TW202309492A - 用於獲取液體試樣影像之影像擷取系統 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種用於獲取液體試樣(2)之影像的影像擷取系統(1)，包括：井(3)，儲存液體試樣(2)；影像擷取裝置(4)，用於獲取井(3)中之液體試樣(2)之影像；蓋裝置(5)，用於覆蓋井(3)，其中，蓋裝置(5)包括蓋(6)，其具有蓋部分(7)及自蓋部分(7)延伸至井(3)中的蓋延伸部(8)。此影像擷取系統之特徵在於：當藉助於影像擷取裝置(4)以獲取影像時，蓋延伸部(8)之至少一個部分係與液體試樣(2)實體接觸，並且，一光束在被影像擷取裝置(4)接收之前，穿過了蓋延伸部(8)之與液體試樣(2)實體接觸的該部分。

Description

用於獲取液體試樣影像之影像擷取系統

本發明係關於一種用於獲取液體試樣之影像的影像擷取系統，包括：一井，儲存液體試樣；一影像擷取裝置，用於獲取該井中之該液體試樣之影像；一蓋裝置，用於覆蓋該井，其中，該蓋裝置包括一蓋，其具有一蓋部分及自該蓋部分延伸至該井中的一蓋延伸部。另外，本發明係關於一種用於獲取液體試樣之影像的方法。本發明亦係關於用於覆蓋一影像擷取系統中之一井的一蓋裝置之用途，而該影像擷取系統則用於獲取液體試樣之影像。

在生物仿製藥之製藥程序中，大多數生物製藥皆需要一細胞系發育程序。該細胞系發育係一種用於選擇蛋白質/抗體、達成蛋白質/抗體之高產率並最佳化其品質之方法。然而，另一方面，該細胞系發育係一極複雜、勞動密集且昂貴的程序。大部分製藥廠之發育時間為半年。

細胞系發育所需之核心工具為用於細胞培養之生物反應器。自培養程序中之單細胞開始，透過選擇及按比例放大之重複傳遞步驟，規模不斷擴充至批量生產規模。因此，對於不同階段及不同數量之細胞，需要有範圍自微升(microliter)位準下的生物反應器至批量生產位準下的大規模生物反應器的不同尺寸之生物反應器。然而，仍存在對較小尺寸的生物反應器之細胞培養環境之最佳化的限制。一理想的生物反應器一般需要能使細胞在一懸浮液中持續生長、動態地監測生物信號、並對溶解氧含量及pH值進行回饋控制。在微升位準的生物反應器中難以達成上述功能。

在其程序中，可期望監測細胞系發育及/或獲取液體試樣之影像，而將細胞配置在該液體試樣中。對此，期望使用一影像擷取裝置，以獲取位於一井中的細胞之影像。為了處理所獲取的影像且因此監測細胞系發育，有必要獲取清晰的影像。此事時常無法達成，此乃因影像擷取裝置所接收的光係穿過具有不同光學密度的介質，如同在液體試樣及空氣當中一般，而其中，諸介質中之至少一者之深度係未知的。

舉例而言，若用一蓋封閉該井，則光必須穿過一井底部、包括細胞的液體試樣、及位於液體試樣與蓋之間的空氣部分。然而，收容器內之空氣部分之體積尤其係取決於位於收容器中的液體試樣體積以及所蒸發的液體試樣之量。為了考量空氣部分之對影像擷取裝置之設置的光學密度影響，有必要知曉空氣部分之體積，特別是蓋與液體試樣之間在垂直方向上的距離。垂直方向係平行於重力方向。因此，已知，藉由設置影像擷取裝置以判定空氣部分之體積，並將該體積納入考量。在判定空氣部分之體積之後，液體試樣體積亦係已知的。

然而，對空氣部分之判定係繁瑣的，且有時係困難的，此乃因在細胞系發育期間，歸因於井中之液體試樣之蒸發，空氣部分體積可能改變。

因此，本發明之目的係提供一種影像擷取系統，藉助於此影像擷取系統，至少減少了空氣部分體積對影像品質之影響。

藉由一種用於獲取液體試樣之影像的影像擷取系統以達成該目的，此影像擷取系統包括： 一井，儲存液體試樣， 一影像擷取裝置，用於獲取該井中之液體試樣之影像， 一蓋裝置，用於覆蓋該井，其中，該蓋裝置包括一蓋，其具有一蓋部分及自該蓋部分延伸至該井中的一蓋延伸部，其特徵在於： 當藉由該影像擷取裝置以獲取影像時，該蓋延伸部之至少一個部分係與該液體試樣實體接觸，並且，該蓋延伸部之與該液體試樣實體接觸的該部分係配置成使得光、特別是一光束在其被該影像擷取裝置接收之前，穿過該蓋延伸部之該部分。

本發明之另一目的係提供一種用於獲取影像的方法，其中，至少減少了空氣部分體積對影像品質之影響。

藉由一種用於獲取液體試樣之影像的方法以達成該目的，此方法包括以下步驟： 將一蓋裝置放置在儲存液體試樣的一井上， 當該蓋延伸部之至少一個部分與該液體試樣實體接觸時，獲取液體試樣之影像，其中，該蓋延伸部之與該液體試樣實體接觸的部分係配置成使得光、特別是一光束在其被一影像擷取裝置接收之前，穿過該蓋延伸部之與液體試樣實體接觸的該部分。

本發明包括讓蓋延伸部與液體試樣實體接觸的優點。因此，當未獲取影像時，配置在液體裝置與液體試樣之間的一空氣部分之光學密度，對其影像擷取無任何影響。因此，在設置該影像擷取裝置時不必考量空氣部分之光學密度。本發明之另一優點為：液體試樣之蒸發及因此空氣體積部分之改變亦不會對影像擷取產生任何影響。

