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原文传递侧流测试系统

专利名称：	侧流测试系统
摘要：	提供了一种侧流测试系统，其具有光学读取器(11)、侧流芯(17)和计算机系统(13)。所述侧流芯包括多孔测试条带，所述多孔测试条带具有进入所述多孔测试条带中的读取窗口，从而暴露所述多孔条带的暴露区。所述光学读取器具有读取器壳体(11a)和狭槽，所述狭槽用于将所述芯插入所述读取器壳体中。所述光学读取器具有照明装置(15)，所述照明装置适合于在所述芯插入所述狭槽中时照亮所述多孔条带的所述暴露区。所述光学读取器还具有摄像机(14)，所述摄像机被配置成用于采集包括所述多孔条带的所述暴露区的一系列数字图像。所述计算机系统接收表示所述多个连续数字图像的像素数据集并且基于所述像素数据集来计算沿着所述多孔条带的所述暴露区的所述长度的湿润进展。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	硕腾服务有限责任公司
发明人：	C.E.波尔森;J.埃里克森;N.K.鲍-马德森;M.赫勒
专利状态：	有效
申请日期：	2018-03-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201880017956.9
公开号：	CN110431402A
代理机构：	北京市柳沈律师事务所
代理人：	陈丽来
分类号：	G01N21/84(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	美国新泽西州
主权项：	1.一种侧流测试系统，其包括光学读取器、侧流芯和计算机系统，所述侧流芯具有近端部分和远端部分并且包括多孔测试条带，所述多孔测试条带包括和/或接触采样区和具有条带长度以及支撑所述多孔测试条带的芯壳体，其中所述芯壳体具有用于将液体施加到所述采样区的入口开口和在远端部分处进入所述多孔测试条带中的至少一个读取窗口，从而至少暴露所述多孔条带的暴露区，所述暴露区具有长度和宽度，所述暴露区至少包括在所述采样区远端的一部分，所述光学读取器包括读取器壳体以及用于将所述芯的至少所述远端部分插入到所述读取器壳体中的狭槽，所述光学读取器还包括照明装置，所述照明装置适合于在所述芯插入到所述读取器壳体的所述狭槽中时照亮所述多孔条带的所述至少一个暴露区，以及摄像机，所述摄像机被配置成用于采集包括所述多孔条带的所述暴露区的一系列数字图像，其中所述读取器被配置成用于传输每个数字图像作为像素数据集，所述计算机系统包括存储介质和处理器，所述处理器被配置成用于接收表示所述多个连续数字图像的所述像素数据集并且基于所述像素数据集来计算沿着所述多孔条带的所述暴露区的所述长度的湿润进展。 2.如权利要求1所述的系统，其中所述摄像机是网络摄像机，优选地以至少约0.1Hz的帧速率(图像速率)操作，诸如至少约1Hz、诸如至少约10Hz、诸如至少约25Hz、诸如至少约50Hz、诸如至少约90Hz。 3.如权利要求1或权利要求2所述的系统，其中所述摄像机包括像素传感器阵列，诸如CMOS或CDD，所述像素传感器阵列包括二维像素阵列。 4.如权利要求3所述的系统，其中所述摄像机包括具有像素的行和列(N×M)的像素阵列，所述像素阵列优选地具有至少约50％的填充因数，诸如至少约75％。 5.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述摄像机被布置在相对于所述插入的芯的固定位置。 6.如权利要求4或5中任一项所述的系统，其中所述摄像机被布置成使得其像素行和列分别与所述多孔条带的宽度和长度对准，由此限定L像素列和W像素行。 7.如前述权利要求3-6中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于通过方法来限定所述像素传感器阵列的L像素列和W像素行，所述方法包括比较像素数据集的像素值并确定所述多孔条带的取向并且限定与所述条带的所述长度对准的L像素列和与所述条带的所述宽度对准的W像素行。 8.