用于执行基于颜色形成反应的分析测量的方法和设备与流程

文档序号:21007987发布日期:2020-06-05 23:18阅读:417来源:国知局
用于执行基于颜色形成反应的分析测量的方法和设备与流程

本发明总体上涉及一种用于评估用于执行基于颜色形成反应的分析测量的移动设备的适用性的方法,该移动设备具有至少一个相机。本发明进一步涉及一种用于执行基于颜色形成反应的分析测量的方法、一种计算机程序、以及一种用于执行基于颜色形成反应的分析测量的移动设备,以及一种用于执行分析测量的套件(kit)。这种方法、设备或应用特别地用于确定血糖浓度。然而,原则上可替代地或附加地,一个或多个其他种类的分析物的确定也是可能的,特别是一种或多种代谢物的确定。



背景技术:

用于确定体液(例如,血液、尿液、间质液和唾液)中的一种或多种分析物的多个不同的设备和方法从现有技术中已知。在不缩窄范围的情况下,将具体地关于血糖测量来描述本发明。然而,应注意的是,本发明还可以用于使用测试元件的其他类型的分析测量。

在本领域中已知若干个测试元件,该测试元件包括至少一个测试化学品(也被称为测试试剂),该测试化学品在待检测的至少一种分析物的存在下经历显色反应。例如在j.hönes等人的diabetestechnologyandtherapeutics,vol.10,supplement1,2008,pp.10-26中描述了关于也可以在本发明范围内使用的测试元件和试剂的一些基本原理。

在基于颜色形成反应的分析测量中,一个技术挑战在于评估由于检测反应而引起的颜色改变。除了使用诸如手持式血糖仪之类的专用分析设备之外,近年来,诸如智能电话和便携式计算机之类的通用电子设备的使用也变得越来越流行。

因此,wo2012/131386a1公开了一种用于执行化验的测试装置,该测试装置包括:容纳试剂的容器,该试剂通过产生颜色或图案变化而对所应用的测试样本具有反应性;便携式设备,例如移动电话或膝上型电脑,其包括处理器和图像捕获设备,其中该处理器被配置成处理由图像捕获设备捕获的数据,并且输出针对所应用的测试样本的测试结果。

类似地,wo2014/025415a2公开了一种用于执行生物材料的基于颜色的反应测试的方法和设备。该方法包括:在自动校准的环境内捕获并且解释未曝光的和稍后曝光的仪器的数字图像。该仪器包括唯一标识(uid)标签、提供用于图像颜色校准的标准颜色样本的参考色带(rcb)、以及化学测试垫(ctp)的若干个特定于测试的序列。该方法进一步包括:定位该图像中的仪器,提取uid,提取rcb,以及定位每个图像中的多个ctp。该方法进一步降低了ctp中的图像噪声,并且根据在rcb上执行的照明测量来自动校准该图像。该方法进一步通过将ctp图像的颜色与制造商解释颜色图表(micc)中的颜色进行比较来确定测试结果。该方法以图形或定量模式示出了这些结果。

ep1801568a1公开了一种用于测量生物流体样本中的分析物浓度的测试条和方法。该方法涉及将相机定位在测试条处,以用于以图案方式检测颜色指示器和参考颜色区域。针对相机与该条之间的相对位置来确定测量值,并且将该测量值与期望值区域进行比较。在测量值与期望值之间的偏移期间,移动该相机以减少相对于该条的偏移。指派给指示器的图像区域位于由相机检测到的彩色图像中。通过比较值来确定样本中的分析物浓度。

ep1963828b1公开了一种用于测量生物流体样本中包含的至少一种分析物的浓度的方法:a)其中,制备测试条,该测试条具有至少一个测试点、至少一个时间指示器、以及包括白色和/或颜色标度(colorscale)的至少一个参考颜色范围;b)其中,使流体样本与测试点和时间指示器接触;c)其中,将颜色指示器布置在测试点处作为分析物浓度的函数;d)其中,时间指示器的颜色作为已使流体与测试点接触的持续时间的函数而改变,并且独立于至少一种分析物的浓度;e)其中,将相机定位在测试条上;f)其中,确定相机与测试条之间的相对位置的至少一个测量值,并且将该测量值与标称值范围进行比较;g)其中,如果测量值与标称值范围之间存在差异,则使相机相对于测试条移动以便减小该差异,并且重复步骤f)和g);h)其中,相机用于记录颜色图像,至少颜色指示器、时间指示器和参考颜色范围被成像在该颜色图像上;j)其中,在该颜色图像中定位与颜色指示器、时间指示器和参考颜色范围相关联的图像区域,并且确定这些图像区域的颜色值;k)其中,在针对时间指示器确定的颜色值的基础上,借助于预定参考值来确定使流体样本跟测试点接触与记录颜色图像之间的持续时间;以及l)其中,在针对颜色指示器和参考颜色范围确定的颜色值的基础上、以及在该持续时间的基础上,借助于预定的比较值来确定样本中的分析物浓度。

此外,us2012/189509a1公开了一种用于测试条的自动分析方法,该方法包括以下步骤:提供至少具有反应区域和图像校准区域的测试条单元;捕获测试条单元的图像;分析该图像以便获得图像校准区域的第一图像信号和反应区域的第二图像信号;将第一图像信号与标准信号进行比较,以便获得图像信号校准参数;通过应用图像信号校准参数来校准第二图像信号,以便获得第三图像信号;以及将第三图像信号与数据库中的数据进行比较,以便获得对应的参数值。

ep2916117a1和us2015/308961a1描述了化学测试垫的颜色量化以及分析物的滴定法(titration),这可以在不同的照明条件下执行。在一个实施例中,对照明条件进行估计,在该照明条件下,数字图像被捕获,并且被利用以选择一组参考颜色,根据该参考颜色来比较经量化的颜色,从而确定滴定法。在另一个实施例中,在不同的照明条件下进行多个比较,其中具有最高置信度水平的结果被选择以确定滴定法。

在us2014/154789a1中,公开了一种用于执行化验的测试装置。该测试装置包括:容纳试剂的容器,该试剂通过产生颜色或图案变化而对所应用的测试样本具有反应性;便携式设备,例如移动电话或膝上型电脑,其包括处理器和图像捕获设备,其中该处理器被配置成处理由图像捕获设备捕获的数据,并且输出针对所应用的测试样本的测试结果。

此外,在us2014/072189a1中,描述了一种用于分析比色测试条和疾病管理的系统和方法。该系统可以包括附件(accessory),该附件可操作地耦合到移动设备,该移动设备获取和/或分析比色测试条的图像。灯箱(lightbox)附件可以可拆卸地附接到移动设备,或者可以使该灯箱附件保持附接到移动设备,但是有能力使灯箱附件从相机的视场中移出以用于一般摄影目的。在其他实施例中,在没有灯箱的情况下获得包含(一个或多个)已知校准颜色和(一个或多个)试剂区域的图像,以用于与先前的校准图像进行比较,从而对环境照明条件中的改变进行建模,并且确定颜色校正函数。可以向检测到的(一个或多个)试剂区域颜色应用校正,以用于在检测到的(一个或多个)试剂区域颜色与参考图表上的(一个或多个)参考颜色之间进行匹配。可选地,该信息可以被处理和显示以提供反馈,以及被传输到健康提供者以用于分析。

另外,us2013/267032a1描述了一种试样测试条,用以检测试样样本中的分析物的特性。试样测试条包括:反应区域,用以接收试样样本;以及颜色校准区域,用以在接收试样样本之后确定反应区域的颜色、或颜色和颜色强度。试样测试条可以进一步包括温度指示区域,用以校正对分析物的特性的测量。

此外,us2016/260215a1描述了一种用于执行生物材料的基于颜色的反应测试的方法和电子设备。该方法包括:在自动校准的环境内捕获并且解释未曝光的以及以各种延迟时间稍后曝光的桨状物(paddle)的数字图像。测试桨状物包括唯一标识机构(uid)、提供用于图像颜色校准、补偿和校正的标准颜色样本的参考色带(rcb)、以及化学测试垫(ctp)的若干个特定于测试的序列。该方法进一步包括:定位该图像中的桨状物,提取uid并验证该桨状物,提取rcb,以及定位每个图像中的多个ctp。该方法进一步降低了ctp中的图像噪声,并且根据在rcb上执行的照明测量来自动校准该图像。为了确定测试结果,该方法进一步确定ctp与它在由制造商解释颜色图表所描述的颜色空间中的可能轨迹之间的若干个距离。

尽管出于评估分析测量的目的而使用具有相机的消费电子设备中所涉及的优点,但是仍存在若干技术挑战。因此,即使通过使用具有参考色带的测试元件的在线校准方法例如从wo2014/025415a2中是通常已知的,但是分析测量的准确度通常取决于大量的技术因素,到目前为止,当评估测量结果时这些技术因素是被忽略的。具体地,具有相机的大量移动设备是在市场上可得的,它们全部具有针对分析测量必须考虑的不同技术和光学性质。移动设备中的一些即使能够捕获测试元件的图像,也可能根本不适用于分析测量。进一步的挑战在于如下事实:在线校准测量相当复杂并且耗时。然而,处理时间和处理资源尤其重要,尤其是在使用手持式设备来执行测量时。

