СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ АНАЛИТА В ОБРАЗЦЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ, МОБИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, НАБОР, КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА И МАШИНОЧИТАЕМЫЙ НОСИТЕЛЬ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ Российский патент 2024 года по МПК G01N21/78 

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости. Изобретение также относится к мобильному устройству, имеющему по меньшей мере одну камеру, к набору для определения концентрации аналита в образце физиологической жидкости, а также к компьютерной программе и машиночитаемому носителю для хранения данных. В частности, способ, устройства, компьютерная программа и носитель для хранения данных можно использовать в медицинской диагностике, чтобы, например, качественно и/или количественно определять один или более аналитов в одной или более физиологических жидкостях, например, для определения глюкозы в крови и/или интерстициальной жидкости. Однако также практически возможны и другие области применения настоящего изобретения.

Уровень техники

В области медицинской диагностики во многих случаях необходимо обнаруживать 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 сужения объема настоящее изобретение можно конкретно описать в отношении измерений глюкозы в крови. Однако следует отметить, что настоящее изобретение может также применяться для других типов аналитических измерений с применением тестовых элементов.

Как правило, в устройствах и способах, известных специалисту в данной области техники, используют тестовые элементы, содержащие одно или более тестовых химических веществ, которые в присутствии аналита, подлежащего определению, способны выполнять одну или более определяемых реакций определения, таких как реакции определения, определяемые оптически. Что касается тестовых химических веществ, содержащихся в тестовых элементах, можно сделать ссылку, 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 тестового химического вещества, которые могут быть использованы для осуществления настоящего изобретения.

В случае аналитических измерений, особенно аналитических измерений на основе реакций формирования цвета, одна из технических проблем заключается в оценке изменения цвета, которое происходит в результате реакции обнаружения. Помимо использования специализированных аналитических устройств, таких как портативные глюкометры, в последние годы все более популярным становится использование общедоступных электронных средств, таких как смартфоны и портативные компьютеры или другие мобильные устройства. В качестве примера, в WO 2012/131386 А1 описано устройство для тестирования для выполнения анализа, при этом устройство для тестирования содержит: емкость, содержащую реагент, при этом реагент вступает в реакцию с нанесенным тестовым образцом путем проявления изменения цвета или рисунка; портативное устройство, например, мобильный телефон или портативный компьютер, содержащий процессор и устройство для захвата изображения, при этом процессор сконфигурирован для обработки данных, полученных устройством для получения изображения, и вывода результата тестирования для нанесенного тестового образца.

В отличие от лабораторных измерений и измерений, осуществляемых путем использования специальных устройств для аналитических измерений, при использовании мобильных вычислительных устройств, таких как смартфоны, необходимо учитывать различные влияния. В качестве примера, следует учитывать условия освещения, расположение, вибрации или другие в большей или меньшей степени неконтролируемые условия.

В US 2018/0146175 Al раскрыто устройство и способ измерения цвета для применения с камерами или другими устройствами формирования изображений. Устройство для измерения цвета может быть сконфигурировано для определения множества различных цветов с помощью общего устройства. Варианты осуществления изобретения используют синусоидальные кольца градаций серого для определения точного соответствия неизвестного цвета даже при наличии перспективного искажения полученного изображения.

В ЕР 2526683 В1 и ЕР 2526684 В1 раскрыты способы и системы для определения цвета образца цвета по изображению образца цвета.

В WO 2015/038717 А1 описаны система и способ анализа жидкости, имеющие: непрозрачный контейнер для приема образца жидкости; индикатор изменения цвета, расположенный на поверхности чашки, чтобы, когда чашка содержит образец жидкости, поверхность была погружена в образец жидкости; стандарт цвета, с которым сравнивается цвет индикатора изменения цвета, расположенный на поверхности; камеру, причем камера расположена вблизи контейнера так, что камера имеет вид на поверхность, причем камера соединена с процессором; искусственный источник света, освещающий поверхность стандартным освещением; светорассеиватель, расположенный между искусственным источником света и поверхностью; и при этом процессор получает изображения, снятые камерой, извлекает значения цвета из индикатора изменения цвета, стандартизирует значения цвета относительно стандарта цвета и количественно соотносит значения цвета с известными значениями цвета индикатора изменения цвета при воздействии стандартного количества известного тестируемого реагента.

В US 2020/0126226 A1 раскрыты системы и способы анализа видимых химических реакций. В одном варианте осуществления способ может включать получение от датчика изображения, связанного с мобильным устройством связи, изображения планшета с реагентом вблизи окрашенной поверхности, имеющей по меньшей мере одну пару цветных эталонных элементов. Способ включает идентификацию на изображении планшета с реагентом первого цветного эталонного элемента и второго цветного эталонного элемента. После этого способ включает применение первого цветного эталонного элемента и второго цветного эталонного элемента для определения степени химической реакции на планшете с реагентом независимо от условий локального освещения. Затем способ включает обеспечение предоставления устройством мобильной связи данных в зависимости от степени химической реакции.

Несмотря на преимущества, охватываемые известными способами и устройствами, остается несколько технических проблем. В частности, применение мобильных устройств для определения концентрации аналита с помощью оптических тест-полосок может потребовать точного определения изменения цвета оптической тест-полоски и, таким образом, часто остается сложной задачей. Как правило, наблюдаемая яркость зарегистрированных изображений также может зависеть от различных влияющих факторов, таких как яркость источника освещения, скорость затвора, размер апертуры, чувствительность датчиков, коэффициент усиления датчика и, кроме того, любые шаги последующей обработки. В частности, последующая обработка изображений, полученных мобильными устройствами, часто является процессом, зависящим от конкретного устройства, и поэтому может быть неизвестна производителю приложения для измерения. Кроме того, коррекция яркости полученного изображения часто не может быть выполнена для всего изображения, а должна выполняться с учетом локальных эффектов, например, из-за неоднородных условий освещения.

Проблема, подлежащая решению

Таким образом желательно разработать способ и устройства для определения концентрации аналита в образце физиологической жидкости, которые по меньшей мере частично решают вышеупомянутые технические проблемы. В частности, желательно предоставить способ и устройства, которые позволяют проводить удобное определение аналита в образце физиологической жидкости с помощью мобильного устройства с высокой точностью и надежностью аналитического измерения и, таким образом, могут учитывать локальные вариации и специфичные для устройства аспекты.

Сущность изобретения

Эту проблему можно решить с помощью способа определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости. Кроме того, это можно выполнить с помощью мобильного устройства, имеющего по меньшей мере одну камеру, набора, содержащего указанное мобильное устройство, компьютерной программы и машиночитаемого носителя для хранения данных с признаками независимых пунктов формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления, которые можно реализовать отдельно или в любых произвольных комбинациях, перечислены в зависимых пунктах формулы изобретения, а также в тексте описания.

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. Настоящее изобретение, как будет понятно специалисту в данной области техники, может быть осуществлено с использованием альтернативных признаков. Аналогичным образом признаки, представленные выражением «в варианте осуществления настоящего изобретения» или аналогичными выражениями, предназначены для использования в качестве необязательных признаков, без каких-либо ограничений в отношении альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения, без каких-либо ограничений в отношении объема настоящего изобретения и без каких-либо ограничений в отношении возможности объединения представленных таким образом признаков с другими необязательными или отличными от обязательных признаками настоящего изобретения.

В первом аспекте изобретения раскрыт способ определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости. Способ включает применение мобильного устройства, имеющего по меньшей мере одну камеру. Способ включает в себя следующие шаги, которые, например, можно выполнять в заданном порядке. Однако следует отметить, что возможен и другой порядок. Кроме того, также возможно выполнить один или более шагов способа один или более раз. Кроме того, можно выполнять два или более шагов способа одновременно или перекрывающимся по времени образом. Способ может включать в себя дополнительные шаги способа, которые не приведены.

Способ включает:

i) получение с помощью камеры по меньшей мере одного изображения по меньшей мере части карты эталонных цветов и по меньшей мере части по меньшей мере одного тестового поля с реагентом по меньшей мере одной оптической тест-полоски с нанесенным на нее образцом,

- причем на изображении тестовое поле находится в определенном положении по отношению к карте эталонных цветов,

- причем карта эталонных цветов содержит множество различных полей эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем, и

- при этом карта эталонных цветов содержит множество различных полей эталонных цветов, имеющих известные значения эталонных цветов, и множество различных полей эталонного серого, локально соотнесенных с полями эталонных цветов,

ii) наложение по меньшей мере одной предварительно определенной коррекции карты средних тонов на основе пикселей на изображение, полученное на шаге i), с получением таким образом по меньшей мере одного первого изображения с коррекцией интенсивности;

iii) получение из первого изображения с коррекцией интенсивности информации о локальной яркости по меньшей мере для некоторых полей эталонных цветов и для тестового поля, используя поля эталонного серого, локально соотнесенные с полями эталонных цветов и тестовым полем, соответственно;

iv) наложение по меньшей мере одной локальной коррекции карты тонов на первое изображение с коррекцией интенсивности, причем локальная коррекция карты тонов учитывает информацию о локальной яркости, с получением таким образом по меньшей мере одного второго изображения с коррекцией интенсивности; и

v) определение концентрации аналита на основании реакции формирования цвета тестового поля с помощью второго изображения с коррекцией интенсивности.