液體試樣取決於處理裝置之使用領域。若其處理裝置係用於生物反應器中，則該液體試樣包括生物顆粒。該生物顆粒可為細胞或微生物。液體試樣可含有一液體及至少一種生物顆粒。該液體可促進配置在該液體中的諸生物顆粒、特別是細胞或微生物之生長。若其處理裝置係用於化學反應器中，則該液體試樣可包括一或多種化學試劑。

一井係作為用於接收液體試樣的一收容器。該井可為具有複數個井的一井載體之一部分。該井載體通常被指涉為微量滴定板或多井板。

此影像擷取系統可包括用於獲取影像的一相機。另外，此影像擷取系統可包括用於評估所獲取影像的評估裝置。該評估裝置可為一處理器或者可包括一處理器。

根據具體例，此影像擷取系統包括用於提供光束的一照射裝置，特別是一光源。該照射裝置改進了由此影像擷取系統所獲取的諸多影像之影像品質。

可將影像擷取裝置及照射裝置配置成彼此相對立。特別是，可相對於該井、特別是相對於垂直於該井之中心軸線的平面，將該影像擷取裝置及該照射裝置配置成彼此相對立。影像擷取裝置可配置在該井上方，並且，照射裝置可配置在該井下方。另一選擇，照射裝置可配置在該井上方，並且，影像擷取裝置可配置在該井下方。該井上方或下方的配置係指當液體試樣配置在該井中的狀態中之該井之中心軸線，且/或係指重力場之方向。

在替代具體例中，影像擷取裝置及照射裝置可配置在此影像擷取系統之同一側處。此意味著，該影像擷取裝置及該照射裝置皆可配置在該井上方或下方。

影像擷取裝置可配置成距一井底部且/或距與液體試樣實體接觸的蓋延伸部之該部分一預定距離。此種配置能夠獲取高品質的影像，並且能夠簡化影像擷取裝置之組構。特別是，不再有必要如在已知具體例中那般判定空氣部分之體積。此節為可能者，乃因穿過具有不同光學密度的影像擷取系統之不同部分、特別是介質的光路徑之長度為已知。其距離係指沿著該井之中心軸線的距離。

根據具體例，蓋部分及蓋延伸部可形成於一個單件中。可藉由深引柱(deep drawing)該蓋、特別是該蓋部分以形成該蓋延伸部。因此，能以一簡單方式形成蓋延伸部。蓋延伸部在自蓋部分朝向該井的一方向上延伸。當將蓋裝置放置在該井上時，該蓋裝置便用於覆蓋該井。特別是，蓋裝置完全覆蓋該井之插入開口，而液體試樣係經由該插入開口插入至該井中。

蓋延伸部之該部分可為該蓋延伸部之一底部部分。蓋延伸部之一底部部分即為該蓋延伸部之被配置成最靠近該井底部的部分。特別是，該底部部分係被配置成比該蓋之剩餘部分較靠近一井底部。該底部部分可形成該蓋延伸部之一封閉端。其意味著，該底部部分不包括讓液體試樣可經由其間以穿過該蓋延伸部的任何洞孔。該底部部分可為透明及/或透光。因此，自照射裝置照射出的光束可容易地穿過該底部部分。當將影像擷取裝置及照射裝置配置成彼此相對立時，此一具體例係較佳者。另一選擇，該底部部分可包括用以將光往回反射的鏡子。當影像擷取裝置及照射裝置配置在此影像擷取系統之同一側上時，此一具體例係較佳者。其意味著，該蓋裝置、該蓋部分、及該蓋延伸部之該剩餘部分可為透明及/或透光。

底部部分及剩餘的蓋延伸部可形成於一個單件中。在替代具體例中，該底部部分及該蓋延伸部可形成於兩個單件中，其中，該蓋延伸部能以可釋放方式附接至該底部部分。蓋延伸部與底部部分之間的連接可為形樣配接或壓入配接連接。因此，有可容易地更換該蓋延伸部，使得，可將該蓋延伸部之高度設置為特定應用中所需的高度。

根據具體例，此影像擷取系統可包括複數個蓋裝置，其中，該等蓋裝置在該蓋延伸部之長度上係彼此不同。作為「長度」，其意指在垂直方向上蓋部分與蓋延伸部之底部部分之間的距離。因此，使用者可選取具有蓋延伸部的蓋裝置，而具有使得當將該蓋裝置放置在該井上時該蓋延伸部處於實體接觸的長度。因此，在將該蓋裝置放置在該井上之後，能以容易方式確保蓋延伸部與液體試樣實體接觸。

蓋裝置可包括複數個蓋延伸部。該複數個蓋延伸部可自特別是同一蓋部分延伸。蓋延伸部之數目可相對應於井之數目。特別是，將一個蓋延伸部指派給一個井。因此，確保了至少一個特別是一個蓋延伸部在該等井中之每一者中突出。如前文所論述，若該影像擷取裝置具有帶有複數個井的井載體，則此一蓋裝置係合適者。

其影像擷取可被組構成使得影像擷取裝置獲取一個井之一或多個影像。在獲取該一或多個影像之後，其井載體及/或光學影像擷取裝置及照射裝置可移動至獲取另一井之一或多個影像的位置。

此影像擷取系統可包括用於移動、特別是旋轉該井的一移動裝置，特別是旋轉裝置。此一移動裝置能夠以容易方式處理、特別是混合液體試樣。

此影像擷取系統可包括用於感測該蓋延伸部、特別是該底部部分是否與液體試樣實體接觸的一感測器。該感測器可配置在該蓋延伸部、特別是該底部部分上。因此，能以容易方式判定蓋延伸部是否與液體試樣實體接觸。其資訊可用於獲取影像，如下文更詳細解釋。當感測器與液體試樣接觸時，該感測器可將一感測器信號、特別是一電信號發送給此影像擷取系統之一控制單元。該控制單元可接通照射裝置。另外，該控制單元可作用於該影像擷取裝置上，以拍攝影像。可在接通該照射裝置以照射液體試樣之後拍攝其影像。