要解决的问题

因此,期望提供一种方法和设备,该方法和设备解决了使用移动设备(诸如,消费电子移动设备)、具体地是不专用于分析测量的多功能移动设备(诸如,智能电话或平板计算机)来进行分析测量的上面提到的技术挑战。具体地,应提出广泛地可适用于可用的移动设备并且适用于增加测量准确度和用户的便利性的方法和设备。



技术实现要素:

通过具有独立权利要求的特征的方法和设备来解决该问题。在从属权利要求中列出了有利实施例,该有利实施例可能以独立的方式或者以任何任意组合来实现。

如在下文中使用的,术语“具有(have)”、“包括(comprise)”或“包含(include)”或其任何任意语法变型以非排他的方式使用。因此,这些术语既可以指代其中除了由这些术语引入的特征之外在该上下文中描述的实体中不存在进一步特征的情形,又可以指代其中存在一个或多个进一步特征的情形。作为示例,表述“a具有b”、“a包括b”和“a包含b”既可以指代其中除了b之外在a中不存在其他元件的情形(即,其中a仅仅并且排他地由b组成的情形),又可以指代其中除了b之外在实体a中还存在一个或多个另外的元件(诸如,元件c、元件c和d或甚至另外的元件)的情形。

此外,应注意的是,术语“至少一个”、“一个或多个”或指示特征或元件可以出现一次或多于一次的类似表述通常将仅在引入相应特征或元件时被使用一次。在下文中,在大多数情况下,当提到相应的特征或元件时,将不会重复表述“至少一个”或“一个或多个”,尽管事实上相应的特征或元件可以出现一次或多于一次。

此外,如在下文中使用的,在不约束可替代可能性的情况下结合可选特征来使用术语“优选地”、“更优选地”、“特别地”、“更特别地”、“具体地”、“更具体地“或类似术语。因此,由这些术语引入的特征是可选特征并且不意图以任何方式约束权利要求的范围。如本领域技术人员将会认识到的,可以通过使用可替代特征来执行本发明。类似地,在没有关于本发明的可替代实施例的任何约束的情况下、在没有关于本发明的范围的任何约束的情况下、并且在没有关于将以这种方式引入的特征与本发明的其他可选或非可选特征相组合的可能性的任何约束的情况下,意图使由“在本发明的实施例中”或类似表述引入的特征成为可选特征。

在第一方面,公开了一种用于评估用于执行分析测量的目的的移动设备的适用性的方法,其中该移动设备具有至少一个相机,并且其中该分析测量基于颜色形成反应,例如通过使用如上所描述的至少一个测试化学品。该方法包括以下步骤,作为示例,可以按照给定次序来执行以下步骤。然而,应注意的是,不同的次序也是可能的。此外,执行一个或多个方法步骤一次或重复地执行一个或多个方法步骤也是可能的。此外,同时地或以时间上重叠的方式来执行两个或更多个方法步骤是可能的。该方法可以包括未列出的进一步的方法步骤。

该方法所包括的方法步骤如下:

a)提供具有至少一个相机的至少一个移动设备;

b)提供具有至少一个参考色场(colorfield)的至少一个对象;

c)通过使用相机来拍摄参考色场的至少一部分的至少一个图像;以及

d)通过使用该图像来导出至少一个颜色分辨率信息项。

如本文中所使用的,术语“移动设备”是广义的术语,并且其被赋予对于本领域普通技术人员而言的其普通且习惯的含义,并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可以指代但不限于移动电子设备,更具体地指代诸如蜂窝电话或智能电话之类的移动通信设备。附加地或可替代地,如将在下面进一步详细概述的,移动设备还可以指代具有至少一个相机的平板计算机或另一类型的便携式计算机。

如本文中所使用的,术语“相机”是广义的术语,并且其被赋予对于本领域普通技术人员而言的其普通且习惯的含义,并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可以指代但不限于具有至少一个成像元件的设备,该成像元件被配置成用于记录或捕获空间分辨的一维、二维或甚至三维光学信息。作为示例,相机可以包括至少一个相机芯片,诸如被配置成用于记录图像的至少一个ccd芯片和/或至少一个cmos芯片。在没有限制的情况下,如本文中所使用的,术语“图像”具体地可以涉及通过使用相机记录的数据,诸如来自成像设备的多个电子读数,诸如相机芯片的像素。因此,图像本身可以包括像素,图像的像素与相机芯片的像素相关。

除了至少一个相机芯片或成像芯片之外,相机还可以包括另外的元件,诸如一个或多个光学元件,例如一个或多个镜头。作为示例,相机可以是定焦相机,其具有相对于相机而被固定地调整的至少一个镜头。然而,可替代地,相机还可以包括可自动或手动调整的一个或多个可变镜头。具体地,相机可以被集成到移动设备中。

如本文中所使用的,术语“适用性”是广义的术语,并且其被赋予对于本领域普通技术人员而言的其普通且习惯的含义,并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可以指代但不限于用于执行一个或多个预定功能的元件或设备的性质。因此,作为示例,可以通过使用该设备的一个或多个特性参数来对适用性进行限定或量化。如将在下面进一步详细概述的,这些一个或多个特性参数可以单独地或根据预定组合来与一个或多个条件进行比较。作为简单示例,可以将单独的参数或参数中的一个或多个与一个或多个比较值、参考值或标准值进行比较,其中该比较可以是定性或定量比较,并且可以得出二元结果,诸如“适用的”或“不适用的”/“非适用的”。作为示例,至少一个比较值或参考值可以包括至少一个阈值,如将在下面进一步详细概述的。然而,附加地或可替代地,该比较可以得出定量结果,诸如指示适用性程度的数字。作为示例,可以从实验或从例如由要达到的精度确定的边界条件中导出比较值、参考值或标准值。

如本文中所使用的,术语“分析测量”是广义的术语,并且其被赋予对于本领域普通技术人员而言的其普通且习惯的含义,并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可以指代但不限于对样本中的至少一种分析物的定性和/或定量确定。作为示例,分析测量的结果可以是分析物的浓度,和/或要确定的分析物的存在或不存在。

作为示例,至少一种分析物可以是或可以包括一种或多种特定的化学化合物和/或其他参数。作为示例,可以确定参与代谢的一种或多种分析物,诸如血糖。附加地或可替代地,可以确定其他类型的分析物或参数,例如ph值。具体地,至少一种样本可以是或可以包括至少一种体液,诸如血液、间质液、尿液、唾液等。然而,附加地或可替代地,可以使用其他类型的样本,诸如水。

如本文中所使用的,术语“颜色形成反应”是广义的术语,并且其被赋予对于本领域普通技术人员而言的其普通且习惯的含义,并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可以指代但不限于化学、生物或物理反应,在该反应期间,参与该反应的至少一种元素的颜色、具体地是反射率随着该反应的进行而改变。因此,作为示例,可以参考上面提到的生化反应,该生化反应通常用于检测涉及颜色改变的血糖。其他类型的颜色改变或颜色形成反应对于本领域技术人员是已知的,诸如用于确定ph值的典型化学反应。

如将在下面进一步详细概述的,至少一个对象可以是具有集成在其中、设置在其上、或附接于其的至少一个参考色场的任意对象。因此,作为示例,至少一个参考色场可以被印刷到该对象的至少一个可视表面上。

如本文中所使用的,术语“参考色场”是广义的术语,并且其被赋予对于本领域普通技术人员而言的其普通且习惯的含义,并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可以指代但不限于具有已知特性的预定颜色的任意二维区域。因此,作为示例,根据至少一个参考色场的至少一个标准坐标系的一个、多于一个或所有的颜色坐标可以是已知的。作为示例,至少一个参考色场可以具有均质颜色的矩形、圆形、椭圆形或多边形的形状。对象可以包括一个参考色场或多个参考色场,诸如具有不同颜色的多个参考色场。

具体地,通过使用相机来拍摄参考色场的至少一部分的至少一个图像可以暗示拍摄至少包括该至少一个参考色场内的感兴趣区域的图像。因此,作为示例,可以例如通过本领域技术人员通常已知的图案识别技术来在图像内自动检测参考色场,并且可以在参考色场内选择至少一个感兴趣区域,诸如矩形、正方形、多边形、椭圆形或圆形的感兴趣区域。可以通过用户动作来发起至少一个图像的拍摄,或者可以一旦自动检测到相机的视场内和/或视场的预定扇区内的至少一个参考色场的存在就自动发起至少一个图像的拍摄。这些自动图像获取技术例如在自动条形码读取器领域中是已知的,诸如从自动条形码读取app中已知。

如本文中所使用的,术语“颜色分辨率信息”是广义的术语,并且其被赋予对于本领域普通技术人员而言的其普通且习惯的含义,并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可以指代但不限于任意信息项,例如一个或多个数值,该数值对分辨两种或更多种颜色的能力进行量化。其中,术语“分辨”通常指代颜色被确定为不同的还是相同的问题。作为示例,就光谱性质而言,颜色分辨率可以指代每个颜色的单独光谱是可区分还是不可区分的问题。作为示例,在诸如红色、绿色或蓝色之类的纯色的情况下,颜色的光谱可以具有尖峰的形状。首先可以通过光源和/或反射光的对象的光谱性质来确定尖峰的宽度,以及其次并且附加地,可以通过检测光的检测器的光谱性质(诸如,相机的像素)来确定尖峰的宽度。在涉及多个像素的情况下(如通常是用相机来拍摄图像时的情况),必须考虑该多个像素的光谱性质以及光谱性质的分布,这通常会产生统计学效应,诸如分布。因此,为了区分两种不同颜色的两个尖峰,这些尖峰必须以至少最小光谱距离而分开,该距离通常必须大于单个尖峰的宽度。因此,作为示例,至少一个颜色分辨率信息项可以包括在光谱中或在至少一个颜色坐标中的两个颜色信号或颜色尖峰的最小距离,该最小距离是区分两个颜色信号或颜色尖峰所需要的。

