TWI700483B - 側流測試系統 - Google Patents

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TWI700483B
TWI700483B TW108113085A TW108113085A TWI700483B TW I700483 B TWI700483 B TW I700483B TW 108113085 A TW108113085 A TW 108113085A TW 108113085 A TW108113085 A TW 108113085A TW I700483 B TWI700483 B TW I700483B
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卡爾 依斯本 寶森
喬安 艾利克森
馬丁 海勒
尼爾斯 克莉絲汀 保麥森
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Abstract

本發明提供一種側流測試系統，其具有一光學讀取器、一側流筒及一電腦系統。所述側流筒包括一多孔測試條，其具有在所述多孔測試條中以暴露所述多孔測試條之一暴露區的一讀取窗口。所述光學讀取器具有一讀取器外殼及一狹縫，所述狹縫用於將所述筒插入至所述讀取器外殼中。所述光學讀取器具有一照明配置，所述照明配置經調適用於在所述筒經插入至所述狹縫中時，照明所述多孔測試條之所述暴露區。所述光學讀取器進一步具有一視訊攝影機，所述視訊攝影機經組態用於獲取包括所述多孔測試條之所述暴露區的一系列數位影像。所述電腦系統接收表示複數個連續數位影像的像素資料集合，且基於所述像素資料集合來計算沿著所述多孔測試條之所述暴露區的長度之潤濕進度。

Description

側流測試系統
本發明係關於一種側流測試讀取器系統，其包括一光學讀取器及一側流筒。
多年來，側流測試已被廣泛地用於尤其人類診斷及動物診斷中之診斷用途。大體而言，側流測試相對快速且使用簡便。通常，側流測試用於醫療診斷、用於家庭測試、點護理測試或實驗室用途。廣泛展開且熟知之應用係家用妊娠測試。
側流筒通常包括例如由紙、聚合物或其組合製成之多孔測試條。側流筒包括用於施加液體樣本至多孔測試條之取樣區。通常，取樣區包括墊或具有流體儲集器之墊，以使得可施加足夠量的流體，同時浸沒多孔測試條之風險較低。在將液體樣本施加至取樣區之後，液體樣本沿著多孔測試條之長度遷移。多孔測試條通常包括測試標記區及控制標記區，所述標記區按所提及次序相對於流體之遷移傳播配置。測試標記區在於流體樣本中之選定目標分子(被分析物)的陽性偵測之後改變光回應(例如，激發後的色彩或發射)，且控制標記區在由沿著多孔測試條流動之液體潤濕之後改變光回應。
多孔測試條可例如包括共軛物區，所述共軛物區包括例如 鹽糖基質中的乾燥形式之生物活性顆粒，鹽糖基質之用途係最佳化被分析物(例如，抗原)與其已固定在顆粒之表面上的化學伴侶(例如，抗體)之間的化學反應。樣本流體溶解顆粒且在與溶解之顆粒混合的同時進一步沿著多孔測試條流動，且可選被分析物結合至顆粒。測試標記區包括經組態用於捕捉顆粒及被分析物之共軛物(或因此被分析物)的固定化捕捉分子。當樣本流體到達測試標記區時，(可選)被分析物-顆粒被捕捉且因此累積在測試標記區中。因顆粒之標記物所致，測試標記區改變光回應。光回應的變化常常係色彩之變化，但光回應的變化亦可為激發後發光之變化，例如在顆粒包括Q點及/或螢光變化的情況下。
當樣本流體到達控制標記區時，顆粒被針對顆粒(常常針對顆粒之抗原)升高的固定化捕捉分子捕捉到，且測試已完成可經驗證。
然而，側流筒可用肉眼讀出，但通常較佳地，藉由可讀取測試標記區及控制標記區的光學讀取器來讀出側流筒。近年來，用於讀出側流筒的大量不同測試讀取器已進入市場，包含靜止及手持式讀取器。此等讀取器中之多者已專注於提供準確讀出及使讀取器變小以用於護理用途。
然而，對於許多讀數，測試標記區及控制標記區之所得讀出可能不提供完整結果。因此，已發現，可存在由對液體樣本之不正確取樣、過取樣(添加過多液體)、潤濕區中之錯位墊或液體樣本之錯誤遷移(例如，藉由區域分支中之遷移，例如避開包括生物活性顆粒之區域)造成的許多誤差。
US2005036148描述一種用於讀取使用液體運輸載體執行 之檢定之結果的檢定結果裝置，所述裝置包括：至少一個光源，其能夠發射入射在載體之兩個或更多個空間上分離的區中之至少一者上的光；光偵測器，其經定位以便能夠偵測從所述兩個區中之每一者發出的光且產生表示各別區中存在或不存在液體樣本的信號；及計算電路，其回應於所述信號而：計算沿著載體流動之流體的流率；比較計算出的流率與上限及下限；且若計算出的流率在上限及下限外，則拒絕檢定結果。由此，讀取器裝置可判定流體之流率。
以上及其他需求係由本發明之態樣來滿足，根據一個態樣，本發明提供一種側流測試系統，其包括一光學讀取器、一側流筒及一電腦系統，所述側流筒具有一近端部分及一遠端部分且包括一包括及/或接觸一取樣區且具有一條長度的多孔測試條，以及一支撐所述多孔測試條的筒外殼，其中所述筒外殼具有一用於施加液體至所述取樣區之進口開口，及在其遠端部分處在所述多孔測試條中以暴露所述多孔測試條之至少一暴露區的至少一個讀取窗口，所述暴露區具有一長度及一寬度，所述暴露區包括遠離所述取樣區之至少一部分。所述光學讀取器包括一讀取器外殼及一狹縫，所述狹縫用於至少將所述筒之所述遠端部分插入至所述讀取器外殼中，所述光學讀取器進一步包括：一照明配置，其經調適以用於在所述筒經插入至所述讀取器外殼的所述狹縫中時，照明所述多孔測試條的所述至少一個區；及一視訊攝影機，其經組態用於獲取包括所述多孔測試條之所述暴露區的一系列數位影像，其中所述讀取器經組態用於傳輸呈一像素資料集合之形式的每一數位影像。所述電腦系統包括一儲存媒體及一處理器，所述處理器經組態用於接收表示所述複數個連續數位影像之所述 像素資料集合且用於基於所述像素資料集合來判定沿著所述多孔測試條之所述暴露區的所述長度的潤濕進度。
因此，本發明之各種態樣提供如本文中另外詳細描述之優勢。
1:光學閱讀機
2:狹縫
3:電腦系統
3a:螢幕
11:光學閱讀機
11a:閱讀機外殼
13:電腦系統
13a:外部電腦
13b:螢幕
14:視訊攝影機
15:照明配置
16a:支撐元件
16b:支撐元件
17:側流筒
18:電子設備
21:取樣墊
22:共軛物墊
23:多孔隔膜
24:控制區
24a:控制區
25:測試區
25a:測試區
26:吸附墊
31a:外殼
31b:外殼
31c:外殼
32a:進口開口
32b:進口開口
32b':進口開口
32b":進口開口
32c:進口開口
33a:讀取窗口
33b:讀取窗口
33b':讀取窗口
33b":讀取窗口
33c:讀取窗口
33c':讀取窗口
33c":讀取窗口
34:視訊攝影機之視場
35:分段線
41:線
42:虛線
43:曲線
51:曲線
51a:列'W像素值變化
51b:列'W像素值變化
52:曲線/控制標記
53:曲線/測試標記