如权利要求7所述的系统，其中所述处理器被配置成用于通过方法来比较像素数据集的像素值，所述方法包括针对多个相机像素行中的每一个确定平均值或平均相机行像素值并且确定具有高于或低于所述相机行像素值至少10％的像素值的像素，诸如确定具有高于或低于所述相机行像素值至少25％的像素值的像素，诸如高于或低于所述相机行像素值至少25％、诸如至少50％、诸如至少100％、诸如至少200％。 9.如权利要求8所述的系统，其中所述处理器被配置成用于确定具有高于或低于相应的平均值或平均相机行像素值至少10％的像素值的所述多个相机像素行中的每一个的第一像素和最后像素，并且基于所述多个相机像素行中的每一个的所述确定的第一像素和最后像素的位置，确定所述多孔条带的所述取向。 10.如权利要求8所述的系统，其中所述侧流芯包括对准基准标记，所述对准基准标记具有与所述暴露区周围的所述壳体的反射率相差至少10％、诸如至少100％、诸如至少200％的反射率，所述处理器被配置成用于确定收集从所述对准基准标记反射的光子的所述多个相机像素行的所述像素，并且基于收集从所述对准基准标记反射的光子的所述确定的像素的位置，确定所述多孔条带的所述取向。 11.如权利要求6-10中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于从一个像素数据集或者两个或更多个像素数据集的像素值限定L像素列和W像素行。 12.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于在采集所述系列数字图像的所述图像时连续地接收所述多个连续数字图像的所述像素数据集。 13.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于在一个或多个批次的像素数据中接收所述多个连续数字图像的所述像素数据集。 14.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中每个像素数据集(表示图像)包括多个L*W像素中的每一个的像素值，优选地其中所述像素数据包括相应的红色、蓝色和绿色的子像素值。 15.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中每个像素数据集与表示所述系列图像的所述相应图像的采集时间的时间属性相关联，可选地每个像素数据集与表示所述系列图像的所述相应图像的相对采集时间的相对时间属性相关联和/或每个像素数据集与表示所述系列图像的所述相应图像的实际采集时间的实际时间属性相关联。 16.如权利要求15所述的系统，其中所述处理器被配置成用于将所述系列数字图像的多个像素数据集的至少一个l，w像素的像素值进行比较，以确定像素数据集的所述时间属性，其中所述l，w像素值数据相对于来自前续或后续像素数据集的对应像素的l，w像素值不同。 17.如权利要求6-16中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于确定包括与所述条带的所述长度对准的所述L像素列和与所述条带的所述宽度对准的W像素行的子阵列的多孔区像素阵列，所述多孔区像素阵列包括与所述条带的所述长度对准的L’像素列和与所述条带的所述宽度对准的W’像素行。 18.如权利要求17所述的系统，其中所述处理器被配置成用于从至少一个像素数据集确定所述多孔区像素阵列的至少多个W’像素行，优选地所述处理器被配置成用于从至少一个像素数据集确定至少50％、诸如至少80％、诸如基本上整个多孔区像素阵列。 19.如权利要求17或权利要求18所述的系统，其中所述处理器被配置成用于从一系列帧的两个或更多个像素数据集、诸如至少5个像素数据集、诸如8个至50个像素数据集、诸如10个至25个像素数据集确定所述多孔区像素阵列。 20.如权利要求17或权利要求18所述的系统，其中所述处理器被配置成用于从一个单个像素数据集确定所述多孔区像素阵列。 21.如权利要求18-20中任一项所述的系统，其中所述至少一个像素数据集包括在湿润所述采样区之前或在完全湿润所述多孔条带之前采集的图像的像素数据集。 22.如权利要求18-21中任一项所述的系统，其中所述至少一个像素数据集包括在所述暴露区中的所述多孔条带被完全湿润之后采集的图像的像素数据集。 23.