如将在下面进一步详细概述的,确定颜色分辨率信息的各种方式通常是已知的,并且可以在本方法中使用。作为示例,可以在一组像素(诸如,感兴趣区域上的所有像素或至少多个像素)上收集关于诸如至少一个颜色坐标的至少一个参数的分布的统计学信息,并且可以确定统计学信息,诸如该分布的宽度或该分布的至少一个尖峰的宽度。示例性实施例将在下面进一步详细给出。

通过包括以下步骤,可以进一步改善根据本发明的第一方面的方法:

e)将至少一个颜色分辨率信息项与至少一个阈值进行比较,从而确定关于移动设备的适用性的至少一个适用性信息项,该移动设备用于执行基于颜色形成反应的分析测量的目的。

因此,可以给出针对颜色分辨率项的至少一个阈值,诸如预定的或可确定的阈值。如上所概述,作为示例,可以通过分析测量的期望精度来确定或预定义至少一个阈值。因此,作为示例并且如示例性实施例将在下面进一步详细概述的那样,对于葡萄糖测量,可以给出某个最大公差,诸如在100mg/dl血糖浓度下的2%的最大偏差。通过使用颜色坐标与葡萄糖浓度之间的至少一个预定或可确定的关系,该关系作为示例可以通过分析或通过经验来确定,可以将最大公差或最大偏差变换成颜色的最小分辨率。因此,如上所讨论,该最小分辨率可以指示颜色尖峰在相应颜色坐标方面必须要被分开多远以便可区分。如上所讨论,由于区分这些颜色尖峰的可能性取决于作为图像像素上的统计学参数的尖峰宽度,因此可以由此将最大公差变换成被考虑到用于检测颜色形成反应的像素上的最大宽度。因此,在步骤e)中,作为示例,可以将在步骤d)中导出的分布的宽度或该分布的尖峰(例如,针对某个颜色坐标的计数的分布中的尖峰)的宽度与从葡萄糖浓度确定的期望准确度导出的阈值进行比较。然而,应注意的是,用于将至少一个颜色分辨率信息项与至少一个阈值进行比较的其他可能性是可行的。因此,作为示例,类型a<t;a>t;a≤t;a≥t;t1<a<t2;t1≤a<t2;t1<a≤t2或t1≤a≤t2的比较是可行的,其中t、t1、t2是阈值,并且a是至少一个颜色分辨率信息项。

如本文中所使用的,术语“适用性信息项”是广义的术语,并且其被赋予对于本领域普通技术人员而言的其普通且习惯的含义,并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可以指代但不限于关于适用性的指示或信息,具体地是在移动设备的适用性的当前情况下的指示或信息,该移动设备用于执行基于颜色形成反应的分析测量的目的。作为示例,适用性信息项可以是布尔信息或数字信息,诸如指示“适用的”或“不适用的”/“非适用的”。因此,作为示例,在可以将颜色坐标的统计学分布的尖峰分布的宽度与至少一个阈值(例如,通过使用葡萄糖测量的最大公差导出的阈值)进行比较的情况下,以及在该宽度大于阈值或更大值或者至少等于阈值的情况下,可以将移动设备确定为不适用于执行基于颜色形成反应的分析测量的目的。然而,可替代地,如上面已经概述的,还可以对适用性进行量化。

除了使用至少一个颜色分辨率信息项来确定适用性信息之外,至少一个颜色分辨率信息项还可以附加地或可替代地用于其他目的。因此,作为示例,一旦将移动设备确定为适用于分析测量的目的,就可以通过使用至少一个颜色分辨率信息来进行对移动设备的调整或校准。通常,作为示例,该方法可以包括以下步骤:

f)调整用于分析测量的移动设备的至少一个颜色标度。

因此,作为示例,在颜色坐标上的强度的统计学分布中检测到尖峰的情况下,该尖峰对应于参考色场的某个参考颜色,由该尖峰的中心指示的颜色通常是已知的,并且可以进行对颜色坐标的校准,从而例如调整用于分析测量的移动设备的颜色标度。

进一步的可选细节可以涉及在步骤d)中对至少一个颜色分辨率信息项的导出。因此,作为示例,通过使用图像导出至少一个颜色分辨率信息的步骤可以包括以下子步骤:

d1)确定图像内的至少一个感兴趣区域;

d2)在该感兴趣区域内确定该图像的像素的至少一个颜色坐标;

d3)对像素的颜色坐标的分布执行至少一个统计学分析,并且通过使用该统计学分析的至少一个结果来导出至少一个颜色分辨率信息项。

这些子步骤的潜在实施例已在上面部分地讨论。

如本文中所使用的,术语“感兴趣区域”(roi)是广义的术语,并且其被赋予对于本领域普通技术人员而言的其普通且习惯的含义,并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可以指代但不限于较大数据集内的数据的子集,该子集是出于特定目的而被标识的。作为示例,该术语可以指代出于某个目的而确定的至少一个局部图像或图像内的区域。在当前上下文中,感兴趣区域具体地可以是在步骤d)中使用以用于导出至少一个颜色分辨率信息项的局部图像。为了确定感兴趣区域,作为示例,可以例如通过本领域技术人员通常已知的图像识别技术来检测参考色场,诸如通过识别参考色场的形状或订单行(orderline)。作为示例,可以将圆形、矩形、正方形、椭圆形或多边形的感兴趣区域插入到被识别为参考色场的图像的图像部分中,并且可以在该感兴趣区域内执行步骤d)。具体地,可以自动检测感兴趣区域。在没有感兴趣区域可以被确定的情况下或者在检测到图像质量对于确定感兴趣区域而言太低的情况下,也可以重复对感兴趣区域的确定。进一步的示例性实施例将在下面给出。

如本文中所使用的,术语“颜色坐标”是广义的术语,并且其被赋予对于本领域普通技术人员而言的其普通且习惯的含义,并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可以指代但不限于用于使用坐标来描述颜色的任意颜色坐标系的坐标。若干个颜色坐标系是本领域技术人员通常已知的,并且也可以在本发明的上下文中使用。因此,作为示例,可以使用比色坐标系或基于人类感知的坐标系,诸如cie1964颜色空间、孟塞尔色系或其他坐标系,诸如r、g、b、l、a、b。具体地,在基于人类感知的颜色坐标系的开发中,可能已经考虑到人眼的解剖结构,而其他坐标系可以基于物理上纯色感知,诸如例如波长。再次,如上所提到的,在本发明的上下文中,可以使用若干个颜色坐标系,例如基于人类感知的颜色坐标系和/或基于波长的颜色坐标系,诸如比色颜色坐标和/或辐射颜色坐标。

在其中,可以确定感兴趣区域的若干个像素或甚至所有像素的一个、多个一个或甚至所有的颜色坐标。在最简单的情况下,作为示例,可以使用已知在颜色形成反应期间经历最显著或最深刻的改变的颜色坐标。作为示例,在已知特定的测试化学品在用于检测分析物的颜色形成反应期间在蓝色光谱范围内最深刻地改变其色调(hue)的情况下,可以使用蓝色坐标,并且可以确定该蓝色坐标用于图像内的感兴趣区域的所有像素或至少一组像素,并且可以对蓝色坐标上的强度的分布执行统计学分析。然而,可替代地,可以使用另一个颜色坐标。再次,可替代地,可以使用颜色坐标的组合。因此,作为示例,可以使用多个颜色坐标的线性组合或另一组合,诸如通过使用包含80%的蓝色坐标、15%的红色坐标和5%的绿色坐标的组合坐标。在这种情况下,可以在该组合颜色坐标上执行统计学分析。其他实施例是可行的。

如将在下面进一步详细概述的,在参考色场的图像内的感兴趣区域的像素上对至少一个颜色坐标上的分布的统计学分析具体地可以包含直方图分析,例如对颜色坐标的分布的直方图分析。作为示例,通过使用统计学分析,如上所讨论并且如将在下面进一步详细概述的,可以确定在至少一个颜色坐标上的强度的至少一个统计学分布的至少一个宽度,以便导出颜色分辨率信息。附加地或可替代地,如还将在下面进一步详细概述的,通过使用具有不同颜色的若干个参考色场,可以分析若干个尖峰。

如上所概述,统计学分析具体地可以包括确定颜色坐标的分布内的至少一个颜色尖峰的至少一个宽度,具体地为半宽度,更具体地为半极大处全宽度(afullwidthathalfmaximum)。因此,作为示例,可以例如通过将颜色坐标量化成至少一个颜色坐标的轴上的不同区段来建立颜色坐标上的直方图,并且随后可以将曲线拟合到该直方图,例如高斯钟形曲线和/或泊松曲线,并且诸如半极大处全宽度(fwhm)之类的宽度可以被导出作为拟合参数。如上所概述,宽度可以直接指示相机和/或移动设备的颜色分辨率。

