СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ АНАЛИТА В ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ И МОБИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, СКОНФИГУРИРОВАННОЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ АНАЛИТА В ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ Российский патент 2024 года по МПК G01N21/78 G01N21/84 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящая заявка относится к способу определения концентрации аналита в физиологической жидкости с помощью мобильного устройства, имеющего камеру. Настоящее изобретение также относится к компьютерной программе. Настоящее изобретение также относится к мобильному устройству, имеющему камеру и процессор, причем процессор сконфигурирован для выполнения определения концентрации аналита в физиологической жидкости. Настоящее изобретение также относится к набору для определения концентрации аналита в физиологической жидкости, причем набор содержит по меньшей мере одно мобильное устройство, имеющее камеру и процессор, и по меньшей мере одну оптическую тест-полоску, имеющую по меньшей мере одно тестовое поле.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В области медицинской диагностики во многих случаях необходимо обнаружить один или более аналитов в образцах физиологической жидкости, такой как кровь, интерстициальная жидкость, моча, слюна или другие типы физиологических жидкостей. Примерами аналитов, подлежащих определению, являются глюкоза, триглицериды, лактат, холестерин или другие типы аналитов, обычно присутствующие в этих физиологических жидкостях. В зависимости от концентрации и/или присутствия аналита при необходимости может быть выбрано соответствующее лечение. Без ограничения объема настоящее изобретение будет конкретно описано в отношении измерений глюкозы в крови. Следует отметить, однако, что настоящее изобретение можно также использовать для других типов аналитических измерений, используя тест-полоски.

Как правило, в устройствах и способах, известных специалисту в данной области техники, используют тест-полоски, содержащие одно или более тестовых химических веществ, которые в присутствии аналита, подлежащего определению, способны выполнять одну или более обнаруживаемых реакций обнаружения, таких как реакции обнаружения, обнаруживаемые оптически. Что касается этих тестовых химических веществ, может быть приведена ссылка, например, на J. Hoenes et al.: The Technology Behind Glucose Meters: Test Strips, Diabetes Technology & Therapeutics, Volume 10, Supplement 1, 2008, S-10 to S-26. Возможны и другие типы тестовых химических веществ, которые могут быть использованы для реализации настоящего изобретения.

Обычно отслеживают одно или более оптически определяемых изменений в тестовом химическом веществе, чтобы определить концентрацию по меньшей мере одного аналита, подлежащего определению, на основе этих изменений. Для определения по меньшей мере одного изменения оптических свойств тестового поля в данной области техники известны различные типы детекторов, в частности специальные детекторы. Таким образом, известны различные типы источников света для освещения тестовых полей, а также различные типы детекторов.

Кроме того, помимо использования специализированных детекторов, которые специально разработаны для цели оптического обнаружения изменений в тестовых химических веществах, содержащихся в соответствующих тестовых элементах, последние разработки направлены на использование широко доступных устройств, таких как смартфоны. Однако, когда электронные потребительские устройства, имеющие камеру, такие как смартфоны, используют для определения концентраций аналитов, возникают новые проблемы, в частности, касающиеся точности. Это, в частности, может происходить из-за обработки данных в виде изображений, например, с помощью корректирующих функций, которые обычно используются смартфонами для получения более привлекательного изображения. Указанные шаги обработки данных в виде изображений обычно касаются различных аспектов данных в виде изображений. В частности, они могут влиять на точность определения концентрации аналита, которая основана на данных в виде изображений. Примеры обработки данных в виде изображений можно найти, например, в документах US 2011/0298819 A1, US 9230509 В2, US 2017/0330529 A1 и US 9842381 B2.

В US 2014/072189 A1 раскрыты система и способ анализа колориметрических тест-полосок и управления течением заболевания. Система может включать вспомогательное устройство, которое функционально соединено с мобильным устройством, причем мобильное устройство получает и/или анализирует изображения колориметрических тест-полосок. Негатоскопное вспомогательное устройство может быть съемным образом прикреплено к мобильному устройству или оставаться прикрепленным к мобильному устройству, но с возможностью удаления негатоскопного вспомогательного устройства из поля зрения камеры для обычных фотографических целей. В других вариантах реализации изображение, содержащее известный калибровочный цвет(а) и область(и) реагента, получается без негатоскопа для сравнения с предыдущим калибровочным изображением для моделирования изменений в условиях общего освещения и определения функции коррекции цвета. Коррекцию можно применять к обнаруженному цвету(ам) области реагента для соответствия между обнаруженным цветом(ами) области реагента и эталонным цветом(ами) на эталонном графике. Необязательно информация может быть обработана и показана для обеспечения обратной связи, а также передана врачу для анализа.

В Oliver Burggraaff et al.: «Standardized spectral and radiometric calibration of consumer cameras», ARXIV.ORG, CORNELL UNIVERSITY LIBRARY, 201, OLIN LIBRARY CORNELL UNIVERSITY, ITHACA, NY 14853, 7 June 2019, раскрыто, что потребительские камеры, в частности встроенные смартфоны и БЛА, сейчас широко используются в качестве приборов для научных исследований. Однако их каналы обработки данных не оптимизированы для количественной радиометрии, и их калибровка является более сложной, чем у аппаратов для научной съемки. Отсутствие стандартизованной методики калибровки ограничивает совместимость между устройствами и, на непрерывно меняющемся рынке, в конечном итоге ресурс проектов, использующих их. Публикация представляет стандартизованную методику и базу данных (SPECTACLE) для спектральных и радиометрических калибровок потребительских камер, включая линейность, вариации смещения, шум считывания, темновой ток, скорость и прирост ISO, равномерную освещенность и спектральную чувствительность КЗС. Это включает золотой стандарт методов проверки экспериментальными данными и сконфигурированные пользователями методы, подходящие для неспециалистов. Применяя такую методику к семи популярным камерам, авторы обнаружили высокую линейность данных в формате RAW, но не JPEG, изменения усиления между пикселями >400%, соотносящиеся с крупномасштабным отклонением и распределениями шумов при считывании, нетривиальные функции нормализации скорости ISO, коэффициенты коррекции при процедуре компенсации неоднородностей изображения, варьирующие до 2,79 в поле обзора, и как подобия, так и различия в спектральной чувствительности. Кроме того, эти результаты сильно отличаются между моделями камер, подчеркивая важность стандартизации и централизованной базы данных.

Применение пользовательских электронных устройств, имеющих камеру, таких как смартфоны, в области определения концентраций аналитов, используя оптические тест-полоски, является довольно новой разработкой и все еще сталкивается со многими проблемами. Таким образом, с помощью специализированных детекторов данные в виде изображений обычно доступны в необработанном виде. Альтернативно, шаги способа, применимые к данным, обычно известны и могут выбираться для облегчения определения концентрации аналита. Однако способы определения концентрации аналита в физиологической жидкости на основе использования электронных потребительских устройств, имеющих камеру, таких как смартфоны, обычно должны справляться без знания о том, были ли и/или как были обработаны доступные данные в виде изображений.

ПРОБЛЕМА, ПОДЛЕЖАЩАЯ РЕШЕНИЮ

Следовательно, желательно предоставить способы и устройства для определения концентрации аналита в физиологической жидкости, которые решают вышеупомянутые технические проблемы способов и устройств с использованием мобильных устройств, таких как электронные потребительские мобильные устройства, в частности, многоцелевые мобильные устройства, которые не предназначены для аналитических измерений, такие как смартфоны или планшетные компьютеры.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Эта проблема решается способом определения концентрации аналита в физиологической жидкости, компьютерной программой и мобильным устройством с признаками независимых пунктов формулы изобретения и набором для определения концентрации аналита в физиологической жидкости. Предпочтительные варианты реализации изобретения, которые могут быть реализованы отдельно или в любых произвольных комбинациях, приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В дальнейшем используемые в данном документе термины «иметь», «содержать» или «включать в себя» или любые их произвольные грамматические вариации используются неисключительным образом. Таким образом, эти термины могут относиться как к ситуации, в которой, помимо признака, представленного этими терминами, в объекте, описанном в данном контексте, отсутствуют другие признаки, так и к ситуации, в которой присутствуют один или более дополнительных признаков. Например, выражения «А имеет Б», «А содержит Б» и «А включает в себя Б» могут относиться как к ситуации, в которой, помимо Б, в А отсутствует другой элемент (т.е. ситуации, в которой А состоит только и исключительно из Б), так и к ситуации, в которой, помимо Б, в объекте А присутствуют один или более дополнительных элементов, таких как элемент В, элементы В и Г или еще другие элементы.

Кроме того, следует отметить, что термины «по меньшей мере один», «один или более» или аналогичные выражения, указывающие на то, что признак или элемент может присутствовать один раз или более одного раза, обычно будут использоваться только один раз при представлении соответствующего признака или элемента. В дальнейшем, в большинстве случаев, когда речь будет идти о соответствующем признаке или элементе, выражения «по меньшей мере один» или «один или более» не будут повторяться несмотря на то, что соответствующий признак или элемент может присутствовать один раз или более одного раза.

Кроме того, в дальнейшем используемые в данном документе термины «предпочтительно», «более предпочтительно», «особенно», «в частности», «конкретно», «более конкретно» или аналогичные термины используются вместе с необязательными признаками, без ограничения альтернативных возможностей. Таким образом, признаки, представленные этими терминами, являются необязательными признаками и никоим образом не предназначены для ограничения объема формулы изобретения. Данное изобретение, как будет понятно специалисту в данной области техники, может быть реализовано с применением альтернативных признаков. Аналогичным образом признаки, представленные выражением «в варианте реализации данного изобретения» или аналогичными выражениями, предназначены для использования в качестве необязательных признаков без каких-либо ограничений в отношении альтернативных вариантов реализации данного изобретения, без каких-либо ограничений в отношении объема данного изобретения и без каких-либо ограничений в отношении возможности объединения представленных таким образом признаков с другими необязательными или не необязательными признаками данного изобретения.

В первом аспекте настоящего изобретения раскрыт способ определения концентрации аналита в физиологической жидкости путем использования мобильного устройства, имеющего камеру. Способ включает следующие шаги, которые могут, в частности, выполняться в заданном порядке. Все еще практически возможен и другой порядок. Также может быть возможным выполнение двух или более шагов способа полностью или частично одновременно. Кроме того, может быть возможным однократное или повторное выполнение одного или нескольких шагов способа или даже всех шагов способа. Способ может включать дополнительные шаги способа, которые не приведены в настоящем документе. В общем, способ определения концентрации аналита в физиологической жидкости путем использования мобильного устройства, имеющего камеру, включает следующие шаги:

а) захват ряда калибровочных изображений по меньшей мере одной интересующей области объекта путем использования камеры, причем калибровочные изображения отличаются по своей яркости;

б) получение из каждого калибровочного изображения из ряда, полученного на шаге а), по меньшей мере одного основного калибровочного числа, характерного для функции тонального отображения мобильного устройства;

в) определение по меньшей мере одной вероятной функции тонального отображения мобильного устройства с учетом основных калибровочных чисел из калибровочных изображений из ряда, полученного на шаге а);

г) захват по меньшей мере одного изображения для анализа по меньшей мере части тестового поля оптической тест-полоски, причем тестовое поле имеет нанесенную на него физиологическую жидкость; и

д) определение концентрации аналита в физиологической жидкости из изображения для анализа тестового поля с учетом вероятной функции тонального отображения мобильного устройства.

Раскрытый способ определения концентрации аналита в физиологической жидкости путем использования мобильного устройства, имеющего камеру, включающий только что описанные шаги, может также называться способом определения концентрации аналита в физиологической жидкости.

Используемый в данном документе термин «аналит» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин, в частности, может относиться без ограничения к произвольному химическому, биохимическому или биологическому веществу, компоненту или соединению, такому как молекула, например, глюкоза, триглицериды, лактат или холестерин.

Используемый в данном документе термин «определение концентрации аналита», который также может называться аналитическим измерением или определением концентрации аналита, является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Данный термин, в частности, может относиться без ограничения к качественному и/или количественному определению по меньшей мере одного аналита в образце. Результатом аналитического измерения, например, может быть концентрация аналита и/или присутствие или отсутствие аналита, подлежащего определению.

Используемый в данном документе термин «физиологическая жидкость» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к жидкому образцу, содержащему по меньшей мере одну физиологическую жидкость, такую как кровь, интерстициальная жидкость, моча, слюна или подобное.

Используемый в данном документ термин «мобильное устройство» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Этот термин, в частности, может относиться без ограничения к мобильному электронному устройству, более конкретно к устройству мобильной связи, содержащему по меньшей мере один процессор. Мобильное устройство может, в частности, быть мобильным телефоном или смартфоном. Дополнительно или альтернативно, как будет более подробно описано ниже, мобильное устройство может также относиться к планшетному компьютеру или портативному компьютеру любого другого типа, содержащему по меньшей мере одну камеру.