如权利要求18-22中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于通过配置来确定所述多孔区像素阵列，所述配置包括确定平均值或平均行W像素值并且确定具有高于或低于所述行W像素值至少10％的像素值的所述W行的像素，诸如确定具有高于或低于所述行W像素值至少25％的像素值的像素，诸如高于或低于所述行W像素值至少25％、诸如至少50％、诸如至少100％、诸如至少200％。 24.如权利要求23所述的系统，其中所述处理器被配置成用于针对多个W像素行中的每一个将所述W像素行的相应像素值与所述相应行W像素值进行比较，并且确定具有高于或低于所述相应行W像素值至少10％的像素值的所述W像素行的像素。 25.如权利要求23和24所述的系统，其中所述处理器被配置成用于确定具有高于或低于所述行W像素值至少10％的像素值的所述多个W像素行中每一个的第一像素和最后像素，并且基于所述多个W像素行中的每一个的所述确定的第一像素和最后像素的位置，至少确定所述多孔区像素阵列的所述多个W’像素行，优选地确定至少50％、诸如至少80％、诸如基本上整个多孔区像素阵列。 26.如权利要求23或权利要求24所述的系统，其中所述侧流芯包括暴露区基准标记，所述暴露区基准标记具有与所述暴露区周围的所述壳体的反射率相差至少100％、诸如至少200％的反射率，所述处理器被配置成用于确定收集从所述暴露区基准标记反射的光子的所述多个行W像素的像素，并且基于收集从所述暴露区基准标记反射的光子的所述确定的像素的位置，确定所述多孔区像素阵列。 27.如权利要求18-26中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于通过配置来确定所述多孔区像素阵列，所述配置包括确定平均值或平均列L像素值并且确定具有高于或低于所述列L像素值至少10％的像素值的所述L像素列的像素，诸如确定具有高于或低于所述行W像素值至少25％的像素值的像素，诸如高于或低于所述列L像素值至少25％、诸如至少50％、诸如至少100％、诸如至少200％。 28.如权利要求27所述的系统，其中所述处理器被配置成用于针对多个L像素列中的每一个将所述L像素列的相应像素值与所述相应列L像素值进行比较，并且确定具有高于或低于所述相应列L像素值至少10％的像素值的所述L像素列的像素。 29.如权利要求27和28所述的系统，其中所述处理器被配置成用于确定具有高于或低于所述列L像素值至少10％的像素值的所述多个L像素列中每一个的第一像素和最后像素，并且基于所述多个L像素列中的每一个的所述确定的第一像素和最后像素的位置，至少确定所述多孔区像素阵列的所述多个L’像素行，优选地确定至少50％、诸如至少80％、诸如基本上整个多孔区像素阵列。 30.如权利要求23或权利要求24所述的系统，其中所述侧流芯包括暴露区基准标记，所述暴露区基准标记具有与所述暴露区周围的所述壳体的反射率相差至少100％、诸如至少200％的反射率，所述处理器被配置成用于确定收集从所述暴露区基准标记反射的光子的所述多个列L像素的像素，并且基于收集从所述暴露区基准标记反射的光子的所述确定的像素的位置，确定所述多孔区像素阵列。 31.如权利要求17-30中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于从多个行W’像素值中的每一个导出导出行W’像素值，所述导出行W’像素值优选地通过确定所述行W’像素值的均值或通过确定所述行W’像素值的平均值、可选地省去更靠近所述多孔区像素阵列的边缘的像素的多个像素值来导出。 32.如权利要求31所述的系统，其中所述处理器被配置成用于针对一个或多个W’像素行，将多个像素数据集的对应W’行的导出行W’像素值进行比较，识别从一个像素数据集到下一像素数据集相差超过阈值的对应W’行的导出行W’像素值，并且针对每个所识别的导出行W’像素值，确定所述下一像素数据集的所述时间属性且优选地识别所述W’像素行的位置。 33.如权利要求31或权利要求32所述的系统，其中所述处理器被配置成用于针对数目ni个至nj个W’像素行中的每一个，将多个像素数据集的对应W’行的导出行W’像素值进行比较，识别从一个像素数据集到下一像素数据集相差超过阈值的对应W’行的导出行W’像素值，并且针对每个所识别的行W’像素值，确定所述W’像素行的位置和可选地所述下一像素数据集的所述时间属性。 