的光；及 在5亥可見光譜外之該第二電磁輻射包含具有一在約 800奈米與約9〇〇奈米之間的波長的光。 7·如請求項4之方法，其進一步包含： 判疋該一或多個第一影像中之光譜反射率與該一或多 個第二影像中之光譜反射率的比率； 基於該等比率來識別該等生物因子；及 對該等所識別之生物因子進行計數。 〇 8. 如請求項丨之方法，其進一步包含： 储存與該生物生長媒介相關聯之光譜輪廓；及 - 基於該所儲存之光譜輪廓來處理該生物生長媒介。 9. 一種方法’其包含： 用第一電磁輻射來照明一生物生長媒介； 產生用該第一電磁輻射照明之該生物生長媒介的一或 多個第—影像； 139304.doc • 2 - 200946896 用第二電磁輻射來照明該生物生長媒介； 產生用該第二電磁輻射照明之該生物生長媒介的—或 多個第二影像； 基於該一或多個第二影像來正規化該一或多個第—影 - 像中之光譜反射率值； • 基於該等經正規化之光譜反射率值來識別該等生物因 子；及 ^ 對該等所識別之生物因子進行計數。 10.如請求項9之方法，其中該第一電磁輻射是在一可見光 谱内，且該第二電磁輻射是在該可見光譜外。 11·如請求項10之方法，其中： 該第一電磁輻射包含具有一在約5〇〇奈米與約7〇〇奈米 之間的波長的光；及 該第二電磁輻射包含具有一在約800奈米與約9〇〇奈米 之間的波長的光。 不 ❹ 12.如請求項9之方法，其進一步包含： 儲存一與該生物生長媒介相關聯之光譜輪廓；及 . 基於該所儲存之光譜輪廓來處理該生物生長媒介。 13 ·如請求項9之方法，其中： 基於該一或多個第二影像來正規化該一或多個第一奢 像中之光譜反射率值包含針對不同像素位置來判定噹j 或多個第一影像中之光譜反射率值與該一或多個第二麥 像中之光譜反射率值的比率；及 識別該等生物因子包含將該等比率與一或多個臨限值 139304.doc 200946896 相比較。 14. 一種系統’其包含： 成像單元，其用在一可見光譜外之電磁輻射來照明 物生長媒介’並產生用在該可見光譜外之該電磁輻 射照明之該生物法i上甘^ μ . 王物生長媒介的一或多個影像；及 電腦’其基於該一或多個影像來對該生物生長媒介 上之該等生物因子進行計數。 如月求項14之系統’其中該成像單元用具有一在約· 不米與約1000奈米之間的波長的光來照明該生物生長媒 介。 16.如喷求項15之系統，其中該成像單元用具有一在約8⑼ 奈米與約900奈米之間的波長的光來照明該生物生長媒 介。 17·如請求項丨4之系統，其中： 該成像單元用在該可見光譜内之第-電磁射來照明 忒生物生長媒介、產生用該第一電磁輻射照明之該生物 生長媒介的一或多個第一影像、用在該可見光譜外之第 二電磁輻射來照明該生物生長媒介，及產生用該第二電 磁輻射照明之該生物生長媒介的一或多個第二影像；及 該電腦基於該生物生長媒介之該等第一影像及第二影 像來對該生物生長媒介上之該等生物因子進行計數。 18.如請求項丨7之系統，其中該電腦： 基於該一或多個第二影像來正規化該一或多個第一影 像中之光譜反射率值； 139304.doc 200946896 基於該等經正規化之光譜反射率值來識別該等生物因 子；及 對該等所識別之生物因子進行計數。 19. 如請求項18之系統，其中： - 在該可見光譜内之該第一電磁輻射包含具有一在約 . 5〇〇奈米與約700奈米之間的波長的光；及 在該可見光譜外之該第二電磁輻射包含具有一在約 鑄 800奈米與9〇〇奈米之間的波長的光。 20. 如5月求項17之系統，其中該電腦： 判疋该一或多個第一影像中之光譜反射率值與該一或 多個第二影像中之光譜反射率值的比率； 基於該等比率來識別該等生物因子；及 對該等所識別之生物因子進行計數。 2 1.