因此在已概括地描述本發明之各種態樣之後，現在將參考隨附圖式，隨附圖式不必按比例繪製，且其中：圖1為本發明之側流測試系統之一態樣的示意性透視圖；圖2為本發明之側流測試系統之一態樣的示意性說明；圖3a及圖3b說明適合於本發明之一態樣之側流筒的多孔測試條的實例；圖4a、圖4b及圖4c說明適合於本發明之側流測試系統之一態樣的側流筒的實例；圖5為隨沿著水平位置的行之位置而變的像素資料集合之行之平均值的曲線圖，水平位置與多孔測試條之寬度對準且包括暴露區；圖6為在先前像素資料集合之像素值已自各別像素資料集合之像素值減去情況下的來自此等各別像素資料集合之經判定列'W像素值變化的曲線圖；圖7為在先前像素資料集合之像素值已自各別像素資料集合之像素值減去情況下的來自此等各別像素資料集合之經判定列'W像素值變化的另一曲線圖；圖8為經判定流率隨暴露區中之多孔測試條之長度位置而變的一實例 的曲線圖；圖9為經判定流率隨暴露區中之多孔測試條之長度位置而變的另一實例的曲線圖；圖10為經判定流率隨暴露區中之多孔測試條之長度位置而變的又一實例的曲線圖；圖11為本發明之側流測試系統之一態樣的一計算程序的程序圖；且圖12為本發明之側流測試系統之一態樣的另一計算程序的程序圖。
現在將在下文中參考隨附圖式更全面地描述本發明之各種態樣，在隨附圖式中展示了本發明之一些態樣，而不是所有態樣。實際上，本發明可以許多不同形式體現並且不應解釋為限於本文中所闡述之態樣；確切地說，提供此等態樣以使得本發明將滿足適用的法律要求。相同編號始終指代相同元件。
本發明之一目標係提供一種側流測試系統，其包括一光學讀取器及一側流筒，所述系統提供非常精確的讀出且具有很高的驗證側流筒測試運行之能力。
在一態樣中，一目標係提供一種能夠偵測側流筒測試運行中之錯誤是否已出現或正出現的側流測試系統。
在一態樣中，一目標係提供一種能夠偵測側流筒中之液體樣本之錯誤遷移是否已出現或正出現的側流測試系統。
在本發明之一態樣中，一目標係提供一種側流測試系統，所述側流測試系統以簡單且經濟可行之方式且以高準確度及可靠性緩解上文所論述的問題中之至少一者。
此等及其他目標已如本發明中所描述地解決，如申請專利範圍中所定義及如本文中在下文所揭示。
本發明之一態樣的側流測試系統包括一光學讀取器、一側流筒及一電腦系統。
側流筒具有一近端部分及一遠端部分且包括一多孔測試條，所述多孔測試條包括取樣區及/或接觸取樣區。所述多孔測試條具有一條長度，所述條長度通常被定義為流體在施加至所述取樣區後將前進的方向。所述側流筒包括支撐所述多孔測試條之一筒外殼。所述筒外殼具有一用於施加液體至所述取樣區之進口開口。所述筒外殼具有在其遠端部分處在所述多孔測試條中以暴露所述多孔測試條之至少一暴露區的至少一個讀取窗口。所述暴露區具有一長度及一寬度(亦被稱作垂直長度及水平寬度，其中術語「垂直」及「水平」係用作相對術語)。所述暴露區之長度方向係定義為施加至所述取樣區之流體在所述多孔測試條之所述暴露區中的傳播方向。所述暴露區包括相對於所述取樣區定位在遠端的所述多孔測試條之至少一部分。
此等側流筒通常係已知的，且原則上，任何此等側流筒可應用於所述系統中。在下文描述更佳的側流筒。
所述光學讀取器包括一讀取器外殼及一狹縫，所述狹縫用於將筒之至少所述遠端部分插入至所述讀取器外殼中。所述光學讀取器進一步包括：一照明配置，其經調適用於在所述筒經插入至所述讀取器外殼之所述狹縫中時照明所述多孔測試條之所述至少一個暴露區；及一視訊攝影機，其經組態用於獲取包括所述多孔測試條之所述暴露區的一系列數位影像(亦被稱作圖框)。所述光學讀取器經組態用於傳輸呈一像素資料集 合之形式的每一數位影像。有利地，所述讀取器之所述視訊攝影機將所述像素資料集合傳輸至所述電腦系統。
片語「像素資料集合」在本文中用以意謂具有相同時間屬性之複數個像素資料。像素資料集合較佳為由所述視訊攝影機獲取之單一數位影像之各別像素的資料。
所述電腦系統包括一儲存媒體及一處理器，所述處理器經組態用於接收複數個連續數位影像的像素資料集合及用於基於所述像素資料集合來計算沿著所述多孔測試條之所述暴露區之長度的潤濕進度。所述電腦系統較佳經組態用於將所述像素資料集合儲存在所述儲存媒體上。
已發現，本發明之側流測試系統提供對所述多孔測試條之潤濕進度的極準確判定，且同時揭露側流筒測試運行中之誤差是否已出現或正出現。可跟隨潤濕鋒的前進，以確保所述多孔測試條以其整個寬度被潤濕，而沒有繞過所述多孔測試條之一部分的不當繞過流。
因此，可立即觀察到筒中之液體樣本之任何故障遷移，且可終止且捨棄所述測試，或替代地，若僅所述多孔測試條之一小部分被繞過，則可調整結果。由此，使用者可節約時間且同時獲得極準確且可靠之結果。
所述側流測試系統由此提供用於驗證側流筒測試運行之寶貴的驗證工具。
此外，所述側流測試系統亦提供用於驗證一批側流筒之驗證工具。通常，側流筒係成批地(例如10.000或1000)製造。大批量生產有時產生系統誤差。舉例而言，生產可包括：自多孔材料帶或套切割多孔測試條，且在切割多孔測試條之前或之後將用於測試之化學品沈積至多孔 材料上，且在此後將所述多孔測試條安裝在外殼中。
以下情況發生：化學品之沈積在量及/或位置上並不完全正確，及/或多孔材料可能具有可影響多孔材料中之流體的遷移的變形或其他材料疵點。
因此，一批側流筒之許多物品有時可能具有疵點，且因此藉由使用本發明之側流測試系統之一實施例來驗證來自一批的幾個側流筒，可容易發現任何系統疵點。
因此，已發現所述側流測試系統對於驗證測試執行特別有價值且同時節約時間，此係因為疵點可在測試運行中極早地被發現且亦歸因於測試執行之數目可減小的事實，此係因為對測試執行之驗證確保實際上所有經驗證且經批准之測試執行可為高度可靠的。
片語「測試運行」在本文中用以意謂側流測試之執行包括將樣本流體施加至側流筒的取樣區及觀測暴露區中之潤濕進度。
術語「實質上」在本文中應理解為意謂包括了普通產品變異及容限。
術語「約」通常用以包括在量測不確定性內的內容。當用於範圍中時，術語「約」在本文中應理解為意謂在量測不確定性內的內容包含在範圍中。
術語「液體樣本」或「樣本」或「測試液體」」意謂含有樣本之任何液體，包含包括固體部分的液體樣本，諸如分散液及懸浮液。樣本包括當執行方法時的液體。
貫穿說明書或申請專利範圍，單數涵蓋複數，除非另外規定或情境需要。
術語「測試」及「檢定」可互換地使用。
術語「經組態用於」或「經組態以」在本文中用以意謂所討論之物品特定地經建構、經設計或經程式化以實行所討論之目的。
所述側流筒原則上可為經調適以與讀取器一起使用的任何種類之側流筒。
所述側流筒之所述遠端部分係在所述視訊攝影機之光場內的所述側流筒的部分，且所述側流筒之所述近端部分係與待插入至讀取器之狹縫中的部分相反的部分。通常，側向部分不會完全地插入至讀取器中，而是自讀取器突出以易於插入及自讀取器移除。有利地，至取樣區之進口將在所述側流筒之所述近端部分處。在一實施例中，至取樣區之進口將在側流筒經完全插入時自讀取器突出的位置處於所述側流筒之所述近端部分。由此，流體樣本可在側流筒已完全插入至讀取器中之後添加至取樣區。替代地，流體樣本可在將側流筒插入至讀取器的狹縫中之前或在側流筒被部分地插入至讀取器的狹縫中時添加至取樣區。
所述多孔測試條可為任何種類之多孔測試條，諸如通常應用於側流測試條之類型。所述多孔測試條可為一體式的，或所述多孔測試條可包括接觸以用於流體遷移的兩個或更多個區段。在先前技術中，用於側流測試之大量測試條係已知的，且所述多孔測試條在一實施例中可選自此等已知的測試條。在一實施例中，所述多孔測試條自其近端朝向其遠端包括：一配置在所述取樣區處的取樣墊；一具有經標記顆粒的共軛物墊；一視情況攜帶測試區及/或控制區的(例如，硝化纖維素)之多孔隔膜；以及一視情況包括吸附墊的流體槽。所有墊及隔膜可例如施加至將元件固持在相對位置之襯底以確保所述多孔測試條之潤濕的遷移。
所述取樣墊可例如由纖維素及/或玻璃纖維製成，且將樣本施加在此墊上以開始檢定。所述取樣墊之功能係朝向所述共軛物墊向下游輸送樣本液體。所述取樣墊可包括用於預處理液體樣本(例如，用於分離樣本組份、移除干擾、調整pH等)的組件或特徵。