Используемый в данном документе термин «камера» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к устройству, сконфигурированному для записи пространственно разрешенных оптических данных, таких как одно или несколько изображений. Камера может, в частности, содержать одно или более устройств отображения, таких как микросхемы камеры или микросхемы формирования изображений, например, микросхемы ПЗС и/или КМОП. Камера, в частности, устройство отображения, может содержать одномерную или двумерную группу датчиков изображения, например пиксели. Например, камера может содержать по меньшей мере 10 пикселей по меньшей мере в одном измерении, например по меньшей мере 10 пикселей в каждом измерении. Однако следует отметить, что практически возможны и другие камеры. В частности, настоящее изобретение должно быть применимо к камерам, которые обычно используют в устройствах мобильной связи, таких как портативные компьютеры типа «ноутбук», планшеты или, в частности, сотовые телефоны, такие как смартфоны. Таким образом, в частности, камера может представлять собой часть мобильного устройства, которое, помимо по меньшей мере одной камеры, содержит одно или более устройств обработки данных, таких как один или более процессоров для обработки данных. Однако практически возможно применять и другие камеры. Указанная камера, помимо по меньшей мере одной микросхемы камеры или микросхемы формирования изображений, может содержать дополнительные элементы, такие как один или более оптических элементов, например один или более объективов. В качестве примера камера может представлять собой камеру с постоянным фокусным расстоянием, имеющую по меньшей мере один объектив, который устойчиво отрегулирован по отношению к камере. Однако в качестве альтернативы камера может также содержать один или более регулируемых объективов, которые можно регулировать автоматически или вручную.

Используемый в данном документе термин «изображение» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к набору пространственно разрешенных оптических данных. Набор пространственно разрешенных оптических данных может, в частности, содержать оптическую информацию об области объекта. Изображение также может быть частичным изображением большего изображения, например, поднабором пространственно разрешенных оптических данных большего набора пространственно разрешенных оптических данных. Таким образом, изображение объекта может быть подразделено на множество из двух или более частичных изображений, которые каждое само по себе может рассматриваться как изображение.

Набор пространственно разрешенных оптических данных может, в частности, генерироваться, получаться или записываться одновременно, например, путем захвата изображения в течение некоторого времени воздействия мобильным устройством. Набор пространственно разрешенных оптических данных, в настоящем документе также называемый набором данных, может генерироваться в двухшаговом процессе. На первом шаге пространственно разрешенные оптические данные могут генерироваться, получаться или записываться устройством отображения, таким как микросхема ПЗС или КМОП, при захвате изображения. Этот набор данных также может называться первым набором данных, исходными данными или необработанными данными. Первый набор данных может не быть доступен или достижим для пользователя мобильного устройства. На втором шаге первый набор данных может подвергаться одному или нескольким шагам обработки, например, по меньшей мере одним процессором мобильного устройства, для создания второго набора данных, который основан на первом наборе данных или получен из него. В частности, функция тонального отображения мобильного устройства может применяться к первому набору данных для создания второго набора данных. Второй набор данных может также называться обработанными данными. Второй набор данных может, в частности, использоваться мобильным устройством для графического представления изображения, например, на экране. Второй набор данных может также быть доступен и/или достижим на мобильном устройстве, например, для пользователя мобильного устройства. Изображение может, в частности, содержать второй набор данных. Устройство отображения, используемое для создания первого набора данных, может быть устройством отображения камеры мобильного устройства, например, микросхемой ПЗС и/или КМОП. Набор пространственно разрешенных оптических данных может, в частности, быть набором цифровых данных. В частности, каждый из первого набора данных и второго набора данных может быть набором цифровых данных. Набор пространственно разрешенных оптических данных, составляющий изображение, может быть получен как выходной набор данных от мобильного устройства, в частности, от камеры мобильного устройства, процессора камеры или другого процессора мобильного устройства, например, в виде файла изображения. В контексте настоящего изобретения изображения можно, в частности, захватывать в виде калибровочных изображений и изображения для анализа.

В частности, первый набор данных может содержать множество электронных считываний, также называемых подсчеты, полученных от устройства отображения, в частности, от датчиков изображений, например, пиксели микросхемы камеры. Таким образом, первый набор данных может содержать множество численных значений, причем каждое численное значение может представлять число подсчетов, обнаруженных пикселем микросхемы камеры. В частности, каждый пиксель может быть представлен более чем одним численным значением, например, тремя численными значениями, причем три численных значения могут представлять число подсчетов в красном, зеленом и синем канале, соответственно. Представление подсчетов в цветовом пространстве, отличном от цветового пространства КЗС, также возможно, где «КЗС» означает «Красный Зеленый Синий». Вторые данные могут содержать множество численных значений, которые могут быть получены или выведены из множества численных значений, полученных из первого набора, путем применения шага обработки, в частности функции тонального отображения. Таким образом, например, изображение может содержать одномерную или двухмерную матрицу данных. Пространственно разрешенные оптические данные могут содержать информацию, например, о цветах и/или яркости объекта, который отображается.

Используемый в данном документе термин «ряд изображений», как используется в контексте «ряд калибровочных изображений» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к множеству изображений. Изображения из множества изображений могут быть получены одновременно или в различное время, например, с заранее определенной последовательностью во времени. Изображения из ряда изображений могут быть изображениями одного и того же объекта, захваченными в одно и то же время или захваченными в разное время, или могут быть изображениями различных частей объекта. Таким образом, в качестве примера ряд калибровочных изображений может быть рядом различных областей или регионов ступенчатого клина серой шкалы или может даже быть частичными изображениями большего изображения ступенчатого клина серой шкалы. Существуют другие возможности.

Как описано выше и как дополнительно описано ниже, термин пиксель может относиться к датчикам изображения камеры, в частности устройству отображения камеры. Каждый пиксель может генерировать оптическую информацию, например, в виде подсчетов. Эта оптическая информация может быть частью первого набора данных и, в частности в обработанном виде, второго набора данных. Следовательно, в отношении «пикселей» упоминаются либо единицы информации изображения, генерируемые или полученные из отдельных пикселей микросхемы камеры, либо непосредственно отдельные пиксели микросхемы камеры.

Используемый в данном документе термин «калибровочное изображение» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к изображению, которое может быть захвачено и/или использоваться в процессе проверки, оценки, определения или сбора информации об установках устройства или способа и/или в процессе регулирования, модификации или корректировки установок устройства или способа. В частности, в результате калибровки установки устройства или способа могут приводиться в соответствие с целевыми установками. Таким образом, калибровочное изображение и, в частности, ряд калибровочных изображений могут, в частности, использоваться для сбора информации об установках мобильного устройства, в частности о функции тонального отображения, более конкретно для определения вероятной функции тонального отображения, как будет описано более подробно ниже.

Используемый в данном документе термин «ряд калибровочных изображений» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к множеству из по меньшей мере двух калибровочных изображений, причем калибровочные изображения захватываются одним и тем же устройством отображения, например, одной и той же камерой, своевременным последовательным образом. Таким образом, в качестве примера ряд калибровочных изображений может содержать 2 изображения, 3 изображения, 5 изображений или более изображений, например, 10 изображений или более. В частности, изображения из ряда могут захватываться с короткими интервалами, причем интервалы могут отличаться или могут иметь постоянное значение. Интервалы могут, в частности, иметь значение от 100 мс до 1 с, более конкретно от 200 мс до 800 мс, наиболее конкретно от 250 мс до 500 мс. Таким образом, в качестве примера ряд калибровочных изображений может содержать 5 изображений, которые могут захватываться в промежутке 1 с. Ряд калибровочных изображений может захватываться без уведомления пользователя. Установки камеры могут изменяться от изображения к изображению контролируемым образом, например, путем изменения значения параметра, как описано более подробно ниже. Изображения из ряда калибровочных изображений отличаются по своей яркости.

Используемый в данном документе термин «яркость» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к свойству, характеризующему изображение или его часть, например, одному или нескольким пикселям, причем свойство определяет количественно, представляет или относится к интенсивности света, которая падает на устройство отображения, когда генерируется изображение, в частности, когда генерируется первый набор пространственно разрешенных оптических данных. В частности, яркость изображения может определяться количественно как арифметическое среднее координат красного, зеленого и синего цвета, когда используется цветовое пространство КЗС. Альтернативно, каждый цветовой канал может давать значение яркости. В частности, яркость изображения или его части может представляться численным значением, называемым значением яркости. Значение яркости может быть частью набора пространственно разрешенных оптических данных, составляющих изображение. Альтернативно, значение яркости может быть получено из набора пространственно разрешенных оптических данных, составляющих изображение. Значение яркости, как генерируется устройством отображения, может подвергаться шагам обработки, которые дают обработанное значение яркости. В частности, численное значение обработанного значения яркости может отличаться от численного значения яркости, например, исходного значения яркости, генерируемого устройством отображения. С целью различения исходное значение яркости может, в частности, называться значением яркости, генерируемым устройством отображения. Обработанное значение яркости, например, значение яркости изображения после применения функции обработки, такой как, например, функция тонального отображения, к исходному значению яркости, может, в частности, называться значением яркости изображения, захваченного камерой. В частности, обработанное значение яркости может быть частью или может быть получаемым из набора пространственно разрешенных оптических данных изображения.

Используемый в данном документе термин «интересующая область» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к секции, или сегменту, или разделу объекта, где секция, сегмент или раздел определяется для конкретной цели. Таким образом, интересующая область может, например, быть ограниченной площадью поверхности объекта. Альтернативно, интересующая область может относиться к поднабору данных изображения, причем поднабор представляет секцию, сегмент или раздел объекта. В качестве примера интересующая область может содержать некоторую информацию или информация может быть выведена из нее.

Термин «основное калибровочное число», используемый в данном документе, является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к по меньшей мере одному численному значению, которое может использоваться в процессе проверки, оценки, определения или сбора информации об установках устройства или способа и/или в процессе регулирования, модификации или корректировки установок устройства или способа. В частности, основное калибровочное число может быть или может содержать численное значение яркости интересующей области калибровочного изображения.

Используемый в данном документе термин «функция тонального отображения» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к произвольной корреляции, которая обеспечивает назначение для первого значения яркости, которое может быть сгенерировано, обнаружено или записано устройством отображения, второго значения яркости. Назначение может содержать по меньшей мере одну математическую операцию, например, умножение по меньшей мере на один фактор или другой тип математической операции. Первое значение яркости может быть частью первого набора данных или исходными данными. Второе значение яркости может быть частью второго набора данных или обработанными данными. В частности, второе значение яркости может быть частью пространственно разрешенного оптического набора данных, составляющих изображение, в частности файл изображения. Второе значение яркости, определенное функцией тонального отображения, может, в частности, использоваться для графического представления изображения. Корреляция может, в частности, быть функцией, в частности непрерывной или прерывной функцией, кривой, справочной таблицей, оператором или любыми другими средствами, описывающими корреляцию между первым значением яркости и вторым значением яркости. Функция тонального отображения может, в частности, быть так называемой гамма-коррекцией, в частности гамма-коррекцией сКЗС цветового пространства сКЗС, где «сКЗС» означает «стандартный Красный Зеленый Синий». Гамма-коррекция может также называться функцией гамма-коррекции. Функция тонального отображения может быть обратимой. Функция тонального отображения может быть монотонно возрастающей функцией, в частности строго монотонно возрастающей функцией. Альтернативно, функция тонального отображения может быть монотонно убывающей функцией, в частности строго монотонно убывающей функцией. Функция тонального отображения может быть нелинейной. Функция тонального отображения, используемая мобильным устройством, может не быть известной и/или может не быть достижимой для пользователя мобильного устройства.

Используемый в данном документе термин «вероятная функция тонального отображения» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин, в частности, может относиться без ограничения к функции тонального отображения, которая вероятно используется в некотором процессе или некоторым устройством, например, мобильным устройством. Альтернативно, вероятная функция тонального отображения может относиться к функции тонального отображения, которая приближается к функции тонального отображения, которая фактически используется в некотором процессе или некоторым устройством, например, мобильным устройством. В частности, вероятная функция тонального отображения может быть функцией тонального отображения, которая вероятно используется мобильным устройством для назначения для первого значения яркости, генерируемого устройством отображения, второго значения яркости, которое может быть частью набора пространственно разрешенных оптических данных изображения. Альтернативно, вероятная функция тонального отображения может приближаться к функции тонального отображения, которая фактически используется мобильным устройством для назначения для первого значения яркости второго значения яркости. Вероятная функция тонального отображения может быть обратимой. Обратная вероятная функция тонального отображения может применяться к изображению, в частности калибровочному изображению и/или изображению для анализа. В частности, обратная вероятная функция тонального отображения может применяться к данным набора пространственно разрешенных оптических данных калибровочного изображения и изображения для анализа для определения вероятных исходных или необработанных данных, сгенерированных устройством отображения камеры. В частности, обратная вероятная функция тонального отображения может применяться к основному калибровочному числу для определения по меньшей мере одного вероятного числа калибровочного измерения. Кроме того, обратная вероятная функция тонального отображения может применяться к основному числу для анализа, дополнительно описанному ниже, для определения по меньшей мере одного вероятного числа измерения для анализа.