Термин «определение концентрации аналита в образце физиологической жидкости», который может также называться «аналитическим измерением» при использовании в настоящем документе, 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 количественному и/или качественному определению по меньшей мере одного аналита в произвольном образце или аликвоте физиологической жидкости. Например, физиологическая жидкость может включать одно или более из крови, интерстициальной жидкости, мочи, слюны или физиологических жидкостей других типов. Результатом определения концентрации, например, может быть концентрация аналита и/или присутствие или отсутствие аналита, подлежащего определению. В частности, в качестве примера, аналитическое измерение может быть измерением глюкозы в крови, таким образом, результатом аналитического измерения может быть, например, концентрация глюкозы в крови. В частности, значение результата аналитического измерения может быть определено посредством аналитического измерения.

Следовательно, термин «значение концентрации аналита», часто также называемый «значением результата аналитического измерения» при использовании в настоящем документе, является широким термином и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться без ограничения к числовому обозначению концентрации аналита в образце.

По меньшей мере один аналит, например, может быть или может содержать одно или более конкретных химических соединений и/или других параметров. В качестве примера можно определить один или более аналитов, которые принимают участие в метаболизме, например глюкозу в крови. Дополнительно или альтернативно могут быть определены другие типы аналитов или параметров, например значение рН.

Способ, как описано выше, включает использование одного мобильного устройства, имеющего по меньшей мере одну камеру. Используемый в данном документ термин «мобильное устройство» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Этот термин, в частности, может относиться, без ограничения, к устройству мобильной электроники, более конкретно к устройству мобильной связи, такому как сотовый телефон или смартфон. Дополнительно или альтернативно, как будет более подробно описано ниже, мобильное устройство может также относиться к планшетному компьютеру или портативному компьютеру другого типа, содержащему по меньшей мере одну камеру.

Используемый в данном документе термин «камера» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Этот термин, в частности, может относиться, без ограничения, к устройству, содержащему по меньшей мере один элемент формирования изображений, выполненный с возможностью записи или захвата пространственно разрешенных одномерных, двухмерных или даже трехмерных оптических данных или информации. В качестве примера камера может содержать по меньшей мере одну микросхему камеры, такую как по меньшей мере одна микросхема на приборе с зарядовой связью (ПЗС) и/или по меньшей мере одна микросхема со структурой комплементарного металл-оксидного полупроводника (КМОП), выполненную с возможностью записи изображений. Используемый в данном документе, без ограничения, термин «изображение», в частности, может относиться к данным, записанным с помощью камеры, таким как совокупность электронных показаний устройства формирования изображений, например пиксели микросхемы 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, содержащую 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. В частности, 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.

В частности, камера может представлять собой камеру для цветной съемки. Таким образом, например, для каждого пикселя, можно обеспечивать или генерировать информацию о цвете, например, значения цвета для трех цветов палитры «красный, зеленый, синий» (R, G, В). Также практически возможно большее количество значений цвета, например, четыре значения цвета для каждого пикселя, например, «красный, зеленый, зеленый, синий» R, G, G, В. Цветные камеры обычно известны специалисту в данной области техники. Таким образом, в качестве примера микросхема камеры может состоять из множества из трех или более различных датчиков цвета каждая, таких как пиксели записи цвета, такие как один пиксель для красного (R), один пиксель для зеленого (G) и один пиксель для синего (В). Для каждого из пикселей, например для R, G, В, пикселями могут быть записаны значения, например цифровые значения в диапазоне от 0 до 255, в зависимости от интенсивности соответствующего цвета. Вместо использования цветовых троек, таких как R, G, В, в качестве примера, можно использовать четверки, такие как R, G, G, В. Цветовая чувствительность пикселей может быть сгенерирована с помощью цветных фильтров или соответствующей собственной чувствительности сенсорных элементов, используемых в пикселях камеры. Эти способы, как правило, известны специалисту в данной области техники.

Как дополнительно указано выше, способ включает получение по меньшей мере одного изображения по меньшей мере части карты эталонных цветов и по меньшей мере части по меньшей мере одного тестового поля с реагентом по меньшей мере одной оптической тест-полоски с нанесенным на нее образцом. Термин «получение по меньшей мере одного изображения», используемый в настоящем документе, является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин конкретнее может относиться, без ограничения, к одному или более из следующего: формирование изображения, запись изображения, прием изображения, захват изображения. Термин «получение по меньшей мере одного изображения» может включать в себя получение отдельного изображения и/или совокупности изображений, например последовательности изображений. Например, получение изображения может включать в себя непрерывную запись последовательности изображений, такой как видеофильм или фильм. Получение по меньшей мере одного изображения может быть инициировано действием пользователя или может быть инициировано автоматически, например, как только автоматически определяется присутствие по меньшей мере одного объекта в поле зрения и/или в пределах заданного сектора поля зрения камеры. Эти способы автоматического получения изображений известны, например, в области автоматических считывателей штрих-кода, например, из приложений для автоматического считывания штрих-кода. Получение изображений может происходить, например, путем приема потока или «потока в режиме реального времени» изображений с помощью камеры, где одно или более изображений, автоматически или в результате взаимодействия с пользователем, такого как нажатие кнопки, сохраняются и используются в качестве по меньшей мере одного первого изображения или по меньшей мере одного второго изображения, соответственно. Прием изображений может поддерживаться процессором мобильного устройства, а сохранение изображений может происходить в устройстве хранения данных мобильного устройства.

Используемый в данном документе термин «оптическая тест-полоска» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Указанный термин, в частности, может относиться, без ограничения, к произвольному элементу или устройству, выполненному с возможностью проведения реакции для определения изменения цвета. Оптическая тест-полоска также может называться тест-полоской или тестовым элементом, причем все три термина могут относиться к одному и тому же элементу. Оптическая тест-полоска, в частности, может иметь тестовое поле с реагентом, содержащее по меньшей мере одно тестовое химическое вещество для определения по меньшей мере одного аналита. Оптическая тест-полоска, например, может содержать по меньшей мере одну подложку, такую как по меньшей мере один носитель, с нанесенным на нее или интегрированным в нее по меньшей мере одним тестовым полем с реагентом. В частности, оптическая тест-полоска может дополнительно содержать по меньшей мере одну белую область, такую как белое поле, в частности, в непосредственной близости от тестового поля, например, охватывая или окружая тестовое поле. Белая область может представлять собой отдельное поле, независимо расположенное на подложке или носителе. Однако, дополнительно или альтернативно, сама подложка или носитель может представлять собой или может содержать белую область. В качестве примера по меньшей мере один носитель может иметь форму полоски, тем самым превращая тестовый элемент в тест-полоску. Эти тест-полоски обычно широко используются и доступны. Одна тест-полоска может содержать одно тестовое поле с реагентом или совокупность тестовых полей с реагентом, содержащих идентичные или разные тестовые химические вещества.

Термин «тестовое поле с реагентом», также называемый «тестовом полем», используемый в настоящем документе является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Данный термин, в частности, может относиться, без ограничения, к когерентному количеству тестового химического вещества, такому как поле, например, поле круглой, многоугольной или прямоугольной формы, содержащему один или более слоев материала, причем по меньшей мере один слой тестового поля с реагентом содержит тестовое химическое вещество.

В целом, используемый в данном документе термин «поле» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, без ограничения, к когерентному или непрерывному количеству материала, такого как тестируемое химическое вещество и/или краситель или красящее вещество. Когерентное или непрерывное количество материала может быть расположено на поверхности подложки и/или может быть размещено или интегрировано в подложку. Поле, в частности, может быть двумерным полем, т.е. путем включения одного или нескольких слоев материала, расположенных на подложке и/или интегрированных в подложку. Поле, в частности, может иметь заданную геометрическую форму, такую как прямоугольная форма, в частности квадратная форма, или другую форму, такую как многоугольная форма или круглая форма, такая как кольцевая форма или эллиптическая форма. В дальнейшем, без ограничения дополнительных возможностей, предполагается, что поля имеют прямоугольную форму. В частности, в контексте карты эталонных цветов, поля, расположенные на ней, могут быть соседними полями, образующими матрицу полей, такую как прямоугольная матрица. При этом все поля могут иметь одинаковую форму и размер. В качестве альтернативы, некоторые из полей могут иметь другую форму, при этом в макроскопической перспективе может сохраняться матричное расположение совокупности полей, даже если некоторые из полей могут иметь больший размер.