根據具體例，蓋裝置可包括另一蓋，其係與該蓋連接而使其在該蓋與該另一蓋之間存在一空間。該空間係被組構成接收配置在該井中的液體試樣之至少一部分。如下文更詳細解釋，在液體試樣處理期間，液體試樣可被吸入至該空間中，並自該空間施配。相對於該井之中心軸線及/或重力場、特別是重力場方向，該蓋係相對應於該蓋裝置之一上方部分，而該另一蓋則相對應於一下方部分。此一蓋裝置之優點在於，可用於如上文所闡述之影像處理以及用於處理配置在該井中的液體試樣。特別是，可藉由佈建可吸入液體試樣的該空間，以處理液體試樣。

蓋裝置之另一優點在於，可處理液體試樣，然後可拍攝該液體試樣之至少一個影像。因此，在處理其液體試樣之後，沒有必要將該蓋裝置自該井移除。因此，可自動監測液體試樣。特別是，當該井配置在一反應器、特別是一化學反應器或一生物反應器中時，可監測液體試樣。

該另一蓋可包括自該另一蓋之另一蓋部分延伸的一延伸管。該延伸管可環繞蓋延伸部之一部分，特別是該底部部分。特別是，該延伸管係在蓋延伸部之一切線方向上環繞該蓋延伸部之該部分。另外，該延伸管可比蓋延伸部較長地突出至該井、特別是該井底部。該延伸管可具有一敞開端。其意味著，該延伸管具有一開口，液體試樣可經由該開口插入至該延伸管、特別是該延伸管之該空間中。延伸管及另一蓋部分可形成於一個單件中。

蓋裝置可包括分別自該另一蓋部分延伸的複數個延伸管。該複數個延伸管可自特別是相同的另一蓋部分延伸。延伸管之數目可相對應於井之數目。特別是，將一延伸管指派給一井。因此，確保了至少一個、特別是僅僅一個延伸管在該等井中之每一者中突出。如前文所論述，若影像擷取裝置具有帶有複數個井的一井載體，則此一蓋裝置係合適者。

根據具體例，此影像擷取系統可包括一壓力控制裝置。該壓力控制裝置可控制該空間中之壓力。壓力控制裝置可藉助於該空間與該井、特別是與配置在該井中的液體試樣流體連接。此一影像擷取系統能讓其壓力控制裝置對液體試樣交替地施加正壓力或負壓力，以便處理配置該井中之液體試樣。可施加負壓力，使得，在處理該井中之液體試樣期間，該液體試樣不與該蓋延伸部接觸。液體試樣之處理可包括：向收容器中供應或移除流體、特別是氣體，及/或混合該收容器中之液體試樣，及/或移動液體試樣，及/或攪動液體試樣之生物顆粒。可執行液體試樣之移動，以便藉助於所移動的液體而將剪切應力施加給例如細胞。液體試樣之混合被理解為一程序，其中，液體試樣之組分、特別是諸多生物顆粒係以產生一新配置型樣的方式相對於彼此移動。該蓋裝置可用於執行前述處理步驟中之至少一者。另外或替代地，其液體處理可包括藉助於蓋裝置之一過濾器以對液體試樣過濾。

此影像擷取系統可包括一控制單元。該控制單元可確保在獲取一影像之前在該空間中施加一負壓力。藉由施加負壓力，達成液體試樣在延伸管中上升並與蓋延伸部發生實體接觸。因此，控制單元可藉由在該空間中施加對應的負壓力，以設置延伸管中之液體試樣之高度。特別是，該控制單元可判定所需的負壓力，使得，液體試樣與蓋延伸部、特別是蓋延伸部之底部部分相接觸並作用於該壓力控制裝置上，以在該空間中施加負壓力。該過程之優點在於，凝結在蓋延伸部上的液滴被與蓋延伸部相接觸的液體試樣拾取。其意味著，不必等待液滴歸因於重力而掉落至液體試樣中。在獲取影像之前，在該空間中施加負壓力。

控制單元可被組構成檢查特別是在藉助於影像擷取裝置以獲取影像之前蓋延伸部之至少一個部分是否與液體試樣實體接觸。特別是，該控制單元可檢查感測器是否測量到該蓋延伸部之該部分與液體試樣實體接觸。若感測器判定蓋延伸部之至少一個部分與液體試樣實體接觸，則控制單元便作用於影像擷取裝置上，以獲取液體試樣一影像。

控制單元可被組構成作用於影像擷取裝置上，以在一移動裝置、特別是旋轉裝置移動、特別是旋轉該井之後或其期間獲取影像。另一選擇或另外，該控制單元可被組構成作用於該壓力控制裝置上，用於處理該井中之液體試樣。特別是，該控制單元可被組構成作用於該影像擷取裝置上，以在液體試樣之處理完成之後或者在液體試樣之處理期間獲取影像。

根據一具體例，此影像擷取裝置可包括至少一個溫度設定裝置。特別是，此影像擷取系統可包括用於加熱或冷卻該蓋部分的第一溫度設定裝置。該第一溫度設定裝置可包括至少一個通孔。該通孔係被定位成使得蓋延伸部、特別是蓋延伸部之底部部分不被該第一溫度設定裝置所覆蓋。因此，自照射裝置照射出的光不會被第一設置溫度阻擋。另外，該蓋延伸部之該底部部分係比該蓋之剩餘部分加熱得較慢。