Используемый в данном документе термин «определение функции» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин, в частности, может относиться без ограничения к назначению или определению функции согласно или на основе предыдущего процесса или заранее определенных критериев. Таким образом, определение вероятной функции тонального отображения может включать расчет функции, аппроксимацию функции, подгонку функции, экстраполяцию функции и/или выбор функции, например, из заранее определенного набора функций, в частности после проверки пригодности функции. Другие процессы для определения вероятных функций тонального отображения также могут быть осуществимыми. В частности, другие аналитические, неаналитические процессы и итерирование можно использовать для определения вероятной функции тонального отображения.

Используемый в данном документе термин «изображение для анализа» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к изображению, которое можно использовать в процессе определения концентрации аналита. Шаг г) включает захват по мень частности, можно захватывать множество изображений для анализа, например, 2, 3, 5 или даже более изображений для анализа.

Используемый в данном документе термин «тестовое поле» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Данный термин, в частности, может относиться без ограничения к когерентному количеству по меньшей мере одного тестового химического вещества, такому как зона, например, зона круглой, многоугольной или прямоугольной формы, содержащая один или более слоев материала, причем по меньшей мере один слой тестового поля содержит тестовое химическое вещество. В тестовом поле могут присутствовать другие слои, обеспечивающие определенные оптические свойства, такие как отражательные свойства, обеспечивающие свойства распределения для распределения образца или обеспечивающие свойства разделения, например для разделения компонентов в виде частиц в образце, таких как клеточные компоненты.

Используемый в данном документе термин «оптическая тест-полоска» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к произвольному элементу или устройству, содержащему по меньшей мере один носитель в виде полоски, с по меньшей мере одним тестовым полем, нанесенным на него или интегрированным с ним, причем элемент сконфигурирован для обнаружения аналита или определения концентрации аналита в жидком образце, таком как в физиологической жидкости, в частности в образце физиологической жидкости. Оптическая тест-полоска может также называться тест-полоской или тест-элементом. Эти тест-полоски обычно широко используются и доступны. Одна тест-полоска может содержать одно тестовое поле или совокупность тестовых полей, содержащих идентичные или разные тестовые химические вещества. Оптическая тест-полоска, в частности, тестовое поле, содержащее тестовое химическое вещество, может, в частности, подвергаться реакции обнаружения, в частности, реакции окрашивания, в присутствии по меньшей мере одного аналита, в частности, реакции окрашивания, причем образование цвета может быть связано, например, пропорционально, с концентрацией аналита. Поскольку присутствие, отсутствие и/или концентрация аналита могут быть обнаружены реакцией обнаружения, реакция обнаружения может также называться реакцией обнаружения аналита. Некоторые базовые принципы тестовых элементов и реагентов, которые также можно использовать в объеме настоящего изобретения, описаны, например, в J. Hönes et al.: Diabetes Technology and Therapeutics, Vol. 10, Supplement 1, 2008, pp. 10-26.

Шаги г)-д) могут проводиться повторно. В частности, шаги а)-в) можно проводить только раз изначально для множества повторений шагов г)-д) или каждый раз перед выполнением шагов г)-д) или с заранее определенной частотой. Частота может быть по меньшей мере одной из: частоты по времени; частоты, определенной заранее определенным количеством повторений шагов г-д).

Шаг а) включает захват ряда калибровочных изображений по меньшей мере одной интересующей области объекта. Ряд может содержать по меньшей мере два калибровочных изображения, в частности по меньшей мере три калибровочных изображения, более конкретно по меньшей мере пять калибровочных изображений. Объект может содержать по меньшей мере один элемент из группы, состоящей из: оптической тест-полоски; листа бумаги, в частности листа белой бумаги. В частности, объект может содержать оптическую тест-полоску, и изображение для анализа может совпадать по меньшей мере с одним из калибровочных изображений, например, изображение для анализа может захватываться как часть ряда калибровочных изображений. Кроме того, ряд калибровочных изображений может захватываться с физиологической жидкостью, нанесенной на тестовое поле, причем по меньшей мере одно из калибровочных изображений может содержать часть тестового поля. Интересующая область объекта может содержать по меньшей мере один элемент из группы, состоящей из: белого поля; черного поля; серого поля; ступенчатого клина серой шкалы. В частности, объект может содержать по меньшей мере две интересующие области, в частности одно черное поле или одно первое серое поле и одно белое поле или одно второе серое поле. Первое серое поле и второе серое поле могут отличаться друг от друга оттенком серого. Кроме того, каждое калибровочное изображение может содержать по меньшей мере две интересующие области, в частности одно черное поле или одно первое серое поле и одно белое поле или одно второе серое поле. Кроме того, физическое отношение яркостей между двумя интересующими областями может быть известно.

Шаг б) включает получение из каждого калибровочного изображения из ряда, полученного на шаге а), по меньшей мере одного основного калибровочного числа, характерного для функции тонального отображения мобильного устройства. В частности, для каждого калибровочного изображения основное калибровочное число может быть получено по меньшей мере из одного значения яркости интересующей области калибровочного изображения. В частности, основное калибровочное число может содержать или может быть по меньшей мере одним значением яркости интересующей области калибровочного изображения. Значение яркости может, в частности, быть вторым значением яркости, как описано выше. Основное калибровочное число может, в частности, содержать по меньшей мере одно из следующего: по меньшей мере одно из значений яркости интересующей области калибровочного изображения; по меньшей мере одно среднее значение яркости, полученное из множества значений яркости интересующей области калибровочного изображения. Калибровочные изображения из ряда калибровочных изображений отличаются по своей яркости. На шаге а) яркость калибровочных изображений может активно изменяться, в частности пошаговым образом. Яркость калибровочных изображений может изменяться на шаге а) путем изменения значения параметра по меньшей мере одного из следующих параметров: время воздействия; светочувствительность датчика изображения камеры, в частности чувствительность ISO датчика изображения; интенсивность света осветительного прибора, в частности СИД мобильного устройства, в частности камеры. Обнаружили, что изменение времени воздействия давало более стабильные и надежные результаты, в частности лучше определенное пошаговое изменение значений яркости набора данных изображения, чем изменение светочувствительности датчика изображения камеры. Время воздействия может, в частности, составлять от 0,1 мс до 100 мс, в частности от 0,2 мс до 25 мс, более конкретно от 0,5 мс до 15 мс.

Используемый в данном документе термин «значение параметра» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к значению переменной или количеству, которое влияет на процесс или устройство. Значение параметра может быть характерным для установок процесса или устройства и может влиять на его результат или продукт.

Значения параметров можно выбирать таким образом, что значение яркости интересующей области калибровочного изображения, взятое со значениями параметров, может быть частью заранее определенного диапазона значений яркости. Диапазон значений яркости может, в частности, определяться по меньшей мере одним структурным признаком камеры мобильного устройства, таким как, например, преобразователь из аналоговой формы в цифровую, также называемый АЦП, и/или разрешением изображения. Значения параметров можно выбирать так, что значение яркости может составлять от 10% до 100%, в частности от 10% до 90%, более конкретно от 20% до 90%, максимального значения подсчетов, преобразуемых с помощью АЦП. В случае изображения с разрешением 8 бит значения параметра яркости можно выбирать так, что значение яркости может составлять от 25 подсчетов до 255 подсчетов, в частности от 25 подсчетов до 230 подсчетов, более конкретно от 50 подсчетов до 230 подсчетов. В частности, значения параметра могут быть, по существу, пропорциональными значениям яркости, обнаруженным датчиком изображения камеры.

Шаг в) включает определение по меньшей мере одной вероятной функции тонального отображения мобильного устройства с учетом основных калибровочных чисел из калибровочных изображений из ряда, полученного на шаге а). Шаг в) может также включать определение по меньшей мере одной выборочной точки, в частности по меньшей мере одной пары значений, для каждого калибровочного изображения, причем выборочная точка может содержать основное калибровочное число, полученное из одного из калибровочных изображений и значения параметра, используемого для захвата указанного калибровочного изображения.

Используемый в данном документе термин «выборочная точка» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к точке, определяемой парой значений, причем точка может способствовать определению, например, путем подсчета, проверки или аппроксимации, функции, кривой или другого типа корреляции. В частности, выборочная точка может использоваться для определения вероятной функции тонального отображения. Выборочная точка, связанная с калибровочным изображением, может, в частности, содержать значение яркости калибровочного изображения, в частности обработанное значение яркости, которое может быть частью или получаться из набора пространственно разрешенных оптических данных калибровочного изображения и значения параметра, используемого для генерации калибровочного изображения, в частности времени воздействия.

Шаг в) может также включать определение вероятной функции тонального отображения путем по меньшей мере одного из следующего: определение корреляции, в частности эмпирической кривой, для выборочных точек ряда калибровочных изображений; выбор корреляции, в частности функции, из заранее определенного набора корреляций, причем выбранная корреляция подходит выборочным точкам ряда калибровочных изображений. В частности, набор заранее определенных функций может содержать гамма-коррекцию сКЗС, причем «сКЗС» означает «стандартный Красный Зеленый Синий».

Шаг д) включает определение концентрации аналита в физиологической жидкости из изображения для анализа тестового поля с учетом вероятной функции тонального отображения мобильного устройства. Шаг д) может, в частности, включать получение по меньшей мере одного основного числа для анализа из по меньшей мере одного значения яркости по меньшей мере одной части изображения для анализа, показывающего по меньшей мере одну часть тестового поля.

Используемый в данном документе термин «основное число для анализа» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к по меньшей мере одному численному значению, которое может использоваться в аналитическом процессе, в частности в определении концентрации аналита в физиологической жидкости. В частности, основное число для анализа может содержать по меньшей мере одно из следующего: по меньшей мере одно из значений яркости части изображения для анализа, показывающего тестовое поле; по меньшей мере одно среднее значение яркости, полученное из множества значений яркости части изображения для анализа, показывающего тестовое поле.

Кроме того, из каждого основного числа для анализа вероятное число измерения аналита может быть получено путем применения обратной вероятной функции тонального отображения к основному числу для анализа. Вероятное число измерения аналита может содержать по меньшей мере одно вероятное значение яркости, причем вероятное значение яркости может приближаться к значению яркости, обнаруженному устройством отображения, например, датчиком изображения, камеры, при изображении части тестового поля, имеющего физиологическую жидкость, нанесенную на него. Кроме того, на шаге д) концентрацию аналита можно определять из вероятного числа измерения аналита с помощью заранее определенной корреляции между вероятным числом измерения аналита и концентрацией аналита.

Шаг в) включает определение по меньшей мере одной вероятной функции тонального отображения мобильного устройства с учетом основных калибровочных чисел из калибровочных изображений из ряда, полученного на шаге а). Шаг в) может также включать применение обратной вероятной функции тонального отображения к основным калибровочным числам для определения для каждого основного калибровочного числа по меньшей мере одного вероятного числа калибровочного измерения, причем определение вероятной функции тонального отображения включает выбор заранее определенной функции тонального отображения из группы заранее определенных функций тонального отображения.

Вероятное число калибровочного измерения может содержать по меньшей мере одно вероятное значение яркости, причем вероятное значение яркости может приближаться к значению яркости, обнаруженному устройством отображения, например, датчиком изображения, камеры, при изображении интересующей области объекта, в частности оптической тест-полоски. Выбранная заранее определенная функция тонального отображения может, в частности, быть гамма-коррекцией сКЗС. Кроме того, линейность взаимосвязи между тестовыми точками, в частности парами тестовых значений, можно проверять, причем каждая тестовая точка может содержать вероятное число калибровочного измерения и значение параметра. Выбранная заранее определенная функция тонального отображения может быть подтверждена как вероятная функция тонального отображения, если взаимосвязь между тестовыми точками классифицируется как линейная. Если взаимосвязь между тестовыми точками классифицируется как нелинейная, остаточная корреляция между тестовыми точками, в частности эмпирическая кривая, может быть определена, причем выбранная заранее определенная функция тонального отображения и остаточная корреляция могут вместе соответствовать тестовым точкам. Остаточная корреляция между тестовыми точками может, в частности, быть приближена к параболе, параболической функции или параболической подгонке. В частности, на шаге в) вероятная функция тонального отображения может быть определена с учетом как выбранной заранее определенной функции тонального отображения, так и остаточной корреляции. В частности, вероятная функция тонального отображения может содержать два шага, которые можно проводить или применять последовательно. В частности, вероятная функция тонального отображения может содержать гамма-коррекцию сКЗС, которую можно применять к данным из набора данных изображения на первом шаге, и остаточную корреляцию, например параболическую корреляцию, которую можно применять на втором шаге.