Используемый в данном документе термин «карта эталонных цветов» 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 предмету, имеющему, расположенное в нем или расположенное на нем, например, по меньшей мере на одной поверхности, по меньшей мере одно поле эталонных цветов, обладающее известными цветовыми свойствами или оптическими свойствами, например, имеющее один или несколько цветовых полей, имеющих известные значения эталонных цветов, и дополнительно по меньшей мере одно поле эталонного серого, имеющее известные уровни серого. Например, карта эталонных цветов может быть плоской картой, содержащей по меньшей мере одну подложку, имеющую, по меньшей мере, на одной поверхности и/или расположенную в ней, множество полей эталонных цветов, имеющих известные координаты цвета, и по меньшей мере три поля эталонного серого, при этом каждое поле эталонного серого имеет иной известный уровень серого. Альтернативно или дополнительно карта эталонных цветов может также содержать множество полей эталонных цветов, имеющих известные значения эталонных цветов, и по меньшей мере одно поле эталонного серого, имеющее по меньшей мере три различных известных уровня серого. Например, поле эталонного серого с разными уровнями серого может быть разделено на множество секций, каждая из которых имеет различный известный уровень серого, например, поле эталонного серого разделено по меньшей мере на три секции, каждая из которых имеет разный известный уровень серого. Альтернативно, поле эталонного серого с различными уровнями серого может содержать непрерывный градиент уровней серого, при этом такое эталонное поле серого содержит непрерывный градиент уровней серого между черным и белым. Подложка, в частности, может иметь плоскую поверхность с расположенными на ней полями эталонных цветов и полями эталонного серого. Подложка, например, может представлять собой или может включать одну или несколько бумажных подложек, картонных подложек, пластиковых подложек, керамических подложек или металлических подложек. Также возможно использование ламинированных подложек. Подложка, в качестве примера, может быть листовой или гибкой. Следует отметить, однако, что подложка также может быть реализована в предмете использования, таком как стенка коробки, сосуда, контейнера, медицинского расходного материала, такого как тест-полоска и т.п. Таким образом, карта эталонных цветов также может быть полностью или частично интегрирована в оптическую тест-полоску. Таким образом, по меньшей мере одно изображение по меньшей мере части карты эталонных цветов может полностью или частично содержать изображение по меньшей мере одной части оптической тест-полоски, имеющей по меньшей мере одно тестовое поле с реагентом.

Кроме того, карта эталонных цветов может содержать по меньшей мере один маркер положения. По меньшей мере один маркер положения, например, может представлять собой или может содержать по меньшей мере одно из следующего: идентификатор для идентификации карты эталонных цветов и/или типа карты эталонных цветов, такой как по меньшей мере один из метки, штрих-кода или QR-кода; спецификатор, указывающий детали карты эталонных цветов, такие как значения эталонных цветов и т.п., например, с использованием по меньшей мере одного из метки, штрих-кода или QR-кода; маркер положения и/или маркер ориентации, такой как, по меньшей мере, один из реперных знаков, кода ArUco и т.п. В частности, по меньшей мере один маркер положения может быть расположен по меньшей мере в одном углу карты эталонных цветов. Таким образом, мобильное устройство может быть сконфигурировано для обнаружения и/или считывания маркера, в частности, путем оптического обнаружения маркера по меньшей мере на одном изображении, полученном на шаге i), и необязательно извлечения информации из маркера, такой как информация о типе, свойствах или ориентации карты эталонных цветов.

Используемый в данном документ термин «поле эталонного серого» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, без ограничений, к произвольному элементу, такому как поле, имеющее известное или определяемое ограничение, имеющее цвет или оттенок серого известного уровня серого. Используемый в данном документ термин «уровень серого» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, без ограничения, к элементу информации, содержащему информацию об интенсивности объекта, такого как поле, в частности, информацию об интенсивности в предварительно определенной шкале серого. Информация об интенсивности, в частности, может представлять собой информацию об оттенке серого на уровне шкалы серого, в частности, без информации о цвете объекта. Таким образом, в частности, уровень серого может включать значение относительной яркости, указывающее пропорцию или процент смеси черного и белого. Например, уровень серого 100% может указывать на черное поле, уровень серого 0% может указывать на белое поле, тогда как уровень серого между 0 и 100% может указывать на смесь черного и белого. Дополнительно или альтернативно, уровень серого может содержать информацию, полученную из значений цвета, в частности, однако, без описания цвета. Таким образом, уровень серого может, по меньшей мере, частично определяться значениями цвета R, G, В поля эталонного серого, например, с использованием значений цвета R, G, В в линейной комбинации для определения уровня серого, например согласно с: g=0,3*R+0,59*G+0,11*В, причем g означает уровень серого. Возможны и другие комбинации, такие как линейные комбинации значений цвета R, G, В, для получения уровня серого.

Поле эталонного серого может представлять собой 2-мерную структуру, такую как прямоугольник, квадрат, многоугольник, круг и/или эллипс, с однородным уровнем серого. Уровень серого поля эталонного серого, в частности, может представлять собой одно или несколько из предварительно определенных, известных или определяемых. Кроме того, множество полей эталонного серого, содержащихся в карте эталонных цветов, могут быть локально соотнесены с одним или несколькими тестовыми полями и множеством полей эталонных цветов. Поля эталонного серого, содержащиеся в карте эталонных цветов, в частности, могут иметь известные, предварительно определенные или определяемые значения цвета, в частности, известные значения цвета RGB.

Используемый в данном документ термин «локально соотнесенные» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, помимо прочего, к предварительно определенному пространственному расположению, такому как стандартное локальное расположение, между по меньшей мере двумя объектами. Например, два или более объектов могут быть локально соотнесены друг с другом путем размещения в соседнем положении. Таким образом, в частности, множество объектов, таких как множество полей эталонного серого, могут быть соотнесены с другим объектом, таким как тестовое поле, путем окружения тестового поля. Следовательно, все соседние поля эталонного серого, окружающие тестовое поле, могут быть локально соотнесены с тестовым полем. Таким образом, множество полей эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем, могут быть расположены на карте эталонных цветов таким образом, что множество полей эталонного серого может окружать тестовое поле оптической тест-полоски, когда тест-полоска размещается позади карты эталонных цветов. Кроме того, множество полей эталонного серого, локально соотнесенных по меньшей мере с одним полем эталонных цветов, могут быть расположены на карте эталонных цветов таким образом, что множество полей эталонного серого может окружать по меньшей мере одно поле эталонных цветов. Таким образом, термин «локально» может относиться к ближайшему окружению поля эталонных цветов и/или тестового поля с реагентом. При этом, как правило, если первый объект локально соотнесен со вторым объектом, это соотнесение не обязательно исключает локальное соотнесение первого объекта по меньшей мере с одним третьим объектом. Например, первый объект может быть соседним по меньшей мере с одним вторым объектом и по меньшей мере с одним третьим объектом и, таким образом, может быть соотнесен как со вторым объектом, так и с третьим объектом.

Используемый в данном документе термин «поле эталонных цветов» 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 предмету, имеющему известные оптические свойства, такие как известное значение эталонного цвета. В частности, поле эталонных цветов, содержащееся в карте эталонных цветов, может представлять собой 2-мерную структуру, такую как прямоугольник, квадрат, многоугольник, круг и/или эллипс, с однородным значением цвета. Значение цвета поля эталонных цветов, в частности, может представлять собой одно или несколько из предварительно определенных, известных или определяемых. Поле эталонных цветов может быть образовано поверхностью карты эталонных цветов и/или расположено на ней, в частности, таким образом, что по меньшей мере одно поле эталонных цветов может быть видно на изображении, полученном на шаге i). Кроме того, поля эталонных цветов могут иметь значения цвета в подпространстве системы цветовых координат, соответствующей цветовому пространству реакции формирования цвета тестовой области с реагентом. Поля эталонных цветов карты эталонных цветов, в частности, могут быть расположены в закономерном порядке на поверхности карты эталонных цветов, например, в виде прямоугольного узора, т.е. прямоугольного матричного узора. Порядок расположения, в частности, может обеспечивать возможность идентификации полей эталонных цветов, например, путем поиска на предварительно определенном расстоянии в направлении х и/или у от одного или нескольких маркеров положения.

Кроме того, поля эталонных цветов могут быть локально распределены по карте эталонных цветов, в частности, по части карты эталонных цветов, видимой на изображении. Карта эталонных цветов может дополнительно содержать по меньшей мере два поля эталонных цветов, имеющих разные значения эталонного цвета. В частности, карта эталонных цветов может содержать множество полей эталонных цветов, имеющих разные значения цвета, при этом значения цветов полей эталонных цветов могут быть выбраны из предварительно определенного цветового подпространства цветового пространства. Предварительно определенное цветовое подпространство может включать по меньшей мере одно значение цвета реакции формирования цвета тестового поля с реагентом.