所述共軛物墊可例如由玻璃纖維、纖維素、聚酯或包括此等纖維中之一或多者的混合物製成，且所述共軛物墊包括經組態用於結合至受關注之被分析物的經標記顆粒(共軛物)。在檢定係競爭性檢定之情況下，所述取樣墊或鄰近於所述共軛物墊之一另外墊可攜載競爭分子或顆粒。經標記顆粒在接觸液體樣本後自所述共軛物墊釋放且結合至被分析物或競爭分子/顆粒。
用於將液體施加至所述取樣區的進口開口可例如為所述筒外殼中之一開口。所述進口開口較佳足夠用於施加液體樣本之液滴及/或所述進口開口可經塑形以藉由毛細管作用將樣本吸入至取樣區中。
所述進口開口及所述讀取窗口通常係所述多孔測試條中之單獨開口，以確保液體樣本至所述取樣區之準確施加，然而，在一個實施例中，進口開口及讀取窗口例如與連接進口開口與讀取窗口的窄帶形狀之開口聯合。
所述筒外殼具有支撐所述多孔測試條之用途，且較佳地，所述筒外殼由諸如聚二甲矽氧烷(PDMS)、聚碳酸酯(PC)或聚苯乙烯(PC)的聚合物製成。所述筒外殼的包圍所述暴露區之表面可有利地具有光反射性質，關於來自所述照明配置之照明光，所述光反射性質明顯不同於所述多孔測試條的光反射性質。
所述照明配置可包括任何種類之照明光源，諸如一或多個 二極體及/或雷射光源。出於成本原因，諸如led之二極體係較佳的。所述照明配置可有利地經組態用於較佳藉由閃光照明來照明所述多孔測試條之所述暴露區。
照明光可具有任何頻寬，較佳包括在400nm至2600nm內之光的電磁波，且較佳包括在約400nm至約700nm、諸如約500nm至約600nm之可見範圍內的電磁波長。
所述視訊攝影機可例如為網路攝影機，亦即將影像即時地串流至電腦、此處為電腦系統的視訊攝影機。然而，術語網路攝影機之原始意義意謂攝影機連接至網路，如本文中所使用之術語意謂攝影機將其影像即時地串流至電腦系統。
所述視訊攝影機可包含一或多個透鏡及一影像感測器(例如呈像素感測器陣列及支援電子設備的形式)。
影像感測器可例如為CMOS或CDD。為了確保用於獲得對潤濕進度的快速且準確之判定的合適像素資料集合，所述視訊攝影機可有利地為2維像素陣列視訊攝影機，其在2個維度中之每一者中較佳具有彼此獨立的多於50個像素、諸如多於100個像素。
所述支援電子設備經組態以自感測器讀取影像且將影像傳輸至電腦系統。
所述視訊攝影機可有利地固持在所述讀取器外殼中之一固定位置中。在一實施例中，所述視訊攝影機相對於所述插入之筒配置在一固定位置中。
在一實施例中，所述視訊攝影機可具有兩個或更多個位置以用於經調適用於讀取側流筒之不同形狀及設計。在測試運行期間，所述 視訊攝影機應有利地固持在一固定位置中。
有利地，所述視訊攝影機經組態用於以一至少約0.1Hz、諸如至少約1Hz、諸如至少約10Hz、諸如至少約25Hz、諸如至少約50Hz、諸如至少約90Hz的框率(影像速率)操作。所要框率主要取決於待執行之測試及所述多孔測試條之性質(諸如潤濕性質)。已發現，對於許多測試運行，例如15Hz或更小或甚至0.2Hz或更小的相對低框率可足以提供對潤濕鋒之極準確判定，此是因為流體遍及所述多孔測試條向下游遷移。
潤濕鋒之速度(流率)可通常在每秒約0.1cm至約0.001cm的範圍內。流率主要取決於所述多孔測試條。通常，所述多孔測試條係幾公分長，一般地為約3至8cm或更長。
在一實施例中，框率可經選擇以提供在潤濕鋒自更接近所述取樣區的所述暴露區之一第一末端前進至離所述取樣區較遠的所述暴露區之一第二末端的時間期間，獲取所述多孔測試條之所述暴露區的至少5個、諸如至少10個、諸如至少25個或甚至至少100個影像資料集合。
所述暴露區之所述第一末端至所述第二末端的距離可有利地為至少約1cm，諸如至少約2cm、諸如至少約3cm。
在一實施例中，框率可經選擇以提供在潤濕鋒自所述暴露區之第一末端前進至測試或控制區中之至少一者的時間期間，獲取所述多孔測試條之所述暴露區的至少5個、諸如至少10個、諸如至少25個或甚至至少100個影像資料集合。
所述暴露區之所述第一末端至測試或控制區中之至少一者的距離可有利地為至少約0.5cm，諸如至少約1cm、諸如至少約2cm、 諸如至少約3cm。
在一實施例中，所述視訊攝影機包括一像素感測器陣列，諸如一CMOS或一CDD，所述像素感測器陣列包括像素之一2維陣列。
所述攝影機之像素感測器之2維陣列在下文中被稱為N×M像素陣列。所述視訊攝影機有利地包括一像素陣列，所述像素陣列包括N像素之列及M像素之行。對於高解析度，通常期望所述像素陣列具有相對高的填充因數，諸如至少約50%、諸如至少約75%之填充因數。
影像感測器之填充因數係像素之光敏感性面積與像素之總面積的比，或對於不具微透鏡之像素，填充因數係判定為光二極體面積與總像素面積的比。
所述電腦系統可為單一電腦或資料通信的一組電腦。在一實施例中，所述電腦系統包括圍封在所述讀取器外殼中之電腦。在一實施例中，整個電腦系統被圍封在所述讀取器外殼中或圍封在連接至所述讀取器外殼之一外殼中。
在接收到表示像素資料集合之像素資料集合後，所述電腦系統有利地經組態用於儲存接收之像素資料集合。
像素資料包括每一像素之至少一個值。所述處理器可包括一演算法，所述演算法用於偵測及校正例如有缺陷像素值以補償雜訊或感測缺陷。在一實施例中，所述處理器經組態用於識別像素誤差且藉由用鄰近像素的均值替換經識別的像素誤差值來補償此等像素誤差。
像素值可為表示由像素感測到之總光強度的值(例如，收集到之光子的數目)。在一實施例中，像素值表示特定波長範圍(例如，綠光、藍光或紅光)之強度。
在一實施例中，所述攝影機包括複數個感光單元，其中所述感光單元中之每一者可表示一像素，或一組四個感光單元表示一像素。所述感光單元可例如包括濾光片，例如呈形成感光單元之拜耳陣列的彩色濾光片陣列之形式，其包括交替的紅綠濾光片列及綠藍濾光片列。每一組四個像素可例如形成一像素。
對於高解析度，像素值為像素之總光強度的值係較佳的。
在將在測試區及/或控制區處觀察到的共軛物之標記具有特定色彩(例如紅色)之情況下，所述處理器可使用此特定色彩(紅色)波長範圍之強度來執行對測試區及/或控制區處之像素值的單獨處理。由此，例如，對於定性判定及視情況亦對於例如用以發現液體樣本中之被分析物之濃度的定量判定兩者，控制標記及/或測試標記將極快地以高準確度顯露。
所述處理器經組態用於：處理表示複數個連續數位影像的像素資料集合，及基於各別像素之像素值的變化，所述處理器經組態用於計算沿著所述多孔測試條之所述暴露區之長度的潤濕進度。所述處理器可同時判定所述多孔測試條之潤濕是否在其整個寬度上完成或所述多孔測試條之一部分是否已被流體樣本繞過。
已發現，即使在樣本透明之情況下，在潤濕時，所述多孔測試條之光反射性質亦改變。因此，藉由判定光反射自一個影像至下一個影像之變化，可藉由所述側流測試系統以極高的準確度監測沿著所述多孔測試條之所述暴露區之長度的潤濕進度。
在一實施例中，所述視訊攝影機係相對於所述多孔測試條之長度配置，以使得所述視訊攝影機的列像素N及行像素M分別與至少在 所述暴露區中的所述多孔測試條之寬度及長度對準。由此，N像素之列及M像素之行定義與所述多孔測試條之長度對準的L像素之行，及與所述多孔測試條之寬度對準的N像素之列。因此，L像素之行表示沿著所述多孔測試條之長度的線，且W像素之列表示正交於所述多孔測試條之長度的線。
在一實施例中，已發現，所述電腦系統可選擇行L及列W，從而不需要所述攝影機之像素陣列與所述多孔測試條之寬度及長度對準。在此實施例中，所述處理器經組態用於判定所述攝影機像素陣列的沿著所述多孔測試條之長度對準的像素行的最佳擬合且用於將此等像素行定義為L像素之行，且所述處理器經組態用於判定所述攝影機像素陣列的正交於所述多孔測試條之長度對準的像素列的最佳擬合且用於將此等像素列定義為L像素之列。
