(57)【要約】  複数のフィンガを有する試験ストリップコーム部材を分析するためのシステムおよび方法を開示する。これらのシステムおよび方法は、複数のフィンガのそれぞれの上の１つまたは複数の分析物の存在を特定するために試験ストリップコーム部材を分析することができる。
2013531261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の離間したフィンガを有する試験ストリップコーム部材を分析する方法であって、前記フィンガのそれぞれは、対応する植物原料に曝され、前記フィンガのそれぞれは、前記対応する植物原料の１つまたは複数の植物分析物の存在を示すように構成される方法において、
前記試験ストリップコーム部材の前記複数のフィンガの電子画像を取得するステップと、
前記試験ストリップコーム部材の第１のフィンガに関して第１の植物分析物が存在するかどうか、および前記試験ストリップコーム部材の第２のフィンガに関して第２の植物分析物が存在するかどうかを特定するために電子コントローラにより前記電子画像を分析するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の植物分析物は、前記第２の植物分析物と同じである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記試験ストリップコーム部材の前記複数のフィンガの前記電子画像を取得する前記ステップは、
カメラの視野を監視するステップと、
前記カメラの前記視野内の前記試験ストリップコーム部材の存在を検出するステップと、
前記試験ストリップコーム部材が前記カメラの前記視野内で検出されるとき、コンピュータ読取可能媒体上に前記試験ストリップコームの前記複数のフィンガの前記電子画像を記憶するステップと
を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記カメラの前記視野内の前記試験ストリップコーム部材の存在を検出する前記ステップは、
前記カメラのフレームを取得するステップと、
前記試験ストリップコーム部材の存在を特定するために前記取得フレームの一部分を分析するステップと
を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記試験ストリップコーム部材の存在を特定するために前記取得フレームの前記一部分を分析する前記ステップは、
前記取得フレームの前記一部分に関する平均ピクセル輝度値を特定するステップと、
前記平均ピクセル輝度値を第１の閾値と比較するステップと、
輝度値が前記平均輝度値を超える前記取得フレームの前記一部分のピクセルの数を特定するステップと、
前記取得フレームの前記一部分のピクセル数を第２の閾値と比較するステップと、
前記平均ピクセル輝度が前記第１の閾値を超え、前記取得フレームの前記一部分のピクセル数が前記第２の閾値を超えるとき、前記試験ストリップコーム部材の存在を特定するステップと、
前記取得フレームをコンピュータ読取可能媒体上に前記電子画像として記憶するステップと
を含む、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記電子画像はカラー画像であり、前記カラー画像の各ピクセルは、複数の色値を有し、前記試験ストリップコーム部材の前記第１のフィンガに関して前記第１の植物分析物が存在するかどうか、および前記試験ストリップコーム部材の前記第２のフィンガに関して前記第２の植物分析物が存在するかどうかを特定するために前記電子コントローラにより前記電子画像を分析する前記ステップは、
前記第１のフィンガに対応する前記電子画像の第１の部分を分析するステップと、
前記第１の部分の少なくとも１つの色値に基づいて前記第１の植物分析物が前記第１のフィンガに結合しているかどうかを特定するステップと、
前記第２のフィンガに対応する前記電子画像の第２の部分を分析するステップと、
前記第２の部分の少なくとも１つの色値に基づいて前記第２の植物分析物が前記第２のフィンガに結合しているかどうかを特定するステップと
を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の部分の少なくとも１つの色値に基づいて、前記第１の植物分析物が前記第１のフィンガに結合しているかどうかを特定する前記ステップは、
前記第１の部分の各ピクセルに関して、
第１の色値を第１の閾値と比較するステップと、
第２の色値を第２の閾値と比較するステップと、
前記第１の色値と前記第１の閾値との比較および前記第２の色値と前記第２の閾値との比較に基づいて、前記第１の分析物が存在することを示すもの、および前記第１の分析物が存在しないことを示すものに前記ピクセルを分類するステップと、
前記第１の分析物が存在することを示すものとして分類された前記ピクセルの数に基づいて、前記第１の分析物が前記第１のフィンガに結合しているかどうかを特定するステップと
を含み、
前記第２の部分の少なくとも１つの色値に基づいて、前記第２の植物分析物が前記第２のフィンガに結合しているかどうかを特定する前記ステップは、
前記第２の部分の各ピクセルに関して、
第１の色値を第１の閾値と比較するステップと、
第２の色値を第２の閾値と比較するステップと、
前記第１の色値と前記第１の閾値との比較および前記第２の色値と前記第２の閾値との比較に基づいて、前記第２の分析物が存在することを示すもの、および前記第２の分析物が存在しないことを示すものに前記ピクセルを分類するステップと、
前記第２の分析物が存在することを示すものとして分類された前記ピクセルの数に基づいて、前記第２の分析物が前記第２のフィンガに結合しているかどうかを特定するステップと
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記電子画像内の余分な植物原料による前記電子画像からの緑色側への偏りを除去するステップをさらに含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記電子画像内の汚れによる前記電子画像からの赤色側への偏りを除去するステップをさらに含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記電子画像はカラー画像であり、前記カラー画像の各ピクセルは複数の色値を有し、本方法は、前記電子画像の色を平均化するステップをさらに含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記電子画像の色を平均化する前記ステップは、
各フィンガの対応する注目領域を特定するステップと、
前記第１のフィンガの前記対応する注目領域の色を平均化するステップと、
前記第１のフィンガとは独立に前記第２のフィンガの前記対応する注目領域の色を平均化するステップと
を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のフィンガの前記対応する注目領域の色を平均化する前記ステップは、
前記第１のフィンガの前記対応する注目領域の前記ピクセルのすべての第１の平均色値が第１の値に等しくなるように、前記第１のフィンガの前記対応する注目領域の各ピクセルに関する第１の色値をスケール化するステップと、
前記第１のフィンガの対応する注目領域の前記ピクセルのすべての第２の平均色値が第２の値に等しくなるように、前記第１のフィンガの対応する注目領域の各ピクセルに関する第２の色値をスケール化するステップと
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の値は、前記第２の値と等しい、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数のフィンガはそれぞれ、複数の離間したバンド位置を含む対応する注目領域を含み、前記試験ストリップコーム部材の前記第１のフィンガに関して前記第１の植物分析物が存在するかどうか、および前記試験ストリップコーム部材の前記第２のフィンガに関して前記第２の植物分析物が存在するかどうかを特定するために前記電子コントローラにより前記電子画像を分析する前記ステップは、
前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガに関する前記電子画像内に前記対応する注目領域を配置するステップと、
前記電子画像の少なくとも１つの平均背景強度に基づいて、前記画像の閾値を決定するステップと、
小さい斑点を除去するために前記電子画像を分割するステップと
を含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガに関する前記電子画像内に前記対応する注目領域を配置する前記ステップは、
前記電子画像内の前記試験ストリップコーム部材の方向を特定するステップと、
前記試験ストリップコーム部材の前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガの方向を垂直に合わせるように前記画像の傾斜を除去するステップと、
前記第１のフィンガに関して前記電子画像内に第１の基準位置を配置するステップであって、前記第１のフィンガの前記第１の注目領域は前記第１の基準位置に対する第１の既知の位置である、ステップと、
前記第２のフィンガに関して前記電子画像内に第２の基準位置を配置するステップであって、前記第２のフィンガの前記第２の注目領域は前記第２の基準位置に対する第２の既知の位置である、ステップと
を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガに関して前記電子画像内に前記対応する注目領域を配置する前記ステップは、遠近感歪みに関して前記電子画像を補正するステップをさらに含む、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガに関して前記電子画像内に対応する注目領域を配置する前記ステップは、前記電子画像の縮尺率を決定するステップをさらに含む、請求項１４から１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも１つの平均背景強度に基づいて前記画像の閾値を決定する前記ステップは、
第１の色値に関する平均背景強度を決定するステップと、
第２の色値に関する平均背景強度を決定するステップと、
各ピクセルに関して、前記第１の色値の前記ピクセルの値が前記第１の色値の前記平均背景強度を超え、前記第２の色値の前記ピクセルの値が前記第２の色値の前記平均背景強度を超える場合、前記ピクセルに第３の色を割り当て、その他の場合、前記ピクセルに第４の色を割り当てるステップと
を含む、請求項１４から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の分析物の存在を特定する質的表示内容、および前記第２の分析物の存在を特定する質的表示内容を記憶するステップをさらに含む、請求項１から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の分析物の発現レベルを特定する量的表示内容、および前記第２の分析物の発現レベルを特定する量的表示内容を記憶するステップをさらに含む、請求項１から１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記試験ストリップコーム部材が閉鎖構造部の内部に入ることができるように構成された頂部の開口部と、前記試験ストリップコーム部材が前記閉鎖構造部の前記内部から出ることができるように構成された底部の開口部とを有する閉鎖構造部を提供するステップをさらに含む方法であって、前記試験ストリップコーム部材の前記複数のフィンガの前記電子画像を取得する前記ステップは、前記試験ストリップコーム部材が前記閉鎖構造部の前記内部に配置される間に起こる、請求項１から２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