Кроме того, каждое поле эталонных цветов и/или тестовое поле может быть локально соотнесено с множеством полей эталонного серого, таким образом, что поле эталонных цветов и соотнесенное множество полей эталонного серого и/или тестовое поле и соотнесенное множество полей эталонного серого могут образовывать локальную группу. Поля эталонного серого могут быть соотнесены со множеством локальных групп таким образом, что поля эталонного серого могут совместно использоваться соседними локальными группами. В частности, локальная группа может представлять собой по меньшей мере одно из: локальной группы полей эталонных цветов, такой как множество полей эталонного серого, локально соотнесенных с полем эталонных цветов; группы тестовых полей, такой как множество полей эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем. В частности, локальные группы могут быть локализованы в разных местах карты эталонных цветов.

Используемый в данном документе термин «известные значения эталонных цветов» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, без ограничения, к предварительно определенному, реальному или истинному значению цвета поля эталонного цвета. В частности, известное значение эталонного цвета может содержать по меньшей мере три значения цвета, например, по меньшей мере одно значение цвета для каждого цвета R, G, В. Известное значение эталонного цвета для каждого поля эталонного цвета может быть сохранено в устройстве хранения данных мобильного устройства, например, с помощью справочной таблицы, регистра, базы данных и т.п.Известные значения эталонного цвета могут быть определены путем измерения соответствующих значений цвета, в частности, путем измерения значений цвета в контролируемой лабораторной среде, например, с использованием фотоспектрометра. Измерение полей эталонных цветов с использованием фотоспектрометра может определить соответствующие известные значения эталонного цвета.

Как подчеркнуто выше, шаг ii) включает наложение по меньшей мере одной предварительно определенной коррекции карты средних тонов на основе пикселей на изображение, полученное на шаге i), с получением таким образом по меньшей мере одного первого изображения с коррекцией интенсивности. Используемый в данном документе термин «предварительно определенная коррекция карты средних тонов на основе пикселей» 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 корреляции и/или соотнесению второго значения яркости с первым значением яркости, при этом первое значение яркости может быть сгенерировано, обнаружено или зарегистрировано устройством формирования изображения. Корреляция и/или соотнесение могут включать по меньшей мере одну математическую операцию, например, умножение по меньшей мере на один коэффициент или другой тип математической операции. Первое значение яркости может быть частью первого набора данных или необработанных данных. Второе значение яркости может быть частью второго набора данных или обработанных данных, при этом второе значение яркости может быть получено путем наложения коррекции карты средних тонов на основе пикселей на изображение, полученное на шаге i). В частности, первое значение яркости может быть частью оптического набора данных с пространственным разрешением, содержащегося в изображении, в частности изображения, полученного на шаге i), тогда как вторые значения яркости могут быть частью первого изображения с коррекцией интенсивности, полученного на шаге ii). Корреляция и/или соотнесение могут, в частности, быть функцией, в частности непрерывной или прерывистой функцией, кривой, справочной таблицей, оператором или любым другим средством, описывающим корреляцию между первым значением яркости и вторым значением яркости. Термин «на основе пикселей», в частности, может относиться к тому факту, что модификация яркости путем наложения коррекции карты тонов происходит на основе значений яркости или значений интенсивности каждого из пикселей или, по меньшей мере, предварительно определенных групп пикселей.

Например, коррекция карты средних тонов на основе пикселей может содержать коррекцию карты средних тонов, полученную путем объединения множества коррекций карты тонов для различных типов мобильных устройств. В качестве другого примера, коррекция карты средних тонов на основе пикселей может содержать обратную стандартную гамма-коррекцию. Стандартная гамма-коррекция может относиться, в частности, к гамма-коррекции sRGB цветового пространства sRGB, где «sRGB» означает «стандартный красный, зеленый, синий». В частности, стандартная гамма-коррекция может быть обратимой. Таким образом, коррекция может включать наложение обратной стандартной гамма-коррекции на первое значение яркости для получения второго значения яркости. Кроме того, коррекция карты средних тонов может быть предварительно определена и, таким образом, может быть сохранена на мобильном устройстве, например, по меньшей мере, на одном устройстве хранения данных мобильного устройства.

Кроме того, коррекция карты средних тонов может представлять собой коррекцию «на основе пикселей» таким образом, что каждый пиксель зарегистрированного изображения или по меньшей мере каждая предварительно определенная группа пикселей может быть скорректирована отдельно с помощью коррекции карты средних тонов. Предпочтительно коррекция карты средних тонов на основе пикселей может быть глобальной коррекцией карты средних тонов на основе пикселей, так что все пиксели корректируются аналогичным образом. В качестве другого примера, коррекция карты средних тонов на основе пикселей может представлять собой коррекцию карты средних тонов для RGB, так что каждый цвет из цветов RGB может быть скорректирован с помощью коррекции карты средних тонов для конкретного цвета.

Используемый в данном документ термин «первое изображение с коррекцией интенсивности» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, без ограничений, к данным изображения, полученным путем наложения предварительно определенной коррекции тональной карты на основе пикселей на данные изображения, полученные на шаге i). В данном документе термин «первый» означает просто номенклатуру, а не ранжирование или порядок.

Как дополнительно описано выше, на шаге iii) информация о локальной яркости извлекается из первого изображения с коррекцией интенсивности. Используемый в настоящем документе термин «информация о локальной яркости» 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 ограничений, к числовому показателю, описывающему локальную интенсивность по меньшей мере одного цвета RGB, в частности, поля эталонных цветов и/или тестового поля с реагентом. Кроме того, информация о локальной яркости извлекается с использованием множества полей эталонного серого, локально соотнесенных с полем эталонных цветов и тестовым полем с реагентом. Таким образом, например, информация о локальной яркости для соответствующего поля эталонных цветов или тестового поля может быть определена с использованием множества полей эталонного серого, окружающих поле эталонных цветов или тестовое поле, соответственно, как будет объяснено подробно ниже. Таким образом, может быть получена усредненная информация о локальной яркости в области поля эталонных цветов или тестового поля, соответственно, поэтому информация о яркости с обеих сторон или даже со всех сторон поля эталонных цветов или тестового поля соответственно, может быть принята во внимание.

Как указано выше, на шаге iv) информация о локальной яркости учитывается при наложении по меньшей мере одной локальной коррекции карты тонов. Используемый в настоящем документе термин «локальная коррекция карты тонов» 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 конкретно может относиться, без ограничения, к корреляции и/или соотнесению третьего значения яркости со вторым значением яркости, при этом вторые значения яркости могут быть получены путем наложения коррекции карты среднего тона на данные изображения, полученные устройством формирования изображения. Локальная коррекция карты тонов также может представлять собой или может включать по меньшей мере одну математическую операцию, например, умножение по меньшей мере на один коэффициент или другой тип математической операции. Корреляция и/или соотнесение могут, в частности, быть функцией, в частности непрерывной или прерывистой функцией, кривой, справочной таблицей, оператором или любым другим средством, описывающим корреляцию между вторым значением яркости и третьим значением яркости. Например, локальная коррекция карты тонов может содержать математическую зависимость между измеренными значениями яркости, такими как вторые значения яркости, и эталонными значениями, такими как известный уровень серого полей эталонного серого. В частности, математическое соотношение может быть описано параболической аппроксимацией. Кроме того, локальная коррекция карты тонов учитывает информацию о локальной яркости, полученную на шаге iii). Таким образом, локальная коррекция карты тонов, в частности, может представлять собой локальную коррекцию карты тонов, специфичную для мобильного устройства. Например, путем наложения локальной коррекции карты тонов на вторые значения яркости первого изображения с коррекцией интенсивности можно получить третьи значения яркости, которые, в частности, могут быть частью изображения с коррекцией второй интенсивности.

Термин «учет информации о локальной яркости» может просто относиться к тому факту, что локальная коррекция карты тонов учитывает информацию о локальной яркости, полученную на шаге iii). Таким образом, локальная коррекция карты тонов представляет собой коррекцию, которая, по меньшей мере, частично основана на информации, полученной на шаге iii), например, путем определения одного или более параметров локальной коррекции карты тонов на основе информации о локальной яркости.

Путем наложения по меньшей мере одной локальной коррекцию карты тонов на первое изображение с коррекцией интенсивности получают по меньшей мере одно второе изображение с коррекцией интенсивности. Используемый в данном документ термин «второе изображение с коррекцией интенсивности» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, без ограничения, к данным изображения, полученным путем наложения локальной коррекции карты тонов на данные изображения первого изображения с коррекцией интенсивности, полученного на шаге ii). В частности, второе изображение с коррекцией интенсивности может быть линеаризованным изображением с коррекцией интенсивности. Используемый в данном документе термин «второй» подразумевается просто как номенклатура, без предоставления ранжирования или порядка.