还如上所讨论,由于宽度是移动设备和/或相机的颜色分辨能力的指示,因此可以将宽度直接与至少一个阈值进行比较。因此,作为示例,该方法可以包括:将宽度与至少一个阈值进行比较以用于确定移动设备的适用性,该移动设备用于执行基于颜色形成反应的分析测量的目的。还如上所讨论,具体地,可以通过如下方式来确定阈值(也被称为临界值):提供分析测量的期望最大不准确度,通过使用要在分析测量中确定的至少一种分析物与至少一个颜色坐标之间的已知关系来将该期望最大不准确度变换成最小分辨率,以及通过使用该最小分辨率来确定阈值。

统计学分析还可以附加地或可替代地包括导出一个或多个其他信息项。因此,作为示例,统计学分析可以包括确定颜色坐标的分布内的至少一个颜色尖峰的至少一个中心的至少一个颜色坐标。因此,作为示例,可以通过检测直方图中的最大值、或可替代地通过使用一种或多种拟合算法(诸如,对上面提到的拟合曲线中的一个或多个进行拟合)、以及通过确定拟合曲线的最大值作为拟合参数来直接地导出该中心。如上所概述,对颜色尖峰的检测、并且具体地对颜色尖峰的中心的检测可以用于例如校准该移动设备,这是由于与颜色尖峰相对应的颜色通常从参考色场的性质中已知。

如上所概述,至少一个参考色场可以包括具有均质颜色的一个参考色场,或者可替代地包括多个参考色场,每个参考色场具有均质颜色,或者再次可替代地具有不同颜色的分布。因此,作为示例,对象可以具有至少两个参考色场,该至少两个参考色场具有不同颜色,其中统计学分析可以包括确定与该至少两种不同颜色相对应的至少两个颜色尖峰。因此,如上所讨论,可以确定直方图中的最大值以用于确定尖峰的中心,或者可以将拟合曲线拟合到直方图,诸如具有多个钟形尖峰的拟合曲线等,并且对颜色尖峰的检测可以是拟合的结果。附加地或可替代地,可以分离地确定不同颜色尖峰的宽度。再次,附加地或可替代地,可以使用分离的颜色坐标以用于评估分离的参考色场。

具体地,在至少一个参考色场中使用多种颜色的情况下,统计学分析可以包括确定该至少两个颜色尖峰的中心之间的距离。在这种情况下,至少一个颜色分辨率信息项具体地可以包括该至少两个颜色尖峰之间的距离。再次并且如上所讨论,该距离可以具体地被导出作为拟合参数。该方法具体地可以包括:将该至少两个颜色尖峰的中心之间的距离与至少一个阈值进行比较以用于确定移动设备的适用性,该移动设备用于执行基于颜色形成反应的分析测量的目的。至少一个阈值还可以包括区间,以便检查所确定的距离是否在公差区间内,例如以便检查移动设备是否适用于正确地呈现颜色距离或颜色差别。

该方法具体地可以包括:基于该至少两个颜色尖峰的中心之间的距离与该至少两个颜色尖峰的中心之间的预期距离的比率,来确定用于颜色重新缩放(rescale)的至少一个校准因子。因此,作为示例,在参考色场包括通常已知在蓝色坐标中具有预定间隔的不同蓝色色调的情况下,可以将该至少两个颜色尖峰的中心之间的通过实验确定的差别与预期或预定间隔进行比较,并且作为示例,可以按一因子来拉伸颜色标度,该因子表示所确定的距离与预期间隔或距离之间的商或其倒数值。其他类型的颜色重新缩放是可行的。因此,作为示例,可以执行偏移校正,例如以便将颜色尖峰的具体中心转移至预定位置。

如将在下面进一步详细概述的,用于评估移动设备的适用性的方法、以及下面提到的用于执行分析测量的方法具体地可以全部或部分地是计算机实现的,具体地在移动设备的计算机(诸如,移动设备的处理器)上实现。因此,具体地,该方法可以被实现为例如用于android或ios的所谓app,并且作为示例可以从app商店可下载。因此,具体地,在用于评估移动设备的适用性的方法中,该方法可以包括使用至少一个处理器和软件指令以用于执行至少方法步骤d)。软件指令、具体地是app进一步可以例如通过显示器、音频指令或其他指令中的一个或多个来提供用户指令,以便支持方法步骤a)、b)和c)。在其中,如上所指示,方法步骤c)也可以全部或部分地是计算机实现的,例如通过如下方式:一旦参考色场处于相机的视场内和/或处于视场内的某个范围内,就使用相机来自动拍摄参考色场的至少一部分的至少一个图像。具体地,用于执行该方法的处理器可以是移动设备的一部分。

如上所概述,移动设备具体地可以是移动计算机和/或移动通信设备。因此,具体地,该移动设备可以选自包括如下各项的组:移动通信设备,具体地是智能电话;便携式计算机,具体地是笔记本电脑;平板计算机。

如上所指示,进一步的方法步骤可以是计算机实现的或计算机辅助的,具体地是通过移动设备的处理器来实现或辅助的。因此,作为示例,方法步骤c)可以包括为用户提供用于相对于对象来对移动设备进行定位的视觉指导。附加地或可替代地,可以给出音频指导或其他类型的指导。

在本发明的进一步方面,公开了一种用于执行基于颜色形成反应的分析测量的方法,其中该方法使用具有至少一个相机的移动设备。该方法包括以下方法步骤,可以按照给定次序来执行以下方法步骤:然而,再次,不同的次序也可以是可能的。此外,一个、多于一个或甚至所有的方法步骤可以被执行一次或被重复地执行。此外,可以连续地执行方法步骤,或者可替代地,可以以时间上重叠的方式或甚至并行地执行两个或更多个方法步骤。该方法可以进一步包括未列出的附加方法步骤。

该方法包括以下步骤:

i)通过使用用于评估移动设备的适用性的方法来评估移动设备的适用性,如本文中提出的那样、以及如例如上面公开的或下面进一步详细公开的实施例中的一个或多个中描述的那样;

ii)如果至少一个颜色分辨率信息项指示移动设备不适用于执行分析测量,则中止用于执行分析测量的方法;

iii)如果至少一个颜色分辨率信息项指示移动设备适用于执行分析测量,则执行分析测量,分析测量包括以下步骤:

a.将至少一个样本应用到具有能够进行颜色形成反应的至少一个测试化学品的至少一个测试元件;

b.通过使用相机来拍摄该测试元件的至少一部分的至少一个图像;

c.评估该图像并且导出其至少一个分析信息。

对于本文中使用的大多数术语的进一步可能的定义,可以参考如上面公开的或下面进一步详细公开的用于评估移动设备的适用性的方法的公开。

关于方法步骤i),可以参考对上述方法的描述。因此,作为示例,可以参考对方法步骤e)的描述,其中可以将至少一个颜色分辨率信息项与至少一个阈值进行比较,从而确定关于移动设备的适用性的至少一个适用性信息项,该移动设备用于执行基于颜色形成反应的分析测量的目的。作为示例,方法步骤i)可以利用至少一个适用性信息项,作为示例,该适用性信息项可以是或可以包括数字信息或布尔信息——“适用”或“不适用”。取决于该适用性信息,该方法可以在步骤ii)与iii)之间分支,其中关于步骤i)中的适用性的查询可以被编程为例如“if…”例程、“if…else…”例程等等。

为了评估至少一个图像并且导出其至少一个分析信息,可以使用对于分析领域中、诸如血糖监测领域中的技术人员来说通常已知的若干个算法。因此,作为示例,可以监测诸如测试场之类的测试元件的至少一个颜色坐标之间的预定或可确定的关系。再次,可以在测试元件或其一部分上执行统计学分析,诸如在包含至少一个测试化学品的测试场上、和/或在包含至少一个测试化学品的测试场内的感兴趣区域上执行统计学分析。因此,作为示例,可以例如通过图案识别和/或如下面的示例中所描述的其他算法来识别、优选地自动识别测试元件的图像内的至少一个测试场。再次,可以在测试场的局部图像内定义一个或多个感兴趣区域。在感兴趣区域上,可以例如再次通过使用一个或多个直方图来确定颜色坐标,例如再次为蓝色坐标和/或其他颜色坐标。统计学分析可以包括将诸如上面所描述的一个或多个拟合曲线放置到至少一个直方图,从而例如确定尖峰的中心。因此,可以通过使用一个或多个图像来监测颜色形成反应,其中,针对该一个或多个图像,通过使用统计学分析,可以确定尖峰的中心,从而确定至少一个坐标内的颜色移位。一旦颜色形成反应完成或已经达到如本领域技术人员从例如血糖监测中通常已知的预定或可确定的终点,就可以确定至少一个颜色坐标或终点颜色坐标中的移位,并且可以通过使用颜色坐标与例如样本中的分析物的浓度之间的预定或可确定的相关性,来将该移位变换成样本中的分析物的浓度。可以例如通过经验来确定该相关性(例如,变换函数、变换表或查找表),并且作为示例,可以例如通过软件、具体地通过从app商店等下载的app来将该相关性存储在移动设备的至少一个数据存储设备中。