在一實施例中，所述處理器經組態用於藉由一方法來定義所述像素感測器陣列之L像素之行及W像素之列，所述方法包括比較一像素資料集合之像素值且判定所述多孔測試條相對於所述攝影機之所述像素陣列的定向，以及定義與所述多孔測試條之所述長度對準的L像素之行及與所述多孔測試條之所述寬度對準的W像素之列。即使在所述筒被移動或未準確地定位之情況下，此實施例亦確保良好讀取。
所述處理器可利用所述多孔測試條之光反射性質相對於包圍所述讀取窗口的外殼之差異，且藉由發現值類似的鄰近像素及值不類似的鄰近像素，所述處理器可識別所述讀取窗口之寬度且由此識別所述多孔測試條之定向。
在一實施例中，所述處理器經組態用於藉由一方法來比較 一像素資料集合的像素值，所述方法包括：對於複數個攝影機像素列中的每一者，判定一平均或一均值攝影機列像素值，及判定具有高於或低於所述攝影機列像素值至少10%的像素值之像素，諸如判定具有高於或低於所述攝影機列像素值至少25%、高於或低於所述攝影機列像素值諸如至少25%、諸如至少50%、諸如至少100%、諸如至少200%的像素值之像素。
所述處理器不需要處理所有攝影機像素列之像素值。舉例而言，在一實施例中，所述處理器經組態用於針對每個第5至第20攝影機像素列判定一平均或一均值攝影機列像素值，且根據此攝影機列像素值，所述處理器外推所述多孔測試條的定向。
在一實施例中，所述處理器經組態用於判定所述複數個攝影機像素列中之每一者的第一像素及最後一個像素，所述像素的像素值高於或低於所述各別平均或均值攝影機列像素值至少10%，高於或低於所述各別平均或均值攝影機列像素值的諸如至少25%、諸如至少50%、諸如至少90%，高於所述各別平均或均值攝影機列像素值的諸如至少100%、諸如至少200%。所述處理器有利地經組態用於基於所述複數個攝影機像素列中之每一者的所述經判定的第一像素及最後一個像素之位置來判定所述多孔測試條之定向。所述處理器將識別所述複數個攝影機像素列中之每一者的第一像素及最後一個像素及其位置，且在許多此等位置沿著直線或曲線對準之情況下，此線會被識別為所述多孔測試條或所述讀取窗口及/或所述多孔測試條之所述暴露區的邊緣。
在一實施例中，所述側流筒包括一對準基準標記，所述對準基準標記的一反射率與包圍所述暴露區之所述外殼的反射率相差至少10%，諸如至少50%、諸如至少100%、諸如至少200%。所述處理器經組 態用於：判定收集反射自所述對準基準標記之光子的所述複數個攝影機像素列之像素，及基於收集反射自所述對準基準標記之光子的所述經判定像素之位置，所述處理器經組態用於判定所述多孔測試的定向。所述基準標記可有利地為不對稱標記以提供可易於判定所述側流筒相對於所述視訊攝影機之定向。在一實施例中，所述基準標記可包括沿著所述讀取區之邊緣的線或點線。所述基準標記可例如具有不同於包圍所述讀取窗口之區域中的所述筒外殼之色彩的色彩，且在處理中所應用的像素值可較佳為表示所述基準標記之色彩(諸如紅色)之強度的像素值。
已發現，所述處理器可經組態用於根據一個像素資料集合的像素值來定義L像素之行及W像素之列。替代地且為了提高準確度，所述處理器可經組態用於根據兩個或更多個像素資料集合來定義L像素之行及W像素之列。
在所述電腦系統包括表示包含所述讀取窗口之大小的所述側流筒之幾何形狀的資料之情況下，所述處理器可能夠以甚至更高的準確度來定義L像素之行及W像素之列，且供所述處理器處理所需的攝影機像素列之數目可相對低，諸如5至50個攝影機像素列、諸如10至40個攝影機像素列。
有利地，所述處理器經組態用於在例如藉由資料之即時串流而獲取所述系列數位影像之影像時連續地接收所述複數個連續數位影像之所述像素資料集合。由此，可使用網路攝影機且不需要攝影機暫時儲存資料。
在一實施例中，所述處理器經組態用於在一或多個批次的像素資料中接收所述複數個連續數位影像之所述像素資料集合。此實施例 可提供由資料傳輸導致的減小錯誤率。可需要此實施例以供驗證側流筒批次使用。
在一實施例中，表示一影像之每一像素資料集合包括複數個L*W像素中之每一者的一像素值。像素資料可包括分別針對紅色、藍色及綠色的子像素值，諸如表示強度之值。
在一實施例中，每一像素之此等子像素值中之一者表示像素值。在一實施例中，像素值為自子像素值導出的值，諸如子像素值之總和或子像素值之加權和。舉例而言，在希望提供對紅色之敏感度(例如，偵測紅色基準標記、紅色測試標記及/或紅色控制標記)之情況下，紅色的權重可高於其他色彩。
有利地，每一像素資料集合與一時間屬性相關聯，所述時間屬性表示所述系列影像之所述各別影像的一獲取時間。由此，所述處理器可比較選定像素的像素值與具有不同時間屬性之對應像素的像素值。
在一實施例中，所述系列圖框之每一像素資料集合與一相對時間屬性相關聯，所述相對時間屬性表示所述系列影像之所述各別影像的一相對獲取時間。
在一實施例中，所述系列圖框之每一像素資料集合與一實際時間屬性相關聯，所述實際時間屬性表示所述系列影像之所述各別影像的一實際獲取時間。
在一實施例中，所述系列圖框之一或多個像素資料集合與所述系列影像之各別影像的實際獲取時間相關聯。較佳地，表示一系列圖框之第一圖框的像素資料集合與實際獲取時間相關聯。剩餘像素資料集合中之一或多者中之每一者可有利地與表示相對於前一圖框(諸如一系列圖 框之第一圖框)的實際獲取時間之相對獲取時間的相對時間屬性相關聯。
在一實施例中，所述處理器經組態用於比較所述系列數位影像之像素資料集合中的兩個或更多集合之至少一個l、w像素的像素值以判定像素資料集合之時間屬性，其中l、w像素值資料相對於來自先前或後續像素資料集合之對應像素的l、w像素值不同。術語「w、l像素值」或「l、w像素值」」意謂在W像素之列及L像素之行之座標系中位置在l,w/w,l的像素之值。
藉由比較所述系列數位影像之像素資料集合中之兩個或更多個集合的至少一個l、w像素的像素值，所述處理器可判定在所述多孔測試條處的對應於l、w像素之位置(亦即，所述多孔測試條處的已反射由表示w、l像素之像素感測器捕獲之光子的位置)處光反射由於潤濕而改變的時間。
在一實施例中，所述處理器經組態用於計算所述系列數位影像之兩個或更多個像素資料集合的W、L個對準像素之選定列的平均或均值列像素值。片語「W個對準像素之列」用以意謂所定義的與所述多孔測試條之寬度對準的W像素之列，且片語「L個對準像素之行」用以意謂所定義的與所述多孔測試條之長度對準的L像素之行。
所述處理器較佳經進一步組態用於比較各別像素資料集合的W個對準像素之列的平均或均值列像素值以判定像素資料集合之時間屬性，其中W個對準像素之列的均值列像素值相對於先前或後續像素資料集合的W個對準像素之列的均值列像素值不同。
在一實施例中，所述處理器經組態用於自一先前或一後續像素資料集合之各別像素值減去一個像素資料集合之各別像素值，且判定 所述像素值中之任一者是否已改變，且若已改變，則判定變化已經發生的相關聯像素資料集合的時間屬性且較佳判定所述變化的像素位置。所述處理器可經進一步組態用於關聯像素變化之位置與所述側流筒處之位置且詳言之所述側流筒之所述讀取區，以判定潤濕進度。
所述處理器可有利地經組態用於自一後續像素資料集合之各別像素值減去一個像素資料集合之各別像素值，且判定所述像素值中之任一者是否已改變，且若已改變，則判定變化已經發生的相關聯像素資料集合的時間屬性，及所述側流筒處之有關位置且詳言之所述側流筒之所述讀取區。較佳地，所述處理器經組態用於在接收資料集合時的連續步驟中，自後續(較佳地，最近接收的)像素資料集合之各別像素值減去先前像素資料集合之各別像素值，且判定所述像素值中之任一者是否已改變，且若已改變，則判定變化已經發生的相關聯後續或最近像素資料集合的時間屬性，及所述側流筒處之有關位置且詳言之所述側流筒之所述讀取區，且由此判定潤濕進度。