Дополнительно или альтернативно, выбранная заранее определенная функция тонального отображения может быть выбрана из набора заранее определенных функций тонального отображения, такого как множество заранее определенных функций тонального отображения. В частности, из множества заранее определенных функций тонального отображения может быть выбрана функция тонального отображения, которая приводит к взаимосвязи между тестовыми точками, ближайшими к линейной взаимосвязи.

Дополнительно или альтернативно, вероятная функция тонального отображения может быть получена путем определения остаточной корреляции между тестовыми точками, в частности эмпирической кривой. Например, остаточная корреляция, например эмпирическая кривая, может, в частности, быть приближена к произвольной функции, например, полиномиальной функции, такой как подбор многочлена.

Подытоживая, следующие три способа можно, в частности, использовать для определения вероятной функции тонального отображения на шаге в):

(A) выбор по меньшей мере одной заранее определенной функции тонального отображения, такой как функция тонального отображения сКЗС, и применение обратной заранее определенной функции тонального отображения к основным калибровочным числам, при этом генерируя набор вероятных чисел калибровочного измерения, и затем применение функции остаточной корреляции, такой как параболическая функция, для корректировки остаточных нелинейностей между вероятными числами калибровочного измерения и значениями параметров, причем вероятная функция тонального отображения является комбинацией заранее определенной функции тонального отображения и обратной функции остаточной корреляции;

(Б) выбор вероятной функции тонального отображения из набора функций тонального отображения с помощью по меньшей мере одного критерия выбора, такого как выбор из набора функций тонального отображения функции тонального отображения, которая, когда обратная функция тонального отображения применяется к основным калибровочным числам, при этом генерируя вероятные числа калибровочного измерения, приводит к наилучшей линейной взаимосвязи между вероятными числами калибровочного измерения и значениями параметра;

(B) определение вероятной функции тонального отображения путем генерирования эмпирической функции и/или эмпирической кривой, которая соотносится со значениями параметра и основными калибровочными числами. В частности, эмпирическая функция может генерироваться так, что она может связывать значения параметра и основные калибровочные числа.

Эти способы можно также объединять, например, путем сначала применения способа (Б), а затем корректировки остаточных погрешностей путем применения шага остаточной корректировки способа (А). Кроме того, другие способы определения вероятной функции тонального отображения могу быть возможными.

Способ определения концентрации аналита в физиологической жидкости может также включать шаг е):

е) установка функции тонального отображения мобильного устройства для линейной функции тонального отображения, в частности функции тонального отображения, характеризующейся пропорциональностью между значением яркости, обнаруженным датчиком изображения, например, исходным значением яркости, и значением яркости изображения, захваченного камерой, например, обработанным значением яркости.

Шаг е), в частности, может предшествовать шагу а). В частности, функция тонального отображения, для которой установлена функция тонального отображения, может быть такой, что значение яркости изображения, захваченного камерой, например, обработанное значение яркости, равняется значению яркости, обнаруженному датчиком изображения, например, исходному значению яркости. В частности, функция тонального отображения, для которой устанавливается функция тонального отображения, может быть такой, что обработанное значение яркости равняется исходному значению яркости. Таким образом, функция тонального отображения может быть выбрана так, что путем применения функции тонального отображения к значению яркости значение яркости, например, остается неизменным, при этом генерируя обработанное значение яркости, равное исходному значению яркости. Кроме того, линейность взаимосвязи между выборочными точками может проверяться, причем каждая выборочная точка может содержать основное калибровочное число, полученное из одного из калибровочных изображений и значения параметра, используемого для захвата указанного калибровочного изображения. Линейная функция тонального отображения, для которой устанавливали функцию тонального отображения, может дополнительно определяться как вероятная функция тонального отображения, если взаимосвязь между выборочными точками классифицируется как линейная.

В этом случае основное число для анализа, получаемое из изображения для анализа, может быть пропорционально, в частности равно, значению яркости, обнаруженному устройством отображения камеры. Таким образом, концентрация аналита в физиологической жидкости может определяться из основного числа для анализа.

Шаг д) включает определение концентрации аналита в физиологической жидкости из изображения для анализа тестового поля с учетом вероятной функции тонального отображения мобильного устройства. На шаге д) концентрация аналита может, в частности, определяться с учетом отношения яркостей между тестовым полем, имеющим нанесенную физиологическую жидкость, и интересующей областью объекта. Отношение яркостей между тестовым полем, имеющим нанесенную физиологическую жидкость, и интересующей областью объекта может, в частности, быть или может равняться по меньшей мере одному коэффициенту отклонения для по меньшей мере одного изображения для анализа. Изображение для анализа может, например, характеризоваться значением параметра, используемым для захвата изображения для анализа, и основным числом для анализа, содержащим по меньшей мере одно значение яркости. Коэффициент отклонения может, в частности, описывать отношение между значением параметра изображения для анализа и значением параметра точки на кривой, представляющим вероятную функцию тонального отображения. Точка на кривой может, например, характеризоваться значением параметра и основным калибровочным числом, содержащим такое же значение, как основное число для анализа, в частности значение яркости. Вероятная функция тонального отображения может, в частности, быть представлена полулогарифмическим образом, причем значение параметра может быть представлено логарифмическим образом, тогда как значение яркости может быть представлено линейным, в частности нелогарифмическим, образом.

Кроме того, множество из по меньшей мере двух, в частности трех, более конкретно пяти, изображений для анализа можно использовать, причем по меньшей мере один коэффициент отклонения можно определять для каждого изображения для анализа, причем по меньшей мере один усредненный коэффициент отклонения можно определять из множества коэффициентов отклонения.

Кроме того, объект может содержать оптическую тест-полоску, и каждое изображение для анализа может совпадать с одним из калибровочных изображений, например, изображения для анализа захватываются как часть ряда калибровочных изображений.

Отношение яркостей тестового поля с нанесенной физиологической жидкостью и интересующей области, например, белого поля, можно устанавливать в зависимости от эталонного отношения яркостей. Эталонное отношение яркостей может, например, быть отношением яркостей между тестовым полем без нанесенной физиологической жидкости и интересующей областью. В частности, эталонное отношение яркостей может быть или может содержать отношение яркостей между сухим тестовым полем, перед нанесением физиологической жидкости, и интересующей областью, например, белым полем. В этом случае изображение тестового поля без нанесенной физиологической жидкости можно захватывать как часть ряда калибровочных изображений или как отдельное изображение. Альтернативно, эталонное отношение яркостей может быть отношением яркостей между эталонным полем на оптической тест-полоске и интересующей областью. В частности, эталонное отношение яркостей может быть или может содержать отношение яркостей между эталонным полем, таким как поле, представляющее цвет тестового поля перед нанесением физиологической жидкости, и интересующей областью, например, белым полем. В этом случае эталонное отношение яркостей можно вывести из изображения для анализа. Из отношения между двумя отношениями яркостей, например, отношения яркостей между тестовым полем, имеющим нанесенную физиологическую жидкость, и интересующей областью объекта, и эталонного отношения яркостей, концентрацию аналита можно определить, например, с помощью по меньшей мере одного из: кодовой кривой; справочной таблицы; нейронной сети.

Мобильное устройство в способе может содержать по меньшей мере одно устройство для хранения, также называемое запоминающее устройство. Вероятная функция тонального отображения, определенная на шаге в), может храниться по меньшей мере в одном устройстве для хранения мобильного устройства. В частности, после повторного выполнения шагов а)-в) множество определенных вероятных функций тонального отображения можно хранить в устройстве для хранения. Вероятную функцию тонального отображения, определенную на шаге в), можно сравнивать по меньшей мере с одной из вероятных функций тонального отображения, хранящихся в устройстве для хранения. Кроме того, вероятную функцию тонального отображения, определенную на шаге в), можно отбрасывать, если отклонение вероятной функции тонального отображения, определенной на шаге в), от по меньшей мере одной из хранящихся вероятных функций тонального отображения превышает заранее определенное пороговое значение. Кроме того, статистические данные, например, среднее значение и/или стандартное отклонение, по меньшей мере одного подгоночного параметра, который можно использовать для определения вероятной функции тонального отображения на шаге в), можно выводить из множества хранящихся вероятных функций тонального отображения. Статистические данные можно, в частности, использовать для оценки, в частности для принятия или отклонения определенной наиболее поздно вероятной функции тонального отображения. Определенную наиболее поздно функцию тонального отображения можно отклонить, если по меньшей мере один параметр подгонки определенной наиболее поздно кривой тонального отображения отклоняется от среднего параметра подгонки на заранее определенное пороговое значение или более. Определенную наиболее поздно функцию тонального отображения можно принять, если по меньшей мере один параметр подгонки определенной наиболее поздно кривой тонального отображения отклоняется от среднего параметра подгонки на менее чем заранее определенное пороговое значение. Применение статистических данных в определении вероятной функции тонального отображения может быть особенно преимущественным. Отражения света могут приводить к непригодным для использования калибровочным изображениям и/или непригодным для использования или ложным вероятным функциям тонального отображения, которые можно идентифицировать как таковые проще с помощью статистических данных.

Шаги б), в) и д) способа определения концентрации аналита в физиологической жидкости путем использования мобильного устройства, имеющего камеру, могут выполняться компьютером. Кроме того, шаги а) и г) могут запрашиваться компьютером.

Далее описаны различные необязательные варианты реализации способа определения концентрации аналита в физиологической жидкости.

В одном варианте реализации вероятную функцию тонального отображения можно определять из каждого калибровочного изображения по меньшей мере одной выборочной точки, причем каждая выборочная точка может содержать основное калибровочное число, полученное из калибровочного изображения и значения параметра камеры, используемого при захвате калибровочного изображения. Вероятную функцию тонального отображения можно затем определять на шаге в), используя выборочные точки. В частности, корреляцию, в частности эмпирическую кривую, согласно выборочным точкам ряда калибровочных изображений можно определить как вероятную функцию тонального отображения. Дополнительно или альтернативно, корреляцию, в частности функцию, можно выбирать как вероятную функцию тонального отображения из заранее определенного набора корреляций, причем выбранная корреляция соответствует выборочным точкам ряда калибровочных изображений. По меньшей мере одно основное число для анализа можно затем получить по меньшей мере из одного значения яркости по меньшей мере одной части изображения для анализа, показывающего по меньшей мере часть тестового поля как часть шага д). Основное число для анализа может, в частности, содержать по меньшей мере одно из следующего: по меньшей мере одно из значений яркости части изображения для анализа, показывающего тестовое поле; по меньшей мере одно среднее значение яркости, полученное из множества значений яркости части изображения для анализа, показывающего тестовое поле. Кроме того, из каждого основного числа для анализа по меньшей мере одно вероятное число измерения может быть получено путем применения обратной вероятной функции тонального отображения к основному числу для анализа. Вероятное число измерения может, в частности, содержать по меньшей мере одно вероятное значение яркости, причем вероятное значение яркости может приближаться к значению яркости, обнаруженному датчиком изображения камеры. На шаге д) концентрацию аналита можно затем определять из вероятного числа измерения с помощью заранее определенной корреляции между вероятным числом измерения и концентрацией аналита.

В дополнительном варианте реализации шаг в) способа может включать определение вероятной функции тонального отображения путем выбора или предположения корреляции, в частности функции, как вероятной функции тонального отображения из заранее определенного набора корреляций. Корреляция, выбранная или предположенная как вероятная функция тонального отображения, может, в частности, быть гамма-коррекцией сКЗС. Выбор или предположение можно затем проверять путем применения обратной вероятной функции тонального отображения к основным калибровочным числам для определения каждого основного калибровочного числа по меньшей мере одного вероятного числа измерения. Линейность взаимосвязи между тестовыми точками, в частности тестовыми парами значений, можно затем проверять как часть шага в), причем каждая тестовая точка может содержать вероятное число измерения и значение параметра. Выбранная или предполагаемая заранее определенная функция тонального отображения может затем быть определена или подтверждена как вероятная функция тонального отображения как часть шага в), если взаимосвязь между тестовыми точками классифицируется как линейная. Классификация может зависеть от порогового значения, количественно определяющего отклонение от строго линейной взаимосвязи. Кроме того, если взаимосвязь между тестовыми точками классифицируется как нелинейная, остаточная корреляция между тестовыми точками, в частности эмпирическая кривая, может быть определена, причем остаточная корреляция может соответствовать тестовым точкам. Остаточная корреляция между тестовыми точками может, в частности, быть приближена по меньшей мере к одному из: параболы; параболической функции; параболической подгонки. Вероятная функция тонального отображения, определенная на шаге в), может тогда содержать две функции, которые могут, например, применяться в двухшаговом процессе. В частности, на шаге в) вероятная функция тонального отображения может быть определена с учетом как выбранной заранее определенной функции тонального отображения, так и остаточной корреляции.