如切求項14之系統，其中該電腦： 儲存一舆該生物生長媒介相關聯之光譜輪廓；及 〇 基於該所儲存之光譜輪廓來處理該生物生長媒介。 22.如請求項14之系統，其進一步包含： . —接種單元，其接種該生物生長媒介；及 —培育單元，其培育該生物生長媒介。 23· 一種系统，其包含： 成像單7〇，其用第一電磁輻射來照明一生物生長媒 介、產生用該第一電磁輻射照明之該生物生長媒介的— $多個第一影像、用第二電磁輻射來照明該生物生長媒 ；，及產生用该第二電磁輻射照明之該生物生長媒介的 139304.doc 200946896 一或多個第二影像；及 多：ί腦影^於該:或多個第二影像來正規化該-或 光％反之光4反射率值、基於該等經正規化之 座物 等生物因子，及對該等所識別之 生物因子進行計數。 24 25. 26. 27. 28. 如請求項23之系統’其中 _ ^ 第一電磁輻射在-可見光譜 亥第二電磁輻射在該可見光譜外。 如請求項24之系統，其中： 該第-電磁輻射包含具有—在約5〇〇奈米與約奈米 之間的波長的光；及 該第二電磁輻射包含具有-在約_奈米與約_奈米 之間的波長的光。 如"月求項23之系統’其中該電腦： 儲存一與該生物生長媒介相關聯之光譜輪廓；及 基於該所儲存之光講輪廓來處理該生物生長媒介。 如請求項23之系統，其進_步包含： 一接種單元’其接種該生物生長媒介；及 -培育單元’其培育該生物生長媒介。 如請求項23之系統，其中該電腦： 藉由針對不同像素位置來判定該一或多個第一影像中 之光譜反射率值與該—或多個第二影像中之光譜反射率 值的比率而基於該一或多個第二影像來正規化該一或多 個第一影像中之光譜反射率值；及 藉由將„亥比率與一或多㈤㉟限值相比較來識別該等 139304.doc 200946896 生物因子。 29. —種系統，其包含： 用於用在一可見光譜外之電磁輻射來照明 媒介的構件； 初生長 用於產生用在該可見光譜外之該電磁輕射照明之該生 物生長媒介的一或多個影像的構件；及 用於基於該一或多個影像來對該生物生長媒介上之生 物因子進行計數的構件。 30. 一種系統，其包含： 用於用第一電磁輻射來照明-生物生長媒介的構件； =產生用該第-電磁輻射照明之該生物生長媒介的 一或多個第一影像的構件； 用於用第二電磁輕射來照明該生物生長媒介的構件； i:用°亥第—電磁輻射照明之該生物生長媒介的 一或多個第二影像的構件； ❹ 用於基於該一或多個當―岁你Α 一影像來正規化該一或多個第 一衫像♦之光譜反射率值的構件； 用於基於料經正規化之以反射 物因子的構件；及 W这等生 31 一用於對該等所識別之生物因子進行計數的構件。 種電腦可讀取媒贈，甘Α Α 介虚… 含指令，當在-生物生長媒 ;丨處理系統之一雷腦Φ抽y- + 仃時’該等指令使該電腦： 接收生物生長媒> t -外之雪… 多個影像，已在用在可見光 〇日外之電磁輕射丧昭a 该生物生長媒介期間產生該一或 139304.doc 200946896 多個影像；及 基於該一或多個影像來對 子進行計數。 該生物生長媒介上 之生物因 32. 一種電腦可讀取媒體，其自冬 、包3指令，當在一生物生長媒 介處理系統之一電腦中執杆拄 丁時’該等指令使該電腦： 接收生物生長媒介之_ 電磁輻射來照明該生物生 一影像； 或多個第一影像，已在用第一 長媒介期間產生該一或多個第 接收該生物生長媒介之—或多個第二影像，已在用第 -電磁輻射來照明該生物生長媒介期間產生該一或多個 第二影像； 基於該一或多個第二影像來正規化該一或多個第一影 像中之光譜反射率值； 基於該等經正規化之光譜反射率值來識別該等生物因 子；及 對該等所識別之生物因子進行計數。 139304.doc • 8 ·
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