複数の離間したフィンガを有する試験ストリップコームを分析するためのシステムであって、前記フィンガのそれぞれは、対応する植物原料に曝され、前記フィンガのそれぞれは、前記対応する植物原料の１つまたは複数の植物分析物の存在を示すように構成され、前記システムは、
カメラと、
前記試験ストリップコーム部材が前記カメラの視野内で背景要素の前にある、背景要素と、
前記カメラの前記視野にほぼ均一な照明を提供する光源と、
前記カメラに動作可能に結合され、前記試験ストリップコーム部材の第１のフィンガに関して第１の植物分析物が存在するかどうか、および前記試験ストリップコーム部材の第２のフィンガに関して第２の植物分析物が存在するかどうかを特定するために前記試験ストリップコーム部材の前記複数のフィンガの電子画像を分析するように構成された電子コントローラと
を含む、システム。
【請求項２３】
前記試験ストリップコーム部材が閉鎖構造部の内部に入ることができるように構成された頂部の開口部と、前記試験ストリップコーム部材が前記閉鎖構造部の前記内部から出ることができるように構成された底部の開口部とを有する閉鎖構造部をさらに含み、前記試験ストリップコーム部材の前記複数のフィンガの前記電子画像は、前記試験ストリップコーム部材が前記閉鎖構造部の前記内部に配置される間に取得される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記背景要素は、前記試験ストリップコーム部材に対する対比用背景を提供する着脱可能プレートである、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記試験ストリップコーム部材を支持する搬送部材を有するコンベアシステムをさらに含み、前記電子コントローラは、前記コンベアシステムの駆動システムに動作可能に結合される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２６】
前記背景要素は、前記コンベアシステムの前記搬送部材である、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記搬送部材から余分な植物破片を除去するために浄化システムをさらに含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２８】
前記試験ストリップコーム部材を前記コンベアシステム上に配置するフィーダシステムをさらに含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２９】
前記フィーダシステムは、前の試験ストリップコーム部材および後の試験ストリップコーム部材に対してほぼ均一な間隔で前記試験ストリップコーム部材を搬送部材上に配置する、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記試験ストリップコーム部材の前記電子画像を表示する第１の領域と、
前記電子コントローラが第２の試験ストリップコーム部材を分析する準備ができたときをオペレータに表示するインジケータを表示する第２の領域と
を含むユーザインターフェースを表示するディスプレイ装置
をさらに含む、請求項２２から２９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３１】
試験ストリップコーム部材の設定値が分析され、前記ユーザインターフェースは、分析された試験ストリップ部材の数を前記ディスプレイ装置により表示する、請求項３０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１０年７月２０日に出願した米国仮出願第６１／３６６，０６３号、２０１０年１１月１８日に出願した米国仮出願第６１／４１５，２１１号、および２０１１年２月９日に出願した米国仮出願第６１／４４１，２２０号の利益を主張するものであり、これらの開示内容は、参照により本明細書に明示的に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、複数の試験ストリップの分析用の方法および装置に関し、詳細には、植物原料内の注目する様々なタンパク質の有無を特定するための複数の試験ストリップの分析に関する。
【背景技術】
【０００３】
側方流動免疫測定（「ＩＡ」）用試験ストリップは、トウモロコシの葉のサンプルなどの植物原料内のタンパク質などの注目分析物を迅速かつ選択的に検出するのに有効であることが確認されてきた。例示的なＩＡ側方流動ストリップは、Ａｇｄｉａ（所在地、３０３８０  Ｃｏｕｎｔｙ  Ｒｏａｄ  ６  ｉｎ  Ｅｌｋｈａｒｔ，ＩＮ  ４６５１４）から入手可能である。
【０００４】
これまで、ＩＡ側方流動ストリップを読むのに、手作業の方法を使用してきた。このプロセスは、１２ｘ８行列試験スタンド内にあるサンプル管を受け取ることから始まる。サンプル管は、植物原料を含む。サンプル管からの個々のバーコード情報を読み、記憶するために、ロボットシステム内にサンプル管を配置する。次に、植物タンパク質を抽出するために、サンプルを処理（ビーズ（bead）添加、緩衝剤添加、管の封止、グラインディング（grinding）、および管の封止解除）する。続いて、１２ストリップＩＡ側方流動ストリップコームは、所与の列の各サンプルに挿入される１つのフィンガまたはストリップを有する。１２ｘ８行列では、８つの１２ストリップコームが必要である。
【０００５】
ＩＡストリップのフィンガは、植物サンプル内にタンパク質が存在する場合にフィンガ上の所与の位置にカラーバンド（colored band）をもたらすように設計される。各フィンガは、離間した位置に複数のポテンシャルバンド（potential band）を含むことができ、ポテンシャルバンドのそれぞれは、異なるタンパク質に関係する。したがって、植物サンプル内の複数のタンパク質の存在を試験するのに、フィンガを使用することができる。
【０００６】
例えば、フィンガは、フィンガが曝されている植物サンプル内に第１のタンパク質が存在する場合にカラーバンドが現れる第１の位置と、フィンガが曝されている植物サンプル内に第２のタンパク質が存在する場合にカラーバンドが現れる第２の位置とを有する。フィンガが、第１のタンパク質および第２のタンパク質のどちらも含む植物サンプルに曝されていれば、第１の位置および第２の位置のどちらにもカラーバンドがもたらされる。フィンガが、第１のタンパク質および第２のタンパク質のいずれも含まない植物サンプルに曝されていれば、第１の位置または第２の位置のいずれにもカラーバンドがもたらされない。フィンガが、第１のタンパク質を含むが第２のタンパク質は含まない植物サンプルに曝されていれば、第１の位置にはカラーバンドがもたらされるが、第２の位置にはカラーバンドがもたらされない。フィンガが、第２のタンパク質を含むが第１のタンパク質は含まない植物サンプルに曝されていれば、第２の位置にはカラーバンドがもたらされるが、第１の位置にはカラーバンドがもたらされない。
【０００７】
５分の定温放置の後、コームは、サンプルから取り除かれ、それぞれのサンプル内の１つまたは複数のタンパク質の存在を特定するために手作業で読まれる。以上の例では、オペレータは、バンドが第１の位置または第２の位置に存在しているかどうかを知るためにフィンガを調べる。バンドの有無は、初期に記憶されたバーコード情報と情報を統合するコンピュータプログラム内に手作業で入力される。その際、コームは、廃棄される。
【発明の概要】
【０００８】
本開示の例示的な実施形態では、試験ストリップを分析する方法を提供する。本開示の別の例示的な実施形態では、試験ストリップを分析するシステムを提供する。別の例示的な実施形態では、電子コントローラが実行する際に試験ストリップを分析する命令を含む、コンピュータ読取可能媒体を提供する。
【０００９】
本開示の例示的な実施形態では、複数の離間したフィンガを有する試験ストリップコーム部材を分析する方法を提供する。フィンガのそれぞれは、対応する植物原料に曝される。フィンガのそれぞれは、対応する植物原料の１つまたは複数の植物分析物の存在を示すように構成される。本方法は、試験ストリップコーム部材の複数のフィンガの電子画像を取得するステップと、試験ストリップコーム部材の第１のフィンガに関して第１の植物分析物が存在するかどうか、および試験ストリップコーム部材の第２のフィンガに関して第２の植物分析物が存在するかどうかを特定するために電子コントローラにより電子画像を分析するステップとを含む。
【００１０】
本開示の例では、第１の植物分析物は、第２の植物分析物と同じである。本開示の別の例では、試験ストリップコーム部材の複数のフィンガの電子画像を取得するステップは、カメラの視野を監視するステップと、カメラの視野内の試験ストリップコーム部材の存在を検出するステップと、試験ストリップコーム部材がカメラの視野内で検出されるとき、コンピュータ読取可能媒体上に試験ストリップコームの複数のフィンガの電子画像を記憶するステップとを含む。本開示の１つの変形形態では、カメラの視野内の試験ストリップコーム部材の存在を検出するステップは、カメラのフレームを取得するステップと、試験ストリップコーム部材の存在を特定するために取得フレームの一部分を分析するステップとを含む。本開示の別の変形形態では、試験ストリップコーム部材の存在を特定するために取得フレームの一部分を分析するステップは、取得フレームの一部分に関する平均ピクセル輝度値を特定するステップと、平均ピクセル輝度値を第１の閾値と比較するステップと、輝度値が平均輝度値を超える取得フレームの一部分のピクセルの数を特定するステップと、取得フレームの一部分のピクセル数を第２の閾値と比較するステップと、平均ピクセル輝度が第１の閾値を超え、取得フレームの一部分のピクセル数が第２の閾値を超えるとき、試験ストリップコーム部材の存在を特定するステップと、取得フレームをコンピュータ読取可能媒体上に電子画像として記憶するステップとを含む。
【００１１】
さらに別の例では、電子画像はカラー画像であり、カラー画像の各ピクセルは、複数の色値を有し、試験ストリップコーム部材の第１のフィンガに関して第１の植物分析物が存在するかどうか、および試験ストリップコーム部材の第２のフィンガに関して第２の植物分析物が存在するかどうかを特定するために電子コントローラにより電子画像を分析するステップは、第１のフィンガに対応する電子画像の第１の部分を分析するステップと、第１の部分の少なくとも１つの色値に基づいて第１の植物分析物が第１のフィンガに結合しているかどうかを特定するステップと、第２のフィンガに対応する電子画像の第２の部分を分析するステップと、第２の部分の少なくとも１つの色値に基づいて第２の植物分析物が第２のフィンガに結合しているかどうかを特定するステップとを含む。本開示の変形形態では、第１の部分の少なくとも１つの色値に基づいて第１の植物分析物が第１のフィンガに結合しているかどうかを特定するステップは、第１の部分の各ピクセルに関して、第１の色値を第１の閾値と比較するステップと、第２の色値を第２の閾値と比較するステップと、第１の色値と第１の閾値との比較および第２の色値と第２の閾値との比較に基づいて、第１の分析物が存在することを示すもの、および第１の分析物が存在しないことを示すものにピクセルを分類するステップと、第１の分析物が存在することを示すものとして分類されたピクセルの数に基づいて第１の分析物が第１のフィンガに結合しているかどうかを特定するステップとを含み、第２の部分の少なくとも１つの色値に基づいて第２の植物分析物が第２のフィンガに結合しているかどうかを特定するステップは、第２の部分の各ピクセルに関して、第１の色値を第１の閾値と比較するステップと、第２の色値を第２の閾値と比較するステップと、第１の色値と第１の閾値との比較および第２の色値と第２の閾値との比較に基づいて、第２の分析物が存在することを示すもの、および第２の分析物が存在しないことを示すものにピクセルを分類するステップと、第２の分析物が存在することを示すものとして分類されたピクセルの数に基づいて第２の分析物が第２のフィンガに結合しているかどうかを特定するステップとを含む。