同時，所述處理器可有利地經組態用於判定潤濕之品質，例如藉由判定一或多個有效性參數，諸如偵測潤濕在所述多孔測試條之整個寬度上是否完全、所述多孔測試條之一區段是否已被繞過、所述多孔測試條之一區段或一部分是否已由液體樣本浸沒、沿著所述多孔測試條之遷移是否已不均質或不均勻及/或具有可能影響測試運行之有效性的其他特徵。所述電腦系統可包括針對有效性參數中之一或多者中之每一者的臨限值，且所述處理器可判定一或多個有效性參數是否不滿足所述臨限值。
在一實施例中，所述處理器經組態用於選擇W像素之列中的一或多者中之每一者的像素之一子組，所述像素子組被稱為'W像素。 有利地選擇'W像素之子組以對應於所述暴露區處的所述多孔測試條之寬度，亦即'W像素包括經配置以收集反射自所述暴露區處的所述多孔測試條之光子的像素。為了更高的準確度，對應於鄰近於所述暴露區處的所述多孔測試條之邊緣的區域之列(亦即，經配置用於收集反射自鄰近於所述暴露區處的所述多孔測試條之邊緣的區域之光子)的許多W像素可自'W像素之子組排除。
以相同方式，所述處理器可經組態用於選擇L像素之行中的一或多者中之每一者的像素之一子組，所述像素子組被稱為'L像素。有利地選擇'L像素之子組以對應於所述暴露區處的所述多孔測試條之長度，亦即行W像素之'L像素包括經配置以收集反射自所述暴露區處的所述多孔測試條之光子的像素。為了更高的準確度，對應於鄰近於所述暴露區處的所述多孔測試條之頂部或底部邊緣的區域之行(亦即，經配置用於收集反射自鄰近於所述暴露區處的所述多孔測試條之頂部或底部邊緣的區域之光子)的許多L像素可自'L像素之子組排除。
在一實施例中，所述處理器經組態用於判定包括一子陣列之一多孔區像素陣列，所述子陣列具有與所述多孔測試條之所述長度對準的L像素之行及與所述多孔測試條之所述寬度對準的W像素之列，所述多孔區像素陣列包括與所述多孔測試條之所述長度對準的L'像素之行及與所述多孔測試條之所述寬度對準的W'像素之列。
在一實施例中，所述多孔區像素陣列包括經配置用於收集反射自所述暴露區中的所述多孔測試條之光子的實質上所有像素。
在一實施例中，所述多孔區像素陣列僅包括經配置用於收集反射自所述暴露區中的所述多孔測試條之光子的像素中的一些，經配置 用於收集反射自所述多孔測試條之光子的像素的諸如約10%至99%、諸如約20%至約90%、諸如約30%至約80%。
有利地，所述多孔區像素陣列包括小於10%、較佳小於5%、更佳小於2%的未經配置用於收集反射自所述多孔測試條之光子的像素。
在一實施例中，所述處理器經組態用於自至少一個像素資料集合來至少判定所述多孔區像素陣列的W'像素之複數個列。較佳地，所述處理器經組態用於自至少一個像素資料集合來判定至少50%、諸如至少80%、諸如實質上整個的多孔區像素陣列。
藉由程式化所述處理器以判定所述多孔區像素陣列且執行像素值的比較以用於判定如上文所揭示的潤濕進度及/或潤濕參數，所得驗證及/或判定甚至可以更精確且甚至可以更快地做出判定。
在一實施例中，所述處理器經組態用於自一系列圖框的2個或更多個像素資料集合(諸如至少5個像素資料集合、諸如8至50個像素資料集合、諸如10至25個像素資料集合)來判定所述多孔區像素陣列。
在一實施例中，所述處理器經組態用於自一個單個像素資料集合來判定所述多孔區像素陣列。
在一實施例中，用於執行一或多個判定的所述至少一個像素資料集合包括在潤濕所述取樣區之前或在完全潤濕所述多孔測試條之前所獲取的影像之像素資料集合。
在一實施例中，用於執行一或多個判定的所述至少一個像素資料集合包括在所述暴露區中之所述多孔測試條已完全潤濕之後所獲取的影像之像素資料集合。
在一實施例中，所述處理器經組態用於藉由一組態來判定所述多孔區像素陣列，所述組態包括判定一平均或一均值列W像素值及判定具有高於或低於關於所述平均或均值列W像素值之一預選擇臨限值的像素值之所述W列的像素。所述預選擇臨限值可自使用者獲取及/或由所述電腦系統儲存。所述臨限值可為例如所述處理器經組態用於判定所述W列的具有高於或低於所述列W像素值至少10%的像素之像素，諸如判定具有高於或低於所述列W像素值至少25%(高於或低於所述平均或均值列W像素值諸如至少25%、諸如至少50%、諸如至少100%、諸如至少200%)的像素值之像素。
術語「列W像素值」意謂平均或均值列W像素值，除非另外規定。
在所述多孔測試條反射的用於強度值之光波的強度低於包圍所述讀取窗口的所述側流筒外殼之材料的情況下，所述處理器會判定低於所述臨限值的值，反之亦然。在包圍所述讀取窗口的所述側流筒外殼之材料具有反射性質不同的不同區域之情況下，使用此等區域之平均值來選擇臨限值。
在一實施例中，所述處理器經組態用於比較W像素列的像素值與所述列的列W像素值(針對複數個W像素列重複此程序)，及判定具有高於或低於各別列W像素值的像素值之各別W像素列的像素，例如判定具有高於或低於各別列W像素值至少10%的像素值之W像素列的像素。
在一實施例中，所述處理器經組態用於判定具有高於或低於所述預選擇臨限值的像素值之複數個W像素列中之每一者的第一像素及最後一個像素。有利地，所述處理器經進一步組態用於基於所述複數個W 像素列中之每一者的所述經判定第一像素及最後一個像素之位置來至少判定所述多孔區像素陣列的W'像素之複數個列。所述處理器可例如經組態用於判定至少50%、諸如至少80%、諸如實質上整個的多孔區像素陣列。
在一實施例中，所述側流筒包括暴露區基準標記，且所述處理器經組態用於至少部分地基於來自所述暴露區基準標記之反射來判定所述多孔區像素陣列。
在一實施例中，所述側流筒包括一暴露區基準標記，所述暴露區基準標記具有一與包圍所述暴露區之所述外殼的反射率相差至少100%、諸如至少200%的反射率。所述處理器有利地經組態用於：判定收集反射自所述暴露區基準標記之光子的所述複數個列W像素之像素，及基於收集反射自所述暴露區基準標記之光子的所述經判定像素之位置，判定所述多孔區像素陣列。
藉由使用具有此暴露區基準標記之側流筒，不管所述多孔測試條之反射如何，所述處理器可以高準確度判定所述多孔區像素陣列。在所述電腦系統包括表示所述暴露區基準標記與所述暴露區之間的距離之資料的情況下，使用相對低的電腦電力量可極快地判定所述多孔區像素陣列。
所述暴露區基準標記及上述對準標記可為相同或不同的標記。
在一實施例中，所述處理器經組態用於藉由一組態來判定所述多孔區像素陣列，所述組態包括判定一平均或一均值行L像素值及判定所述L像素行的具有高於或低於如上所述的用於列W像素值之判定的一預選擇臨限值之像素值的像素。
在一實施例中，所述臨限值可為所述處理器經組態用於判定所述行的具有高於或低於所述行L像素值至少10%的像素之像素，諸如判定具有高於或低於所述列W像素值至少25%、高於或低於所述平均或均值行L像素值諸如至少25%、諸如至少50%、諸如至少100%、諸如至少200%的像素值之像素。
術語「行L像素值」意謂平均或均值行L像素值，除非另外規定。
在所述多孔測試條反射的用於強度值之光波的強度低於包圍所述讀取窗口的所述側流筒外殼之材料的情況下，所述處理器會判定低於所述臨限值的值，反之亦然。在包圍所述讀取窗口的所述側流筒外殼之材料具有反射性質不同的不同區域之情況下，使用此等區域之平均值來選擇臨限值。