В дополнительном варианте реализации способ может также включать шаг е), как описано выше. Таким образом, функция тонального отображения мобильного устройства может быть установлена для линейной функции тонального отображения, в частности функции тонального отображения, характеризующейся пропорциональностью между значением яркости, обнаруженным датчиком изображения, и значением яркости изображения, захваченного камерой. Шаг е) может, в частности, предшествовать шагу а) способа, так что функция тонального отображения, фактически используемая мобильным устройством, может быть известна, если мобильное устройство обеспечивает установку функции тонального отображения, как описано на шаге е). Как часть шага в) могут быть образованы выборочные точки, содержащие основное калибровочное число, полученное из одного из калибровочных изображений и значения параметра, используемого для захвата указанного калибровочного изображения. Кроме того, линейность взаимосвязи между выборочными точками может проверяться. Таким образом, может, в частности, проверяться или тестироваться, может ли функция тонального отображения мобильного устройства действительно быть установлена для линейной функции тонального отображения на шаге е). Линейную функцию тонального отображения, для которой функцию тонального отображения мобильного устройства можно устанавливать на шаге е), можно определять как вероятную кривую тонального отображения на шаге в), если взаимосвязь между выборочными точками классифицируется как линейная. Классификация может зависеть от порогового значения, количественно определяющего отклонение от строго линейной взаимосвязи. Если функция тонального отображения мобильного устройства является устанавливаемой, вероятная функция тонального отображения, определенная на шаге в), может, в частности, быть функцией тонального отображения, фактически используемой мобильным устройством. Кроме того, если функция тонального отображения устанавливается для линейной функции тонального отображения, в частности для функции тонального отображения, которая выдает входные данные, шаг д) может содержать определение концентрации аналита или с помощью основного числа для анализа, полученного из изображения для анализа без применения обратной вероятной функции тонального отображения, или путем применения обратной вероятной функции тонального отображения к основному числу для анализа.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения раскрыта компьютерная программа, причем компьютерная программа содержит выполняемые компьютером инструкции, которые, когда компьютерная программа выполняется компьютером, в частности процессором мобильного устройства, вызывают выполнение компьютером шагов б), в) и д) и необязательно е) способа определения концентрации аналита в физиологической жидкости с помощью мобильного устройства, имеющего камеру, как описано выше или как дополнительно описано ниже. Касательно терминов и определений ссылка может быть сделана на термины и определения, раскрытые в контексте способа определения концентрации аналита в физиологической жидкости с помощью мобильного устройства, имеющего камеру. Компьютерная программа может также содержать выполняемые компьютером инструкции, которые, когда компьютерная программа выполняется компьютером, вызывают предложение компьютеру захватывать ряд калибровочных изображений согласно шагу а) способа. Компьютерная программа может также содержать выполняемые компьютером инструкции, которые, когда компьютерная программа выполняется компьютером, вызывают предложение компьютеру захватывать по меньшей мере одно изображение для анализа согласно шагу г) способа.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения раскрыто мобильное устройство, имеющее камеру и по меньшей мере один процессор, причем процессор сконфигурирован для выполнения следующих шагов:

i.) предложение пользователю захватывать ряд калибровочных изображений по меньшей мере одной интересующей области объекта путем использования камеры, причем калибровочные изображения отличаются по своей яркости;

ii.) получение из каждого калибровочного изображения из ряда, полученного на шаге i), по меньшей мере одного основного калибровочного числа, характерного для функции тонального отображения мобильного устройства;

iii.) определение по меньшей мере одной вероятной функции тонального отображения мобильного устройства с учетом основных калибровочных чисел из калибровочных изображений из ряда, полученного на шаге i);

iv.) предложение пользователю захватывать по меньшей мере одно изображение для анализа по меньшей мере части тестового поля оптической тест-полоски, причем тестовое поле имеет нанесенную на него физиологическую жидкость; и

v.) определение концентрации аналита в физиологической жидкости из изображения для анализа тестового поля с учетом вероятной функции тонального отображения мобильного устройства.

Касательно терминов и определений ссылка может быть сделана на термины и определения, раскрытые в контексте способа определения концентрации аналита в физиологической жидкости с помощью мобильного устройства, имеющего камеру. Мобильное устройство, в частности процессор, может быть сконфигурировано для выполнения шагов способа определения концентрации аналита в физиологической жидкости с помощью мобильного устройства, имеющего камеру, как описано выше или как дополнительно описано ниже.

Используемый в данном документе термин «предложение» является широким термином, и его обычное и традиционное значение должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин может, в частности, относиться без ограничения к призыву, побуждению или запросу действия. В частности, пользователю может предлагаться выполнение действия, такого как захват картинки, например, путем приема сообщения на экране мобильного устройства и/или посредством звукового сигнала. Другие формы предложения могут осуществляться.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения раскрыт набор для определения концентрации аналита в физиологической жидкости, причем набор содержит:

- по меньшей мере одно мобильное устройство, имеющее камеру и по меньшей мере один процессор, как описано выше или как дополнительно описано ниже; и

- по меньшей мере одну оптическую тест-полоску, имеющую по меньшей мере одно тестовое поле.

Оптическая тест-полоска может, в частности, быть оптической тест-полоской, как описано выше или как дополнительно описано ниже. В частности, оптическая тест-полоска может содержать по меньшей мере одну интересующую область.

Касательно терминов и определений ссылка может быть сделана на термины и определения, раскрытые в контексте способа определения концентрации аналита в физиологической жидкости с помощью мобильного устройства, имеющего камеру. Оптическая тест-полоска может, в частности, содержать по меньшей мере одну интересующую область.

Способы и устройства, раскрытые выше в различных аспектах настоящего изобретения, имеют множество преимуществ относительно способов и устройств, описанных в уровне техники. Мобильные устройства, имеющие камеру, обычно применяют функции тонального отображения к исходным данным, полученным устройством отображения камеры, для генерирования набора обработанных данных на основе исходных данных. Обработанные данные обычно используются для отображения графического представления изображения, захваченного камерой. Функция тонального отображения обычно является нелинейной функцией. В большинстве случаев ни используемая функция тонального отображения, ни исходные данные не являются доступными или сделанными достижимыми, например, для пользователя или разработчика приложения. Напротив, набор обработанных данных обычно достижим для пользователя и/или разработчика приложения, например, в виде файла изображения. Кроме того, часто у пользователя и/или разработчика приложения нет возможности установить функцию тонального отображения мобильного устройства для конкретной, например, известной, функции тонального отображения. Если изображение для анализа по меньшей мере одной части тестового поля оптической тест-полоски используется для определения концентрации аналита в физиологической жидкости, нанесенной на тестовое поле, определение концентрации аналита, используя обработанные данные, может приводить к неточным концентрациям аналита, в частности из-за нелинейности функции тонального отображения, используемой мобильным устройством. Таким образом, определение вероятной функции тонального отображения и принятие во внимание вероятной функции тонального отображения при определении концентрации аналита может повысить точность определенной концентрации аналита по сравнению со способами, известными в данной области техники.

Кроме того, способы и устройства, раскрытые выше в различных аспектах настоящего изобретения, могут быть особенно предпочтительными из-за их высокой гибкости, что может позволять применение этого способа с большим числом мобильных устройств. Обычно различные мобильные устройства, такие как различные смартфоны, могут включать различные ограничения, которые могут позволять или затруднять использование определенного способа с конкретным мобильным устройством. Способ, согласно настоящему изобретению, может использоваться с большим числом мобильных устройств из-за его гибкости. В частности, это подразумевает значительное удобство для пользователя, поскольку пользователи могут менять их мобильные устройства и продолжать использовать тот же, известный способ, например, для определения глюкозы в крови.

Обобщая и не исключая дополнительные возможные варианты реализации изобретения, можно предусмотреть следующие варианты реализации изобретения:

Вариант 1 реализации: Способ определения концентрации аналита в физиологической жидкости путем использования мобильного устройства, имеющего камеру, причем способ включает:

а) захват ряда калибровочных изображений по меньшей мере одной интересующей области объекта путем использования камеры, причем калибровочные изображения отличаются по своей яркости;

б) получение из каждого калибровочного изображения из ряда, полученного на шаге а), по меньшей мере одного основного калибровочного числа, характерного для функции тонального отображения мобильного устройства;

в) определение по меньшей мере одной вероятной функции тонального отображения мобильного устройства с учетом основных калибровочных чисел из калибровочных изображений из ряда, полученного на шаге а);

г) захват по меньшей мере одного изображения для анализа по меньшей мере части тестового поля оптической тест-полоски, причем тестовое поле имеет нанесенную на него физиологическую жидкость; и

д) определение концентрации аналита в физиологической жидкости из изображения для анализа тестового поля с учетом вероятной функции тонального отображения мобильного устройства.

Вариант 2 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором аналитом является глюкоза.

Вариант 3 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором физиологическая жидкость представляет собой кровь.

Вариант 4 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором шаги г)-д) выполняют повторно, причем шаги а)-в) или только раз изначально для множества повторений шагов г)-д), или каждый раз перед выполнением шагов г)-д), или с заранее определенной частотой.

Вариант 5 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором частота представляет собой по меньшей мере одно из: частоты по времени; частоты, определенной заранее определенным количеством повторений шагов г-д).

Вариант 6 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором ряд содержит по меньшей мере два калибровочных изображения, в частности по меньшей мере три калибровочных изображения, более конкретно по меньшей мере пять калибровочных изображений.

Вариант 7 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором объект содержит по меньшей мере один элемент из группы, состоящей из: оптической тест-полоски; листа бумаги, в частности листа белой бумаги.

Вариант 8 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором объект содержит оптическую тест-полоску, причем изображение для анализа совпадает по меньшей мере с одним из калибровочных изображений, так что изображение для анализа получают как часть ряда калибровочных изображений.

Вариант 9 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором ряд калибровочных изображений захватывается с физиологической жидкостью, нанесенной на тестовое поле, причем по меньшей мере одно из калибровочных изображений содержит часть тестового поля.

Вариант 10 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором интересующая область содержит по меньшей мере один элемент из группы, состоящей из: белого поля; черного поля; серого поля; ступенчатого клина серой шкалы.

Вариант 11 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором каждое калибровочное изображение содержит по меньшей мере две интересующие области, в частности одно черное поле и одно белое поле, в частности одно черное поле или одно первое серое поле и одно белое поле или одно второе серое поле.

Вариант 12 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором известно физическое отношение яркостей между двумя интересующими областями.

Вариант 13 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором для каждого калибровочного изображения основное калибровочное число получают по меньшей мере из одного значения яркости интересующей области калибровочного изображения.

Вариант 14 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором основное калибровочное число содержит по меньшей мере одно из следующего: по меньшей мере одно из значений яркости интересующей области калибровочного изображения; по меньшей мере одно среднее значение яркости, полученное из множества значений яркости интересующей области калибровочного изображения.

Вариант 15 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором на шаге а) яркость калибровочных изображений активно изменяется, в частности пошаговым образом.

Вариант 16 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором яркость калибровочных изображений изменяется на шаге а) путем изменения значения параметра по меньшей мере одного из следующих параметров: время воздействия; светочувствительность датчика изображения камеры, в частности чувствительность ISO датчика изображения; интенсивность света осветительного прибора, в частности СИД мобильного устройства, в частности камеры.

Вариант 17 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором значения параметров выбирают таким образом, что значение яркости интересующей области калибровочного изображения, взятое со значениями параметров, является частью заранее определенного диапазона значений яркости.

Вариант 18 реализации: Способ согласно любому из двух предыдущих вариантов реализации, в котором значения параметров, по существу, пропорциональны значениям яркости, обнаруженным датчиком изображения камеры.

Вариант 19 реализации: Способ согласно любому из трех предыдущих вариантов реализации, в котором шаг в) включает определение по меньшей мере одной выборочной точки, в частности по меньшей мере одной пары значений, для каждого калибровочного изображения, причем выборочная точка содержит основное калибровочное число и значение параметра.

Вариант 20 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором шаг в) включает определение вероятной функции тонального отображения путем по меньшей мере одного из следующего: определение корреляции, в частности эмпирической кривой, для выборочных точек ряда калибровочных изображений; выбор корреляции, в частности функции, из заранее определенного набора корреляций, причем выбранная корреляция подходит выборочным точкам ряда калибровочных изображений.

Вариант 21 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором набор заранее определенных функций содержит гамма-коррекцию сКЗС.

Вариант 22 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором шаг д) включает получение по меньшей мере одного основного числа для анализа из по меньшей мере одного значения яркости по меньшей мере одной части изображения для анализа, показывающей по меньшей мере одну часть тестового поля.