溫度設定裝置可以是能藉助於直接或間接地控制該蓋延伸部之溫度及/或液體試樣之所蒸發的液體之溫度的任何裝置。該裝置係用於確保該蓋延伸部之溫度不同於液體試樣之所蒸發的液體之溫度。可藉助於至少一個溫度設定裝置，以將該蓋延伸部之溫度與液體試樣之所蒸發的液體之溫度之間的溫度差設定為一預定值。另一選擇，不將該溫度差設定為一預定值。

此影像擷取系統可包括用於加熱或冷卻該井的第二溫度設定裝置。因此，第二溫度改變裝置加熱或冷卻液體試樣及/或液體試樣之所蒸發的液體。因此，藉助於第二溫度裝置，可確保液體試樣之所蒸發的液體之溫度具有與蓋延伸部不同的溫度。第一溫度改變裝置及第二溫度改變裝置可配置成相對於該井為彼此相對立。如此達成一種緊湊的結構化處理系統。

特別是，該井可直接配置在第二溫度設定裝置上。該井可形成為覆蓋住第二溫度改變裝置。第二溫度設定裝置可為一加熱板。該加熱板之溫度可由控制單元所控制。第二溫度設定裝置可具有一通孔，使得其影像擷取裝置可接收光束。

至少一個控制單元可控制第一溫度設定裝置，使得，蓋部分及/或另一蓋部分之溫度升高或降低特別是30至60攝氏度。該另一蓋部分之溫度可由第一溫度改變裝置所改變，此乃因該蓋部分係與該另一蓋部分相連接，如上文所提及。其連接可使得熱能在該蓋部分與該另一蓋部分之間傳導。若控制單元使蓋部分之溫度升高，則該蓋部分之剩餘部分及該另一蓋部分之溫度便會高於該蓋延伸部之溫度。液體試樣之所蒸發的液體至少被該另一蓋部分、特別是該延伸管加熱，使得液體試樣之所蒸發的液體與蓋延伸部之間的溫度差增加。當第一溫度設定裝置及/或第二溫度設定裝置開始加熱該蓋部分及/或該井時，特別是至少在操作開始時，蓋延伸部之溫度係對應於環境溫度。讓所蒸發的液體在上面冷凝的蓋延伸表面係配置在由延伸管環繞的表面中。

至少一個控制單元可控制第二溫度設定裝置，使得，液體試樣之所蒸發的液體之溫度升高特別是30至60攝氏度。蓋延伸部可保持在例如環境溫度下，使得該蓋延伸部與所蒸發的液體試樣之間的溫度差增加。

根據本發明之另一態樣，在用於獲取液體試樣之影像的影像擷取系統中使用了用於覆蓋一井的一蓋裝置，其中，該蓋裝置包括一蓋，其具有一蓋部分及自該蓋部分延伸至該井中的一蓋延伸部，並且，該蓋裝置包括另一蓋，其係與該蓋連接而使其在該蓋與該另一蓋之間存在一空間，其中，當藉助於一影像擷取裝置以獲取影像時，該蓋延伸部之至少一個部分係與液體試樣實體接觸，並且，該蓋延伸部之與液體試樣實體接觸的該部分係配置成使得光、特別是一光束在其被該影像擷取裝置接收之前，穿過該蓋延伸部之該部分。

在諸圖式中，示意性地展示了本發明之標的物，其中等同或類似作用的元件通常具備相同的元件符號。圖1展示第一具體例之用於獲取液體試樣2之影像的影像擷取系統1。液體試樣2係儲存在影像擷取系統1之一井3中。圖1僅僅展示一個井3。然而，影像擷取系統1可包括一井載體23，其係包括數個井3，如圖8中所展示。影像擷取系統1包括用於獲取井3中之液體試樣2之影像的影像擷取裝置4。該影像擷取裝置可包括一相機或者即是一相機。該相機包括一物鏡。另外，影像擷取系統1包括用於覆蓋井3的一蓋裝置5，其中，蓋裝置5包括一蓋6，其具有一蓋部分7及自蓋部分7延伸至井3中的一蓋延伸部8。如圖1中所展示，當藉助於影像擷取裝置4以獲取影像時，蓋延伸部8之至少一個部分係與液體試樣2實體接觸。

影像擷取系統1包括用於照射出一光束24的一照射裝置9。將照射裝置9及影像擷取裝置4配置成相對於井3為彼此相對立。在圖1中所展示之具體例中，影像擷取裝置4係配置在井3下方，並且，照射裝置9係配置在井3上方。然而，在另一未展示之具體例中，影像擷取裝置4可配置在井3上方，並且，照射裝置9可配置在井3下方。術語「上方」及「下方」係參照引力場。

蓋延伸部8之該部分係形成為使得由照射裝置9照射出的光束24在被影像擷取裝置4接收之前，穿過蓋延伸部8之該部分。其意味著，蓋延伸部8之該部分係配置在照射裝置9與影像擷取裝置4之間。蓋延伸部8之該部分係蓋延伸部8之底部部分11。底部部分11係配置成最接近於井底部10。蓋延伸部8延伸至井3中。其意味著，蓋延伸部8係配置在由井3在其圓周方向上環繞的一內部空間25中。