在一實施例中，所述處理器經組態用於比較L像素行的像素值與所述行的行L像素值(針對複數個L像素行重複此程序)，及判定各別L像素行的具有高於或低於各別行L像素值的像素值之像素，例如判定L像素行的具有高於或低於各別行L像素值至少10%的像素值之像素。
在一實施例中，所述處理器經組態用於：判定關於所述行L像素值具有高於或低於臨限值的像素值之複數個L像素行中之每一者的第一像素及最後一個像素，及基於所述複數個L像素行中之每一者的所述經判定第一像素及最後一個像素之位置，至少判定所述多孔區像素陣列的L'像素之所述複數個列，較佳判定至少50%、諸如至少80%、諸如實質上整個的多孔區像素陣列。
在一實施例中，所述側流筒包括一暴露區基準標記，所述 暴露區基準標記具有一與包圍所述暴露區之所述外殼的反射率相差至少100%、諸如至少200%的反射率，且所述處理器經組態用於：判定收集反射自所述暴露區基準標記之光子的L像素之複數個行之像素，及基於收集反射自所述暴露區基準標記之光子的所述經判定像素之位置，判定所述多孔區像素陣列。
在一實施例中，所述處理器經組態用於自複數個列W'像素值中之每一者導出一導出列W'像素值。藉由任何數學方法且較佳藉由使得各別列W'像素值之間的可能差增大的方法來導出所述導出列W'像素值。
在一實施例中，所述處理器經組態用於藉由判定所述列W'像素值之一均值或藉由判定所述列W'像素值之一平均值來導出一導出列W'像素值，視情況省略更接近所述多孔區像素陣列之邊緣的像素之許多像素值。
在一實施例中，所述處理器經組態用於藉由將W'個像素之值彼此相乘來導出一導出列W'像素值。
在一實施例中，所述處理器經組態用於藉由使更接近列之中間的許多W'個像素之值權重高於更接近所述多孔區像素陣列之邊緣的'W個像素來導出一導出列W'像素值。
在一實施例中，所述處理器經組態用於：針對W'像素之一或多個列，比較複數個像素資料集合之對應W'列的導出列W'像素值，自一個像素資料集合至一下一個像素資料集合識別相差超出一臨限值的對應W'列之導出列W'像素值，及針對每一經識別之導出列W'像素值，判定所述下一個像素資料集合之時間屬性且較佳識別W'像素之所述列的位置。
由此，所述側流測試系統可以極高的準確度來判定所述多孔測試條之所述暴露區的選定區域被潤濕的時間。
可藉由比較如上所述的W對準像素之列的平均或均值列像素值以執行上文所描述的對多孔測試條潤濕之判定來處理所述導出列W'像素值。
在一實施例中，所述處理器經組態用於：針對W'像素之許多ni至nj列中之每一者，比較複數個像素資料集合的對應W'列之導出列W'像素值，自一個像素資料集合至一下一個像素資料集合識別相差超出一臨限值的對應W'列之導出列W'像素值，且對於每一經識別之導出列W'像素值，判定W'像素之所述列的位置且視情況判定所述下一個像素資料集合的時間屬性。
W'像素之ni至nj列之i及j數字可由使用者選擇或經預程式化。較佳地，j減去i為至少5，較佳至少10、更佳至少20。「i」可為1(第一列)或其可具有更大數字，諸如5或10。
由此，所述側流測試系統可判定潤濕進度及/或潤濕鋒之速度(流率)。
術語「潤濕鋒」」意謂液體樣本在其沿著所述暴露區中之所述多孔測試條遷移時的前鋒。
藉由處理複數個像素資料集合的對應W'列之導出列W'像素值，所述側流測試系統可經組態用於判定潤濕進度及/或潤濕鋒之速度(流率)，以及判定潤濕之一或多個品質參數，例如隨潤濕鋒而變的流率。
在一實施例中，所述處理器經組態用於處理複數個像素資 料集合的對應W'列之導出列W'像素值以由此判定潤濕之品質，例如藉由判定一或多個有效性參數，諸如偵測潤濕在所述多孔測試條之整個寬度上是否完全、所述多孔測試條之一區段是否已被繞過、所述多孔測試條之一區段或一部分是否已由液體樣本浸沒、沿著所述多孔測試條之遷移是否已不均質或不均勻及/或具有可能影響測試運行之有效性的其他特徵。所述電腦系統可包括針對有效性參數中之一或多者中之每一者的臨限值，且所述處理器可判定一或多個有效性參數是否不滿足所述臨限值。
在一實施例中，所述處理器經組態用於將一像素資料集合之所述複數個W'列中之每一者的導出列W'像素值彼此比較，以判定所述導出列W'像素值沿著W'像素之所述ni至nj列自一個列至下一個列是否不同。所述處理器有利地經組態用於針對一下一個像素資料集合重複所述處理。由此，所述處理器可判定潤濕進度及/或上述品質參數中之一或多者。詳言之，所述處理器可判定隨各別像素資料集合之屬性而變的潤濕鋒之位置。
在一實施例中，所述處理器經組態用於：自一先前或一下一個像素資料集合之對應值減去一像素資料集合之一值，及判定改變已超出一臨限值的像素值及/或導出像素值。
在一實施例中，所述處理器經組態用於自先前或下一個像素資料集合之對應像素減去像素資料集合的多孔區像素陣列像素之值，及判定改變已超出一臨限值的所述多孔區像素陣列之像素值及/或導出像素值。
所述處理器可有利地經組態用於：自複數個列W'像素值中之每一者導出一導出列W'像素值且自一先前或一下一個像素資料集合減 去一像素資料集合，及判定已改變的導出列W'像素值，且較佳判定具有已改變之導出列W'像素值之所述像素W'列的位置及所述像素資料集合或所述下一個像素資料集合的時間屬性。
由此，所述處理器可使用相對低的電腦處理能力以高準確度判定潤濕進度及/或潤濕品質參數。
歸因於極快的處理，處理可即時地執行，且因此，測試運行中之任何疵點或錯誤可立即被發現，且測試運行可視情況立即終止，由此為使用者節約時間。
在一實施例中，所述處理器經組態用於：判定包括改變已超出一臨限值之像素值的列，及判定包括具有改變之像素值之像素的所述像素W'列或所述像素W列的位置及所述像素資料集合或所述下一個像素資料集合的時間屬性。
在一實施例中，所述處理器經組態用於自包括具有改變之像素值之像素的列導出一導出列W'像素值或一導出列像素W像素值。由此，所述處理器不需要對值的改變未超出臨限值之像素的列使用處理能力。
如上文所提及，所述多孔測試條通常包括用於捕捉經標記顆粒或用於捕捉已被標記之目標被分析物的固定化捕捉分子，且其中標記可以光學方式偵測到。
有利地，所述處理器經組態用於判定一導出列W'像素值或一導出列像素W像素值是否表示一控制標記，例如藉由顯露一列W'像素值與一或多個其他導出列W'像素值相差是否超出一臨限值。
在一實施例中，為了判定控制標記(經標記顆粒已捕捉在 其中)所應用的像素值有利地為包括標記之波長之光的強度之值。因此，在標記主要包括紅光之情況下，所應用的值有利地為表示紅光之強度的值。
在一實施例中，所述處理器經組態用於判定一導出列W'像素值或一導出列像素W像素值是否表示一陽性標記，例如藉由顯露一列W'像素值與一或多個其他導出列W'像素值相差是否超出一臨限值。
在一實施例中，為了判定陽性標記(經標記被分析物已捕捉到)所應用的像素值有利地為包括標記之波長之光的強度之值。因此，在標記主要包括紅光之情況下，所應用的值有利地為表示紅光之強度的值。
一般而言，所述側流測試系統極其穩固且對入射光不敏感，尤其在減去各別像素資料集合之像素值，由此移除恆定入射光之任何潛在影響的情況下。
然而，在一些情形中，可能希望補償入射光。
所述處理器因此可經組態用於根據由入射光造成之雜訊對所述像素值及/或像素列值進行雜訊校正。雜訊校正在一實施例中可包括所述處理器經組態用於：對在所述多孔區像素陣列外的列之像素之像素值求平均以獲得一列像素參考值，及用所述列像素參考值來補償所述列像素值，所述補償例如藉由將一導出列像素值判定為一相對列像素值除以所述列像素參考值及認為所述導出值係經雜訊校正的列像素值。
在一實施例中，所述照明配置經組態用於提供閃光照明。所述閃光照明的閃光率可較佳與所述框率協調，較佳以使得所述照明配置經組態用於發射在時間上與每一影像之所述獲取協調的一閃光。