【００１２】
本開示のさらに別の例では、本方法は、電子画像内の余分な植物原料による電子画像からの緑色側への偏りを除去するステップをさらに含む。本開示の別の例では、本方法は、電子画像内の汚れによる電子画像からの赤色側への偏りを除去するステップをさらに含む。
【００１３】
本開示のさらに別の例では、電子画像はカラー画像であり、カラー画像の各ピクセルは複数の色値を有し、本方法は、電子画像の色を平均化するステップをさらに含む。本開示の変形形態では、電子画像の色を平均化するステップは、各フィンガの対応する注目領域を特定するステップと、第１のフィンガの対応する注目領域の色を平均化するステップと、第１のフィンガとは独立に第２のフィンガの対応する注目領域の色を平均化するステップとを含む。本開示の別の変形形態では、第１のフィンガの対応する注目領域の色を平均化するステップは、第１のフィンガの対応する注目領域のピクセルのすべての第１の平均色値が第１の値に等しくなるように、第１のフィンガの対応する注目領域の各ピクセルに関する第１の色値をスケール化するステップと、第１のフィンガの対応する注目領域のピクセルのすべての第２の平均色値が第２の値に等しくなるように、第１のフィンガの対応する注目領域の各ピクセルに関する第２の色値をスケール化するステップとを含む。本開示のさらに別の変形形態では、第１の値は、第２の値と等しい。
【００１４】
本開示のさらに別の例では、複数のフィンガはそれぞれ、複数の離間したバンド位置を含む対応する注目領域を含み、試験ストリップコーム部材の第１のフィンガに関して第１の植物分析物が存在するかどうか、および試験ストリップコーム部材の第２のフィンガに関して第２の植物分析物が存在するかどうかを特定するために電子コントローラにより電子画像を分析するステップは、第１のフィンガおよび第２のフィンガに関する電子画像内に対応する注目領域を配置するステップと、電子画像の少なくとも１つの平均背景強度に基づいて画像の閾値を決定するステップと、小さい斑点を除去するために電子画像を分割するステップとを含む。本開示の変形形態では、第１のフィンガおよび第２のフィンガに関する電子画像内に対応する注目領域を配置するステップは、電子画像内の試験ストリップコーム部材の方向を特定するステップと、試験ストリップコーム部材の第１のフィンガおよび第２のフィンガの方向を垂直に合わせるように画像の傾斜を除去するステップと、第１のフィンガに関して電子画像内に第１の基準位置を配置するステップであって、第１のフィンガの第１の注目領域は第１の基準位置に対する第１の既知の位置である、ステップと、第２のフィンガに関して電子画像内に第２の基準位置を配置するステップであって、第２のフィンガの第２の注目領域は第２の基準位置に対する第２の既知の位置である、ステップとを含む。本開示の別の変形形態では、第１のフィンガおよび第２のフィンガに関して電子画像内に対応する注目領域を配置するステップは、遠近感歪みに関して電子画像を補正するステップをさらに含む。本開示の別の変形形態では、第１のフィンガおよび第２のフィンガに関して電子画像内に対応する注目領域を配置するステップは、電子画像の縮尺率を決定するステップをさらに含む。さらに別の変形形態では、少なくとも１つの平均背景強度に基づいて画像の閾値を決定するステップは、第１の色値に関する平均背景強度を決定するステップと、第２の色値に関する平均背景強度を決定するステップと、各ピクセルに関して、第１の色値のピクセルの値の１つが第１の色値の平均背景強度を超え、第２の色値のピクセルの値が第２の色値の平均背景強度を超える場合、そのピクセルに第３の色を割り当て、その他の場合、そのピクセルに第４の色を割り当てるステップとを含む。
【００１５】
本開示のさらに別の例では、本方法は、第１の分析物の存在を特定する質的表示内容、および第２の分析物の存在を特定する質的表示内容を記憶するステップを含む。本開示のさらに別の例では、本方法は、第１の分析物の発現レベルを特定する量的表示内容、および第２の分析物の発現レベルを特定する量的表示内容を記憶するステップを含む。本開示のさらに別の例では、本方法は、試験ストリップコーム部材が閉鎖構造部の内部に入ることができるように構成された頂部の開口部と、試験ストリップコーム部材が閉鎖構造部の内部から出ることができるように構成された底部の開口部とを有する閉鎖構造部を提供するステップを含み、試験ストリップコーム部材の複数のフィンガの電子画像を取得するステップは、試験ストリップコーム部材が閉鎖構造部の内部に配置される間に起こる。
【００１６】
本開示の別の例示的な実施形態では、複数の離間したフィンガを有する試験ストリップコームを分析するためのシステムを提供する。フィンガのそれぞれは、対応する植物原料に曝される。フィンガのそれぞれは、対応する植物原料の１つまたは複数の植物分析物の存在を示すように構成される。このシステムは、カメラと、背景要素であって、試験ストリップコーム部材がカメラの視野内で背景要素の前にある、背景要素と、カメラの視野にほぼ均一な照明を提供する光源と、カメラに動作可能に結合され、試験ストリップコーム部材の第１のフィンガに関して第１の植物分析物が存在するかどうか、および試験ストリップコーム部材の第２のフィンガに関して第２の植物分析物が存在するかどうかを特定するために試験ストリップコーム部材の複数のフィンガの電子画像を分析するように構成された電子コントローラとを含む。
【００１７】
本開示の例では、本システムは、試験ストリップコーム部材が閉鎖構造部の内部に入ることができるように構成された頂部の開口部と、試験ストリップコーム部材が閉鎖構造部の内部から出ることができるように構成された底部の開口部とを有する閉鎖構造部をさらに含み、試験ストリップコーム部材の複数のフィンガの電子画像は、試験ストリップコーム部材が閉鎖構造部の内部に配置される間に取得される。本開示の変形形態では、背景要素は、試験ストリップコーム部材に対する対比用背景を提供する着脱可能プレートである。
【００１８】
本開示の別の例では、本システムは、試験ストリップコーム部材を支持する搬送部材を有するコンベアシステムをさらに含み、電子コントローラは、コンベアシステムの駆動システムに動作可能に結合される。本開示の変形形態では、背景要素は、コンベアシステムの搬送部材である。本開示の別の変形形態では、本システムは、搬送部材から余分な植物破片を除去するために浄化システムをさらに含む。本開示のさらに別の変形形態では、本システムは、試験ストリップコーム部材をコンベアシステム上に配置するフィーダシステムをさらに含む。本開示の別の変形形態では、フィーダシステムは、前の試験ストリップコーム部材および後の試験ストリップコーム部材に対してほぼ均一な間隔で試験ストリップコーム部材を搬送部材上に配置する。
【００１９】
別の例では、本システムは、試験ストリップコーム部材の電子画像を表示する第１の領域と、電子コントローラが第２の試験ストリップコーム部材を分析する準備ができたときをオペレータに表示するインジケータを表示する第２の領域とを含むユーザインターフェースを表示するディスプレイ装置をさらに含む。本開示の変形形態では、試験ストリップコーム部材が分析され、ユーザインターフェースは、分析された試験ストリップ部材の数をディスプレイ装置により表示する。
【００２０】
単独または任意の組合せで特許性のある主題を含むことができる、本開示の以上および他の特徴は、以下の説明および添付の図面より明らかになるであろう。
【００２１】
詳細な説明は、特に、以下の図を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】各試験管が試験管の開放端部に挿入される試験ストリップを有する、複数の列に複数の試験管を保持する例示的な試験管スタンドの斜視図である。
【図２】図１の試験スタンドに対する試験管の第１の列の組立体、および試験管の第１の列に対する第１の試験ストリップコーム部材の組立体を示す図である。
【図３】第１の試験ストリップコーム部材の正面図である。
【図３Ａ】第１の試験ストリップコーム部材の画像である。
【図４】図３の第１の試験ストリップコーム部材を分析するためのシステムを示す図である。
【図５】図４のシステムの例示的なデータベースの情報を示す図である。
【図６】図４のシステムの例示的な処理手順を示す図である。
【図７】図４のシステムにより取得された例示的な試験ストリップコーム部材の例示的な元の画像である。
【図８】図７の例示的な試験ストリップの傾斜を除去された画像である。
【図９】図８の傾斜を除去された画像の注目領域を特定する図である。
【図１０】図９の注目領域内のバンドを特定する図である。
【図１１】例示的な試験ストリップコーム部材が挿入された原料の内容物に対する図１０の特定されたバンドの相関を示す図である。
【図１２】図３の第１の試験ストリップコーム部材を分析するための例示的なシステムを示す図である。
【図１３】複数のコーム部材を分析するためのシステムを示す図である。
【図１４】追加のカメラシステムを含む、図１３のシステムを示す図である。
【図１５】コンベアシステム上へのコーム部材の配置を制御する投入フィーダシステムを含む、図１３のシステムを示す図である。
【図１６】コーム部材の変形レベルを制御する追加のコンベアシステムを含む、図１３のシステムを示す図である。
【図１７】コーム部材を分析する例示的な方法を示す図である。
【図１８】例示的な画像取得処理手順を示す図である。
【図１９Ａ】例示的な画像フレーム処理手順を示す図である。
【図１９Ｂ】例示的な画像フレーム処理手順を示す図である。
【図２０】例示的な画像分析処理手順を示す図である。
【図２１】図２０の例示的な局所コーム処理手順を示す図である。
【図２２】図２０の例示的な画像傾斜除去の処理手順を示す図である。
【図２３】図２０の例示的な遠近感補正処理手順を示す図である。
【図２４Ａ】図２０の注目領域の例示的な特定処理手順を示す図である。
【図２４Ｂ】図２０の注目領域の例示的な特定処理手順を示す図である。
【図２５】図１７の例示的な較正処理手順を示す図である。
【図２６】例示的な較正目標を示す図である。
【図２７】例示的なユーザインターフェースを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
いくつかの図を通して、対応する参照記号は、対応する部品を示す。
【００２４】
以下に開示する実施形態は、包括的なものでも、以下の詳細な説明に開示されたそのままの形に本発明を限定するものでもない。むしろ、実施形態は、当業者がその教示内容を利用できるように選択され、説明される。本開示は、主に、複数の試験管に含まれる植物原料の分析に関するが、本明細書に開示する特徴は、複数の試験管または他の容器に含まれる他の原料の分析に適用することができることを理解されたい。
【００２５】
図１および２を参照すれば、例示的な試験管スタンド１００が示される。試験管スタンド１００は、その上部表面１０４に設けられた複数の陥没部１０２を含む。試験管１０６は、これらの陥没部１０２にそれぞれに挿入され、ほぼ垂直に保持することができる。試験管１０６は、列１０８Ａ〜Ｈ全体に配置される。図示した実施形態では、試験管１０６の８つの列１０８を保持するための陥没部を含み、各列１０８は、１２本の試験管１０６を含む。複数の用途で、例示的な分析物を試験することができる。例示的な用途は、薬物試験、製剤試験、ＤＮＡ試験、および他のタイプの試験を含む。
【００２６】
各試験管１０６は、分析すべき物質１１０を含む。１つの実施形態では、物質１１０は、一般に、中に原料が供給された液体である。例示的な原料には、タンパク質および他のタイプの分析物が含まれる。１つの実施形態では、物質１１０は、一般に、中に植物原料が供給された液体である。例示的な植物原料は、タンパク質および他のタイプの分析物を含む。
【００２７】