如上所讨论,在本领域已知的方法中,通常由测试条或测试元件本身来提供校准信息。然而,如本文中提出的方法可以将评估移动设备的适用性的步骤与执行分析测量的实际步骤分开,其中一旦确定了适用性,就可以使用移动设备来执行任意数量的分析测量。然而,可替代地,例如在预定或可确定的间隔之后或在对移动设备做出任何改变的情况下,可以重复在步骤i)中对移动设备的适用性的评估。该软件(例如,软件app)可以例如通过在显示器上提供对应的指令和/或作为音频指令来提示用户执行方法步骤i)。然而,如果确实如此的话,具体地,可以在执行方法步骤iii)之前执行至少一次方法步骤i)。可以在执行至少一次方法步骤iii)之前执行一次方法步骤i),或者可以在重复地执行方法步骤iii)之前执行一次方法步骤i)。

在至少一个颜色分辨率信息项指示移动设备不适用于执行分析测量的情况下,中止用于执行分析测量的方法。作为示例,该中止还可以包括向移动设备的用户通知该移动设备执行分析测量的不适用性。作为示例,该信息可以作为显示器上的常规信息和/或作为可听信息而提供。

附加地或可替代地,在移动设备被确定为不适用于执行分析测量的情况下,步骤ii)还可以包括阻止通过使用移动设备来执行分析测量的未来尝试。因此,作为示例,在用户进行重试以在他或她的移动电话上启动软件app的情况下,可以将诸如“抱歉,移动设备不适用!”等等之类的消息显示在显示器上,并且可以防止进行分析测量。

在进一步的方面,公开了一种包括计算机可执行指令的计算机程序,该指令用于当在计算机或计算机网络、具体地在具有至少一个相机的移动设备的处理器上执行该程序时执行根据如本文中所描述的实施例中的任一个的方法、具体地是方法步骤d)、以及可选地是方法步骤c)、e)和f)中的一个或多个。此外,计算机可执行指令还可以适用于执行方法步骤i)和ii),以及可选地至少提供用于方法步骤iii)的指导。在其中,可以提供用于部分步骤a)的使用或指导,可以通过计算机可执行指令来自动发起在部分步骤b)中对至少一个图像的拍摄,并且可以通过计算机可执行指令来执行在步骤c)中对图像的评估和分析信息的导出。

因此,一般来说,本文中公开并提出的是一种包括计算机可执行指令的计算机程序,该指令用于当在计算机或计算机网络上执行该程序时执行本文中所附实施例中的一个或多个中的根据本发明的方法。具体地,计算机程序可以存储在计算机可读数据载体上。因此,具体地,如上面所指出的一个、多于一个或甚至所有的方法步骤可以通过使用计算机或者计算机网络、优选地通过使用计算机程序来执行。具体地,计算机可以完全或部分地集成到移动设备中,并且计算机程序可以具体地体现为软件app。然而,可替代地,计算机的至少一部分也可以位于移动设备的外部。

本文中进一步公开并提出的是一种具有程序代码装置的计算机程序产品,以便当在计算机或计算机网络上执行该程序时执行本文中所附实施例中的一个或多个中的根据本发明的方法,例如上面提到的方法步骤中的一个或多个。具体地,程序代码装置可以存储在计算机可读数据载体上。

本文中进一步公开并提出的是一种数据载体,其具有存储在其上的数据结构,该数据结构在加载到计算机或计算机网络中、诸如加载到计算机或计算机网络的工作存储器或主存储器中之后,可以执行根据本文中公开的实施例中的一个或多个的方法,具体地是上面提到的方法步骤中的一个或多个。

本文中进一步公开并提出的是一种计算机程序产品,其具有存储在机器可读载体上的程序代码装置,以便当在计算机或计算机网络上执行该程序时执行根据本文中公开的实施例中的一个或多个的方法,具体地是上面提到的方法步骤中的一个或多个。如本文中所使用的,计算机程序产品将该程序指代为可交易的产品。该产品通常可以以任意格式存在,诸如以纸质格式或在计算机可读数据载体上存在。具体地,计算机程序产品可以分布在数据网络上。

最后,本文中公开并提出的是一种调制数据信号,其包含可由计算机系统或计算机网络读取的指令,该指令用于执行根据本文中公开的实施例中的一个或多个的方法,具体地是上面提到的方法步骤中的一个或多个。

具体地,本文中进一步公开的是:

-包括至少一个处理器的计算机或计算机网络,其中该处理器被适配成执行根据本说明书中描述的实施例中的一个的方法,

-计算机可加载数据结构,该数据结构被适配成当在计算机上执行该数据结构时执行根据本说明书中描述的实施例中的一个的方法,

-计算机程序,其中该计算机程序被适配成当在计算机上执行该程序时执行根据本说明书中描述的实施例中的一个的方法,

-包括程序装置的计算机程序,该程序装置用于当在计算机或计算机网络上执行该计算机程序时执行根据本说明书中描述的实施例中的一个的方法,

-包括根据前述实施例的程序装置的计算机程序,其中该程序装置被存储在对计算机可读的存储介质上,

-存储介质,其中数据结构被存储在该存储介质上,并且其中该数据结构被适配成:在已经被加载到计算机或计算机网络的主存储置和/或工作存储装置中之后,执行根据本说明书中描述的实施例中的一个的方法,以及

-具有程序代码装置的计算机程序产品,其中该程序代码装置可以存储或存储在存储介质上,该程序代码装置用于:如果在计算机或计算机网络上执行该程序代码装置,则执行根据本说明书中描述的实施例中的一个的方法。

在本发明的进一步方面,公开了一种用于执行基于颜色形成反应的分析测量的移动设备。该移动设备包括至少一个相机。该移动设备被配置成用于通过使用以下步骤来执行自我适用性评估:

i.通过使用相机来拍摄至少一个对象上的至少一个参考色场的至少一部分的至少一个图像;以及

ii.通过使用该图像来导出至少一个颜色分辨率信息项。

针对本文中使用的大多数术语和可能的定义,可以参考对上述方法的描述。如本文中所使用的,术语“自我适用性评估”是广义的术语,并且其被赋予对于本领域普通技术人员而言的其普通且习惯的含义,并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可以指代但不限于用于评估设备本身是适用于还是不适用于预定目的的该设备的过程,其中关于适用性,可以参考上面给出的描述。

具体地,该移动设备可以被配置成用于通过使用以下步骤、具体地是在执行自我适用性评估之后来执行基于颜色形成反应的至少一个分析测量:

iii.基于至少一个颜色分辨率信息项来评估移动设备的适用性;

iv.如果至少一个颜色分辨率信息项指示该移动设备不适用于执行分析测量,则中止分析测量;

v.如果至少一个颜色分辨率信息项指示该移动设备适用于执行分析测量,则执行分析测量,分析测量包括以下步骤:

a.通过使用相机来拍摄测试元件的至少一部分的至少一个图像,该测试元件具有能够进行颜色形成反应的至少一个测试化学品、具体地是至少一个测试场,该测试元件已经在其上被应用了至少一个样本;

b.通过使用相机来拍摄该测试元件的至少一部分的至少一个图像;

c.评估该图像并且导出其至少一个分析信息。

针对可能的定义或实施例,可以参考如上给出的方法的描述。因此,具体地,移动设备可以被配置成用于执行:根据上面描述的或下面进一步详细描述的实施例中的任一个的用于评估移动设备的适用性的方法、和/或用于执行基于颜色形成反应的分析测量的方法。具体地,移动设备可以包括至少一个计算机,诸如至少一个处理器,该计算机被编程为执行该方法,或者具体地执行上面指示的方法步骤。

在本发明的进一步方面,公开了一种用于执行分析测量的套件。该套件包括:

-根据上面描述的或下面进一步详细描述的实施例中的任一个的至少一个移动设备;

-具有至少一个参考色场的至少一个对象;以及

-至少一个测试元件,该测试元件具有能够进行颜色形成反应的至少一个测试化学品。

再次,针对术语的可能定义和可能的实施例,可以参考上面给出的描述。

其中,针对对象的选择,存在若干个可能性。因此,作为第一示例,至少一个参考色场作为示例可以直接被实现到测试元件(诸如,测试条)中,例如被印刷到测试元件上或附接到测试元件。然而,可替代地,由于可以针对多个分析测量而执行一次对移动设备的适用性检查,因此参考色场也可以被应用于不同类型的对象,诸如用于容纳至少一个测试元件的容器,颜色垫片(shim)等等。因此,作为示例,该对象可以选自包括如下各项的组:用于容纳至少一个测试元件的容器;参考颜色垫片;测试元件,其中该测试元件具有被应用在其上的至少一个参考色场。可能存在其他可能性。

相比于用于分析测量的已知方法和设备,根据本发明的方法和设备可以提供大量优点。因此,具体地,与现有技术已知的其他过程相比,本发明中提出的执行基于颜色形成反应的分析测量的过程可以是较不耗时的。特别地,本发明可以通过执行一个单次测量来评估移动设备的一般能力。通过一个单次测量而确立的移动设备的能力对于所有的随后测量可以是有效的。因此,与专注于在每次分析物测量之前都应用校正算法的现有技术方法相比,本发明可能需要更少的时间以用于执行分析测量。具体地,在本发明中,可以针对基本上所有的随后测量通过一个单次测量来确立移动设备的能力,这与在每次测量之前都应用校正算法相对。因此,本发明可以比现有技术的方法能够更快地执行随后分析测量中的至少一个。由此,本发明可以简化用于针对用户执行基于颜色形成反应的分析测量的过程。具体地,一旦确立了移动设备的一般能力,则在至少一个、优选地所有的随后测量中,用于执行分析测量的过程可以比现有技术的测量更简单。特别地,使用适用的移动设备,本发明可以简化用于针对用户执行基于颜色形成反应的血糖测量的过程。当使用适用的移动设备时,用于执行基于颜色形成反应的血糖测量的过程可以特别地比现有技术过程需要更少的时间。