Как дополнительно указано выше, шаг v) включает определение концентрации аналита на основании реакции формирования цвета тестового поля с реагентом. Используемый в данном документе термин «реакция формирования цвета» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться без ограничения к химической, биологической или физической реакции, во время которой цвет, в частности коэффициент отражения по меньшей мере одного элемента, участвующего в реакции, изменяется по мере протекания реакции. Реакция формирования цвета может быть обнаружена мобильным устройством, например, процессором мобильного устройства, и может быть оценена количественно, например, путем получения по меньшей мере с одного изображения по меньшей мере одного параметра, количественно определяющего или характеризующего формирование цвета тестового поля из-за присутствия аналита в физиологической жидкости. В качестве примера можно использовать одну или несколько из вышеупомянутых цветовых координат. Таким образом, мобильное устройство и, в частности, процессор мобильного устройства могут быть сконфигурированы для определения изменения цвета путем определения изменения одной или более цветовых координат, происходящего вследствие реакции обнаружения.

По формированию цвета тестового поля с реагентом определяют по меньшей мере одно значение концентрации аналита. Для этой цели может быть использовано по меньшей мере одно второе изображение с коррекцией интенсивности. Значение концентрации аналита, например, может являться индикатором числового значения результата аналитического измерения, таким как показатель концентрации по меньшей мере одного аналита в образце, такой как концентрация глюкозы в крови.

Для определения по меньшей мере одного значения концентрации аналита, исходя из формирования цвета тестового поля с реагентом, например, по меньшей мере один параметр может быть получен из тестового поля с реагентом, такой как по меньшей мере один параметр формирования цвета. При этом может быть использован усредненный параметр, усредненный по всему тестовому полю с реагентом или по меньшей мере по одной области тестового поля. Для преобразования по меньшей мере одного параметра, полученного из тестового поля с реагентом, в концентрацию аналита может быть использован по меньшей мере один предварительно определенный или определяемый алгоритм преобразования. Например, для преобразования по меньшей мере одного параметра в концентрацию аналита можно использовать по меньшей мере одно предварительно определенное или определяемое соотношение, такое как по меньшей мере одна функция преобразования, например функция линейного преобразования или функция нелинейного преобразования. Дополнительно или альтернативно взаимосвязь может быть описана кривой преобразования, преобразующей по меньшей мере один параметр в концентрацию аналита, или с использованием по меньшей мере одной справочной таблицы. Помимо по меньшей мере одного параметра, полученного из формирования цвета тестового поля с реагентом, для определения концентрации аналита могут быть использованы один или несколько других параметров. Кроме того, преобразование по меньшей мере одного параметра, полученного из формирования цвета тестового поля с реагентом, в концентрацию аналита может быть одношаговым преобразованием или может быть многошаговым преобразованием.

Способ определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости может дополнительно включать:

vi) получение, используя по меньшей мере некоторые из полей эталонных цветов во втором изображении с коррекцией интенсивности, по меньшей мере одной коррекции цветов; и

vii) наложение коррекции цветов на второе изображение с коррекцией интенсивности, с получением таким образом по меньшей мере одного изображения с коррекцией интенсивности и коррекцией цветов.

В частности, шаги vi) и vii) могут быть выполнены после выполнения шага iv). Кроме того, коррекция цвета может содержать по меньшей мере одну матрицу коррекции цвета, при этом шаг vii) может включать наложение матрицы коррекции цвета на векторы цветовых координат изображения. Например, матрица коррекции цветов может подвергаться наложению на цветовые координаты второго изображения с коррекцией интенсивности. Например, коррекция цвета на шаге vii) может подвергаться наложению на второе изображение с коррекцией интенсивности или любым его частям, таким как тестовое поле и/или другие части карты эталонных цветов. Таким образом, шаги vi) и vii) могут быть конкретно выполнены после выполнения шага iv) и до выполнения шага v). Следовательно, определение концентрации аналита на шаге v) может конкретно учитывать изображение с коррекцией интенсивности и цвета.

Используемый в данном документе термин «коррекция цвета» 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 алгоритму преобразования по меньшей мере одного элемента информации о цвете в другой элемент информации о цвете. Таким образом, в частности, алгоритм может включать алгоритм, который по меньшей мере частично выполняет попытки отменить изменения по меньшей мере в одном элементе информации о цвете, внесенные оптическими и/или электронными компонентами системы, такими как камера и/или мобильное устройство. Следовательно, используемый в данном документе термин «изображение с коррекцией цвета» в целом может относиться к результату наложения коррекции цвета по меньшей мере на одно изображение, например элемент информации о цвете по меньшей мере одного изображения, в частности, в представленном случае второе изображение с коррекцией интенсивности или любые его части, такие как тестовое поле.

Как правило, способ может включать один или несколько шагов балансировки белого. В частности, балансировка белого может быть выполнена для одного или нескольких из первого изображения с коррекцией интенсивности, полученного на шаге ii), второго изображения с коррекцией интенсивности, полученного на шаге iv), или изображения с коррекцией интенсивности и цвета, полученного на необязательном шаге vii). В частности, балансировка белого может выполняться на линеаризованном изображении. Более конкретно, балансировка белого может быть выполнена на шаге iv) и/или в комбинации или по меньшей мере частично одновременно с шагом iv) способа, например, на изображении с коррекцией второй интенсивности. В частности, балансировка белого может быть выполнена в первом изображении с коррекцией интенсивности, полученном на шаге ii). В частности, балансировка белого может быть полностью или частично интегрирована в шаг iv), и/или локальная коррекция карты тонов может подразумевать по меньшей мере одну балансировку белого. Дополнительно или альтернативно балансировка белого может быть реализована полностью или частично как шаг, отделенный от локальной коррекции карты тонов, например, путем реализации по меньшей мере одного отдельного шага балансировки белого, например, как отдельные шаги балансировки белого или шаги коррекции для цветовых каналов, приводящие к балансировке белого. В частности, второе изображение с коррекцией интенсивности может представлять собой сбалансированное по белому второе изображение с коррекцией интенсивности или может быть замещено сбалансированным по белому вторым изображением с коррекцией интенсивности.

Может быть выполнен один или несколько шагов балансировки белого. Балансировка белого может представлять собой или может включать по меньшей мере одну глобальную балансировку белого, равномерно накладываемую на изображение в целом. Дополнительно или альтернативно, однако, как будет более подробно описано ниже, балансировка белого также может представлять собой или может включать по меньшей мере одну локальную балансировку белого, учитывающую неоднородности в пределах изображения, такие как неоднородности цвета, создаваемые неоднородным освещением карты эталонных цветов и/или оптической тест-полоски, например, неоднородности, создаваемые фоновым освещением.

Способ может дополнительно включать перед шагом vi) локальную балансировку белого по меньшей мере некоторых из полей эталонных цветов и тестового поля, в частности, всех полей эталонных цветов.

Следовательно, термин «балансировка белого», часто также называемый «балансировкой цвета», «балансировкой серого», «балансировкой нейтрального» при использовании в настоящем документе, является широким термином и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, без ограничений, к регулировке интенсивности цветов при обработке изображения, таких как основные цвета, такие как красный, зеленый и синий. Балансировка белого, как более подробно описано ниже, может изменить общую смесь цветов или скорректировать вес основных цветов в изображении и может использоваться для коррекции цвета. Для балансировки белого, как будет более подробно описано ниже, данные изображения могут быть преобразованы из полученных значений в новые значения, которые подходят для цветопередачи или отображения. Операции балансировки белого, в частности, могут воздействовать непосредственно на цветовые координаты, такие как значения пикселей R, G и В, например, путем наложения корректировок, т.е. коэффициентов коррекции, на цветовые координаты или значения R, G, В. Балансировка белого обычно может включать регулировку интенсивностей измеренных цветовых координат. Балансировка белого может включать по меньшей мере одно преобразование измеренных цветовых координат, например, по меньшей мере одну матрицу преобразования и/или по меньшей мере один коэффициент преобразования. Балансировка белого может преобразовывать измеренные цветовые координаты в сбалансированные по белому цветовые координаты, таким образом, что сбалансированные по белому цветовые координаты нейтрального цвета, например, серого цвета и/или белого цвета, являются нейтральными в сбалансированном по белому изображении. Балансировка белого может скорректировать измеренные координаты цвета для неоднородных условий освещения, вызванных разными источниками света, имеющими разные цвета света, например, когда окружающий свет мешает источнику света мобильного устройства. Балансировка белого может представлять собой, в частности, локальную балансировку белого. Локальная балансировка белого может учитывать локальные вариации интенсивности измеренного изображения, в частности локальные вариации интенсивности полей эталонных цветов или тестового поля, соответственно.