34.如权利要求31-33中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于将像素数据集的所述多个W’行中的每一个的导出行W’像素值彼此进行比较，以确定所述导出行W’像素值沿着所述ni个至nj个W’像素行从一行到下一行是否不同，优选地针对下一像素数据集重复所述处理。 35.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于从前一或下一像素数据集的对应值中减去像素数据集的值，并且确定改变超过阈值的像素值和/或导出像素值。 36.如权利要求35所述的系统，其中所述处理器被配置成用于从多个行W’像素值中的每一个中导出导出行W’像素值，并且从前一或下一像素数据集中减去像素数据集，并且确定已经改变的导出行W’像素值以及优选地具有改变的导出行W’像素值的所述像素W’行的所述位置和所述像素数据集或所述下一像素数据集的所述时间属性。 37.如权利要求35所述的系统，其中所述处理器被配置成用于确定包括改变超过阈值的像素值的行，并且确定包括具有改变的像素值的所述像素的所述像素W’行或像素W行的所述位置以及所述像素数据集或所述下一像素数据集的所述时间属性。 38.如权利要求37所述的系统，其中所述处理器被配置成用于从包括具有改变的像素值的所述像素的所述行中导出导出行W’像素值或导出行像素W像素值。 39.如权利要求31-38中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于例如通过表明行W’像素值与一个或多个其他导出行W’像素值是否相差超过阈值来确定导出行W’像素值还是导出行像素W像素值表示对照标记。 40.如权利要求31-39中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于例如通过表明行W’像素值与一个或多个其他导出行W’像素值是否相差超过阈值来确定导出行W’像素值还是导出行像素W像素值表示阳性标记。 41.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于根据由入射光引起的噪声对所述像素值和/或像素行值进行噪声校正，所述噪声校正优选地包括：所述处理器被配置成用于对所述多孔区像素阵列外部的所述行的像素的像素值求平均值以获得行像素参考值，并且用所述行像素参考值来补偿所述行像素值，例如通过将导出行像素值确定为相对行像素值/行像素参考值并且将所述导出值视作经噪声校正的行像素值。 42.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述照明装置被配置成用于闪光照明，所述闪光照明优选地具有与所述帧速率协调的闪光速率，优选地使得所述照明装置被配置成用于发出及时与每个图像的采集协调的闪光。 43.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置成用于排出模糊图像的像素数据集。 44.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述侧流芯包括两个或更多个测试条带，所述芯包括在远端部分处进入相应的多孔测试条带中的每一个中的至少一个读取窗口，至少暴露所述相应多孔条带的暴露区，每个暴露区具有长度和宽度，所述两个或更多个多孔条带中的每一个具有采样区，所述采样区可以是公共采样区或单独采样区，所述摄像机被配置成用于采集包括所述暴露区中的每一个的所述系列数字组图像，并且其中所述读取器被配置成用于传输每个组图像作为组像素数据集，所述处理器被配置成用于接收并存储所述多个连续数字图像的所述组像素数据集并且将所述组像素数据集分成表示所述相应暴露区的图像的像素数据集。 45.如权利要求44所述的系统，其中所述组像素数据集各自包括组像素传感器阵列，所述处理器被配置成用于限定组像素数据集的所述组像素传感器阵列的组L像素列和组W像素行，并且将所述组L像素列和组W像素行分成与所述相应的多孔条带中的每一个相关联的像素传感器阵列，每个像素传感器阵列包括与所述条带的所述长度对准的L像素列和与所述条带的所述宽度对准的W像素行。
所属类别：	发明专利