在一實施例中，所述處理器經組態用於放棄模糊影像之像素資料集合。所述處理器可經組態用於放棄模糊超出一預選擇臨限值的影像之像素資料集合。
用於偵測模糊影像之演算法係熟知的且可應用。舉例而言，偵測模糊影像可如Hanghang Tong等人之網際網路公開案「Blur Detection for Digital Images Using Wavelet Transform」(https：//www.cs.cmu.edu/~htong/pdf/ICME04_tong.pdf)中所描述。
然而，本發明主要針對側流筒具有僅一個多孔測試條之側流測試系統進行描述，但應理解，側流筒可具有兩個或更多個多孔測試條。兩個或更多個多孔測試條及其各自的暴露區可以任何幾何組態來配置。有利地，兩個或更多個多孔測試條係平行地配置或配置成相對於彼此具有至多45度、諸如至多30度之角。要點係暴露區在攝影機之視場內。替代地，側流測試系統可具有兩個或更多個攝影機。
在兩個或更多個暴露區或各別多孔測試條在攝影機之視場內(此通常係較佳的)的情況下，所述處理器經組態用於將每一影像分段成包括各別暴露區之影像的區段且如上所述地處理所述影像及所述各別影像的像素資料集合。兩個或更多個暴露區之影像被稱為群組影像。此等群組影像之像素資料被稱為像素資料群組集合。
在一實施例中，所述側流筒包括兩個或更多個多孔測試條，且所述筒包括在其遠端部分處位於所述各別多孔測試條中之每一者中以暴露各別多孔測試條的至少一暴露區的至少一個讀取窗口。每一暴露區具有一長度及一寬度。所述兩個或更多個多孔測試條中之每一者具有一取樣區，所述取樣區可為一共用取樣區或個別取樣區。所述視訊攝影機經組 態用於獲取包括所述暴露區中之每一者的所述系列的數位群組影像。所述讀取器(例如攝影機)經組態用於傳輸呈像素資料群組集合之形式的每一群組影像。所述處理器經組態用於接收及儲存所述複數個連續數位影像之所述像素資料群組集合且用於將像素資料群組集合分成表示各別暴露區之影像的像素資料集合。
在一實施例中，所述像素資料群組集合各自包括一群組像素感測器陣列，且所述處理器經組態用於定義一群組像素資料集合之所述群組像素感測器陣列的L像素之群組行及W像素之群組列，且用於將L像素之所述群組行及W像素之所述群組列分成關聯至所述各別多孔測試條中之每一者的像素感測器陣列，從而提供每一像素感測器陣列包括與所述多孔測試條之所述長度對準的L像素之行及與所述多孔測試條之所述寬度對準的W像素之列。由此，像素資料群組集合可被分成表示各別暴露區之影像的像素資料集合。
在一實施例中，所述處理器經預程式化以將影像分段且將像素資料群組集合分成預定義的像素資料集合。
在一實施例中，所述側流筒包括可由攝影機以光學方式偵測的分割基準標記，且所述處理器可判定所述分割基準標記且使用此分割基準標記以用於將像素資料群組集合分成像素資料集合。
包含範圍及較佳範圍的本發明之所有特徵可在本發明之範疇內以各種方式組合，除非有特殊原因不能組合此等特徵。
圖1中所示之側流測試系統包括具有讀取器外殼之光學讀取器1、未示出側流筒及電腦系統3。光學讀取器1包括用於插入側流筒且圍封在外殼中之狹縫2，所述光學讀取器包括未示出視訊攝影機，所述視訊 攝影機經調適用於在筒經插入至狹縫2中時獲取筒的暴露區之一系列數位影像且較佳地以即時串流將表示所獲取影像的像素資料集合傳輸至電腦系統3。電腦系統3在此實施例中在讀取器外殼外，且包括用於向使用者即時地顯示測試結果之判定的螢幕3a。
圖2中所示之側流測試系統包括具有讀取器外殼11a之光學讀取器11、側流筒17及電腦系統13。光學讀取器11包括狹縫及支撐元件16a、16b。側流筒17係插入至狹縫中且由支撐元件16a、16b固持在固定位置中。光學讀取器11包括視訊攝影機14及照明配置15。照明配置15經調適用於照明側流筒17之多孔測試條的未示出暴露區，且視訊攝影機14經組態用於獲取包括多孔測試條之暴露區的一系列數位影像且用於將呈一像素資料集合之形式的每一數位影像傳輸至電腦系統13。讀取器系統進一步包括用於操作攝影機14及照明配置15之電子設備18。電子設備18較佳由電腦系統13來控制。在所展示實施例中，電腦系統13位於光學讀取器11的外殼11a內部。電腦系統與諸如pc的外部電腦13a進行無線資料通信，以用於經由外部電腦處之介面接收指令且用於向使用者即時地傳輸測試結果之判定以在螢幕13b上移位。
圖3a中所示之多孔測試條係用於側流筒之典型多孔測試條。
多孔測試條自其近端朝向其遠端包括：取樣墊21，其配置在取樣區；共軛物墊22，其具有經標記顆粒；多孔隔膜23(例如由硝化纖維素製成)，其攜載測試區25及控制區24；以及包括吸附墊26之流體儲集器。所有墊及隔膜可有利地由一未示出襯底支撐。各種區墊可如上所述。
在圖3b中所示之多孔測試條之實施例中，多孔測試條與圖3a之多孔測試條的不同之處在於，測試區25a及控制區24a經定位以使得當測試係陽性且以光學方式標記之分子/顆粒在兩個區中被捕捉時，所述區會展示十字，而當測試係陰性或控制區未被啟動時，在所述區中會展示線(減號)或什麼也沒有。
圖4a中所示之側流筒包括圍封多孔測試條的外殼31a、至取樣區之進口開口32a及在遠端部分處在多孔測試條中以暴露所述多孔測試條之暴露區的讀取窗口33a。所述多孔測試條可例如如圖3a或圖3b中所示。虛線圓圈34說明視訊攝影機之視場。所述視場經調適以包括暴露區，且較佳地，所述視場略微較大，此係因為讀取窗口或筒可變化。
圖4b中所示之側流筒包括圍封3個多孔測試條之外殼31b，每一多孔測試條經配置以在各別讀取窗口33b、33b'及33b"中具有暴露區。外殼31b包括至各別多孔測試條之取樣區的三個進口開口32b、32b'及32b"。在此實施例中，多孔測試條係實質上平行地配置。
圖4c中所示之側流筒包括圍封3個多孔測試條之外殼31c，每一多孔測試條經配置以在各別讀取窗口33c、33c'及33c"中具有暴露區。外殼31b包括至各別多孔測試條之取樣區的一個共用進口開口32c'。在此實施例中，多孔測試條經配置相對於彼此成角度。虛線場34c說明用於獲取一系列群組影像之視訊攝影機之視場。虛線35說明用於將如上所述之影像分段的分段線。
圖4a、圖4b或圖4c之側流筒可包括如上所述之一或多個基準標記。
圖5展示隨沿著水平位置的行之位置而變的行之平均值。線 41說明所有像素行的平均值。虛線42說明像素行的均值(截止均值)。曲線43展示隨像素行之水平位置而變的行之平均值減去截止均值。可以看出，清楚地識別出多孔測試條之暴露區之邊緣。
圖6為展示在先前像素資料集合之像素值已自各別像素資料集合之像素值減去情況下的來自此等各別像素資料集合之經判定列'W像素值變化的曲線圖。
應注意，用於此實例中之多孔測試條的乾燥硝化纖維素的反射性比濕潤硝化纖維素的反射性強。因此，當硝化纖維素之多孔測試條被潤濕時，反射會減少。
每一曲線51、52、53係自像素資料集合之值獲得，其中先前像素資料之值已被減去。具有最低值(其可能為負值)的列之所得值已被平均以獲得相對於像素資料集合的列'W像素值變化，且已對所有像素資料集合重複此處理。僅列'W像素值變化中的一些已標繪，即前6個列'W像素值變化51及顯露控制標記52及測試標記53的列'W像素值變化。
可以看出，指示潤濕鋒的列'W像素值變化中之每一者的底部點在同一水平上，此係所述多孔測試條已在其整個寬度上潤濕的明確指示。