Вариант 23 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором основное число для анализа содержит по меньшей мере одно из следующего: по меньшей мере одно из значений яркости части изображения для анализа, показывающего тестовое поле; по меньшей мере одно среднее значение яркости, полученное из множества значений яркости части изображения для анализа, показывающего тестовое поле.

Вариант 24 реализации: Способ согласно любому из двух предыдущих вариантов реализации, в котором из каждого основного числа для анализа по меньшей мере одно вероятное число измерения аналита получается путем применения обратной вероятной функции тонального отображения к основному числу для анализа.

Вариант 25 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором вероятное число измерения аналита содержит по меньшей мере одно вероятное значение яркости, причем вероятное значение яркости приближается к значению яркости, обнаруженному датчиком изображения камеры, когда изображается часть тестового поля, имеющая нанесенную на него физиологическую жидкость.

Вариант 26 реализации: Способ согласно любому из двух предыдущих вариантов реализации, в котором на шаге д) концентрацию аналита определяют из вероятного числа измерения аналита с помощью заранее определенной корреляции между вероятным числом измерения аналита и концентрацией аналита.

Вариант 27 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором шаг в) способа включает применение обратной вероятной функции тонального отображения к основным калибровочным числам для определения для каждого основного калибровочного числа по меньшей мере одного вероятного числа калибровочного измерения, причем функцию тонального отображения выбирают из группы заранее определенных функций тонального отображения.

Вариант 28 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором выбранная заранее определенная функция тонального отображения представляет собой гамма-коррекцию сКЗС.

Вариант 29 реализации: Способ согласно любому из двух предыдущих вариантов реализации, в котором проверяют линейность взаимосвязи между тестовыми точками, в частности тестовыми парами значений, причем каждая тестовая точка содержит вероятное число калибровочного измерения и значение параметра.

Вариант 30 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором выбранную заранее определенную функцию тонального отображения определяют как вероятную функцию тонального отображения, если взаимосвязь между тестовыми точками классифицируется как линейная.

Вариант 31 реализации: Способ согласно любому из двух предыдущих вариантов реализации, в котором, если взаимосвязь между тестовыми точками классифицируется как нелинейная, определяют остаточную корреляцию между тестовыми точками, в частности эмпирическую кривую, где остаточная корреляция соответствует тестовым точкам.

Вариант 32 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором остаточная корреляция между тестовыми точками приближается по меньшей мере к одному из: параболы; параболической функции; параболической подгонки.

Вариант 33 реализации: Способ согласно любому из двух предыдущих вариантов реализации, в котором на шаге в) вероятную функцию тонального отображения определяют с учетом как выбранной заранее определенной функции тонального отображения, так и остаточной корреляции.

Вариант 34 реализации: Способ по любому одному из предыдущих вариантов реализации, причем способ дополнительно включает:

е) установку функции тонального отображения мобильного устройства для линейной функции тонального отображения, в частности функции тонального отображения, характеризующейся пропорциональностью между значением яркости, обнаруженным датчиком изображения, например, исходным значением яркости, и значением яркости изображения, захваченного камерой, например, обработанным значением яркости.

Вариант 35 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором шаг е) предшествует шагу а).

Вариант 36 реализации: Способ согласно любому из двух предыдущих вариантов реализации, в котором проверяют линейность взаимосвязи между выборочными точками, причем каждая выборочная точка содержит основное калибровочное число, полученное из одного из калибровочных изображений и значения параметра, используемого для захвата указанного калибровочного изображения.

Вариант 37 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором линейную кривую тонального отображения определяют как вероятную кривую тонального отображения, если взаимосвязь между выборочными точками классифицируется как линейная.

Вариант 38 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором на шаге д) концентрацию аналита определяют из отношения яркостей между тестовым полем, имеющим нанесенную физиологическую жидкость, и интересующей областью объекта.

Вариант 39 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором отношение яркостей между тестовым полем, имеющим нанесенную физиологическую жидкость, и интересующей областью объекта составляет или равняется по меньшей мере одному коэффициенту отклонения для по меньшей мере одного изображения для анализа, причем изображение для анализа характеризуется основным числом для анализа, содержащим по меньшей мере одно значение яркости и значение параметра, используемого для захвата изображения для анализа, причем коэффициент отклонения описывает отношение между значением параметра изображения для анализа и значением параметра точки на кривой, представляющей вероятную функцию тонального отображения, причем точка на кривой характеризуется значением параметра и значением яркости, причем значение яркости точки на кривой и основное число для анализа являются идентичными.

Вариант 40 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором вероятная функция тонального отображения представлена полулогарифмическим образом, причем значение параметра представлено логарифмическим образом, тогда как значение яркости представлено линейным, в частности нелогарифмическим, образом.

Вариант 41 реализации: Способ согласно любому из двух предыдущих вариантов реализации, в котором используют множество из по меньшей мере двух, в частности трех, более конкретно пяти, изображений для анализа, причем по меньшей мере один коэффициент отклонения определяют для каждого изображения для анализа, причем по меньшей мере один усредненный коэффициент отклонения определяют из множества коэффициентов отклонения.

Вариант 42 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором объект содержит оптическую тест-полоску, причем каждое изображение для анализа совпадает по меньшей мере с одним калибровочным изображением, так что изображения для анализа получаются как часть ряда калибровочных изображений.

Вариант 43 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором вероятную функцию тонального отображения, определенную на шаге в), хранят по меньшей мере в одном устройстве для хранения мобильного устройства.

Вариант 44 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором после повторного выполнения шагов а)-в) множество определенных функций тонального отображения хранят в устройстве для хранения.

Вариант 45 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором функцию тонального отображения, определенную на шаге в), сравнивают по меньшей мере с одной из функций тонального отображения, хранящихся в устройстве для хранения.

Вариант 46 реализации: Способ согласно предыдущему варианту реализации, в котором функцию тонального отображения, определенную на шаге в), отбрасывают, если отклонение функции тонального отображения, определенной на шаге в), от по меньшей мере одной из хранящихся функций тонального отображения превышает заранее определенное пороговое значение.

Вариант 47 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором шаги б), в) и д) способа выполняются компьютером.

Вариант 48 реализации: Способ согласно любому из предыдущих вариантов реализации, в котором, кроме того, шаги а) и г) запрашиваются компьютером.

Вариант 49 реализации: Компьютерная программа, содержащая выполняемые компьютером инструкции, которые, когда компьютерная программа выполняется компьютером, в частности процессором мобильного устройства, вызывают выполнение компьютером шагов б), в) и д) и необязательно е) способа по любому из предыдущих пунктов.

Вариант 50 реализации: Компьютерная программа по предыдущему варианту реализации, причем компьютерная программа дополнительно содержит выполняемые компьютером инструкции, которые, когда компьютерная программа выполняется компьютером, вызывают предложение компьютеру захватывать ряд калибровочных изображений согласно шагу а) способа.

Вариант 51 реализации: Компьютерная программа согласно любому из двух предыдущих вариантов реализации, причем компьютерная программа дополнительно содержит выполняемые компьютером инструкции, которые, когда компьютерная программа выполняется компьютером, вызывают предложение компьютеру захватывать по меньшей мере одно изображение для анализа согласно шагу г) способа.

Вариант 52 реализации: Мобильное устройство, имеющее камеру и процессор, причем процессор сконфигурирован для выполнения следующих шагов:

i.) предложение пользователю захватывать ряд калибровочных изображений по меньшей мере одной интересующей области объекта путем использования камеры, причем калибровочные изображения отличаются по своей яркости;

ii.) получение из каждого калибровочного изображения из ряда, полученного на шаге i), по меньшей мере одного основного калибровочного числа, характерного для функции тонального отображения мобильного устройства;

iii.) определение по меньшей мере одной вероятной функции тонального отображения мобильного устройства с учетом основных калибровочных чисел из калибровочных изображений из ряда, полученного на шаге i);

iv.) предложение пользователю захватывать по меньшей мере одно изображение для анализа по меньшей мере части тестового поля оптической тест-полоски, причем тестовое поле имеет нанесенную на него физиологическую жидкость; и

v.)определение концентрации аналита в физиологической жидкости из изображения для анализа тестового поля с учетом вероятной функции тонального отображения мобильного устройства.

Вариант 53 реализации: Мобильное устройство согласно предыдущему варианту реализации, причем мобильное устройство, в частности процессор, сконфигурирован для выполнения шагов способа согласно любому из предыдущих пунктов, относящихся к способу определения концентрации аналита в физиологической жидкости с помощью мобильного устройства, имеющего камеру.

Вариант 54 реализации: Набор для определения концентрации аналита в физиологической жидкости, причем набор содержит:

- по меньшей мере одно мобильное устройство согласно любому одному из предыдущих вариантов реализации, касающихся мобильного устройства; и

- по меньшей мере одну оптическую тест-полоску, имеющую по меньшей мере одно тестовое поле.

Вариант 55 реализации: Набор согласно предыдущему варианту реализации, в котором оптическая тест-полоска дополнительно содержит по меньшей мере одну интересующую область.

Краткое описание графических материалов

Дополнительные необязательные признаки и варианты осуществления будут более подробно изложены в последующем описании вариантов осуществления, предпочтительно в сочетании с зависимыми пунктами формулы изобретения. При этом соответствующие необязательные признаки могут быть реализованы отдельно, а также в любой произвольной возможной комбинации, что будет понятно специалисту в данной области техники. Объем данного изобретения не ограничен предпочтительными вариантами реализации изобретения. Варианты реализации изобретения схематично изображены на фигурах. В данном документе идентичные номера позиций на этих фигурах относятся к идентичным или функционально сопоставимым элементам.

Фигуры включают следующее:

на фиг. 1 показана блок-схема, иллюстрирующая способ определения концентрации аналита в физиологической жидкости;

на фиг. 2 показана вероятная функция тонального отображения, определенная как описано на шаге в) способа;

на фиг. 3А и 3Б показан ступенчатый клин серой шкалы (3А) и ряд выборочных точек (3Б), определенных из ряда калибровочных изображений, захваченных с помощью ступенчатого клина серой шкалы;

на фиг. 4А и 4Б показан ряд калибровочных изображений (4А) и вероятная функция тонального отображения (4Б), определенная отчасти из ряда калибровочных изображений, показанных на фиг. 4А;

каждая из фиг. 5А и 5Б показывает ряд различных вероятных функций тонального отображения, причем на 5А время воздействия варьируется, тогда как на 5Б чувствительность ISO камеры варьируется для генерирования калибровочных изображений, на которых основана вероятная функция тонального отображения;

на фиг. 6А, 6Б и 6В показаны вероятная функция тонального отображения, определенная как описано на шаге в) (6А), вероятная функция тонального отображения фиг. 6А после компенсации гамма-коррекции сКЗС (6Б) и параболическая подгонка (6В), аппроксимирующая кривую, показанную на фиг. 6Б;

на фиг. 7А и 7Б показана вероятная функция тонального отображения, определенная как описано на шаге в), а также пары значений, определенные временем воздействия камеры и соответствующим значением яркости тестового поля как часть набора данных изображения для анализа (7А) и данных фиг. 7А, изображенных со значениями яркости на логарифмической шкале (7Б); и

на фиг. 8 показан набор, содержащий мобильное устройство и оптическую тест-полоску.

Подробное описание вариантов реализации

В первом аспекте настоящего изобретения раскрыт способ определения концентрации аналита в физиологической жидкости путем использования мобильного устройства 110, имеющего камеру 112. На фиг. 1 показана блок-схема способа, где компоненты мобильного устройства 110 показаны на фиг. 8. Дополнительные подробности способа показаны на фиг. 2-7Б. Далее ссылка сделана на все из этих фигур.

Способ включает следующие шаги, которые могут, в частности, выполняться в заданном порядке. Все еще практически возможен и другой порядок. Также может быть возможным выполнение двух или более шагов способа полностью или частично одновременно. Кроме того, может быть возможным однократное или повторное выполнение одного или нескольких шагов способа или даже всех шагов способа. Способ может включать дополнительные шаги способа, которые не приведены в настоящем документе. Шаги способа являются следующими:

а) захват ряда калибровочных изображений 114, см., например, фиг. 4А, по меньшей мере одной интересующей области 116 объекта 118 путем использования камеры 112, см. фиг. 8, причем калибровочные изображения 114 отличаются по своей яркости;

б) получение из каждого калибровочного изображения из ряда, полученного на шаге а), по меньшей мере одного основного калибровочного числа, характерного для функции тонального отображения мобильного устройства 110;

в) определение по меньшей мере одной вероятной функции 120 тонального отображения, см., например, фиг. 2, 4Б, 5А, 5Б, 6А, 7А и 7Б, мобильного устройства 110 с учетом основных калибровочных чисел из калибровочных изображений 114 из ряда, захваченного на шаге а);

г) захват по меньшей мере одного изображения для анализа по меньшей мере части тестового поля 122 оптической тест-полоски 124, причем тестовое поле 122 имеет нанесенную на него физиологическую жидкость, см., например, фиг. 8; и

д) определение концентрации аналита в физиологической жидкости из изображения для анализа тестового поля 122 с учетом вероятной функции 120 тонального отображения мобильного устройства 110.