試験ストリップコーム部材１２０は、タンパク質などの、試験管１０６内の物質１１０内の原料の有無を検出するために使用される。試験ストリップコーム部材１２０は、試験管１０６の開放端部および試験管１０６内の物質１１０に挿入される、下部分１２４を有する複数のフィンガ１２２を含む。フィンガ１２２のそれぞれは、第２の領域１２６をさらに含み、カラーバンド（図３Ａを参照）は、それぞれのフィンガが挿入された物質１１０内の原料の存在を示す。１つの実施形態では、所与のバンドの色の強度は、物質１１０内の原料の濃度の指標を提供する。１つの例では、カラーバンドが赤い場合、より暗い赤色は、物質１１０内の原料の高濃度を示す。図２に示すように、試験ストリップコーム部材１２０は、１本が所与の列１０８の試験管１０６のそれぞれに対応する、１２本のフィンガ１２２を含む。１つの実施形態では、試験ストリップコーム部材１２０は、列の試験管の数よりも少ないフィンガを含む。この場合、所与の列１０８を覆うために、複数の試験ストリップコーム部材１２０が使用される。例示的な試験ストリップコーム部材１２０は、Ａｇｄｉａ（所在地、３０３８０  Ｃｏｕｎｔｙ  Ｒｏａｄ  ６  ｉｎ  Ｅｌｋｈａｒｔ，ＩＮ  ４６５１４）から入手可能であるＩＡ側方流動ストリップである。ＩＡ側方流動ストリップは、トウモロコシの葉のサンプルなどの植物原料内の注目タンパク質を迅速かつ選択的に検出するのに有効であることが確認されてきた。
【００２８】
１つの実施形態では、植物原料が試験管内に配置される。試験管は、管内の植物原料に関する識別情報を含む。１つの実施形態では、この識別情報は、試験管により支持されるバーコードに関係している。個々の試験管は、試験管スタンド１００内に集められ、試験管スタンド１００は、それにより支持される試験管およびその位置に関する識別情報を含むこともできる。１つの実施形態では、試験管に関するこの識別情報は、試験管スタンド１００上に設けられたバーコード１３０に関係している。
【００２９】
次に、植物タンパク質を抽出するために、試験管内の植物原料が処理される。例示的な処理は、ビーズ添加、緩衝剤添加、管の封止、グラインディング、および管の封止解除の１つまたは複数を含む。続いて、試験ストリップコーム部材１２０のフィンガ１２２が、対応する管１０６内に配置される。定温放置時間の後、試験ストリップコーム部材１２０は、それぞれ、管１０６から取り除かれ、フィンガ１２２の第２の領域１２６の所定の位置におけるバンドの存在を探すことにより、１つまたは複数のタンパク質の存在を特定するように分析される。１つの実施形態では、さらに、タンパク質発現のレベルが検出される。例示的な定温放置時間は、約５分である。例示した実施形態は、コーム部材の分析を説明するが、本明細書に開示する方法および処理手順は、単一のストリップに使用することができる。
【００３０】
図４を参照して、試験ストリップコーム部材１２０のフィンガ１２２の第２の領域１２６を分析するための例示的なシステム２００を示す。１つの実施形態では、システム２００は、タンパク質発現のレベルを特定するために、第２の領域１２６をさらに分析する。システム２００は、試験ストリップコーム部材１２０の画像１２４を取得するカメラ２０２を含む。１つの実施形態では、カメラ２０２は、試験ストリップコーム部材１２０の電子画像を取得するカラーカメラである。電子画像は、それぞれがそれ自体の値を有するピクセルの複数の列を含む。各ピクセルは、その画像位置で見られる赤色の量に対応する第１の値と、その画像位置で見られる緑色の量に対応する第２の値と、その画像位置で見られる青色の量に対応する第３の値とを含む。別の実施形態では、カメラ２０２により、様々な色値を特定することができる。取得画像１２４は、コントローラ２１０に提供され、コントローラ２１０は、様々な試験管１０６の様々な物質１１０の１つまたは複数のタンパク質の存在を特定するために画像を分析する。１つの実施形態では、システム２００は、さらに、タンパク質発現のレベルを特定するために第２の領域１２６を分析する。１つの実施形態では、コントローラ２１０は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、携帯計算装置、またはプログラムすることができる他の装置である。
【００３１】
コントローラ２１０によりアクセス可能なメモリ２１２は、画像１２４を分析するためにコントローラ２１０により実行することができる画像処理ソフトウェア２１４を含む。メモリ２１２は、コントローラ２１０により下部分１２４から特定される情報を記録する試験ストリップデータベース２１６をさらに含む。図５を参照して、試験ストリップデータベース２１６の例示的な表示を示す。試験ストリップデータベース２１６は、識別情報２１８、タンパク質マーカ情報２２０、分析された画像１２４のコピーまたは画像１２４のファイルネームの識別などの画像情報２２２、および植物情報２２４を含む。植物情報２２４は、所与の試験管内の物質が引き出された植物に関する情報を含むことができる。識別情報２１８は、試験管のバーコード情報、試験管スタンドのバーコード情報、試験管スタンドの試験管位置、および試験管または試験管スタンドを識別する他の情報とすることができる。１つの実施形態では、識別情報は、コーム部材１２２上のバーコードまたは他の識別用表示である。本明細書に説明するように、１つの実施形態では、タンパク質マーカ情報は、単に、１つまたは複数のタンパク質の有無の表示である。別の実施形態では、タンパク質マーカ情報は、１つまたは複数のタンパク質の有無の表示、およびタンパク質の少なくとも１つの発現のレベルの両方である。
【００３２】
メモリ２１２は、コントローラ２１０の１つまたは複数のプロセッサと関係し、限定されないが、ソフトウェアの実行に関係するメモリ、およびデータの記憶に関係するメモリを含むことができる。メモリ２１２は、コントローラ２１０の１つまたは複数のプロセッサがアクセスすることができる任意の入手可能なコンピュータ読取可能媒体とすることができ、揮発性媒体および不揮発性媒体のどちらも含む。さらに、コンピュータ読取可能媒体は、着脱可能媒体および非着脱式媒体の一方または両方とすることができる。例えば、コンピュータ読取可能媒体は、限定されないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術手段、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）もしくは他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶装置、または所望の情報を記憶するために使用することができ、コントローラ２１０がアクセスすることができる他の任意の媒体を含むことができる。メモリ２１２は、コントローラ２１０の１つまたは複数のプロセッサがアクセス可能な複数のメモリとすることができる。
【００３３】
図４に戻れば、試験ストリップコーム部材１２０は、第１のプレート２４２と第２のプレート２４４との間を方向２４０に通過する。プレート２４２と２４４との間の空間は、溝を画定する。１つの実施形態では、第１のプレート２４２は、試験ストリップコーム部材１２０に対比用背景を提供する光学特性を有するように選択される。１つの実施形態では、第１のプレート２４２は、全体的に黒色である。１つの実施形態では、第２のプレート２４４は、カメラ２０２が試験ストリップコーム部材１２０を見ることができるように選択される。１つの実施形態では、第２のプレート２４４は、全体的に透明である。
【００３４】
カメラ２０２の光学素子は、第１のプレート２４２と第２のプレート２４４との間に提供された溝におけるカメラ２０２の画像平面に焦点を合わせる。１つの実施形態では、第２のプレート２４４を含まない。この場合、カメラ２０２は、試験ストリップコーム部材１２０が提供される第１のプレート２４２の前の領域に焦点を合わせられる。第１のプレート２４２と第２のプレート２４４との近接性は、試験ストリップコーム部材１２０が方向２４６および２４８に折れるのを全体的に防止する。第１のプレート２４２の前の領域を監視するセンサ２５０が提供され、その際、第２のプレート２４４は第２のプレート２４４の背後に含まれる。センサは、試験ストリップコーム部材１２０がカメラ２０２の視野内にあるか、または視野内に入りつつあるときをコントローラ２１０に表示する。センサ２５０からの表示に基づいて、コントローラ２１０は、試験ストリップコーム部材１２０の画像１２４を取得するようにカメラ２０２を制御する。１つの実施形態では、センサ２５０は、試験ストリップコーム部材１２０が光源２５２から検出器２５４まで通過する光エネルギーのビームを遮断するときを検出する光センサである。図示した実施形態では、センサ２５０は、カメラ２０２に直接結合し、カメラ２０２は、画像１２４を取得すべきときを決定する。１つの実施形態では、センサ２５０は、ソフトウェア内に提供される。ソフトウェア内の例示的なセンサは、列などの画像領域を監視し、コーム部材１２２の有無を特定するためにその領域の指標を分析する処理手順である。１つの実施形態では、試験ストリップ部材１２０は、第１のプレート２４２と第２のプレート２４４との間の溝の下端部から廃棄用容器に落ちる。
【００３５】
図１２を参照して、例示的な読取装置３００を示す。読取装置３００は、複数の壁、すなわち図示された壁３０４、３０６、および３０８を支持するフレーム３０２を含む。壁３０４および３０６ならびに壁の残りの部分は、全体的に不透明である。溝３１０に向けられたカメラ２０２は、読取装置３００内に配置される。第１のプレート２４２とカメラ２０２との間に溝３１０が提供される。１つの実施形態では、第２のプレート２４４が含まれ、溝３１０は、第１のプレート２４２と第２のプレート２４４との間にある。図示した実施形態では、第１のプレート２４２は、ハンドル３１２を含み、読取装置３００の残りの部分に着脱可能に結合する。図示した実施形態では、第１のプレート２４２は、フレーム３０２内に設けられたガイド３１４に受け取られ、全体として読取装置３００の端部壁を形成する。
【００３６】
操作の際、試験ストリップコーム部材１２０は、第１のプレート２４２の前の溝３１０を通って落ちる。センサ２５０は、試験ストリップコーム部材１２０の存在を特定し、カメラ２０２は、試験ストリップコーム部材１２０の画像を取得する。次に、試験ストリップコーム部材１２０は、読取装置３００の開放底部から容器内に落ちる。
【００３７】
第１のプレート２４２を着脱可能にすることにより、第１の第１のプレート２４２は、植物原料で汚れると、取り除かれ、第２の第１のプレート２４２と取り換えることができる。１つの実施形態では、第１のプレート２４２および第２のプレート２４４のどちらも、提供される際、読取装置３００の残りの部分から取り外すことができる。
【００３８】
１つの実施形態では、第１のプレート２４２を交換または浄化すべきときをオペレータに表示する。例示的な表示は、モニタ上のプロンプト、光、他のビジュアルキュー、オーディオキュー、触覚キュー、またはそれらの組合せを含む。コントローラ２１０は、コントローラ２１０が実行するソフトウェアによる第１のプレート２４２上の植物原料の量の分析に応答して表示すべきときを決定する。
【００３９】
１つの実施形態では、光源３２０は、第１のプレート２４２の前の領域を照明するために提供される。１つの実施形態では、光源のタイプおよびその位置は、試験ストリップコーム部材１２０上に均一で柔らかな光を提供するように選択される。図示した実施形態では、カメラ２０２のレンズの周りに配置されるリング照明である。光源３２０は、第１のプレート２４２から見て外方に向き、その結果、光源３２０が生成する光は、最初に読取装置３００の壁の１つまたは複数から反射され、第１のプレート２４２に到達しなければならない。この配置は、光源３２０を第２のプレート２４４の方に向けるよりも、第１のプレート２４２と第２のプレート２４４との間の領域をさらに照明する。１つの実施形態では、光源３２０は、第１のプレート２４２に対して約９０度の方向に合わせられ、読取装置３００の側壁に沿って配置される。
【００４０】