圖7為在先前像素資料集合之像素值已自各別像素資料集合之像素值減去情況下的來自此等各別像素資料集合之經判定列'W像素值變化的另一曲線圖。此處，指示潤濕鋒的列'W像素值變化51a、51b中之每一者的底部點不在同一水平上。可以看出，列'W像素值變化51b中的一些之值明顯高於列'W像素值變化51a的其他值。此指示所述多孔測試條之一區段未完全潤濕，但已至少部分地繞過，且測試運行因此無效。亦可以 看出，未發現測試標記。
圖8為經判定流率隨暴露區中之多孔測試條之長度位置而變的一實例的曲線圖。可以看出，流率沿著所述多孔測試條之長度略微減小。對於一些多孔測試條，此減小可為可接受的，尤其在多孔測試條相對長的情況下。對於其他多孔測試條，減小的流率可指示施加至取樣區之液體樣本的量不足。
圖9展示經判定流率隨暴露區中之多孔測試條之長度位置而變的另一實例的曲線圖。此處，可以看出流率似乎在所述多孔測試條之第一長度之後急劇減小，此後流率變得實質上恆定。此可指示過多液體樣本已施加至取樣區，從而導致所述多孔測試條之第一長度的浸沒。
圖10展示經判定流率隨暴露區中之多孔測試條之長度位置而變的另一實例的曲線圖。此處，可以看出，所述多孔測試條之長度位置處的流率突然下降，且在此後再次升高至正常。此可指示所述多孔測試條在所指示位置處受損。
圖11中所示之程序圖說明側流測試系統之一實施例可經組態用於執行的一系列程序步驟之一實例。
程序圖中所列出之系列步驟中的第一步驟包括所述電腦系統接收與時間屬性t'n相關聯的像素資料集合n。「n」意謂為整數的編號，所述編號可為「1」以指示像素資料第一集合或所述編號可為更高整數，諸如2、3或更高。具有編號n之像素資料集合在此處被指定為用於判定多孔區像素陣列L'、W'之像素資料集合。當此編號經判定時，所所述視訊攝影機與所述暴露區中之所述多孔測試條之間的相對定向將為所述電腦系統所知，且可對各別系列影像之所有像素資料集合應用用於像素資料集合n 的多孔區像素陣列L'、W'之判定。
如程序圖中所提及，所述電腦系統之所述處理器經程式化用於判定所述視訊攝影機與所述多孔測試條之間的相對定向，用於定義L像素之行及W像素之列且用於藉由一方法來處理許多W像素之列的值，所述方法包括判定值與各別列W值(平均值或均值)相差超出一臨限值的每一列之第一像素及最後一個像素、判定分別沿著所述第一像素及最後一個像素沿著一邊界對準之像素的最佳擬合及如上所述地判定多孔取代像素陣列L'、W'。
上述步驟為程式化所述電腦系統以用於判定多孔區像素陣列L'、W'之一實例。
圖11之程序圖中之下一步驟包括所述處理器經組態用於針對下一個像素資料集合導出一個像素資料集合的像素資料之X'列中之至少一者的導出列值且用於比較對應列之間的變化以找到潤濕鋒及潤濕時間。
在所述實例中，所述處理器對像素資料集合n及像素資料集合n+1執行此步驟。應理解，所述處理器可對像素資料集合、較佳地具有非常接近的時間屬性的影像、較佳地後續影像之像素資料集合中之任一者執行此程序。
藉由比較來自對應列的導出列W'像素值與各別時間屬性t'n及t'n+1及識別超出臨限值的變化，所述電腦系統可將值的變化之位置識別為潤濕鋒且時間屬性可指示潤濕已達到此位置的時間。
藉由針對所述系列的連續影像之像素資料集合重複此處理，所述處理器可判定隨潤濕鋒之位置而變的潤濕速率，且如在上文之實例中所見，所述電腦系統可進一步判定所述多孔測試條是否被正確地潤濕 或錯誤是否已出現。
圖12之程序圖說明一系列程序步驟之實例，側流測試系統之一實施例可經組態用於執行所述程序步驟，且程序係基於在判定導出列值之前自後續影像動像素值抽取一個影像的像素值。
圖12中所說明之程序包括接收與時間屬性t'n相關聯的像素資料集合n、接收在時間t'n+1所獲取的像素資料後續集合n+1，及自像素資料集合n+1減去像素資料集合n且由此識別具有時間屬性t'n+1變化具有時間屬性t'n+1的已改變像素。
所述處理器經組態用於在此後識別像素值改變超出一臨限值的像素之列，且視情況用於自經識別列來判定列W'像素(或W像素)值。
基於具有已改變像素或其列W'像素值之列，所述處理器可經組態用於將已改變像素或已改變像素列的列位置識別為潤濕鋒且將時間屬性t'n+1識別為所述列位置處的潤濕時間。
11:光學閱讀機
11a:閱讀機外殼
13:電腦系統
13a:外部電腦
13b:螢幕
14:視訊攝影機
15:照明配置
16a:支撐元件
16b:支撐元件
17:側流筒
18:電子設備

Claims (4)

  1. 一種側流測試系統，其包括一光學讀取器、一側流筒及一電腦系統，所述側流筒具有一近端部分及一遠端部分且包括一多孔測試條、一取樣區、一條長度以及一支撐所述多孔測試條的筒外殼，其中所述筒外殼具有一用於施加液體至所述取樣區之進口開口，及在其遠端部分處在所述多孔測試條中以暴露所述多孔測試條之至少一暴露區的至少一個讀取窗口，所述暴露區具有一長度及一寬度，所述暴露區具有遠離所述取樣區之至少一部分；其中所述光學讀取器包括一讀取器外殼及一狹縫，所述狹縫用於至少將所述筒之所述遠端部分插入至所述讀取器外殼中，所述光學讀取器進一步具有：一照明配置，其經組態以在所述筒經插入至所述讀取器外殼的所述狹縫中時，照明所述多孔測試條的所述至少一個暴露區；及一視訊攝影機，其經組態用於獲取包括所述多孔測試條之所述暴露區的一系列數位影像，其中所述光學讀取器經組態用於傳輸呈一像素資料集合之形式的每一數位影像；其中所述電腦系統包括一儲存媒體及一處理器，所述處理器經組態用於接收表示所述複數個連續數位影像之所述像素資料集合且用於基於所述像素資料集合來判定沿著所述多孔測試條之所述暴露區的所述長度的潤濕進度；且其中所述處理器經組態用於根據由入射光造成之雜訊對所述像素資料集合之像素值及/或像素列值進行雜訊校正，所述雜訊校正包括所述處理器經組態用於：對在所述多孔測試條之一多孔區像素陣列外的列之像素 之像素值求平均以獲得一列像素參考值，及用所述列像素參考值來補償所述列像素值，所述補償藉由將一導出列像素值判定為所述多孔區像素陣列之列像素值除以所述列像素參考值及認為所述導出列像素值係經雜訊校正的列像素值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中所述處理器經組態以放棄模糊影像之像素資料集合。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中所述側流筒包括兩個或更多個多孔測試條，所述筒包括在其遠端部分處位於所述各別多孔測試條中之每一者中以暴露所述各別多孔測試條的至少一暴露區的至少一個讀取窗口，每一暴露區具有一長度及一寬度，所述兩個或更多個多孔測試條中之每一者具有一取樣區，所述取樣區係一共用取樣區及個別取樣區中之一者，所述視訊攝影機經組態用於獲取包括所述暴露區中之每一者的所述系列數位群組影像，且其中所述讀取器經組態以傳輸呈一像素資料群組集合之形式的每一群組影像，所述處理器經組態以接收及儲存所述複數個連續數位影像之所述像素資料群組集合且將所述像素資料群組集合分成表示所述各別暴露區之影像的像素資料集合。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之系統，其中所述像素資料群組集合各自包括一群組像素感測器陣列，所述處理器經組態以：定義一群組像素資料集合之所述群組像素感測器陣列的L像素之群組行及W像素之群組列，且將L像素之所述群組行及W像素之所述群組列分成關聯至所述各別多孔測 試條中之每一者的像素感測器陣列，每一像素感測器陣列包括與所述多孔測試條之所述長度對準的L像素之行及與所述多孔測試條之所述寬度對準的W像素之列。
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