蓋裝置5包括與蓋6固定地連接的另一蓋13，其中，該另一蓋13及該蓋6在其間定界了一空間14。另一蓋13包括另一蓋部分16及自該另一蓋部分16延伸的延伸管15。延伸管15包括一敞口端，使得，當蓋裝置5配置在井3上時，液體試樣可進入至空間14中。在圖1中所展示之具體例中，在空間14上施加負壓力，使得液體試樣2被吸入至空間14中，從而使得液體試樣2與蓋延伸部8之底部部分11發生實體接觸。延伸管15、特別是其讓液體試樣2穿過其間以進入空間14的開口係比蓋延伸部8之底部部分11較靠近井底部10。另外，延伸管15係在蓋延伸部8之圓周方向上環繞蓋延伸部8之至少一個部分、特別是底部部分11。換言之，蓋延伸部8之一部分、特別是底部部分11係配置在延伸管15中。一感測器12被附接至底部部分11。感測器12偵測液體試樣2是否與底部部分11接觸。

圖2展示根據第二具體例之影像擷取系統1之側視圖。第二具體例之影像擷取系統1在蓋裝置5之結構上不同於第一具體例之影像擷取系統1。蓋裝置5僅僅包括具有蓋部分7及蓋延伸部8的蓋6。其意味著，第二具體例之影像擷取系統1之蓋裝置5不包括該另一蓋13。蓋延伸部8係自蓋部分7延伸，使得蓋延伸部8與液體試樣2實體接觸。

另一不同之處在於，蓋延伸部8具有矩形的形狀，而圖1中所展示之蓋延伸部8則具有錐形的形狀。

圖3展示第三具體例之影像擷取系統1之側視圖。第三具體例之影像擷取系統1在蓋延伸部8之長度上不同於第二具體例之影像擷取系統1。第三具體例之影像擷取系統1之蓋延伸部8之長度較第二具體例之影像擷取系統1之蓋延伸部8之長度為長。此意味著，第三具體例之影像擷取系統1之蓋延伸部8在井3中係較第二具體例之影像擷取系統1之蓋延伸部8延伸得遠，且因此比第二具體例之蓋延伸部8較靠近井底部10。

圖4展示第四具體例之影像擷取系統1之側視圖。第四具體例之影像擷取系統1在照射裝置9及影像擷取裝置4之配置上不同於第三具體例之影像擷取系統1。特別是，在圖4中所展示之具體例中，照射裝置9係配置在井3下方，並且，影像擷取裝置4係配置在井3上方。

圖5a至圖5e展示利用圖1中所展示之影像擷取系統1對液體試樣2之處理及影像拍攝步驟。圖5a展示影像擷取系統1之未開始進行處理的狀態。為了開始處理井3中之液體試樣2，在空間14中施加負壓力，如由箭頭所展示。歸因於負壓力，配置在延伸管15中的液體試樣上升。負壓力可被設置成使得液體試樣不與底部部分11接觸。此狀態展示於圖5b中。

之後，將一正壓力施加至空間14。該壓力導致液體試樣被推出延伸管8。此狀態展示於圖5c中。數次重複前述步驟，從而對液體試樣2進行處理。另外，圖5c展示一液體試樣滴32配置在蓋延伸部之底部部分11上。此液滴係歸因於所蒸發的液體試樣在底部部分11上之冷凝所造成。

圖5d展示液體試樣2之一狀態，其中，影像擷取系統1將拍攝至少一個影像。在該狀態中，在空間14上施加一負壓力，使得液體試樣2被吸入空間14中。負壓力係被設定使得液體試樣2與蓋延伸部8之底部部分11發生接觸。感測器12偵測出底部部分11與液體試樣2接觸。一控制單元接收一感測器信號並作用於照射裝置9上，以照射出一光束24。光束24在其被影像擷取裝置4接收之前，穿過了照射裝置9與底部部分11、底部部分11、液體試樣2及井底部10之間的一空氣部分。影像擷取裝置4可拍攝液體試樣之一或多個影像。特別是，可改變影像擷取裝置4之聚焦平面，使其可獲取井3中之不同高度上的影像。

在獲取一或多個影像之後，可在空間14中施加正壓力，使其達成如圖5e中所展示之狀態。另一選擇，可在空間14中施加環境壓力，使其達成如圖5a中所展示之狀態。

圖6a及圖6b展示利用圖3中所展示之影像擷取系統對液體試樣2之處理及影像拍攝步驟。在圖6a中，藉由旋轉井3以處理液體試樣。在處理步驟之後，將蓋裝置5附接在井3上，並且獲取一或多個影像。當獲取影像時，井3不旋轉。影像擷取之進行與上文在圖5中所論述之影像擷取等同。

圖7a及圖7b展示利用圖2中所展示之影像擷取系統對液體試樣之處理及影像拍攝步驟。與圖6a及圖6b中所展示之處理不同，當井3如圖7a中所展示般旋轉時，蓋裝置5係附接在井3上。另外，如圖7b中所展示，在影像獲取期間使井3旋轉。

圖8為第五具體例之影像擷取系統1及井載體23之側視圖。井載體23包括複數個井3。諸井3中之每一者包括一液體試樣2。圖8未展示照射裝置9及影像擷取裝置4。

如前文所論述，蓋裝置5包括蓋6及另一蓋13。其另一蓋部分13包括部分地配置在各別的井3中之數個中空的延伸管15，其每一者具有一液體試樣2。延伸管15自該另一蓋部分16朝向井3延伸。蓋裝置5亦包括自蓋部分7突出的數個蓋延伸部8。蓋延伸部8係部分地配置在中空的延伸管15中。所有的蓋延伸部8及延伸管15皆以等同方式形成。另外，影像擷取系統1包括第一溫度設定裝置20，用於產生在蓋延伸部8之溫度與液體試樣2之所蒸發的液體之溫度之間的溫度差。

蓋裝置5包括一連接部分28，其係將空間14與影像擷取系統1之壓力控制裝置18流體連接。壓力控制裝置18係被組構成施加一正壓力或一負壓力。歸因於空間14與壓力控制裝置18之間藉助於連接部分28的流體連接，壓力控制裝置18在空間14上施加一正壓力或一負壓力。藉由在空間14中施加負壓力，液體試樣2被抽吸至延伸管15中，並且，藉由在空間14中施加正壓力，配置在延伸管15中的液體試樣2被施配至井3中。