此外,本发明可以允许检测移动设备内的劣化(degradation)。具体地,本发明允许检测劣化,诸如随着时间而出现的缺陷,例如老化迹象,和/或由于应力或损坏而产生的缺陷,例如相机镜头内的划痕和/或凹痕。本发明可以通过重复地评估移动设备的适用性的方式来检测劣化效应。因此,以预定的间隔重复对适用性的评估,可以允许检测劣化效应。

与用于分析测量的现有技术的方法和设备相比,本发明可以进一步提供环境方面的优点。特别地,本发明可以减少为了确保所限定的照明条件而在现有技术系统中经常采用的分离的一次性设备和/或壳体的使用。在本发明中,为了确保所限定的照明条件而采用的一次性设备和/或壳体的使用可能是不必要的。因此,例如,本发明可以允许避免这种一次性设备或壳体。

本发明可能仅允许与适用于执行基于颜色形成反应的分析测量的移动设备结合地使用如下应用(例如app),该应用包括用于执行基于颜色形成反应的分析测量的计算机可执行指令。特别地,当执行基于颜色形成反应的分析测量时,本发明可能仅允许与适用于生成准确和精确结果的移动设备结合地使用该应用。由此,本发明可以改进使用移动设备来执行基于颜色形成反应的分析测量、特别是血糖测量的安全性。具体地,本发明可以允许在容许使用用于执行基于颜色形成反应的血糖测量的移动设备之前标识该移动设备的适用性。更具体地,可以仅在使用适用于基于颜色形成的分析测量的移动设备的情况下,容许与该移动设备结合地使用包括用于执行这种分析测量的计算机可执行指令的应用。特别地,本发明可以仅在确保了移动设备的适用性之后容许该应用的使用。例如,可以禁止不适用于或不适合于执行基于颜色形成反应的血糖测量的移动设备上的应用的下载。可以限制该移动设备上的应用的下载,直到可以确保该移动设备的能力为止。因此,本发明可以通过在容许该移动设备执行血糖测量之前、例如在初始验证步骤或检查中评估该移动设备的适用性,来改进利用该移动设备进行血糖测量的安全性。

总结并且不排除进一步的可能实施例,可以设想以下实施例:

实施例1:一种用于评估具有至少一个相机的移动设备的适用性的方法,所述移动设备用于执行基于颜色形成反应的分析测量,所述方法包括:

a)提供具有至少一个相机的至少一个移动设备;

b)提供具有至少一个参考色场的至少一个对象;

c)通过使用相机来拍摄参考色场的至少一部分的至少一个图像;以及

d)通过使用所述图像来导出至少一个颜色分辨率信息项。

实施例2:根据前述实施例的方法,进一步包括:

e)将所述至少一个颜色分辨率信息项与至少一个阈值进行比较,从而确定关于移动设备的适用性的至少一个适用性信息项,所述移动设备用于执行基于颜色形成反应的分析测量的目的。

实施例3:根据前述实施例中任一项所述的方法,进一步包括:

f)调整用于分析测量的移动设备的至少一种颜色标度。

实施例4:根据前述实施例中任一项所述的方法,其中通过使用所述图像来导出所述至少一个颜色分辨率信息的步骤包括:

d1)确定所述图像内的至少一个感兴趣区域;

d2)在所述感兴趣区域内确定所述图像的像素的至少一个颜色坐标;

d3)对像素的颜色坐标的分布执行至少一个统计学分析,并且通过使用所述统计学分析的至少一个结果来导出所述至少一个颜色分辨率信息项。

实施例5:根据前述一个实施例所述的方法,其中所述统计学分析包括对颜色坐标的分布的直方图分析。

实施例6:根据前述两个实施例中任一项所述的方法,其中所述统计学分析包括确定颜色坐标的分布内的至少一个颜色尖峰的至少一个宽度,具体地为半宽度,更具体地为半极大处全宽度。

实施例7:根据前述一个实施例所述的方法,其中所述至少一个颜色分辨率信息项包括所述宽度。

实施例8:根据前述两个实施例中任一项所述的方法,其中所述方法包括:将所述宽度与至少一个阈值进行比较以用于确定移动设备的适用性,所述移动设备用于执行基于颜色形成反应的分析测量的目的。

实施例9:根据前述一个实施例所述的方法,其中通过如下方式来确定所述阈值:提供分析测量的期望最大不准确度,通过使用要在分析测量中确定的至少一种分析物与所述至少一个颜色坐标之间的已知关系来将所述期望最大不准确度变换成最小分辨率,以及通过使用所述最小分辨率来确定所述阈值。

实施例10:根据前述六个实施例中任一项所述的方法,其中所述统计学分析包括确定颜色坐标的分布内的至少一个颜色尖峰的至少一个中心的至少一个颜色坐标。

实施例11:根据前述七个实施例中任一项所述的方法,其中所述对象具有至少两个参考色场,所述至少两个参考色场具有不同颜色,其中所述统计学分析包括确定与所述至少两种不同颜色相对应的至少两个颜色尖峰。

实施例12:根据前述一个实施例所述的方法,其中所述统计学分析包括确定所述至少两个颜色尖峰的中心之间的距离。

实施例13:根据前述一个实施例所述的方法,其中所述至少一个颜色分辨率信息项包括所述至少两个颜色尖峰之间的距离。

实施例14:根据前述两个实施例中任一项所述的方法,其中所述方法包括:将所述至少两个颜色尖峰的中心之间的距离与至少一个阈值进行比较以用于确定移动设备的适用性,所述移动设备用于执行基于颜色形成反应的分析测量的目的。

实施例15:根据前述三个实施例中任一项所述的方法,其中所述方法包括:基于所述至少两个颜色尖峰的中心之间的距离与所述至少两个颜色尖峰的中心之间的预期距离的比率,来确定用于颜色重新缩放的至少一个校准因子。

实施例16:根据前述实施例中任一项所述的方法,其中所述方法包括:使用至少一个处理器和软件指令以用于执行至少方法步骤d)。

实施例17:根据前述一个实施例所述的方法,其中所述处理器是所述移动设备的一部分。

实施例18:根据前述实施例中任一项所述的方法,其中所述移动设备选自包括如下各项的组:移动通信设备,具体地是智能电话;便携式计算机,具体地是笔记本电脑;平板计算机。

实施例19:根据前述实施例中任一项所述的方法,其中方法步骤c)包括:为用户提供用于相对于所述对象来对所述移动设备进行定位的视觉指导。

实施例20:一种用于通过使用具有至少一个相机的移动设备来执行基于颜色形成反应的分析测量的方法,包括:

i)通过使用根据前述实施例中任一项所述的方法来评估所述移动设备的适用性;

ii)如果所述至少一个颜色分辨率信息项指示所述移动设备不适用于执行分析测量,则中止用于执行分析测量的方法;

iii)如果所述至少一个颜色分辨率信息项指示所述移动设备适用于执行分析测量,则执行分析测量,分析测量包括以下步骤:

a.将至少一个样本应用到具有能够进行颜色形成反应的至少一个测试化学品的至少一个测试元件;

b.通过使用相机来拍摄所述测试元件的至少一部分的至少一个图像;

c.评估所述图像并且导出其至少一个分析信息。

实施例21:根据前述一个实施例所述的方法,其中在执行步骤iii)之前执行至少一次步骤i)。

实施例22:根据前述两个实施例中任一项所述的方法,其中步骤ii)包括:向所述移动设备的用户通知所述移动设备执行分析测量的不适用性。

实施例23:根据前述三个实施例中任一项所述的方法,其中步骤ii)包括:阻止通过使用所述移动设备来执行分析测量的未来尝试。

实施例24:一种包括计算机可执行指令的计算机程序,所述指令用于在计算机或计算机网络、具体地在具有至少一个相机的移动设备的处理器上执行所述程序时执行前述实施例中任一项所述的方法,具体地是方法步骤d)、以及可选地是方法步骤c)、e)和f)中的一个或多个。

实施例25:一种用于执行基于颜色形成反应的分析测量的移动设备,所述移动设备具有至少一个相机,所述移动设备被配置成用于通过使用以下步骤来执行自我适用性评估:

i.通过使用相机来拍摄至少一个对象上的至少一个参考色场的至少一部分的至少一个图像;以及

ii.通过使用所述图像来导出至少一个颜色分辨率信息项。

实施例26:根据前述一个实施例所述的移动设备,所述移动设备进一步被配置成用于通过使用以下步骤来执行基于颜色形成反应的至少一个分析测量:

iii.基于所述至少一个颜色分辨率信息项来评估所述移动设备的适用性;

iv.如果所述至少一个颜色分辨率信息项指示所述移动设备不适用于执行分析测量,则中止分析测量;

v.如果所述至少一个颜色分辨率信息项指示所述移动设备适用于执行分析测量,则执行分析测量,分析测量包括以下步骤:

a.通过使用相机来拍摄测试元件的至少一部分的至少一个图像,所述测试元件具有能够进行颜色形成反应的至少一个测试化学品、具体地是至少一个测试场,所述测试元件已经在其上被应用了至少一个样本;

b.通过使用相机来拍摄所述测试元件的至少一部分的至少一个图像;

c.评估所述图像并且导出其至少一个分析信息。

实施例27:根据前述两个实施例中任一项所述的移动设备,其中所述移动设备被配置成用于执行根据前述方法实施例中任一项所述的方法。

实施例28:一种用于执行分析测量的套件,所述套件包括:

-根据涉及移动设备的前述实施例中任一项所述的至少一个移动设备;

-具有至少一个参考色场的至少一个对象;以及

-至少一个测试元件,所述测试元件具有能够进行颜色形成反应的至少一个测试化学品。

实施例29:根据前述一个实施例所述的套件,其中所述对象选自包括如下各项的组:用于容纳至少一个测试元件的容器;参考颜色垫片;测试元件,其中所述测试元件具有被应用在其上的至少一个参考色场。

附图说明

将在实施例的随后描述中、优选地结合从属权利要求来更详细地公开进一步的可选特征和实施例。在其中,如本领域技术人员将会认识到的,可以以独立的方式以及以任何任意可行的组合来实现相应的可选特征。本发明的范围不受优选实施例所约束。在图中示意性地描绘了实施例。在其中,这些图中的相同的参考数字指代相同的或功能上可比较的元件。

在附图中:

图1示出了用于执行分析测量的套件和移动设备的实施例的透视图:

图2示出了用于评估移动设备的适用性的方法的流程图;

图3示出了用于执行分析测量的方法的流程图;

图4示出了由移动设备拍摄的图像的实施例;

图5和6示出了对单个感兴趣区域内的像素的颜色坐标的理想分布(图5)和真实分布(图6)的统计学分析的实施例的曲线图;

图7、8和9示出了两个分离的感兴趣区域内的像素的颜色坐标的理想分布(图7和9)和真实分布(图8和9)的统计学分析的实施例的曲线图;以及

图10示出了用于拍摄图像的移动设备的实施例。

具体实施方式

在图1中,以透视图来示出用于执行分析测量的套件110。套件110包括至少一个移动设备112、具有至少一个参考色场116的至少一个对象114、以及具有能够进行颜色形成反应的至少一个测试化学品120的至少一个测试元件118。如图1中所示,具有至少一个参考色场116的对象114可以是测试元件118、具体地是测试条,或者是测试元件容器117、具体地是测试条容器。参考对象114可以是或可以包括至少一个参考色场116,优选地是多个参考色场116,每个参考色场具有预定的颜色。因此,在图1中,示出了用于布置至少一个参考色场116的可以独立地实现的两种不同的可能性,即具有由测试元件容器117包括的至少一个参考色场116、和/或具有由测试元件118包括的参考色场116的可能性。

移动设备112具有至少一个相机122,并且可以包括显示器128和处理器126。此外,移动设备112被配置成用于执行自我适用性评估。自我适用性评估包括通过使用相机122来拍摄至少一个参考色场116或其一部分的至少一个图像。作为示例,在图4中示意性地示出了至少一个参考色场116的图像123。自我适用性评估进一步包括通过使用图像123来导出至少一个颜色分辨率信息项。颜色分辨率信息项可以具体地包括一个或多个数值,这些数值对相机122用于分辨两种或更多种颜色的能力进行量化。因此,颜色分辨率信息项可以例如是或者可以包括两个颜色信号之间的对于区分两种颜色所需的最小距离。

为了确定颜色分辨率信息项,可以执行对一个或多个参考色场116的评估。在下文中,作为示例,示出了对至少两个参考色场116的评估。如图1和4中所示,对象114可以具有多个参考色场116。优选地,对象114可以具有:具有第一颜色132的第一参考色场130和具有第二颜色136的第二参考色场134。作为示例,对象114还可以具有多于两个的参考色场116,如可以在图1中看到的那样。参考色场116可以均在大小和形状上变化。例如,图1中所示的参考色场116均可以具有矩形形状,其中图4中所示的参考色场116可以具有圆形形状。具体地,参考色场116可以各自具有不同的形状。因此,第一参考色场130和第二参考色场134在形状上不同可以是可能的。

在图2中,例如基于图1和图4的设置而示出了用于评估移动设备的适用性的方法140的实施例的流程图138。方法140包括步骤a)(方法步骤142):提供至少一个移动设备112,该移动设备112具有如例如图1中所示的至少一个相机122。方法140进一步包括步骤b)(方法步骤144):提供至少一个对象114,该对象114具有诸如图1中所示的至少一个参考色场116。此外,方法140包括步骤c)(方法步骤146):通过使用相机122来拍摄参考色场116的至少一部分的至少一个图像123。

在图10中图示了拍摄图像123(上述步骤c))的移动设备112的实施例,该移动设备112包括相机122。附加地,当使用相机来拍摄参考色场116的至少一部分的图像123时,可以提供用于相对于对象114来对移动设备112和/或相机122进行定位的指导。该指导可以是视觉指导,并且可以是或可以包括轮廓147,例如对象114或测试元件118的矩形轮廓或形状,该轮廓或形状被叠加在移动设备112的显示器128上。如图10中所示,该指导可以包括测试元件118的轮廓147,该轮廓147被叠加在移动设备112的显示器128上,从而提供了用于相对于测试元件118来对相机122和/或移动设备112进行定位的视觉指导。方法140可以进一步包括步骤d)(方法步骤148):通过使用图像123来导出至少一个颜色分辨率信息项。

方法步骤148(步骤d))可以包括子步骤,诸如三个子步骤。第一子步骤d1)(方法步骤150)可以包括确定图像123内的至少一个感兴趣区域152。具体地,方法步骤150可以包括:确定参考色场116的至少一部分的图像123内的至少一个感兴趣区域152。在图4中图示了感兴趣区域152的示例。因此,例如,可以在具有第一颜色132的第一参考色场130中检测第一感兴趣区域154,并且可以在具有第二颜色136的第二参考色场134中检测第二感兴趣区域156。

第二子步骤d2)(方法步骤158)可以包括:在感兴趣区域152内确定图像123的像素162的至少一个颜色坐标160。具体地,由相机122拍摄的图像123可以包括多个图像像素163。因此,从图像123内确定的感兴趣区域152可以包括图像像素163的一部分。具体地,感兴趣区域152所包括的像素162在数量上可以小于图像123所包括的图像像素163。包括像素162的每个图像像素163可以呈现如下颜色:该颜色可以在包括至少一个颜色坐标160的颜色坐标系中被描述。例如,可能已知该至少一个颜色坐标160在测试化学品120的颜色形成反应期间经历最显著的改变。因此,具体地,可以因此确定感兴趣区域152内的像素162的至少一个颜色坐标160。更具体地,针对每个像素162,可以确定表明像素162的至少一个颜色坐标160的值。

第三子步骤d3)(方法步骤164)可以包括:对像素162的颜色坐标160的分布执行至少一个统计学分析165。具体地,可以对表明感兴趣区域152内的像素162的颜色坐标160的值执行统计学分析165。对像素162的颜色坐标160上的分布的统计学分析165具体地可以包括对像素162的颜色坐标160上的分布的直方图分析166。

图6示出了像素162的颜色坐标160上的分布的直方图分析166的实施例的曲线图168。直方图分析166可以包括颜色坐标160上的直方图170。可以例如通过将表明像素162的颜色坐标160的值量化成颜色坐标160的轴上的不同区段来建立直方图170。在图6中相对于量化轴174绘制了量化值172。随后,可以使用至少一个拟合参数来将曲线176拟合到直方图170。第三子步骤d3)(方法步骤164)可以进一步包括:通过使用统计学分析165的至少一个结果来导出至少一个颜色分辨率信息项。具体地,至少一个颜色分辨率信息项可以包括宽度178,诸如半极大处全宽度。宽度178可以从至少一个拟合参数中导出。宽度178可以直接指示相机122和/或包括相机122的移动设备112的颜色分辨率。此外,拟合曲线176的最大值或尖峰可以指示像素162的至少一个颜色坐标160上的分布的中心180。

图5示出了统计学分析165的理想实施例的曲线图168。具体地,像素162的颜色坐标160上的理想分布可以由图5中所示的理想曲线175来表示。参考场116的颜色可以通常是已知的,并且因此可以用于创建这种理想分布,其中图5中所示的宽度178可以等于指示相机122和/或用于执行分析测量的目的的移动设备112的最小分辨率的最大宽度177。因此,理想中心179可以等于颜色参考场116的颜色。

用于评估移动设备112的适用性的方法140可以进一步包括步骤e)(方法步骤181):将至少一个颜色分辨率信息项与至少一个阈值182进行比较,从而确定关于移动设备112的适用性的至少一个适用性信息项183,该移动设备112用于执行基于颜色形成反应的分析测量的目的。至少一个阈值182可以从分析测量(例如葡萄糖浓度确定)的期望准确度和/或期望精度中导出。例如,阈值182可以是或可以包括最大宽度177,该宽度177指示相机的最小分辨率,如图5中所示。

在图6中所示的直方图分析166中,在感兴趣区域152内的像素162的颜色坐标160上的分布的中心180可以对应于如图4中所示的参考色场116的参考颜色。因此,附加地或可替代地,阈值182可以是或可以包括参考色场116的已知颜色与参考色场116的所确定的颜色之间的最大差异。可以在中心180与理想中心179之间的距离中测量已知颜色与所确定的颜色之间的差异。由此可以通过将颜色分辨率信息项、具体地是宽度178和/或中心180与理想中心179之间的距离与阈值、具体地是最大宽度177和/或中心180与理想中心179之间的最大差异或距离进行比较,来确定至少一个适用性信息项183。