Термин «локальный» в контексте термина «локальная балансировка белого», в частности, может относиться к тому факту, что балансировка белого может выполняться в зависимости от местоположения на изображении. Таким образом, в частности, в изображении могут быть по меньшей мере два разных положения, например, по меньшей мере два разных положения пикселя, для которых балансировка белого выполняется по-разному, например, путем наложения первой коррекции баланса белого по меньшей мере для одной из цветовых координаты в первом положении и второй коррекции баланса белого по меньшей мере для одной из цветовых координат во втором положении, причем вторая коррекция баланса белого отличается от первой коррекции баланса белого. Термин «положение» или «местоположение», используемый в данном документе, может также относиться к положению группы, такой как группа, содержащая поле эталонного цвета и соответствующие локально соотнесенные поля эталонного серого, при этом группа может рассматриваться при балансировке белого как имеющая общее положение на изображении. Аналогичным образом, тестовое поле и поля эталонного серого, локально соотнесенные с тестовым полем, могут рассматриваться как группа, имеющая одно положение группы.

Локальная балансировка белого может включать для полей эталонных цветов и по меньшей мере одного тестового поля, подлежащего балансировке белого, использование полей эталонного серого, локально соотнесенных с соответствующими полями эталонных цветов или тестового поля, соответственно. В частности, локальная балансировка белого может включать использование измеренных цветовых координат полей эталонного серого, локально соотнесенных с соответствующими полями эталонных цветов или тестовым полем, соответственно. Как будет более подробно описано ниже, поля эталонного серого, локально соотнесенные с соответствующими полями эталонных цветов или тестовым полем, соответственно, могут содержать множество избыточных полей эталонного серого, имеющих по меньшей мере три различных уровня серого. Локальная балансировка белого может учитывать среднее значение измеренных цветовых координат для избыточных полей эталонного серого. Измеренные цветовые координаты избыточных полей эталонного серого, имеющих одинаковый уровень серого, могут быть усреднены в каждом из цветов R, G, В. Среднее значение измеренных цветовых координат для избыточных полей эталонного серого может использоваться для локальной балансировки белого для получения локальных коррекций.

Избыточные поля эталонного серого, локально соотнесенные с соответствующим полем эталонных цветов или тестовым полем, соответственно, могут окружать поле эталонных цветов или тестовое поле, соответственно, симметричным образом. Путем усреднения по избыточным полям эталонного серого может быть получена виртуальная измеренная интенсивность цветовых координат в положении и/или в центре соответствующего поля эталонных цветов или тестового поля, соответственно. Виртуально измеренная интенсивность цветовых координат может использоваться для локальной балансировки белого для получения локальных коррекций.

Локальная балансировка белого может включать для полей эталонных цветов или тестового поля, соответственно, подлежащих балансировке белого, получение локальных коррекций, в частности, локальных коэффициентов коррекции, для соответствующих полей эталонных цветов или тестового поля, соответственно, путем сравнения измеренных цветовых координат полей эталонного серого с известными цветовыми координатами полей эталонного серого. В частности, путем сравнения измеренных цветовых координат полей эталонного серого с известными цветовыми координатами полей эталонного серого можно определить по меньшей мере один локальный коэффициент коррекции. По меньшей мере один локальный коэффициент коррекции может описывать соотношение между измеренными цветовыми координатами и соответствующими известными цветовыми координатами полей эталонного серого. Локальный коэффициент коррекции, в частности, может быть специфическим для цвета коэффициентом коррекции. Например, может быть определен локальный коэффициент коррекции для каждого из цветов R, G, В, в частности, независимо.

Локальная балансировка белого может дополнительно включать наложение соответствующих локальных коррекций на измеренные цветовые координаты соответствующих полей эталонных цветов или тестового поля, соответственно. Например, локальные коэффициенты коррекции, конкретно по одному для каждого из цветов R, G, В, могут накладываться на соответствующие измеренные цветовые координаты соответствующих полей эталонных цветов или тестового поля, соответственно.

Для выполнения шага vi) второе изображение с коррекцией интенсивности может быть замещено локально сбалансированным по белому вторым изображением с коррекцией интенсивности. Цветовая коррекция на шаге vi) может быть получена из локально сбалансированного по белому второго изображения с коррекцией интенсивности. Цветовая коррекция может быть наложена на шаге vii) на локально сбалансированное по белому второе изображению с коррекцией по интенсивности, с получением таким образом изображения с коррекцией интенсивности, с коррекцией цвета и балансом белого. Определение концентрации аналита на шаге v) может конкретно учитывать изображение с коррекцией по интенсивности, с коррекцией по цвету и балансом белого.

На шаге vi) коррекция цвета может быть получена путем использования выбора полей эталонных цветов. Выбор полей эталонных цветов может быть основан по меньшей мере на одном из:

- выбора полей эталонных цветов в предварительно определенном подпространстве цветового пространства;

- динамического выбора полей эталонных цветов в окружении цвета тестового поля в цветовом пространстве;

- взвешивания полей эталонных цветов иным образом, в частности, придавая полям эталонных цветов, имеющим цвет, близкий к цвету тестового поля, более высокий вес, чем полям эталонных цветов, которые находятся дальше от цвета тестового поля в цветовом пространстве;

- выбора полей эталонных цветов в соответствии с точностью коррекции цвета, в частности точностью, определяемой перекрестной проверкой полей эталонных цветов;

- выбора одного набора полей эталонных цветов из по меньшей мере двух избыточных наборов полей эталонных цветов в соответствии с точностью коррекции цвета, в частности, путем исключения избыточного набора полей эталонных цветов, имеющего низкую точность коррекции цвета.

Как указано выше, способ включает на шаге ii) наложение коррекции карты среднего тона на основе пикселей на изображение, полученное на шаге i). Коррекция карты средних тонов на основе пикселей может включать по меньшей мере одно из: коррекции карты средних тонов, полученной путем объединения множества коррекций карты тонов для различных типов мобильных устройств; инверсии стандартной гамма-коррекции. В частности, коррекция карты средних тонов может быть получена путем усреднения множества коррекций карты тонов для различных типов мобильных устройств.

Способ может дополнительно включать выбор по меньшей мере одной области интереса с по меньшей мере одного изображения, полученного на шаге i), при этом шаг ii) может выполняться на основании области интереса. Используемый в данном документе термин «область интереса» 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 ограничений, к части изображения, которая используется для дальнейшей обработки. Этот выбор области интереса по меньшей мере с одного изображения может происходить вручную или, в частности, автоматически, например, путем автоматического обнаружения на изображении области интереса. Для обнаружения, в частности автоматического обнаружения, может использоваться программное обеспечение для распознавания изображений, такое как программное обеспечение для распознавания изображений, обнаруживающее определенные формы, и/или другое программное обеспечение для распознавания изображений, такое как искусственный интеллект. Область интереса может конкретно включать по меньшей мере часть тестового поля с реагентом и по меньшей мере часть карты эталонных цветов. В частности, область интереса может быть определена по меньшей мере одним из: по меньшей мере одного маркера положения, видимого на изображении, в частности, по меньшей мере одного маркера кода ArUco; распознавания изображения для обнаружения по меньшей мере одного признака в изображении, в частности, распознавания изображения для обнаружения области карты эталонных цветов, содержащей поля эталонного серого и поля эталонных цветов.

Кроме того, способ может включать, в частности, перед выполнением шага iv), выполнение по меньшей мере одной статистической модификации первого изображения с коррекцией интенсивности, при этом шаг iv) может выполняться на основе статистически модифицированного первого изображения с коррекцией интенсивности. Используемый в данном документ термин «статистическая модификация» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, без ограничений, к операции применения по меньшей мере одного статистического алгоритма к набору данных, например к данным изображения. Статистический алгоритм может, например, содержать по меньшей мере один алгоритм, выбранный из группы, состоящей из: гистограммного анализа данных и усреднения данных, фильтрации данных. Например, статистическая модификация может включать создание гистограмм для полей эталонного серого, полей эталонных цветов и тестового поля, видимых на первом изображении с коррекцией интенсивности. Кроме того, статистическая модификация может включать оценку созданной гистограммы по меньшей мере одним из следующих способов: исключение выбросов, в частности выбросов, лежащих на периферии гистограммы; фильтрация значений цвета, таких как значения цвета выше и/или ниже определенного порога; проверка правдоподобия гистограммы; подвергание гистограммы отказоустойчивому алгоритму; вычисление свойства гистограммы, такого как среднее значение, отклонение, в частности, стандартное отклонение и т.п.

В частности, для полей эталонного серого, полей эталонных цветов и тестового поля, видимых на первом изображении с коррекцией интенсивности, информация об изображении на основе пикселей может быть замещена репрезентативной информацией, в частности усредненной информацией, для полей эталонного серого, полей эталонных цветов и тестового поля, соответственно.