將蓋裝置5放置在井載體23上。如前文所提及，井載體23包括複數個井3，其中，井3之數目係對應於延伸管15之數目。蓋延伸部8及蓋部分為一個單件式部分。蓋延伸部8具有矩形的形狀，其中，僅蓋延伸部8之一部分係配置在井3中。

第一溫度設定裝置20特別是直接配置在蓋裝置5上。當第一溫度設定裝置20加熱蓋6時，由於，蓋延伸部8係自蓋部分7朝向井載體23延伸，所以，蓋延伸部8之配置在井3中的至少該部分具有與蓋部分7不同的溫度。蓋6加熱了配置在空間14中的氣體。第一溫度設定裝置20可為覆蓋住蓋6的一加熱板。當蓋6被溫度設定裝置加熱時，由於另一蓋13連接於蓋6，所以另一蓋13亦被加熱。在該情形中，該另一蓋13、特別是延伸管15亦加熱了液體試樣2之所蒸發的液體，且因此增加了蓋延伸部8與液體試樣之所蒸發的液體之間的溫度差。

影像擷取系統1包括第二溫度設定裝置22。第二溫度設定裝置22用於加熱井載體3，特別是配置在井3中的液體試樣2。井載體3係配置在第二溫度設定裝置22上。特別是，將井載體23放置在第二溫度設定裝置22上。第二溫度設定裝置22可為一加熱板。第一溫度設定裝置20及第二溫度設定裝置22可配置成相對於井載體23彼此相對立。第二溫度設定裝置22可加熱井載體23，且因此加熱了配置在井載體23中的液體試樣2及所蒸發液體試樣。

影像擷取系統1包括用於控制第一溫度設定裝置20及第二溫度設定裝置22的控制單元19。另一選擇，第一溫度設定裝置20及第二溫度設定裝置22可由未展示的不同的控制單元19所控制。控制單元19可控制第一溫度設定裝置20及第二溫度設定裝置22，使得蓋裝置5及/或井載體23達到一預定的溫度。蓋裝置5包括用於測量蓋6及/或另一蓋13及/或井載體23及/或液體試樣2之溫度的未展示的溫度感測器。控制單元19係基於所測量的溫度值以控制第一溫度設定裝置20及/或第二溫度設定裝置22。

另外，控制單元19可控制壓力控制裝置18。另一選擇，壓力控制裝置18可由一不同的控制單元所控制。控制單元與第一溫度設定裝置20及第二溫度設定裝置22係電力連接或電子連接。另外，控制單元係與壓力控制裝置18電力連接或電子連接。在圖8中以虛線展示電力連接，而圖8中所展示之蓋延伸部8具有矩形的形狀。

圖9展示第六具體例之影像擷取系統之分解視圖。蓋裝置5在蓋延伸部8之形狀上不同於圖1中所展示之蓋裝置5。在圖2中所展示之具體例中，諸多蓋延伸部8分別具有錐形的形狀。

蓋裝置5包括另一連接部分29。該另一連接部分29係用於將空間14流體連接於未展示之測量裝置。其測量裝置可為一壓力感測器。該壓力感測器測量出空間14內之壓力。另外或另一選擇，測量裝置可為用於測量蓋6之溫度的一溫度感測器。連接部分28及另一連接部分29係自同一蓋側30在同一方向上延伸。

蓋6具有一環周邊緣31。環周邊緣31在蓋裝置5之環周方向上定界出空間14。環周邊緣31係在與蓋延伸部8相同的方向上延伸。

蓋延伸部8係配置在一矩陣結構中。其意味著，存在各自具有數個蓋延伸部8的數個列及行。諸蓋延伸部8係以彼此毗鄰的距離配置。延伸管15之數目及配置係等同於蓋延伸部8之數目及配置。

圖10展示第六具體例之影像擷取系統之透視立體圖。

該圖10展示了可藉由深引拉蓋6以形成蓋延伸部8。因此，在配置有蓋延伸部8的位置中存在有凹部33。

圖11展示影像擷取系統1之透視立體圖，並且，圖12展示圖11中所展示之影像擷取系統之側視圖。第一溫度設定裝置20係形成為加熱板且附接至蓋裝置5。第一溫度設定裝置20在配置有蓋延伸部8之底部部分11的區域中具有通孔21。因此，其加熱板不覆蓋底部部分11。第一溫度設定裝置20包括一連接部分26，而該第一溫度設定裝置可藉助於該連接部分以連接至影像擷取系統1之其他未展示之組件。將蓋裝置5放置在井載體23上。井載體23係配置在第二溫度設定裝置22上。第二溫度設定裝置22具有在一垂直方向上延伸的一延伸部27。延伸部27簡化了蓋裝置5及井載體23之移動。第二溫度設定裝置22亦具有未展示之通孔，使得影像擷取裝置可拍攝液體試樣2之影像。

1:影像擷取系統 2:液體試樣 3:井 4:影像擷取裝置 5:蓋裝置 6:蓋 7:蓋部分 8:蓋延伸部 9:照射裝置 10:井底部 11:底部部分 12:感測器 13:另一蓋 14:空間 15:延伸管 16:另一蓋部分 18:壓力控制裝置 19:控制單元 20:(第一)溫度設定裝置 21:通孔 22:(第二)溫度設定裝置 23:井載體 24:光束 25:內部空間 26:連接部分 27:延伸部 28:連接部分 29:另一連接部分 30:蓋側 31:環周邊緣 32:液體試樣滴 33:凹部