如图1和图4中所示,由相机122拍摄的图像123内可能存在两个不同的参考色场116。因此,可以通过统计学分析165来导出两个不同的中心180。第一中心184可以从第一感兴趣区域154内的像素162的颜色坐标160上的分布的统计学分析165中导出,并且第二中心186可以从第二感兴趣区域156内的像素162的颜色坐标160上的分布的统计学分析165中导出,如图8中所示的那样。图7示出了理想化第一曲线189的统计学分析165的曲线图168,该第一曲线189指示了在具有第一颜色132的第一色场130中检测到的第一感兴趣区域154内的像素162的颜色坐标160上的理想化分布。图7中显示的统计学分析165的曲线图168进一步示出了理想化第二曲线190,该第二曲线190指示了在具有第二颜色136的第二色场134中检测到的第二感兴趣区域156内的像素162的颜色坐标160上的理想分布。图7进一步示出了表示第一颜色132的理想化第一中心185和表示第二颜色136的理想化第二中心187。

图8示出了统计学分析165、具体地是包括两个直方图170的直方图分析166的曲线图168。例如,可以例如通过对表明第一感兴趣区域154的像素162的颜色坐标160的值进行量化来建立第一直方图192,并且可以例如通过对表明第二感兴趣区域156的像素162的颜色坐标160的值进行量化来建立第二直方图194。随后,可以将第一曲线188拟合到第一直方图192,并且可以将第二曲线190拟合到第二直方图194。如图7中所示,第一中心184可以从第一曲线188导出,并且第二中心186可以从第二曲线190导出。此外,第一宽度196和第二宽度198可以从第一曲线188和第二曲线190导出。可以确定第一中心184与第二中心186之间的距离196,从而产生所确定的距离198。如上所概述,参考色场116的颜色是通常已知的。因此,于是,指示第一颜色132的理想第一中心185与指示第二颜色136的理想第二中心187之间的距离196是通常已知的,从而产生了预期距离200。具体地,如图9中所示,在所确定的距离198与预期距离200之间可能存在差别。

用于评估移动设备112的适用性的方法140可以进一步包括步骤f)(方法步骤201):调整用于分析测量的移动设备112的至少一个颜色标度202。具体地,所确定的距离198与预期距离200之间的差别可以用于调整用于分析测量的移动设备的至少一个颜色标度202。具体地,可以确定偏移204和/或颜色坐标160的标度的拉伸,以便重新缩放用于分析测量的移动设备112的至少一个颜色标度202。更具体地,可以确定校准因子和/或偏移204以用于重新缩放移动设备112的颜色标度202。

移动设备112可以进一步被配置成用于执行基于颜色形成反应的至少一个分析测量。图3中示出了用于执行基于颜色形成反应的分析测量的方法206的实施例的流程图138。用于执行分析测量的方法206可以包括第一步骤i)(方法步骤208):通过使用用于评估移动设备112的适用性的方法140来评估移动设备112的适用性。具体地,可以通过使用如上所描述的方法140来评估移动设备112的适用性。

此外,方法206可以包括分支点210。分支点210可以指示条件查询,诸如在第一分支212与第二分支214之间进行决定。例如,条件查询可以利用适用性信息项。适用性信息项183可以包括关于移动设备112的布尔信息,诸如“适用”(“y”)或“不适用”(“n”)。第一分支212指示移动设备112不适用于执行分析测量,因此如果至少一个适用性信息项183指示移动设备112不适用于执行分析测量,则第一分支可以导致第二步骤ii)(方法步骤216),从而中止用于执行分析测量的方法206。具体地,如果适用性信息项183指示移动设备112不适用于执行血糖测量,则可以不执行血糖测量。更具体地,如果移动设备112和/或相机122没有满足用于确定血糖浓度的期望准确度和/或期望精度,则可以不执行血糖测量。

第二分支214指示移动设备112适用于执行分析测量。因此,如果至少一个适用性信息项183指示移动设备112适用于执行分析测量,则第二分支可以导致执行第三步骤iii)(方法步骤218),从而执行分析测量。具体地,如果适用性信息项183指示移动设备112适用于执行血糖测量,则可以执行血糖测量。更具体地,仅在如果相机122和/或移动设备112满足了用于确定血糖浓度的期望准确度和/或期望精度的情况下,才可以执行血糖测量。例如,一旦确定了移动设备112的适用性,就可以使用移动设备112来执行任意数量的分析测量。然而,可替代地,例如在预定的或可确定的间隔之后或在对移动设备112做出任何改变的情况下,可以重复对移动设备112的适用性的评估,例如方法140。因此,可以在执行至少一次步骤iii)(方法步骤218)之前执行至少一次步骤i)(方法步骤208),或者可以在重复地执行方法步骤218之前执行至少一次方法步骤208。然而,根据方法步骤218通过使用移动设备112来执行分析测量可以包括多个子步骤。

方法步骤218可以包括第一部分步骤a)(方法步骤220),该第一部分步骤包括:将至少一个样本应用到具有能够进行颜色形成反应的至少一个测试化学品120的至少一个测试元件118。具体地,可以将体液(例如血液)的至少一个样本应用到至少一个测试元件118。如图1中所示,测试元件118可以包括能够进行颜色形成反应的测试化学品120。特别地,测试化学品120可能能够进行与体液中的分析物浓度相关的颜色形成反应。例如,测试化学品120可能能够进行与应用到测试元件118的血液内的葡萄糖浓度相关的颜色形成反应。

方法步骤218可以进一步包括第二部分步骤b)(方法步骤222),该第二部分步骤包括:通过使用相机122来拍摄测试元件118的至少一部分的至少一个图像123。具体地,当拍摄测试元件118的至少一部分的至少一个图像123时,如图10中所示的叠加在移动设备112的显示器128上的轮廓147可以提供用于相对于移动设备112的相机122来对测试元件118进行定位的视觉指导。因此,可以在方法140内的方法步骤164以及在方法206内的方法步骤222两者中提供指导。因此,示出了拍摄图像的移动设备112的图10可以图示方法140的方法步骤164和方法206的方法步骤222两者。

此外,方法步骤218可以包括第三部分步骤c)(方法步骤224),该第三部分步骤包括:评估图像123并且导出其至少一个分析信息。具体地,至少一个分析信息可以是或可以包括样本内的分析物的浓度(诸如,血液内的血糖浓度),该样本被应用到包括能够进行颜色形成反应的测试化学品120的测试元件118。对图像123的评估可以包括:通过使用颜色坐标与浓度之间的预定或可确定的相关性,来将测试化学品120的所确定的颜色坐标变换成样本内的分析物的浓度。该相关性例如可以是或可以包括通过经验确定的变换函数、变换表或查找表。作为示例,该相关性可以进一步被存储在由图1中图示的移动设备112所包括的存储设备中。具体地,可以通过软件、更具体地通过app将该相关性存储在存储设备中。此外,该软件和/或app可以是计算机程序、或由计算机程序所包括,该计算机程序包括用于执行如图2和图3中所图示的方法140和方法206两者的计算机可执行指令。该程序可以在计算机或计算机网络上执行,具体地,该程序可以在包括相机122的移动设备112的处理器126上执行。

附图标记列表

110用于执行分析测量的套件

112移动设备

114对象

116参考色场

117测试元件容器

118测试元件

120测试化学品

122相机

123图像

126处理器

128显示器

130第一参考色场

132第一颜色

134第二参考色场

136第二颜色

138流程图

140用于评估移动设备的适用性的方法

142步骤a):提供具有至少一个相机的至少一个移动设备

144步骤b):提供具有至少一个参考色场的至少一个对象

146步骤c):通过使用相机来拍摄参考色场的至少一部分的至少一个图像

147轮廓

148步骤d):通过使用该图像来导出至少一个颜色分辨率信息项

150子步骤d1):确定该图像内的至少一个感兴趣区域

152感兴趣区域

154第一感兴趣区域

156第二感兴趣区域

158子步骤d2):在感兴趣区域内确定该图像的像素的至少一个颜色坐标

160颜色坐标

162像素

163图像像素

164子步骤d3):对像素的颜色坐标的分布执行至少一个统计学分析

165统计学分析

166直方图分析

168图形

170直方图

172量化值

174量化轴

175理想曲线

176曲线

177最小宽度

178宽度

179理想中心

180中心

181步骤e):将至少一个颜色分辨率信息项与至少一个阈值进行比较

182阈值

183适用性信息项

184第一中心

185理想第一中心

186第二中心

187理想第二中心

188第一曲线

189理想第一曲线

190第二曲线

191理想第二曲线

192第一直方图

194第二直方图

196距离

198所确定的距离

200预期距离

201步骤f):调整用于分析测量的移动设备的至少一个颜色标度

202颜色标度

204偏移

206用于执行分析测量的方法

208步骤i):评估移动设备的适用性

210分支点

212第一分支:移动设备不适用

214第二分支:移动设备适用

216步骤ii):中止该方法

218步骤iii):执行分析测量

220部分步骤a):将至少一个样本应用到至少一个测试元件

222部分步骤b):使用相机来拍摄测试元件的图像

224部分步骤c):评估该图像并且得出其分析信息

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