Как указано выше, способ включает на шаге iv) наложение локальной коррекции карты тонов на первое изображение с коррекцией интенсивности. Например, локальная коррекция карты тонов может быть индивидуальной коррекцией карты тонов, специфичной для мобильного устройства. Таким образом, локальная коррекция карты тонов может быть определена для отдельных мобильных устройств или для групп отдельных мобильных устройств, тем самым учитывая специфические свойства мобильных устройств, такие как индивидуальные характеристики преобразования изображения мобильных устройств. Частью способа может быть определение локальной коррекции карты тонов. Следовательно, определение индивидуальной коррекции карты тонов, специфичной для мобильного устройства, может быть выполнено для конкретного мобильного устройства, используемого в настоящее время для способа.

Как указано выше, карта эталонных цветов может содержать поля эталонного серого, локально соотнесенные с тестовым полем. Поля эталонного серого, локально соотнесенные с тестовым полем, могут окружать тестовое поле. Таким образом, поля эталонного серого, локально соотнесенные с тестовым полем, и тестовое поле могут образовывать группу тестовых полей. Группа тестовых полей может содержать множество избыточных полей эталонного серого, имеющих по меньшей мере три разных уровня серого, при этом для каждого уровня серого могут быть предусмотрены по меньшей мере два избыточных поля эталонного серого. Например, множество избыточных полей эталонного серого может содержать по меньшей мере три разных поля эталонного серого, имеющих разные уровни серого. В качестве альтернативы и/или дополнительно избыточные поля эталонного серого могут содержать по меньшей мере одно поле эталонного серого, имеющее градиент уровней серого, или различные участки по меньшей мере с тремя различными уровнями серого. В частности, избыточные поля эталонного серого могут располагаться вокруг тестового поля симметричным образом, более конкретно, вращательно-симметричным и/или зеркально-симметричным образом. Например, на шаге iii) информация о локальной яркости для тестового поля может быть определена путем усреднения по избыточным полям эталонного серого, имеющим одинаковый уровень серого. В частности, информация о локальной яркости может быть определена путем усреднения по избыточным полям эталонного серого относительно расстояния от поля эталонного серого до тестового поля. Например, усреднение может включать взвешивание значений цвета избыточных полей эталонного серого с их обратным квадратичным расстоянием до тестового поля. Альтернативно или дополнительно усреднение может включать усреднение каждого из значений цвета RGB по отдельности.

Кроме того, группа тестовых полей может совместно использовать по меньшей мере некоторые поля эталонного серого по меньшей мере с одной соседней локальной группой полей эталонных цветов. Таким образом, поля эталонного серого, соотнесенные с группой тестовых полей, также могут быть соотнесены по меньшей мере с одной соседней локальной группой полей эталонных цветов.

Как дополнительно указано выше, карта эталонных цветов может содержать поля эталонного серого, локально соотнесенные с полями эталонных цветов. Поля эталонного серого, локально соотнесенные с полями эталонных цветов, могут окружать соответствующие поля эталонных цветов. Таким образом, поля эталонного серого, локально соотнесенные с одним из полей эталонных цветов, и соответствующее поле эталонных цветов могут образовывать локальную группу полей эталонных цветов. Каждая локальная группа полей эталонных цветов может содержать множество избыточных полей эталонного серого, имеющих по меньшей мере три разных уровня серого, при этом для каждого уровня серого могут быть предусмотрены по меньшей мере два избыточных поля эталонного серого. В частности, избыточные поля эталонного серого могут располагаться вокруг поля эталонных цветов соответствующей локальной группы полей эталонных цветов симметричным образом, более конкретно, вращательно-симметричным и/или зеркально-симметричным образом. В качестве примера, на шаге iii) информация о локальной яркости для соответствующей локальной группы полей эталонных цветов может быть определена путем усреднения по избыточным полям эталонного серого, имеющим одинаковый уровень серого. В частности, информация о локальной яркости может быть определена путем усреднения по избыточным полям эталонного серого относительно расстояния от поля эталонного серого до соответствующего поля эталонных цветов. Например, усреднение может включать взвешивание значений цвета избыточных полей эталонного серого с их обратным квадратичным расстоянием до поля эталонных цветов. Альтернативно или дополнительно усреднение может включать усреднение каждого из значений цвета RGB по отдельности.

Кроме того, по меньшей мере некоторые из полей эталонного серого могут совместно использоваться соседними локальными группами полей эталонных цветов и/или группой тестовых полей и по меньшей мере одной локальной группой полей эталонных цветов. Таким образом, поле эталонного серого, локально соотнесенное с локальной группой полей эталонных цветов, также может быть соотнесено с соседней локальной группой полей эталонных цветов и/или группой тестовых полей.

Карта эталонных цветов может дополнительно включать по меньшей мере один элемент позиционирования для позиционирования оптической тест-полоски и/или тестового поля. В частности, карта эталонных цветов может включать по меньшей мере один элемент-окно, через который видно тестовое поле, когда тест-полоска помещена за картой эталонных цветов. Например, элемент-окно может представлять собой вырезанную частью карты эталонных цветов. Элемент-окно может быть, в частности, сконфигурирован для удерживания оптической тест-полоски и, таким образом, тестового поля, состоящего из оптической тест-полоски, в определенном положении относительно карты эталонных цветов.

Как указано выше, способ включает использование мобильного устройства, имеющего по меньшей мере одну камеру, для получения по меньшей мере одного изображения. Например, получение по меньшей мере одного изображения на шаге i) может быть инициировано автоматически мобильным устройством, в частности, когда мобильное устройство может распознать по меньшей мере одно из карты эталонных цветов, тестового поля и оптической тест-полоски. Таким образом, мобильное устройство может быть сконфигурировано для автоматического распознавания по меньшей мере одного из карты эталонных цветов, тестового поля и оптической тест-полоски в поле зрения, как более подробно описано выше.

Способ может дополнительно включать подсказку пользователю поместить карту эталонных цветов и по меньшей мере одно из оптической тест-полоски и тестового поля в поле зрения камеры. В частности, способ может включать подсказку пользователю путем отображения сообщения на дисплее мобильного устройства. Дополнительно или альтернативно подсказка может содержать отображение одного или нескольких наложенных кадров эталонной карты, изображения, пиктограммы и/или анимации на дисплее мобильного устройства.

Способ может включать, в частности, после шага i) выполнение проверки достоверности по меньшей мере одного из поля эталонных цветов, поля эталонного серого и тестового поля с реагентом. Используемый в данном документ термин «проверка достоверности» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, без ограничений, к процессу качественной или количественной оценки пригодности данных изображения поля карты эталонных цветов, в частности, по меньшей мере, одного из поля эталонных цветов и поля эталонного серого, и/или тестового поля с реагентом оптической тест-полоски для применения в способе согласно настоящему изобретению. Проверка достоверности может включать оценку изображения карты эталонных цветов и тестового поля с реагентом, полученного на шаге i). В частности, проверка достоверности может включать оценку того, не нарушено ли изображение карты эталонных цветов и тестового поля хотя бы частично спекулярными отражениями, вызывающими перенасыщенные и/или переэкспонированные области на изображении. Проверка достоверности может быть выполнена, в частности, в отношении полей эталонных цветов и полей эталонного серого, более конкретно в отношении каждого из полей эталонных цветов и полей эталонного серого, содержащихся в карте эталонных цветов, и/или в отношении тестовых полей с реагентами, более конкретно в отношении каждого из тестовых полей с реагентом, входящих в состав оптической тест-полоски.

Проверка достоверности может включать определение по меньшей мере одного значения цвета, в частности значений цвета R, G, В для каждого пикселя, для поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестового поля по меньшей мере из одного изображения, полученного на шаге i). Проверка достоверности может включать определение на основании по меньшей мере одного значения цвета, выполняется ли по меньшей мере один критерий достоверности в отношении поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестового поля. Используемый в данном документ термин «критерий достоверности» является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, без ограничений, к элементу информации, определяющему и/или количественно определяющему достоверность поля эталонных цветов, поля эталонного серого или тестового поля. Таким образом, например, если значение цвета для поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестового поля имеет по меньшей мере одно предварительно определенное значение или находится в пределах по меньшей мере одного предварительно определенного диапазона значений, критерий достоверности может выполняться, тогда как, если значение цвета для поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестового поля не имеет, по меньшей мере, одного предварительно определенного значения или не находится в пределах, по меньшей мере, одного предварительно определенного диапазона значений, критерий достоверности может не выполняться. Критерий достоверности может указывать на достоверность поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестового поля, например, путем использования одного или нескольких числовых значений и/или использования одного или нескольких логических значений и/или одного или нескольких цифровых значений, таких как «выполнено» и «не выполнено» и т.п.Например, в случае, если значение цвета для поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестового поля выше или ниже предварительно определенного порогового значения, критерий достоверности может быть установлен на конкретное значение. Например, можно использовать одно или несколько пороговых значений, при этом в случае, если значение цвета для поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестового поля выше порогового значения, критерий достоверности может быть установлен на «не выполнено», в противном случае «выполнено» или наоборот. Одно или несколько пороговых значений для поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестового поля могут варьироваться соответственно.