圖1為第一具體例之影像擷取系統之側視圖。 圖2為第二具體例之影像擷取系統之側視圖。 圖3為第三具體例之影像擷取系統之側視圖。 圖4為第四具體例之影像擷取系統之側視圖。 圖5a至圖5e為利用圖1中所示之影像擷取系統對液體試樣之處理及影像拍攝步驟之示意圖。 圖6a及圖6b為利用圖3中所示之影像擷取系統對液體試樣之處理及影像拍攝步驟之示意圖。 圖7a及圖7b為利用圖2中所示之影像擷取系統之處理及成像步驟之示意圖。 圖8為第五具體例之影像擷取系統之側視圖。 圖9為第六具體例之影像擷取系統之分解視圖。 圖10為第六具體例之影像擷取系統之透視立體圖。 圖11為第六具體例之包括第一及第二溫度設定裝置的影像擷取系統之透視立體圖。 圖12為圖11中所示之影像擷取系統之側視圖。

1:影像擷取系統

2:液體試樣

3:井

4:影像擷取裝置

5:蓋裝置

6:蓋

7:蓋部分

8:蓋延伸部

9:照射裝置

10:井底部

11:底部部分

12:感測器

13:另一蓋

14:空間

15:延伸管

16:另一蓋部分

24:光束

25:內部空間

Claims (32)