本明細書により詳細に説明するように、画像処理技術は、試験ストリップコーム部材１２０を「読み取る」ために使用される。各フィンガ１２２では、タンパク質などの所与の分析物が存在するかしないかを特定される。例示的な分析物には、タンパク質、ＤＮＡの一部分、および他の適当な分析物が含まれる。この情報は、試験管に関する識別情報と照合される。
【００４１】
図６を参照して、コントローラ２１０の例示的な処理手順２７０を示す。試験ストリップコーム部材１２０の外形は、ブロック２７２が表すように、画像１２４から特定される。例示的な画像１２４を図７に示す。この外形は、画像処理ソフトウェア２１４により使用され、試験ストリップコーム部材１２０の方向を特定する。１つの実施形態では、画像処理ソフトウェア２１４は、画像を変更して試験ストリップコーム部材１２０の方向を合わせ、その結果、フィンガ１２２は、全体的に垂直に走る。１つの実施形態では、抽出される外形は、外形全体である必要はないが、むしろ、フィンガ１２２の垂直端部の一部分のみ、またはコーム部材１２２の他の特徴部である必要がある。フィンガ１２２間の垂直端部は、フィンガの厚さまたは隣接するフィンガ間の空間の１つに対応する、端部間の空間に基づいて特定することができる。１つの実施形態では、フィンガの第１の左垂直端部および第２のフィンガの右垂直端部が特定される。
【００４２】
フィンガ１２２が全体的に垂直に走るように、試験ストリップコーム部材１２０の画像１２４の方向を合わせなければ、画像は、ブロック２７４が表すように、画像処理ソフトウェア２１４により傾斜を除去される。傾斜を除去された例示的な画像を図８に示す。画像１２４が正しい方向に合わせられると、試験ストリップコーム部材１２０の外形は、ブロック２７６が表すように再度特定される。今度も、この外形は、試験ストリップコーム部材１２０の外形全体である必要はない。この外形は、ブロック２７８が表すように、各フィンガ１２２の基準を特定するために使用される。１つの実施形態では、各フィンガの基準は、フィンガ１２２のそれぞれの下端部である。１つの実施形態では、各ストリップの下端部は、水平外形特徴部の長さをフィンガ１２２の既知の長さと比較することにより特定される。このように、画像１２４の破片は、廃棄され、不注意にも下端部として選択される可能性がある。例示的な破片には、植物原料、汚れ、または第２のプレート２４４に付着する他の破片が含まれる。
【００４３】
各フィンガ１２２の底部がわかると、各フィンガ１２２の注目領域２９０は、ブロック２８０が表すように、画像１２４から分離される。１つの実施形態では、各フィンガの注目領域２９０は、フィンガ１２２の第２の領域１２６に相当する。図９を参照して、図８の傾斜を除去された画像の注目分離領域２９０の例示的な表示を示す。１つの実施形態では、各フィンガ１２２の注目領域２９０は、フィンガの定められた下端部からの設定距離であり、注目領域は、設定長さを有する。
【００４４】
１つの実施形態では、注目領域の画像は、ブロック２８２が表すように、規格化される。１つの実施形態では、規格化は、画像から色の偏りを除去する色の平均化である。例示的な偏りは、画像内の余分な植物原料により緑色となる可能性がある。例示的な偏りは、画像内の汚れにより赤色となる可能性がある。
【００４５】
図９に示すように、カラーバンドは、様々なフィンガ１２２の注目区域の領域に存在する。この画像は、ブロック２８４が表すように、注目領域の様々な区域におけるバンドの存在を特定するために使用される。
【００４６】
１つの実施形態では、各ピクセルは、ピクセル色値に基づいて、第１の色または第２の色のいずれかに設定される。１つの実施形態では、第１の色は白色であり、第２の色は黒色である。ピクセルが、第１の色および第２の色の一方の色になると、注目領域の画定領域のバンドの存在が特定される。図１１を参照すれば、各注目領域２９０には、３つの領域２９２、２９４、および２９６が含まれる。試験ストリップコーム部材１２０の構成に基づいて、より多いまたは少ない領域を含むことができる。カメラ２０２がコーム部材１２０の画像を取得しているので、人の標準的な視覚よりも高い分解能を達成するためにバンドの間隔を低減することができる可能性がある。領域２９２〜２９６のそれぞれは、特定のタンパク質の有無を示すポテンシャルバンドの位置に対応する。したがって、画像処理ソフトウェア２１４は、第１のタンパク質の有無を特定するために領域２９２内のピクセルを検査する。画像処理ソフトウェア２１４は、第２のタンパク質の有無を特定するために領域２９４内のピクセルを検査する。画像処理ソフトウェア２１４は、第３のタンパク質の有無を特定するために領域２９６内のピクセルを検査する。
【００４７】
１つの実施形態では、画像処理ソフトウェア２１４は、所与の領域内のピクセルを検査し、第１の色を有する領域内のピクセルの数を閾値と比較する。この数が閾値を超えるとき、タンパク質は、存在するとみなされる。この数が閾値を超えないとき、タンパク質は、存在しないとみなされる。以下の例は、注目領域内の２つの領域を有する１２フィンガコームの数を示す。したがって、コームは、２つのタンパク質の有無を検出するように構成される。
【実施例１】
【００４８】
【表１】
2013531261.tif 000003
【００４９】
【表２】
2013531261.tif 000004
【００５０】
以上の例では、１２フィンガコームのフィンガの２つの領域のそれぞれに対して、白色ピクセルの数をリストアップする。これらの値は、タンパク質１およびタンパク質２のそれぞれの有無を対応する試験管内の物質と関連付けるために５０の閾値と比較される。
【００５１】
１つの実施形態では、制御領域は、各フィンガ上に設けられる。以上の表に示すように、１つの実施形態では、制御領域は、閾値を超える値を常に提供すべきである。制御領域は、実行される分析に関するエラーチェックとして使用することができる。
【００５２】
１つの実施形態では、第１の色に設定されるピクセルは、さらに、タンパク質発現レベルの指標を提供するために検査される。１つの例では、所与の領域に関して第１の色に設定されることになるピクセルの平均ピクセル色が決定される。平均ピクセル色は、タンパク質発現を少なくとも２つのレベルの１つに分類するためにコントローラにより使用される。１つの例では、タンパク質発現の８つのレベルまでを提供する。タンパク質発現のレベルは、データベース２１６内のタンパク質マーカ情報２２０に含まれる。
【００５３】
図６に戻れば、画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック２８６が表すように、特定のバンドをフィンガ１２２を含んだ試験管と関連付ける。
【実施例２】
【００５４】
１つの実施形態では、７つの試験管スタンド１００の試験ストリップコーム部材１２０は、システム２００により分析された。各試験ストリップコーム部材１２０は、１２本のフィンガを有し、各試験管スタンド１００は、９６本の試験管を保持した。これは、６７２個のサンプルに等しい。各試験管スタンド１００は、約３０秒で分析された。５６個の試験ストリップコーム部材１２０のうち、５つはシステム２００により正しく画像処理されなかった。これは、約９パーセントのエラーに等しい。適切に画像処理された試験ストリップコーム部材のうち、読み取られる６１２本のフィンガから、１つの試験ストリップコーム部材１２０の１つのフィンガ１２２が正しく読み取られなかった。これは、約０．１パーセントのエラーに等しい。システム２００の総合精度は、約９０．９パーセントだった。
【実施例３】
【００５５】
１つの実施形態では、４つの試験管スタンド１００の試験ストリップコーム部材１２０は、システム２００により分析された。各試験ストリップコーム部材１２０は、１２本のフィンガを有し、各試験管スタンド１００は、９６本の試験管を保持した。これは、３８４個のサンプルに等しい。各試験管スタンド１００は、約３０秒で分析された。３２個の試験ストリップコーム部材のうち、２つはシステム２００により正しく画像処理されなかった。これは、約６パーセントのエラーに等しい。適切に画像処理された試験ストリップコーム部材のうち、すべてのフィンガ１２２が正しく読み取られた。システム２００の総合精度は、約９３．８パーセントだった。
【００５６】
１つの実施形態では、画像処理ソフトウェア２１４は、コントローラ２１０と結合するディスプレイ装置上に画像１２４を提供するユーザインターフェースを含む。ユーザは、画像を評価し、画像が適切でないとき、取得をやり直すことを選択する。画像が適切でない可能性がある理由の１つの例は、試験ストリップコーム部材１２０が第１のプレート２４２と第２のプレート２４４との間の溝に逆さに挿入されたことである。ユーザインターフェースは、この機能を実行するための取消選択肢を含む。
【００５７】
１つの実施形態では、画像処理ソフトウェア２１４は、較正ルーチンを含み、それにより、画像処理ソフトウェア２１４は、試験ストリップコーム部材１２０の注目領域２９０のバンドを正しく認識するように較正することができる。
【００５８】
システム２００は、一貫した分析を提供し、オペレータに依存しない。様々なオペレータの主観が除去され、一貫した分析を提供する。試験ストリップコーム部材のある処理から試験ストリップコーム部材の別の処理にわたって、この一貫した分析が行われる。カラーレベルは、購入された試験ストリップコーム部材の様々なロットにより異なる。カラーレベルの差は、決定を行う前の画像の「規格化」により避けることができる。カラーレベルの差は、各ロットに関する基準を分析することにより避けることもできる。システム２００は、さらに、必要に応じて別の分析のために画像１２４を保管し、それにより、記録の保存を強化する。システム２００は、処理時間を低減する。
【００５９】
図１３を参照して、システム４００を示す。システム４００は、システム２００またはシステム３００とほぼ同様にコーム部材１２０の画像を処理する。システム４００は、複数の試験ストリップコーム部材１２０を支持するコンベアシステム４０２を含む。システム４００は、コンベアシステム４０２の駆動ホイール４０６に結合する駆動システム４０４を含む。駆動システム４０４は、モータ４０８から動力を受け取り、ホイール４０６を駆動する。１つの実施形態では、モータ４０８の動作は、コントローラ２１０により制御される。
【００６０】
図１３に示すように、カメラ２０２は、コンベアシステム４０２の搬送部材４１０よりも上に配置される。例示的な搬送部材４１０は、ベルトおよび他の支持面を含む。それに加えて、１つまたは複数の照明４１２は、カメラ２０２により見えるように、搬送部材４１０の視野領域４１４を照明するために搬送部材４１０よりも上に配置される。照明４１２は、搬送部材４１０の視野領域４１４にほぼ均一な照明をもたらす。１つの実施形態では、照明４１２は、スクリーンなどの拡散物体で反射させるために搬送部材４１０から見て外方に向く可能性があり、拡散物体は、搬送部材４１０の視野領域４１４の方に光を再び戻す。
【００６１】
図示した実施形態では、駆動システム４０４は、コントローラ２１０の制御のもとで搬送部材４１０を方向４１６に前進させる。１つの実施形態では、コントローラ２１０は、コンベアシステム４０２の動作を制御せず、むしろ、コンベアシステム４０２は、コントローラ２１０が設定していない一定の速度で前進する。搬送部材４１０の前進により、個々の試験ストリップコーム部材１２０は、搬送部材４１０の視野領域４１４に持ち込まれ、カメラ２０２により撮像される。図示するように、コーム部材１２０Ａは、搬送部材４１０の視野領域４１４を出て、容器４１８まで移動する準備ができ、ここで、コーム部材１２０Ｂは、搬送部材４１０の視野領域４１４内にあり、カメラ２０２により撮像され、コーム部材１２０Ｃは、搬送部材４１０の視野領域４１４の方に前進し、カメラ２０２により撮像される。
【００６２】