В блок-схеме, показанной на фиг. 1, шаг а) представлен номером позиции 126, шаг б) представлен номером позиции 128, шаг в) представлен номером позиции 130, шаг г) представлен номером позиции 132, и шаг д) представлен номером позиции 134.

На фиг. 2 показана типичная вероятная функция 120 тонального отображения, определенная согласно шагу в) способа определения концентрации аналита в физиологической жидкости. Ось х диаграммы фиг. 2 показывает время 136 воздействия в миллисекундах. Ось у диаграммы фиг. 2 показывает значение 138 яркости белого поля 143, причем белое поле является интересующей областью 116 в случае, показанном на фиг. 2. Другие интересующие области возможны, например, черное поле 139, серое поле и ступенчатый клин 142 серой шкалы. Калибровочные изображения 114 отличаются своей яркостью. На шаге а) яркость калибровочных изображений 114 может активно изменяться, в частности пошаговым образом. В случае, показанном на фиг. 2, яркость калибровочных изображений 114 варьируют путем варьирования времени 136 воздействия камеры 112 мобильного устройства 110. Мобильное устройство 110 может использовать функцию тонального отображения для назначения для каждого значения 138 яркости, генерируемого как исходные данные устройством 141 отображения камеры 112, значения 138 яркости, которое может быть частью файла изображения как обработанных данных калибровочного изображения 114. Обработанное значение 138 яркости может быть получено из калибровочного изображения и служить в качестве основного калибровочного числа. Набор данных, содержащий обработанные данные калибровочного изображения 114, может быть доступен, например, пользователю.

Как исходные данные, так и функция тонального отображения мобильного устройства 110 могут быть неизвестными. Для определения вероятной функции 120 тонального отображения мобильного устройства 110 обработанное значение 138 яркости можно получать из каждого набора данных, содержащего обработанные данные калибровочного изображения 114. Обработанное значение 138 яркости калибровочного изображения 114 и значение параметра камеры 112, используемое для генерирования калибровочного изображения 114, которое в случае фиг. 2 представляет собой время 136 воздействия, могут вместе образовывать выборочную точку 140. На фиг. 2 показано общее количество из 14 выборочных точек 140. Вероятную функцию 120 тонального отображения можно определять с помощью основных калибровочных чисел, в частности обработанных значений 138 яркости, в частности выборочных точек 140. В частности, вероятную функцию тонального отображения можно определять путем подгонки функции к выборочным точкам 140.

На фиг. 3А показан ступенчатый клин 142 серой шкалы, который может служить в качестве интересующей области 116. Ось x диаграммы фиг. 3Б показывает значение 144 по серой шкале. Значение 144 по серой шкале ступенчатого клина серой шкалы может изменяться пошаговым образом. Ось у диаграммы фиг. 3Б показывает значение красного канала 146, в частности интенсивность канала красного цвета, цветового пространства КЗС. Также можно использовать другие цветовые каналы. Фиг. 3Б также показывает четыре набора выборочных точек. Для каждого набора используется различный нейтральный светофильтр, имеющий значения фильтрации 100%, 48,8%, 29,4% и 23,6%. Выборочные точки 140, показанные на фиг. 3Б, могут содержать значение 144 по серой шкале по меньшей мере одного из полей ступенчатого клина 142 серой шкалы в качестве координаты х и обработанное значение красного цветового канала 146 калибровочного изображения 114 в качестве координаты у. Выборочные точки, полученные с помощью нейтрального светофильтра 100%, показаны номером позиции 148. Выборочные точки, полученные с помощью нейтрального светофильтра 48,8%, показаны номером позиции 150. Выборочные точки, полученные с помощью нейтрального светофильтра 29,4%, показаны номером позиции 152. Выборочные точки, полученные с помощью нейтрального светофильтра 13,6%, показаны номером позиции 154. Каждый из наборов можно использовать для определения вероятной функции 120 тонального отображения.

На фиг. 4А показаны типичные ряды калибровочных изображений 114, причем объект 118 в этом случае является оптической тест-полоской 124, содержащей тестовое поле 122, а также интересующую область 116, которая может, например, быть белым полем 143 или черным полем 139. Время 136 воздействия различных калибровочных изображений 114 может отличаться. Таким образом, время 136 воздействия первого и второго калибровочного изображения 114 для крайнего левого и левого из ряда, показанного на фиг. 4А, может составлять в 0,25 и 0,5 раз больше относительно времени воздействия третьего калибровочного изображения в середине ряда, тогда как время воздействия четвертого и пятого калибровочного изображения для правого и крайнего правого из ряда может составлять в 2 и 4 раза больше относительно времени воздействия третьего калибровочного изображения 114 в середине ряда. Как описано выше, термин «изображение» может, в частности, относиться к набору пространственно разрешенных оптических данных. В частности, в случае фиг. 4А графическое представление набора данных может также называться изображением.

На фиг. 4Б показана дополнительная типичная вероятная функция 120 тонального отображения, определенная с помощью ряда калибровочных изображений 114, которые отличаются своим временем 136 воздействия. Ось х диаграммы фиг. 4Б показывает время 136 воздействия в мс. Ось у диаграммы фиг. 4Б показывает значение 138 яркости белого поля. Вероятную функцию 120 тонального отображения определяют с помощью семи выборочных точек 140. Каждая выборочная точка 140 может содержать время 136 воздействия, при котором калибровочное изображение 114 захватывается, в качестве координаты х и обработанное значение 138 яркости интересующей области 116, в частности белого поля 143, калибровочного изображения 114, генерируемого с помощью времени 136 воздействия.

На фиг. 5А и 5Б показаны вероятные функции 120 тонального отображения, как определено с помощью способа согласно настоящему изобретению. Яркость калибровочных изображений 114 ряда калибровочных изображений 114 отличается согласно шагу а). В случае фиг. 5А яркость калибровочных изображений 114 активно варьируют путем варьирования времени 136 воздействия, тогда как чувствительность ISO камеры поддерживается постоянной на значении 100. В случае фиг. 5Б яркость калибровочных изображений 114 активно варьируют путем варьирования чувствительности ISO камеры 112, тогда как время 136 воздействия поддерживается постоянным на 1 мс. В обоих случаях используемое мобильное устройство представляет собой Samsung J7, и красный цветовой канал используют для получения основного калибровочного числа 137 в виде значения 138 яркости красного цветового канала. Как для 5А, так и 5Б серое поле служит в качестве интересующей области 116. Пять наборов данных, причем каждый набор содержит две вероятные функции 120 тонального отображения, показаны как на фиг. 5А, так и 5Б. Наборы соответствуют различным уровням серого для серого поля, которые имеют различные значения 138 яркости. Уровни серого с относительными значениями яркости 20%, 30%, 40%, 50% и 60% представлены номерами позиций 158, 160, 162, 164 и 166, соответственно. В частности, относительные значения яркости, данные в %, могут, в частности, показывать пропорцию или процент черного, смешанного с белым. Таким образом, уровень серого с относительным значением яркости 20% может, например, показывать уровень серого с 20% черного и 80% белого. Выборочные точки 140, показанные на фиг. 5А, могут содержать время 136 воздействия, при котором калибровочное изображение 114 захватывается, в качестве координаты х и обработанное значение 138 яркости серого поля калибровочного изображения 114 в качестве координаты у. Выборочные точки 140, показанные на фиг. 5Б, могут содержать чувствительность ISO камеры, в частности устройства 141 отображения, с которой калибровочное изображение 114 захватывается, в качестве координаты х и обработанное значение 138 яркости серого поля калибровочного изображения 114 в качестве координаты у. Фиг. 5А и 5Б также показывают вероятные функции 120 тонального отображения, определенные согласно шагу в) способа. Активное изменение времени 136 воздействия дает более согласующиеся результаты, чем активное изменение чувствительности ISO, в частности в виде более гладких кривых 120 тонального отображения, как можно видеть при сравнении фиг. 5А и 5Б.

Шаг а) способа включает захват ряда калибровочных изображений 114 по меньшей мере одной интересующей области 116 объекта 118. Объект 118 может также содержать множество интересующих областей 116, например, две интересующие области 116, например, одно белое поле 143 и одно черное поле 139. Фиг. 6А показывает вероятную функцию 120 тонального отображения, определенную согласно шагу в) способа. Основные калибровочные числа, учтенные на шаге в), могут быть значениями 138 яркости, полученными из калибровочных изображений, взятых на шаге а), как в случае фиг. 6А. Значения 138 яркости могут, в частности, быть обработанными значениями 138 яркости, сгенерированными мобильным устройством путем применения функции тонального отображения к значениям яркости, обнаруженным устройством 141 отображения камеры 112. Обработанные значения 138 яркости могут образовывать часть выборочных точек 140, как можно увидеть на фиг. 6А. В частности, обработанные значения 138 яркости, которые могут быть частью или получены из набора данных калибровочного изображения 114, могут быть координатой у выборочной точки 140, как показано на фиг. 6А. Кроме того, время 136 воздействия калибровочных изображений 114 может варьировать, чтобы варьировать яркость калибровочных изображений 114. В частности, выборочная точка 140 может содержать время 136 воздействия калибровочного изображения 114 в качестве координаты х, как показано на фиг. 6А. Диаграмма, показанная на фиг. 6А, изображает обработанное значение 138 яркости калибровочного изображения 114 на оси у относительно времени 136 воздействия на оси х. Диаграмма фиг. 6А показывает пять выборочных точек 140, основное калибровочное число 137 которых, в частности, значение 138 яркости, используемое как координата у, получено из калибровочного изображения 114, сгенерированного пошаговой недодержкой белого поля 143 объекта 118. Эти выборочные точки 140 также отмечены номером позиции 168. Диаграмма фиг. 6А также показывает пять выборочных точек 140, основное калибровочное число 137 которых, в частности, значение 138 яркости, используемое как координата у, получено из калибровочного изображения 114, сгенерированного пошаговой передержкой черного поля 139 объекта 118. Эти выборочные точки 140 отмечены номером позиции 170.

Фиг. 6Б показывает вероятную функцию 120 тонального отображения фиг. 6А после частичного спрямления, достигаемого применением обратной гамма-коррекции сКЗС. На диаграмме фиг. 6Б значения 138 яркости показаны на графике на оси у, а время 136 воздействия показано на графике на оси х. Как видно из полученной функции 174, показанной на фиг. 6Б, полученная функция 174 показывает некоторую остаточную нелинейность, так что вероятная функция 120 тонального отображения, определенная согласно шагу в) и показанная на фиг. 6А, может не быть идентичной гамма-коррекции сКЗС. Таким образом, функция тонального отображения, фактически используемая мобильным устройством 110, может не быть идентичной коррекции сКЗС.

На фиг. 6Б значения 138 яркости после применения гамма-коррекции сКЗС также показаны номером позиции 172. Выборочные точки 140 полученной функции 174 могут содержать значения 138 яркости после применения обратной гамма-коррекции 172 в качестве координаты у и времени 136 воздействия соответствующего калибровочного изображения 114 в качестве координаты х. Вероятная функция 120 тонального отображения может быть функцией тонального отображения, которая вероятно используется мобильным устройством 110, например, путем применения функции тонального отображения к набору данных, сгенерированному устройством 141 отображения камеры 112. Вероятная функция 120 тонального отображения может альтернативно приближаться к функции тонального отображения, которая фактически используется мобильным устройством 110. Как часть определения вероятной функции 120 тонального отображения, полученная функция 174 или по меньшей мере ее часть может быть аппроксимирована, например, с помощью параболической подгонки 176, как показано на фиг. 6В. Соответствующая часть полученной функции 174, которая может содержать значения 138 яркости, подходит для определения концентрации аналита из изображения для анализа тестового поля 122. Выборочные точки 140, составляющие соответствующую часть на фиг. 6В, отмечены квадратами и номером позиции 178. Таким образом, может быть возможным описание отклонения вероятной функции 120 тонального отображения от гамма-коррекции сКЗС по одному параметру, например, квадратичному члену. Кроме того, дополнительные члены можно использовать, например, члены более высокого порядка, например, член третьего порядка.

Шаг д) способа включает определение концентрации аналита в физиологической жидкости из изображения для анализа тестового поля 122 с учетом вероятной функции 120 тонального отображения мобильного устройства 110. На шаге д) концентрация аналита может, в частности, определяться из отношения яркостей между тестовым полем 122, имеющим нанесенную физиологическую жидкость, и интересующей областью 116 объекта 118. Отношение яркостей между тестовым полем 122 с нанесенной физиологической жидкостью и интересующей областью 116 может быть неизвестно и может быть необходимым его определение. В частности, может быть невозможным определение указанного отношения яркостей путем деления соответствующих значений 138 яркости, доступных из набора обработанных данных изображения для анализа и набора обработанных данных калибровочного изображения 114, из-за нелинейности кривой тонального отображения, применяемой мобильным устройством 110.