1. 一種用於獲取液體試樣之影像的影像擷取系統，包括： 一井(3)，儲存液體試樣(2)， 一影像擷取裝置(4)，用於獲取該井(3)中之該液體試樣(2)之影像， 一蓋裝置(5)，用於覆蓋該井(3)，其中，該蓋裝置(5)包括一蓋(6)，其具有一蓋部分(7)及自該蓋部分(7)延伸至該井(3)中的一蓋延伸部(8)，其特徵在於： 當藉助於該影像擷取裝置(4)以獲取影像時，該蓋延伸部(8)之至少一個部分係與該液體試樣(2)實體接觸，並且，該蓋延伸部(8)之與該液體試樣(2)實體接觸的該部分係配置成使得光、特別是一光束(24)在其被該影像擷取裝置(4)接收之前，穿過該蓋延伸部(8)之該部分，其中，該蓋裝置(5)包括另一蓋(13)，其係與該蓋(6)連接而使其在該蓋(6)與該另一蓋(13)之間存在一空間(14)。
2. 如請求項1之影像擷取系統，其中，該影像擷取系統(4)包括用於提供該光束的一照射裝置(9)。
3. 如請求項2之影像擷取系統，其中， a. 該影像擷取裝置(4)及該照射裝置(9)係配置成彼此相對立，或者， b. 該影像擷取裝置(4)及該照射裝置(9)係配置在此影像擷取系統(1)之同一側上。
4. 如請求項1至3中任一項之影像擷取系統，其中， a. 該影像擷取裝置(4)係配置成距一井底部(10)一預定距離，以及/或者， b. 該影像擷取裝置(4)係配置成距該蓋延伸部(8)之與該液體試樣(2)實體接觸的該部分一預定距離。
5. 如請求項1至4中任一項之影像擷取系統，其中， a. 該蓋部分(7)及該蓋延伸部(8)係形成於一個單件中，以及/或者， b. 藉由深引拉該蓋(6)、特別是該蓋部分(7)以形成該蓋延伸部(8)。
6. 如請求項1至5中任一項之影像擷取系統，其中，該蓋延伸部(8)之該部分係該蓋延伸部(8)之一底部部分(11)。
7. 如請求項6之影像擷取系統，其中， a. 該底部部分(11)係形成該蓋延伸部(8)之一封閉端，以及/或者， b. 將該底部部分(11)係配置成比該蓋(6)之諸剩餘部分較靠近一井底部(10)，以及/或者， c. 該底部部分(11)為透明的及/或透光的，以及/或者， d. 該底部部分(11)及剩餘的蓋延伸部(8)係形成於一個單件中。
8. 如請求項1至7中任一項之影像擷取系統，其中，此影像擷取系統(1)包括複數個蓋裝置(5)，而其中，該等蓋裝置(5)在該蓋延伸部(8)之長度上係彼此不同。
9. 如請求項1至8中任一項之影像擷取系統，其中，蓋裝置(5)包括複數個蓋延伸部(8)。
10. 如請求項9之影像擷取系統，其中， a. 該複數個蓋延伸部(8)係自該蓋部分(7)延伸，以及/或者， b. 該蓋延伸部(8)之數目係相對應於該井(3)之數目。
11. 如請求項1至10中任一項之影像擷取系統，其中，此影像擷取系統(1)包括用於移動該井(3)的一移動裝置、特別是旋轉裝置。
12. 如請求項1至11中任一項之影像擷取系統，其中，此影像擷取系統(1)包括一感測器(12)，用於感測該蓋延伸部(8)、特別是該底部部分(11)是否與該液體試樣(2)實體接觸。
13. 如請求項12之影像擷取系統，其中，將該感測器(12)係配置在該蓋延伸部(8)上、特別是該底部部分(11)上。
14. 如請求項12或13之影像擷取系統，其中，該感測器(12)係被組構成當該感測器(12)與該液體試樣(2)接觸時發送一感測器信號至一控制單元(19)。
15. 如請求項1至14中任一項之影像擷取系統，其中，該另一蓋(13)包括自該另一蓋(13)之另一蓋部分(16)延伸的一延伸管(15)。
16. 如請求項15之影像擷取系統，其中， a. 該延伸管(15)係環繞該蓋延伸部(8)之一部分，以及/或者， b. 該延伸管(15)係比該蓋延伸部(8)向該井(3)突出得較長，以及/或者， c. 該延伸管(15)具有一敞開端，以及/或者， d. 該延伸管(15)及該另一蓋部分(16)係形成於一個單件中。
17. 如請求項15或16之影像擷取系統，其中， a. 複數個該延伸管(15)自該另一蓋部分(16)延伸，以及/或者， b. 該延伸管(15)之數目係相對應於該井(3)之數目。
18. 如請求項1至17中任一項之影像擷取系統，其中，此影像擷取系統(1)包括一壓力控制裝置(18)，而其中， a. 該壓力控制裝置(18)控制該空間(14)中之壓力，以及/或者， b. 該壓力控制裝置(18)係藉助於該空間(14)以與該井(3)、特別是該液體試樣(2)流體連接。
19. 如請求項18之影像擷取系統，其中，該壓力控制裝置(18)係被組構成在獲取影像之前在該空間(14)中產生負壓力。
20. 如請求項1至19中任一項之影像擷取系統，其中，此影像擷取系統(1)包括一控制單元(19)。
21. 如請求項20之影像擷取系統，其中，該控制單元(19)係被組構成檢查該蓋延伸部(8)之至少一個部分特別是在藉助於該影像擷取裝置(4)以獲取影像之前是否與該液體試樣(2)實體接觸。
22. 如請求項20或21之影像擷取系統，其中， a. 該控制單元(19)係被組構成檢查該感測器(12)是否測量到該蓋延伸部(8)之該部分與該液體試樣(2)實體接觸，以及/或者， b. 該控制單元(19)係判定一負壓力並作用於該壓力控制裝置(18)上，以在該空間(14)中施加該負壓力。
23. 如請求項20至22中任一項之影像擷取系統，其中，該控制單元(19)係被組構成作用於該影像擷取裝置(4)上，以在該移動裝置、特別是旋轉裝置移動該井(3)之後或其期間獲取影像。
24. 如請求項20至23中任一項之影像擷取系統，其中，該控制單元(19)係被組構成作用於該壓力控制裝置(18)上，以便處理該井中之該液體試樣(2)。
25. 如請求項20至24中任一項之影像擷取系統，其中，該控制單元(19)係被組構成在該液體試樣(2)之處理完成之後、或是在該液體試樣(2)之處理期間作用於該影像擷取裝置(4)上，以獲取影像。
26. 如請求項1至25中任一項之影像擷取系統，其中，該影像擷取裝置(4)包括至少一個溫度設定裝置(20、22)。
27. 如請求項26之影像擷取系統，其中， a. 此影像擷取系統(1)包括用於加熱或冷卻該蓋部分(7)的一第一溫度設定裝置(20)，或者， b. 此影像擷取系統(1)包括用於加熱或冷卻該蓋部分(7)的一第一溫度設定裝置(20)，其中，該第一溫度設定裝置(20)包括至少一個通孔(21)。
28. 如請求項26或27之影像擷取系統，其中， a. 此影像擷取系統(1)包括用於加熱或冷卻該井(3)的一第二溫度設定裝置(22)，或者， b. 此影像擷取系統(1)包括用於加熱或冷卻該井(3)的一第二溫度設定裝置(22)，並且，該井(3)係配置在該第二溫度設定裝置(22)上。
29. 一種用於獲取液體試樣之影像的方法，特別是使用請求項1至28中任一項之影像擷取系統(1)，此方法包括以下步驟： 將一蓋裝置(5)放置在儲存液體試樣(2)的一井(3)上，其中，該蓋裝置(5)包括一蓋(6)，其具有一蓋部分(7)及自該蓋部分(7)延伸至該井(3)中的一蓋延伸部(8)，並且，該蓋裝置(5)包括另一蓋(13)，其係與該蓋(6)連接而使其在該蓋(6)與該另一蓋(13)之間存在一空間(14)， 當該蓋延伸部(8)之至少一個部分與該液體試樣(2)實體接觸時，獲取該液體試樣(2)之影像，並且，該蓋延伸部(8)之與該液體試樣(2)實體接觸的該部分係配置成使得光、特別是一光束(24)在其被該影像擷取裝置(4)接收之前，穿過該蓋延伸部(8)之該部分。
30. 如請求項29之方法，其中， a. 自複數個蓋裝置(5)選擇一蓋裝置(5)，其中，該等蓋裝置(5)在獲取其影像之前在該蓋延伸部(8)之長度上係彼此不同，以及/或者， b. 在獲取其影像之前在該空間(14)中施加一負壓力。
31. 如請求項29或30之方法，其中， a. 該控制單元(19)檢查在獲取其影像之前該蓋延伸部(8)是否與該液體試樣(2)實體接觸，或者， b. 該控制單元(19)檢查在獲取其影像之前該蓋延伸部(8)是否與該液體試樣(2)實體接觸，並且，當該蓋延伸部(8)與該液體試樣(2)實體接觸時獲取其影像。
32. 一種用於覆蓋一影像擷取系統中之一井的一蓋裝置之用途，而該影像擷取系統則用於獲取一液體試樣(2)之影像，其中， 該蓋裝置(5)包括一蓋(6)，其具有一蓋部分(7)及自該蓋部分(7)延伸至該井(3)中的一蓋延伸部(8)，並且，該蓋裝置(5)包括另一蓋(13)，其係與該蓋(6)連接而使其在該蓋(6)與該另一蓋(13)之間存在一空間(14)，其中， 當藉助於一影像擷取裝置(4)以獲取影像時，該蓋延伸部(8)之至少一個部分係與該液體試樣(2)實體接觸，並且，該蓋延伸部(8)之與該液體試樣(2)實體接觸的該部分係配置成使得光、特別是一光束(24)在其被該影像擷取裝置(4)接收之前，穿過該蓋延伸部(8)之該部分。

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