本明細書に述べるように、植物原料および他の破片が、第１のプレート２４２に付着する可能性がある。システム４００では、搬送部材４１０は、第１のプレート２４２として機能する。１つの実施形態では、搬送部材４１０は、試験ストリップコーム部材１２０と対比するために、全体的に暗い色を有する。搬送部材４１０の上部表面は、第１のプレート２４２と同様に、それに付着する植物原料および他の破片を有する可能性がある。システム４００は、不要な任意の植物原料または破片を取り除くために搬送部材４１０の上部表面を浄化する浄化システム４２０を含む。浄化システム４２０は、コンベアシステム４０２の下側に配置される。１つの実施形態では、浄化システム４２０は、任意の植物原料または破片を拭き取るために搬送部材４１０の上部表面（ここでは下部表面）に接触するワイパを含む。
【００６３】
図１４を参照して、システムの変形形態４００’を示す。システム４００’では、複数のカメラ、すなわち図示したカメラ２０２Ａおよび２０２Ｂを提供する。カメラ２０２Ａは、搬送部材４１０の上部表面の第１の視野領域４１４Ａを撮像するが、カメラ２０２Ｂは、搬送部材４１０の上部表面の第２の視野領域４１４Ｂを撮像する。カメラ２０２Ａおよび２０２Ｂは、各試験ストリップコーム部材１２０の冗長な画像を提供する。したがって、コントローラ２１０は、試験ストリップコーム部材１２０のそれぞれに関してさらに分析するために好ましい画像を選択することができる。さらに、コントローラ２１０は、各試験ストリップコーム部材１２０に関して、カメラ２０２Ａにより取得画像およびカメラ２０２Ｂにより取得画像のどちらも分析することができる。次に、これらの結果は、タンパク質または他の分析物の有無の特定を一貫させるために比較することができる。
【００６４】
１つの実施形態では、試験ストリップコーム部材１２０は、コンベアシステム４０２の搬送部材４１０上に手で配置される。１つの実施形態では、試験ストリップコーム部材１２０は、フィーダシステムによりコンベアシステム４０２の搬送部材４１０上に配置される。変形システム４００”の一部分として、例示的なフィーダシステム４２２を図１５に示す。図示した実施形態では、フィーダシステム４２２は、試験ストリップコーム部材１２０を搬送部材４３０上で搬送する第２のコンベアであり、カメラ２０２により撮像するために試験ストリップコーム部材１２０をコンベアシステム４０２の搬送部材４１０上に配置するように動作する。
【００６５】
搬送部材４３０は、モータ４２６により駆動される駆動システム４２４により方向４３８に前進する。モータ４２６は、コントローラ２１０により制御される。搬送部材４３０上の試験ストリップコーム部材１２０の間隔は、ランダムである可能性がある。しかし、フィーダシステム４２２は、試験ストリップコーム部材１２０をほぼ均一な間隔で搬送部材４１０上に配置するように制御される。したがって、搬送部材４３０の速度は、搬送部材４３０上の試験ストリップコーム部材１２０の配置に基づいて、増加または減少させる必要がある可能性がある。１つの実施形態では、所与の試験ストリップコーム部材１２０がフィーダシステム４２２の出口領域に位置するときを示すように、センサ４４０が提供される。例示的なセンサは、光センサを含む。センサ４４０は、フィーダシステム４２２の出口領域内の試験ストリップコーム部材１２０の有無を表示する。次に、コントローラ２１０は、搬送部材４３０の前進速度を制御する。
【００６６】
第２のコンベアシステムをフィーダシステム４２２として図示するが、他のタイプのフィーダシステムを実装することができる。１つの実施形態では、フィーダシステム４２２は、複数のコーム部材１２０を保持するトレイと、プリンタの供給トレイと同様にコンベアシステム４０２上にコーム部材１２０を１つずつ供給するピックアップ機構部とを含む。１つの実施形態では、システム４００”は、システム４００’と同様に、第２のカメラをさらに含む。
【００６７】
図１６を参照して、変形システム４００’’’を示す。システム４００’’’は、コンベアシステム４０２よりも上に配置される第２のコンベアシステム４５０を含む。第２のコンベアシステム４５０の搬送部材４５２は、視野領域４１４内に配置される試験ストリップコーム部材１２０をカメラ２０２が撮像し続けることができるように少なくとも部分的に透明である。第２のコンベアシステム４５０は、モータ４５４が動力を与える駆動システム４５６により駆動される。モータ４５４は、コントローラ２１０により制御される。１つの実施形態では、コントローラ２１０は、搬送部材４１０および搬送部材４５２を同じ速度であるが反対方向に駆動する。
【００６８】
第２のコンベアシステム４５０は、試験ストリップコーム部材１２０が視野領域４１４内に配置されたとき、試験ストリップコーム部材１２０が全体的に平坦になるように配置される。試験ストリップコーム部材１２０は、搬送部材４１０の上部表面上に配置されるとき、丸まる傾向がある可能性がある。したがって、搬送部材４５２の搬送部材４１０からの間隔は、試験ストリップコーム部材１２０のフィンガの任意の変形を低減するために選択することができる。搬送部材４５２は、不要な任意の植物原料または他の破片を取り除くために浄化システム４６０により浄化される。浄化システム４６０は、ワイパユニットとすることができる。
【００６９】
１つの実施形態では、システム４００’’’は、システム４００”と同様のフィーダシステム、および／またはシステム４００’と同様の第２のカメラを含む。
【００７０】
図１７を参照して、システム２００および４００のいずれか１つを使用するための例示的な処理５００を示す。この処理は、読取装置３００を実装するシステム２００と共に使用するものとして示す。処理するために、１つまたは複数のコーム部材１２０を受け取る。ブロック５０２が表すように、システム２００を較正する必要があるかないかが決定される。照明ユニット３２０の出力が時間と共に変化し、光の色特性および／または光の強度の変化をもたらすことができる。ブロック５０４が表すように、システム２００を較正することが決定されると、較正ルーチンが実行される。
【００７１】
例示的な較正ルーチン５０６を図２５に示す。図２５を参照すれば、ブロック５０８が表すように、ユーザは、画像処理ソフトウェア２１４のユーザインターフェースを通して較正モードを選択する。例示的なユーザインターフェース５２０を図２７に示す。
【００７２】
図２７を参照すれば、較正入力要素５２２および処理入力要素５２４が、ユーザインターフェース５２０の一部分として提供される。入力要素５２２および５２４のそれぞれは、マウスにより、またはタッチスクリーン上の対応する領域を押すことにより選択することができるボタンとして示されるが、任意の適切な入力要素を実装することができる。較正モードを入力するのに、オペレータは、較正入力要素５２２を選択する。コーム部材１２０の画像を取得する処理モードを入力するのに、オペレータは、処理入力要素５２４を選択する。ユーザインターフェース５２０の第１の部分５２６は、カメラ２０２からライブ画像を提供する。ユーザインターフェース５２０の第２の部分５２８は、処理用に選択された最近の記憶画像を提供する。
【００７３】
図２５に戻れば、ブロック５１０が表すように、較正目標がカメラ２０２により撮像される。較正目標は、コーム部材１２０の画像を分析するために１つまたは複数の設定値を決定するのに、画像処理ソフトウェア２１４に基準を提供する。これらの設定値は、設定値ファイル２１３（図４を参照）内に記憶することができる。１つの実施形態では、これらの設定値は、ユーザが規定することができ、ユーザインターフェース５２０の設定値入力要素５３０（図２７を参照）を選択することにより設定することができる。１つの実施形態では、これらの設定値は、画像処理ソフトウェア２１４により設定される。１つの実施形態では、オペレータは、光源３２０を少なくとも１０分間作動させ、光源３２０を定常状態にすることができる。
【００７４】
例示的な較正目標５４０を図２６に示す。較正目標５４０は、一般に、第１の色を有する背景５４２と、第２の色を有する第１の領域５４４と、第３の色を有する第２の領域５４６とを含む。１つの実施形態では、第１の色は白色であり、第２の色は赤色であり、第３の色は青色である。ステップ５１０の間、較正目標５４０の画像が取得される。画像処理ソフトウェア２１４は、取得画像を評価し、カメラ２０２に関連する１つまたは複数の設定値を決定する。１つの例では、背景５４２の中央領域５４８のピクセル値は、光源３２０の現在の輝度を特定するために分析され、第１の領域５４４および第２の領域５４６のピクセル値は、光源３２０の現在の色バランスを特定するために分析される。
【００７５】
図２５に戻れば、ブロック５１２が表すように、較正ステップによる設定値の任意の変化は、設定値ファイル２１３内に記憶される。例示的な設定値には、露出時間、赤色バランス、および青色バランスが含まれる。
【００７６】
図１７に戻れば、較正モードが選択されないとき、処理モードが選択される。１つの実施形態では、画像処理ソフトウェア２１４は、処理モードを規定値に設定する。１つの実施形態では、処理モードは、処理入力要素５２４を用いて選択される。任意の試験ストリップコーム部材１２０を分析する前に、オペレータは、ユーザインターフェース５２０を通して画像処理ソフトウェア２１４に対するいくつかの基準を指定する。
【００７７】
図２７に戻れば、オペレータは、入力装置５５０によりファイルパスを指定する。さらに、オペレータは、第１のタンパク質入力要素５５２によりコーム部材１２０が目標にされる第１のタンパク質と、第２のタンパク質入力要素５５４によりコーム部材１２０が目標にされる第２のタンパク質とを指定することができる。図示した実施形態では、第１のタンパク質入力要素５５２および第２のタンパク質入力要素５５４は、タンパク質データベース２１５（図４を参照）内に記憶されたタンパク質が存在するドロップダウンリストである。
【００７８】
オペレータが選択のすべてを行うと、画像処理ソフトウェア２１４は、試験ストリップコーム部材１２０を分析する準備ができたことをインジケータ５６０によりオペレータに表示する。１つの実施形態では、インジケータ５６０は、画像処理ソフトウェア２１４が画像を取得する準備ができたときは緑色などの第１の色、および画像処理ソフトウェア２１４が画像を取得する準備ができていないときは赤色などの第２の色を有するカラー領域である。１つの例では、インジケータ５６０は、画像処理ソフトウェア２１４が試験管スタンド１００内のどのコーム部材を読み取ったばかりかをオペレータに表示する数値インジケータ５６２をさらに含む。画像処理ソフトウェア２１４は、試験管スタンド１００内にコームはいくつあるか、各試験ストリップコーム部材１２０が有するフィンガの数、および個々のフィンガの注目領域の位置に関する情報を画像処理ソフトウェア２１４に教示する値を記憶した。１つの実施形態では、これらの設定値は、設定値ファイル２１３内に記憶され、オペレータにより変更可能である。１つの実施形態では、これらの設定値は、設定値ファイル２１３内に記憶されず、オペレータがアクセスすることができない。
【００７９】
１つの実施形態では、インジケータ５６０は、数値インジケータ５６２が試験管スタンド１００に関して予想されるコーム部材１２０の総数よりも少ないときは緑色、画像が処理されている間、または所与の試験管スタンド１００に関して目標数の試験ストリップコーム部材１２０が分析されると赤色である。試験ストリップコーム部材１２０の次の試験管スタンド１００に移る前に、オペレータは、入力装置５５０に対する入力値、場合により第１のタンパク質入力要素５５２および第２のタンパク質入力要素５５４の一方または両方に対する入力値を変更することができる。
【００８０】