Фиг. 7А и 7Б показывают необязательный путь определения, в частности аппроксимации, отношения яркостей между тестовым полем 122, имеющим нанесенную физиологическую жидкость, и интересующей областью 116. Фиг. 7А показывает диаграмму, причем время 136 воздействия указано на графике на оси х, а значения яркости указаны на оси у. Диаграмма показывает вероятную функцию 120 тонального отображения, определенную с помощью выборочных точек 140, которые аналогично указаны. В качестве координаты у выборочные точки 140 могут содержать основное калибровочное число, в этом случае, в частности, значение 138 яркости белого поля 143, служащее в этом случае интересующей областью 116, причем значение 138 яркости получено из набора обработанных данных калибровочного изображения 114. В качестве координаты х выборочные точки 140 могут содержать время 136 воздействия, используемое для захвата калибровочного изображения 114. Дополнительно указанными на фиг. 7А являются точки 184 анализа, определенные координатой у, которая может быть основным числом 186 для анализа, в частности значением 138 яркости тестового поля 122 с нанесенной физиологической жидкостью, как может быть получено из набора обработанных данных изображения для анализа, и координатой х, в частности временем 136 воздействия, используемым для захвата изображения для анализа. В частности, данные, показанные на фиг. 7А, могут быть получены одновременно. В частности, каждое изображение для анализа может совпадать с одним из калибровочных изображений 114.

Фиг. 7Б показывает данные, изображенные на фиг. 7А, в частности вероятную функцию 120 тонального отображения, выборочные точки 140 и точки 184 анализа, с осью х на логарифмической шкале. Фиг. 7Б также показывает стрелками, что точки 184 анализа могут быть сдвинуты на вероятную функцию 120 тонального отображения или ее экстраполяцию приспособлением их координаты х. Смещение может, в частности, достигаться для всех точек 184 анализа путем умножения координат х точек 184 анализа на общий коэффициент отклонения. Коэффициент отклонения может быть конкретным для отношения яркостей между тестовым полем 122, имеющим нанесенную физиологическую жидкость, и интересующей областью 116 объекта 118, или может отражать его. На диаграмме фиг. 7Б коэффициент отклонения может составлять 0,465. Сдвинутые точки анализа отмечены номером позиции 188.

Отношение яркостей тестового поля 122 с нанесенной физиологической жидкостью и интересующей области 116 можно устанавливать в зависимости от эталонного отношения яркостей. Эталонное отношение яркостей может, например, быть отношением яркостей между тестовым полем 122 без нанесенной физиологической жидкости и интересующей областью 116. Альтернативно, эталонное отношение яркостей может быть отношением яркостей между эталонным полем на оптической тест-полоске 124 и интересующей областью 116. Из отношения между двумя отношениями яркостей, например, отношения яркостей между тестовым полем 122, имеющим нанесенную физиологическую жидкость, и интересующей областью 116 объекта 118 и эталонного отношения яркостей, концентрацию аналита можно определить, например, с помощью по меньшей мере одного из: кодовой кривой; справочной таблицы; нейронной сети (не показаны на фигурах).

Как отмечалось выше, на фиг. 8 показан вид в перспективе варианта реализации мобильного устройства 110, причем мобильное устройство 110 имеет камеру 112 и по меньшей мере один процессор 180. Процессор 180 сконфигурирован, например, путем программирования, для выполнения следующих шагов:

i.) предложение пользователю захватывать ряд калибровочных изображений 114 по меньшей мере одной интересующей области 116 объекта 118 путем использования камеры 112, причем калибровочные изображения 114 отличаются по своей яркости;

ii.) получение из каждого калибровочного изображения 114 из ряда, полученного на шаге i.), по меньшей мере одного основного калибровочного числа 137, характерного для функции тонального отображения мобильного устройства 110;

iii.) определение по меньшей мере одной вероятной функции 120 тонального отображения мобильного устройства 110 с учетом основных калибровочных чисел 137 из калибровочных изображений 114 из ряда, полученного на шаге i.);

iv.) предложение пользователю захватывать по меньшей мере одно изображение для анализа по меньшей мере части тестового поля 122 оптической тест-полоски 124, причем тестовое поле 122 имеет нанесенную на него физиологическую жидкость; и

v.) определение концентрации аналита в физиологической жидкости из изображения для анализа тестового поля 122 с учетом вероятной функции 120 тонального отображения мобильного устройства 110.

Фиг. 8 дополнительно показывает вариант реализации набора 182 для определения концентрации аналита в физиологической жидкости, причем набор 182 содержит:

- по меньшей мере одно мобильное устройство 110, имеющее камеру 110 и по меньшей мере один процессор 180, как описано выше или как дополнительно описано ниже; и

- по меньшей мере одну оптическую тест-полоску 124, имеющую по меньшей мере одно тестовое поле 122.

Оптическая тест-полоска 124 может, в частности, содержать по меньшей мере одну интересующую область 116.

Перечень номеров позиций

110 мобильное устройство

112 камера

114 калибровочное изображение

116 интересующая область

118 объект

120 вероятная функция тонального отображения

122 тестовое поле

124 оптическая тест-полоска

126 шаг а)

128 шаг б)

130 шаг в)

132 шаг г)

134 шаг д)

136 время воздействия

137 основное калибровочное число

138 значение яркости

139 черное поле

140 выборочная точка

141 устройство отображения

142 ступенчатый клин серой шкалы

143 белое поле

144 значение по серой шкале

146 значение красного цветового канала

148 нейтральный светофильтр 100%

150 нейтральный светофильтр 48,8%

152 нейтральный светофильтр 29,4%

154 нейтральный светофильтр 13,6%

156 чувствительность ISO

158 уровень серого с относительным значением яркости 20%

160 уровень серого с относительным значением яркости 30%

162 уровень серого с относительным значением яркости 40%

164 уровень серого с относительным значением яркости 50%

166 уровень серого с относительным значением яркости 60%

168 недодержка белого поля

170 передержка черного поля

172 значения яркости после применения обратной гамма-коррекции

174 полученная функция

176 параболическая подгонка

178 выборочные точки соответствующей секции полученной функции

180 процессор

182 набор

184 точка анализа

186 основное число для анализа

188 сдвинутая точка анализа

Изобретение относится к способу определения концентрации аналита в физиологической жидкости и набору для определения концентрации аналита в физиологической жидкости, при этом набор содержит мобильное устройство, имеющее камеру и процессор, и оптическую тест-полоску с тестовым полем. Способ определения концентрации аналита в физиологической жидкости путем использования мобильного устройства, имеющего камеру, включает а) захват ряда калибровочных изображений по меньшей мере одной интересующей области объекта путем использования камеры, причем калибровочные изображения отличаются по своей яркости; б) получение из каждого калибровочного изображения из ряда, полученного на шаге а), по меньшей мере одного основного калибровочного числа, характерного для функции тонального отображения мобильного устройства; в) определение по меньшей мере одной вероятной функции тонального отображения мобильного устройства с учетом основных калибровочных чисел из калибровочных изображений из ряда, полученного на шаге а); г) захват по меньшей мере одного изображения для анализа по меньшей мере части тестового поля оптической тест-полоски, причем тестовое поле имеет нанесенную на него физиологическую жидкость; и д) определение концентрации аналита в физиологической жидкости из изображения для анализа тестового поля с учетом вероятной функции тонального отображения мобильного устройства. Техническим результатом является возможность использовать многоцелевые мобильные устройства, не предназначенные для аналитических измерений, для определения концентрации аналита в физиологической жидкости. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ определения концентрации аналита в физиологической жидкости путем использования мобильного устройства (110), имеющего камеру (112), включающий:

а) захват ряда калибровочных изображений (114) по меньшей мере одной интересующей области (116) объекта (118) путем использования камеры (112), причем калибровочные изображения (114) отличаются по своей яркости;

б) получение из каждого калибровочного изображения (114) из ряда, полученного на шаге а), по меньшей мере одного основного калибровочного числа (137), характерного для функции тонального отображения мобильного устройства (110);

в) определение по меньшей мере одной вероятной функции (120) тонального отображения мобильного устройства (110) с учетом основных калибровочных чисел (137) из калибровочных изображений (114) из ряда, полученного на шаге а);

г) захват по меньшей мере одного изображения для анализа по меньшей мере части тестового поля (122) оптической тест-полоски (124), причем тестовое поле (122) имеет нанесенную на него физиологическую жидкость; и

д) определение концентрации аналита в физиологической жидкости из изображения для анализа тестового поля (122) с учетом вероятной функции (120) тонального отображения мобильного устройства (110).

2. Способ по п. 1, в котором шаги г) - д) выполняют повторно, причем шаги а) - в) или только раз изначально для множества повторений шагов г) - д), или каждый раз перед выполнением шагов г) - д), или с заранее определенной частотой.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором объект (118) содержит оптическую тест-полоску (124), причем изображение для анализа совпадает по меньшей мере с одним из калибровочных изображений (114), так что изображение для анализа получают как часть ряда калибровочных изображений (114).

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором интересующая область (116) содержит по меньшей мере один элемент из группы, состоящей из: белого поля; черного поля (139); серого поля; ступенчатого клина (142) серой шкалы.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором каждое калибровочное изображение (114) содержит по меньшей мере две интересующие области (116), причем, в частности, известно физическое отношение яркостей между двумя интересующими областями (116).

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором для каждого калибровочного изображения (114) основное калибровочное число (137) получают по меньшей мере из одного значения яркости интересующей области (116) калибровочного изображения (114).

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором яркость калибровочных изображений (114) варьируют на шаге а) путем варьирования значения параметра по меньшей мере одного из следующих параметров: время воздействия (136); светочувствительность датчика изображения камеры (112); интенсивность света осветительного прибора.

8. Способ по п. 7, в котором шаг в) включает определение по меньшей мере одной выборочной точки (140) для каждого калибровочного изображения (114), причем выборочная точка (140) содержит основное калибровочное число (137) и значение параметра.

9. Способ по п. 8, в котором шаг в) включает определение вероятной функции (120) тонального отображения путем по меньшей мере одного из следующего: определение корреляции, в частности эмпирической кривой, для выборочных точек (140) ряда калибровочных изображений (114); выбор корреляции, в частности функции, из заранее определенного набора корреляций, причем выбранная корреляция подходит выборочным точкам (140) ряда калибровочных изображений (114).

10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором шаг д) включает получение по меньшей мере одного основного числа (186) для анализа из по меньшей мере одного значения (138) яркости по меньшей мере одной части изображения для анализа, показывающей по меньшей мере одну часть тестового поля (122).

11. Способ по п. 10, в котором из каждого основного числа (186) для анализа по меньшей мере одно вероятное число измерения аналита получают путем наложения обратной вероятной функции (120) тонального отображения на основное число (186) для анализа.

12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором на шаге д) концентрацию аналита определяют из отношения яркостей между тестовым полем (122), имеющим нанесенную физиологическую жидкость, и интересующей областью (116) объекта (118).

13. Запоминающее устройство с хранящейся в нем компьютерной программой, содержащей выполняемые компьютером инструкции, которые при выполнении компьютерной программы компьютером, в частности процессором мобильного устройства (110), вызывают выполнение компьютером шагов б), в) и д) способа по любому из предыдущих пунктов.

14. Мобильное устройство (110), имеющее камеру (112) и процессор (180), причем процессор (180) сконфигурирован для выполнения следующих шагов:

i) предложение пользователю захватывать ряд калибровочных изображений (114) по меньшей мере одной интересующей области (116) объекта (118) путем использования камеры (112), причем калибровочные изображения (114) отличаются по своей яркости;

ii) получение из каждого калибровочного изображения (114) из ряда, полученного на шаге i), по меньшей мере одного основного калибровочного числа (137), характерного для функции тонального отображения мобильного устройства (110);

iii) определение по меньшей мере одной вероятной функции (120) тонального отображения мобильного устройства (110) с учетом основных калибровочных чисел (137) из калибровочных изображений (114) из ряда, полученного на шаге i);

iv) предложение пользователю захватывать по меньшей мере одно изображение для анализа по меньшей мере части тестового поля (122) оптической тест-полоски (124), причем тестовое поле (122) имеет нанесенную на него физиологическую жидкость; и

v) определение концентрации аналита в физиологической жидкости из изображения для анализа тестового поля (122) с учетом вероятной функции (120) тонального отображения мобильного устройства (110).

15. Набор (182) для определения концентрации аналита в физиологической жидкости, содержащий:

- по меньшей мере одно мобильное устройство (110) по п. 14; и

- по меньшей мере одну оптическую тест-полоску (124), имеющую по меньшей мере одно тестовое поле (122).