図１７に戻れば、画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック５７０が表すように、各コーム部材１２０に関して、画像を記憶する。画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック５７２が表すように、記憶された画像をさらに分析する。次に、画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック５７４が表すように、分析データに関して後処理を行う。後処理は、分析データの記憶および報告を含む。１つの実施形態では、試験管スタンド１００に関するコーム部材１２０のすべての分析を終了すると、画像処理ソフトウェア２１４は、各コーム部材１２０の各フィンガに関するタンパク質１およびタンパク質２のそれぞれの有無を示す結果表を出力する。１つの例では、この情報は、テキストファイルとして出力される。１つの実施形態では、これらの結果は、記憶された画像へのリンクと共にデータベース内に記憶される。１つの実施形態では、記憶された画像および任意の結果情報を含む報告が生成される。
【００８１】
図１８を参照して、画像処理ソフトウェア２１４の例示的な画像取得処理手順５８０を示す。ブロック５８２が表すように、様々なパラメータが設定値ファイル２１３から読み取られる。１つの実施形態では、設定値ファイル２１３内に記憶されたすべての設定値は、画像処理ソフトウェア２１４内に同時に読み取られる。設定値ファイル２１３から読み取られた例示的なパラメータには、画像に関する宛先パス（Ｐ）および目標ライン番号（Ｎ）が含まれる。目標ライン番号（Ｎ）は、試験ストリップコーム部材１２０が存在するとき、検出用のセンサまたはトリガの列に対応する。１つの実施形態では、カメラ２０２は、１２８０ｘ９６０の分解能を有する。目標ライン番号（Ｎ）は、試験ストリップコーム部材１２０のフィンガの注目領域のすべてが画像内に見える、試験ストリップコーム部材１２０のサイズを与えられる画像において十分に低くなるように選択される。図１９Ａおよび１９Ｂに関して本明細書に説明するように、目標ライン番号（Ｎ）に関する条件が合うとき、対応する画像が記憶される。
【００８２】
図１８に戻れば、画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック５８４が表すように、一定のフレーム速度で画像を取得する。１つの実施形態では、一定のフレーム速度は、１秒当たり２０フレームである。各取得フレームは、ブロック５８６が表すように、取得フレームを現在のコームの画像として記憶すべきかどうかを決定するために個々のフレーム処理手順により処理される。
【００８３】
画像処理ソフトウェア２１４の例示的な個々のフレーム処理手順５９０を図１９Ａおよび１９Ｂに示す。図１９Ａを参照すれば、ブロック５９２が表すように、現在の取得フレームは、ユーザインターフェース５２０の第１の部分５２６に表示される。画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック５９４が表すように、それが較正モードまたはデモモードであるかどうかを特定する。画像処理ソフトウェア２１４が較正モードまたはデモモードのいずれかであるとき、個々のフレーム処理手順は完了し、画像処理ソフトウェア２１４は、図１８のブロック５８４に戻る。画像処理ソフトウェア２１４が較正モードまたはデモモードのいずれでもないとき、画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック５９８が表すように、フレーム処理変数をロックするかどうかを決定する。フレームが記憶されているとき、フレーム処理変数はＬＯＣＫに設定される。これは、フレームの記憶が完了するまで、カメラ２０２が取得した画像をそれ以上分析しないように画像処理ソフトウェア２１４に示す。ブロック６００が表すように、現在画像が記憶されていないことを意味するＵＮＬＯＣＫにフレーム処理変数が設定されるとき、画像処理ソフトウェア２１４は、現在の取得フレームが試験ストリップコーム部材１２０の画像を含むかどうかを特定する。
【００８４】
ブロック６００では、画像処理ソフトウェア２１４は、列６００などの目標ライン番号（Ｎ）のピクセルを分析する。画像処理ソフトウェア２１４は、最初に、目標列のピクセルのすべてに関する平均輝度を計算する。カメラ２０２はカラーカメラなので、各ピクセルに関する平均輝度は、そのピクセルの赤色値、緑色値、および青色値の平均輝度である。その際、所与のピクセルのこの平均輝度は、目標列のピクセルのすべての平均であり、目標列に関する全体平均輝度を提供する。１つの実施形態では、各ピクセルは、０から２５５の範囲の輝度レベルを有する。画像処理ソフトウェア２１４は、目標列の平均輝度値を第１の閾値と比較する。１つの実施形態では、第１の閾値は１５０である。目標列の平均輝度値が１５０を超える場合、画像処理ソフトウェア２１４は、フレームを評価し続ける。その他の場合、画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック５８４に戻る。
【００８５】
目標列の平均輝度値が１５０を超える場合、画像処理ソフトウェア２１４は、輝度値の幅を特定する。コームが存在する場合、目標列内の多くのピクセルは、高い輝度値を有するべきである。画像処理ソフトウェア２１４は、第１の閾値を超える、目標列の個々のピクセルの数を特定する。この数が第２の閾値を超える場合、画像処理ソフトウェア２１４は、個々のフレーム処理手順５９０を続ける。その他の場合、画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック５８４に戻る。１つの実施形態では、第２の閾値は、３００ピクセルである。
【００８６】
フレームが第２の閾値を満たした場合、画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック６０２が表すように、フレーム処理変数をＬＯＣＫに設定する。次に、画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック６０６が表すように、ユーザインターフェース５２０の第２の部分５２８にフレームを表示し、ブロック６０８が表すように、フレームを記憶する。ユーザインターフェース５２０の第２の部分５２８におけるフレームの表示は、現在の試験ストリップコーム部材１２０に関してこのフレームを記憶していることをオペレータに表示する。フレームが満足であるように見える場合、オペレータはそれ以上何もする必要がない。画像処理ソフトウェア２１４が個々のフレーム処理手順５９０を出ると、オペレータは、次の試験ストリップコーム部材１２０を提供することができる。フレームが満足であるように見えない場合、オペレータは、ユーザインターフェース５２０の取消入力５９６（図２７を参照）を選択することができる。これは、検出される次の試験ストリップコーム部材１２０が最後に保存した試験ストリップコーム部材１２０に上書きする必要があることを画像処理ソフトウェア２１４に警告する。
【００８７】
画像処理ソフトウェア２１４がフレームの保存を終了すると、画像処理ソフトウェア２１４は、次の取得フレームの目標列がブロック６００に関して説明した閾値を満たすかどうかを判別するためにチェックする。イエスであれば、画像処理ソフトウェア２１４は、ループし、後続のフレームをチェックし続ける。ノーであれば、画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック６１２が表すように、フレーム処理変数をＵＮＬＯＣＫに設定する。画像処理ソフトウェア２１４が、フレーム処理変数設定値をＵＮＬＯＣＫに設定するとき、インジケータ５６０の数値インジケータ５６２も増加し、コームをさらに分析すべき場合、インジケータ５６０は緑色に変わる。
【００８８】
図２０を参照して、例示的な画像分析処理手順６２０を示す。画像分析処理手順６２０は、ブロック６２２が表すように、記憶画像内に試験ストリップコーム部材１２０を配置する。画像分析処理手順６２０は、記憶画像の方向を合わせ、その結果、ブロック６２４が表すように、試験ストリップコーム部材１２０を好ましい方向に示す。１つの実施形態では、好ましい方向により、フィンガはほぼ垂直に走る。画像分析処理手順６２０は、ブロック６２６が表すように、任意の遠近感歪みに関して記憶画像をさらに補正する。
【００８９】
画像分析処理手順６２０は、ブロック６２８が表すように、試験ストリップコーム部材１２０に関する１つまたは複数の注目領域を特定する。１つの実施形態では、各フィンガの注目領域は、フィンガ１２２の第２の領域１２６（図３を参照）に相当する。１つの実施形態では、各フィンガの注目領域２９０は、フィンガの定められた下端部からの設定距離であり、注目領域は、設定長さを有する。
【００９０】
画像分析処理手順６２０は、ブロック６３０が表すように、注目領域の色を平均化する。注目領域の色を平均化することにより、背景色を考慮することができる。しばしば、フィンガは、フィンガ１２２を変色させる植物組織により緑色に見える可能性があり、フィンガ１２２を変色させる泥により赤みを帯びたように見える可能性がある。１つの実施形態では、各フィンガの注目領域は、他のフィンガとは独立に色を平均化される。１つの例では、バンドを含む注目領域の平均値は、赤色＝１００、緑色＝１００、および青色＝１２５である。赤色、緑色、および青色の構成要素のそれぞれは、赤色＝１５０、緑色＝１５０、および青色＝１５０となる平均値をもたらすようにスケーリングされる。これは、色変化を所与の領域内に維持しながら、ある領域から別の領域までの任意の色変化全体の影響を除去する。
【００９１】
画像分析処理手順６２０は、ブロック６３２が表すように、目標タンパク質が存在するかしないかを特定するために各フィンガの注目領域のバンドを読み取る。１つの実施形態では、バンド領域の各ピクセルは、タンパク質が存在するかしないかをピクセルが示すかどうかを判別するために評価される。１つの実施形態では、ピクセルの赤色値が赤色閾値を超え、ピクセルの青色値が青色閾値を超え、ピクセルの緑色値が緑色閾値を超える場合、ピクセルは、タンパク質が存在することを示す。他の場合には、ピクセルは、タンパク質が存在しないことを示す。平均ピクセル値全体ではなく、ピクセルの個々の赤色値、青色値、および緑色値に基づいて各ピクセルを分類することにより、画像処理ソフトウェア２１４は、マトリクス効果を考慮することができる。例示的なマトリクス効果は、葉緑素または（目標タンパク質以外の）他のいくつかの植物原料がフィンガ上のバンド位置でさらに結合するときに存在する。これは、赤色ではなく緑色である特有のバンドを生成することができる。この特徴は、ピクセルの平均値全体ではなく、ピクセルの構成要素の色を見ることによりピックアップされる。
【００９２】
画像分析処理手順６２０は、ブロック６３４が表すように、各フィンガの各タンパク質（バンド）に関する結果をさらに記録する。１つの実施形態では、質的指標（ＹまたはＮ）が提供される。バンド内のピクセルの閾値数が上述の構成要素の色基準を満たす場合、タンパク質が存在する（Ｙ）とみなされ、または、その他の場合、存在しない（Ｎ）とみなされる。１つの実施形態では、閾値数は６０ピクセルである。１つの実施形態では、量的指標が提供される。例示的な量的指標は、上述の構成要素の色基準を満たす、バンド内のピクセル数である。量的結果は、発現レベルを提供するために使用することができる。その際、これらの結果は、テストストリップデータベース２１６またはテキストファイルのいずれかの中に記憶される。
【００９３】
図２０のブロック６２２に関して述べるように、画像分析処理手順６２０は、記憶画像内にコームを配置する。記憶画像内にコーム１２０を配置するための例示的な処理手順６４０を図２１に提供する。画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック６４２が表すように、設定値ファイル２１３から閾値ゲインパラメータおよび他の任意のパラメータを読み取る。これらのパラメータには、バンド対斑点とみなす隣接ピクセルの数の閾値が含まれる。設定値ファイル２１３の値は、ブロック５７２の動作の始めに設定値ファイル２１３から読み取られる。
【００９４】
処理手順６４０は、ブロック６４４が表すように、色閾値を決定するために、赤色値、青色値、および緑色値に関する平均背景強度を使用する。これは、光３２０の輝度を調整する。本明細書に述べるように、画像の列（Ｎ）は、画像を記憶すべきときを決定するためのトリガとして使用される。平均背景強度は、列（Ｎ）よりも低い記憶画像の領域から計算される。この領域は、コーム１２０の一部分を全く含まないように選択される。赤色、緑色、および青色に関して、平均背景強度値を見出す。
【００９５】
次に、記憶画像は、ブロック６４６が表すように、平均背景強度に基づいて閾値が決定される。閾値は、暗青色または暗赤色となる領域がコーム１２０の一部分と確実にみなされるように色ごとである。ピクセルの値が閾値よりも大きい場合、ピクセルに白色値を割り当てる。その他の場合、ピクセルに黒色を割り当てる。
【００９６】
次に、閾値画像は、ブロック６４８が表すように、小さい斑点を除去するために分割される。斑点は、コーム１２０上の植物原料により発生し、またはその他、カメラ２０２の視野に発生する可能性がある。１つの実施形態では、白色ピクセルに関して，閾値画像をスキャンする。このピクセルにマークを付けられる。次に、すべての隣接する白色ピクセルにマークを付けられ、次に、これらのピクセルに隣接するすべての白色ピクセルにマークを付けられる。これは、隣接する白色ピクセルをそれ以上検出しなくなるまで続く。その点で、この連続する領域にマークを付けたピクセルの数を閾値数と比較する。ピクセルは、閾値数よりも大きい場合、白色のままである。その他の場合、ピクセルは黒色に変わる。１つの例では、閾値は１０個の連続するピクセルである。これは、画像全体の評価が完了するまで続く。
【００９７】
ブロック６５０が表すように、記憶画像内の試験ストリップコーム部材１２０の底部の位置を特定する。１つの実施形態では、画像の中央で列を選択する。左側から開始し、列内のピクセルは、白色ピクセルを特定するまで検査される。白色ピクセルを特定すると、画像処理ソフトウェア２１４は、列を下方に移動し、そのピクセルが白色ピクセルであるかどうかを特定する。イエスであれば、画像処理ソフトウェア２１４は、別の列を下方に移動する。ノーであれば、画像処理ソフトウェア２１４は、次の白色ピクセルに到達するまで右へ続ける。この階段ステップは、記憶画像の右側に到達するまで続く。最後に特定された白色ピクセルに続く列にコーム１２０の底部を割り当てる。
【００９８】
ブロック６５２が表すように、コーム基準を決定する。コーム基準は、コーム１２０が存在することがわかる、記憶画像内の列に対応する。１つの実施形態では、コーム基準は、コーム１２０の底部として特定された列より上方のオフセット量である。
【００９９】
図２０のブロック６２４に関して述べるように、画像分析処理手順６２０は、記憶画像内のコームの傾斜を除去する。記憶画像内のコーム１２０の傾斜を除去するための例示的な処理手順６７０を図２２に提供する。
【０１００】
画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック６７２および６７４が表すように、試験ストリップコーム部材１２０の左端部６７２（図３を参照）、および試験ストリップコーム部材１２０の右端部６７４（図３を参照）を特定する。これらの端部は、ブロック６７６が表すように、試験ストリップコーム部材１２０の傾斜角度を特定するために使用される。左端部６７２および右端部６７４を使用するが、試験ストリップコーム部材１２０の傾斜角度または回転行列を特定するために、記憶画像の他の特徴部を使用することができる。
【０１０１】
１つの実施形態では、ラインの２点特定を使用して左端部を特定する。コーム基準列の最も左のピクセルにおいて、画像処理ソフトウェア２１４は、白色ピクセルを検出するまで右に移動する。この点は、第１の点としてマークを付けられる。次に、画像処理ソフトウェア２１４は、コーム基準列から、例えば１００列下までの列オフセット量で同じことを行う。このピクセルは第２の点としてマークを付けられる。これら２つの点は、垂直からの角度が第１の傾斜角度であるラインを特定するために使用される。右端部を同様に特定するが、最も右のピクセルから開始し、左に移動する。得られた垂直からの角度は、第２の傾斜角度である。これら２つの傾斜角度の平均値は、試験ストリップコーム部材１２０の傾斜角度に決定される。
【０１０２】
ブロック６７８が表すように、記憶画像に関する傾斜行列を特定する。例示的な回転行列を以下に提供するが、ここでΦは傾斜角度である。
【０１０３】
【数１】
2013531261.tif 000005
その際、ブロック６８０が表すように、試験ストリップコーム部材１２０の傾斜を除去するために、回転行列を記憶画像に適用する。
【０１０４】
図２０のブロック６２６に関して述べるように、画像分析処理手順６２０は、記憶画像の遠近感を補正する。コーム１２０の遠近感を補正するための例示的な処理手順７００を図２３に提供する。ブロック７０２および７０４が表すように、コーム１２０の左端部６７２およびコーム１２０の右端部６７４を特定する。これらの端部を上述のように配置する。次に、ブロック７０６〜７１０が表すように、画像処理ソフトウェア２１４は、垂直軸消失点を特定し、同次変換行列を特定し、記憶画像内の任意の歪みまたは遠近感を補正するためにこの変換行列を適用する。ブロック７０６〜７１０の例示的な解決法に関する追加的な詳細は、Fangiら著、「PHOTOINTERPRETATION AND SMALL SCALE STEREOPLOTTING WITH DIGITALLY RECTIFIED PHOTOGRAPHS WITH GEOMETRICAL CONSTRAINTS」という名称の文献に見出され、この内容は、参照により本明細書に明示的に組み込まれている。
【０１０５】
図２０のブロック６２８に関して述べるように、画像分析処理手順６２０は、記憶画像内のコーム１２０の各フィンガ１２２の注目領域を特定する。記憶画像内のコーム１２０の各フィンガ１２２の注目領域を特定するための例示的な処理手順７２０を図２４Ａおよび２４Ｂに提供する。
【０１０６】
ブロック７２２が表すように、記憶画像内のコーム１２０の左端部および右端部を特定する。１つの実施形態では、左端部および右端部は、上述のように見出される。コーム１２０の左端部と右端部との間の間隔は、第１の距離を提供する。この距離は、分析されたコーム１２０の記憶された既知の距離と比較される。２つの距離の比率は、コーム１２０の画像に関する縮尺率を提供する。この縮尺率は、ブロック７２４が表すように、任意の画像縮尺効果を説明する。コーム１２０の画像の他の特徴部は、縮尺率を決定するために既知の量と比較することができる。
【０１０７】
コーム１２０上のフィンガ１２２の数は、ブロック７２６が表すように、設定値ファイル２１３から読み取られる。画像処理ソフトウェア２１４は、コーム基準列の最も左のピクセルで開始し、白色ピクセルを検出するまで右に移動する。この点は、ブロック７２８が表すように、最も左のフィンガの左端部として特定される。画像処理ソフトウェア２１４は、次の端部を検出するまで続けるが、次の端部は、ブロック７３０が表すように、最も左のフィンガの右端部として特定される。最も左のフィンガの左端部と右端部との間隔は、縮尺率により縮尺され、既知のフィンガ幅と比較される。特定された値が許容値内であれば、画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック７３２に移動する。その他の場合、画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック７２８に戻り、別の列の画像を当たる。
【０１０８】
画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック７３２が表すように、最も左のフィンガの底部の位置を特定する。１つの実施形態では、画像処理ソフトウェア２１４は、左端部として特定されたピクセルと右端部として特定されたピクセルとの間、および同じ列のピクセルのすべてを検査する。白色ピクセルの数が閾値数を超えた場合、画像処理ソフトウェア２１４は、１つ下の列に移動し、それらのピクセルを検査する。これは、白色ピクセルの数が閾値量を下回る列に到達するまで続く。これが起こるとき、その列の真上の列は、フィンガ１２２の底部列として特定される。
【０１０９】
画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック７３４が表すように、最も左のフィンガ１２２の注目領域の頂部および底部の位置を特定する。注目領域の頂部および底部の位置は、フィンガ１２２の底部から設定値ファイル２１３内に記憶された既知の値である。したがって、縮尺率および既知の値を考慮することにより、画像処理ソフトウェア２１４は、注目領域の頂部および底部を特定することができる。
【０１１０】
注目領域内のバンドの数は、ブロック７２６が表すように、設定値ファイル２１３から読み取られる。注目領域内のバンドの位置は、設定値ファイル２１３から読み取られた既知の値である。注目領域内のバンドの境界の位置は、縮尺率および既知の値を考慮することにより、画像処理ソフトウェア２１４が特定する。画像処理ソフトウェア２１４は、ブロック７４０が表すように、最後に分析したフィンガ１２２が最も右のフィンガであるかどうかを特定する。ブロック７２８に戻るように制御されない場合、次のフィンガ１２２の左端部および右端部が特定される。この処理は、すべてのフィンガの分析が完了するまで続く。
【０１１１】
本発明を例示的な構造に関して説明してきたが、本発明は、本開示の技術的思想および範囲内でさらに変更することができる。さらに、本出願は、本発明が属する分野で既知の実施方法または慣用の実施方法内で起こる本発明からの逸脱も範囲内に含めるものとする。
【符号の説明】
【０１１２】
１００  試験管スタンド
１０６  試験管
１２０  試験ストリップコーム部材
１２２  フィンガ
１２４  フィンガの下部分
１２６  フィンガの第２の領域
２４２  第１のプレート
２４４  第２のプレート
２５２  光源
２５４  検出器
【図１】
2013531261.tif 000006
【図２】
2013531261.tif 000007
【図３】
2013531261.tif 000008
【図３Ａ】
2013531261.tif 000009
【図４】
2013531261.tif 000010
【図５】
2013531261.tif 000011
【図６】
2013531261.tif 000012
【図７】
2013531261.tif 000013
【図８】
2013531261.tif 000014
【図９】
2013531261.tif 000015
【図１０】
2013531261.tif 000016
【図１１】
2013531261.tif 000017
【図１２】
2013531261.tif 000018
【図１３】
2013531261.tif 000019
【図１４】
2013531261.tif 000020
【図１５】
2013531261.tif 000021
【図１６】
2013531261.tif 000022
【図１７】
2013531261.tif 000023
【図１８】
2013531261.tif 000024
【図１９Ａ】
2013531261.tif 000025
【図１９Ｂ】
2013531261.tif 000026
【図２０】
2013531261.tif 000027
【図２１】
2013531261.tif 000028
【図２２】
2013531261.tif 000029
【図２３】
2013531261.tif 000030
【図２４Ａ】
2013531261.tif 000031
【図２４Ｂ】
2013531261.tif 000032
【図２５】
2013531261.tif 000033
【図２６】
2013531261.tif 000034
【図２７】
2013531261.tif 000035
【国際調査報告】
2013531261.tif 000036
2013531261.tif 000037