Критерий достоверности может быть по меньшей мере одним из прямого критерия достоверности и косвенного критерия достоверности. Прямой критерий достоверности может относиться к прямому измерению в отношении соответствующего поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестового поля. В качестве альтернативы или дополнительно критерий достоверности может включать косвенный критерий достоверности, оценивающий поля эталонного серого, окружающие по меньшей мере одно из поля эталонных цветов и тестового поля, тем самым описывая достоверность окруженного поля эталонных цветов и/или тестового поля.

Например, прямой критерий достоверности может включать верхний порог, при этом поле эталонных цветов, поле эталонного серого и/или тестовое поле классифицируются как «перенасыщенные», если по меньшей мере одно из его значений цвета превышает верхний порог. Критерию достоверности может быть присвоено значение «не выполнено», если поле эталонных цветов, поле эталонного серого и/или тестовое поле классифицируются как «перенасыщенные». Верхний порог может быть 253, конкретно 254, точнее 255. В качестве другого примера прямой критерий достоверности может включать средний порог, при этом поле эталонного серого классифицируется как «переэкспонированное», если среднее значение значений цвета поля эталонного серого выше среднего порога. Критерий достоверности поля эталонного серого может быть установлен как «не выполнено», если поле эталонного серого классифицируется как «переэкспонированное». Средний порог может зависеть от уровня серого поля эталонного серого. В частности, средний порог может составлять в диапазоне от 200 до 255, в частности, в диапазоне от 240 до 250, более конкретно, 245, для светло-серых эталонных полей и/или для средне-серых эталонных полей. Дополнительно или альтернативно, средний порог может составлять в диапазоне от 150 до 200, в частности, в диапазоне от 165 до 175, более конкретно, 170, для средне-серых эталонных полей и/или для темно-серых эталонных полей. Дополнительно или альтернативно, средний порог может составлять в диапазоне от 50 до 100, в частности, в диапазоне от 80 до 90, более конкретно, 85, для темно-серых эталонных полей. В качестве другого примера прямой критерий достоверности может включать коэффициент вариации, при этом поле эталонных цветов, поле эталонного серого и/или тестовое поле классифицируются как «неоднородные», если коэффициент вариации превышает пороговое значение 0,1, в частности 0,2, более конкретно 0,3. Критерию достоверности может быть присвоено значение «не выполнено», если поле эталонных цветов, поле эталонного серого и/или тестовое поле классифицируются как «неоднородные». Коэффициент вариации может быть определен отношением стандартного отклонения значений цвета множества пикселей в изображении, описывающем поле эталонных цветов, поле эталонного серого и/или тестовое поле, соответственно, и среднего значения для значений этих цветов.

Например, косвенный критерий достоверности может включать порог относительной интенсивности. Порог относительной интенсивности может применяться к полям эталонного серого, локально соотнесенным с полем эталонных цветов и/или тестовым полем. В случае, если относительная разница в уровнях серого между полями эталонного серого, имеющими одинаковые известные уровни серого, превышает порог относительной интенсивности 40%, в частности 50%, критерий достоверности окруженного поля эталонных цветов и/или тестового поля может быть установлен на «не выполнено». В качестве другого примера косвенный критерий достоверности может включать соотношение между полями эталонного серого темно-серого уровня и полями эталонного серого средне-серого уровня. В случае, если соотношение уровня серого полей эталонного серого темно-серого уровня и уровня серого поля эталонного серого средне-серого уровня находится в интервале от 0 до 0,8, в частности, в интервале от 0,1 до 0,7, более конкретно, в интервале от 0,2 до 0,6 критерий достоверности окруженного поля эталонных цветов и/или тестового поля может быть установлен на «выполнено». В качестве другого примера косвенный критерий достоверности может включать соотношение между полями эталонного серого средне-серого уровня и полями эталонного серого светло-серого уровня. В случае, если соотношение уровня серого полей эталонного серого средне-серого уровня и уровня серого поля эталонного серого светло-серого уровня находится в интервале от 0 до 0,9, в частности, в интервале от 0,1 до 0,8, более конкретно, в интервале от 0,2 до 0,75 критерий достоверности окруженного поля эталонных цветов и/или тестового поля может быть установлен на «выполнено».

Кроме того, если критерий достоверности выполнен, поле эталонных цветов, поле эталонного серого и/или тестовое поле могут быть помечены как достоверные. Однако, если критерий достоверности не выполнен, поле эталонных цветов, поле эталонного серого и/или тестовое поле могут быть помечены как недостоверные. Поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестовые поля, помеченные как достоверные, могут быть подвергнуты шагу ii) способа. Другими словами, поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестовые поля, помеченные как недостоверные, могут быть исключены из дальнейшей обработки. В случае, если определенное количество полей эталонных цветов, полей эталонного серого и/или тестовых полей, например 2 или более, 5 или более или 10 или более, например, от 2 до 20 или от 2 до 10, в частности, определенное количество полей эталонных цветов, например 1 или более, 2 или более, 3 или более, 4 или более или 5 или более, конкретно 2 или более, или 3 или более, и/или относительное количество по меньшей мере 10%, 15%, 20%, 25% или 30%, в частности, по меньшей мере, 20% или, по меньшей мере, 25%, полей эталонных цветов, полей эталонного серого и/или тестовых полей, в частности, полей эталонных цветов, отмечены как недостоверные, способ может включать повторение шага i), например, путем автоматического получения изображения камерой и/или путем подсказки пользователю получить изображение. В противном случае способ может перейти к шагу ii).

В еще одном аспекте изобретения раскрыто мобильное устройство, имеющее по меньшей мере одну камеру, и мобильное устройство сконфигурировано для выполнения способа в соответствии с настоящим изобретением, например, в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых выше, и/или в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых более подробно ниже. Более конкретно, мобильное устройство может содержать по меньшей мере один процессор.

Термин «процессор», используемый в данном документе, является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. В частности, термин может относиться без ограничения к произвольным логическим схемам, выполненным с возможностью осуществления базовых операций компьютера или системы, и/или, как правило, к устройству, которое выполнено с возможностью осуществления расчетов или логических операций. В частности, процессор может быть выполнен с возможностью обработки базовых инструкций, которые управляют компьютером или системой. Например, процессор может содержать по меньшей мере одно арифметико-логическое устройство (ALU), по меньшей мере одно устройство для выполнения операций с плавающей запятой (FPU), такое как сопроцессор или математический сопроцессор, множество регистров, в частности, регистров, выполненных с возможностью предоставления операндов к ALU и сохранения результатов операций, и память, например, кэш-память L1 и L2. В частности, процессор может представлять собой многоядерный процессор. В частности, процессор может представлять собой или может содержать центральное процессорное устройство (ЦПУ). Дополнительно или альтернативно, процессор может представлять собой или может содержать микропроцессор, таким образом, в частности, элементы процессора могут содержаться в одной отдельной интегральной схеме (ИС). Дополнительно или альтернативно, процессор может представлять собой или может содержать одну или более интегральных схем специального назначения (ASIC) и/или одну или более программируемых пользователем вентильных матриц (ППВМ) или т.п.

В частности, процессор может быть сконфигурирован, например, с помощью программного обеспечения, для выполнения и/или поддержки шагов способа определения концентрации аналита в образце физиологической жидкости. В частности, процессор может быть сконфигурирован для поддержки получения по меньшей мере одного изображения по меньшей мере одной части оптической тест-полоски, имеющей тестовое поле, и по меньшей мере одной части карты эталонных цветов с помощью камеры. Процессор может быть дополнительно сконфигурирован для определения по меньшей мере одного значения концентрации аналита из реакции формирования цвета тестового поля, например, путем оценки изображения, получения по меньшей мере одного параметра формирования цвета с изображения и путем преобразования по меньшей мере одного параметра в по меньшей мере одно значение концентрации аналита. Процессор, в частности, может быть дополнительно сконфигурирован для поддержки одного или нескольких или всех шагов i), ii), iii), iv) и v) способа, например, для наложения по меньшей мере одной предварительно определенной коррекции карты средних тонов на основе пикселей на полученное изображение, например, для получения информации о локальной яркости и для наложения по меньшей мере одной локальной коррекции карты тонов. Процессор может быть дополнительно сконфигурирован для выполнения и/или поддержки шагов способа vi) и vii), например, путем получения по меньшей мере одной коррекции цвета и наложения коррекции цвета на изображение с коррекцией интенсивности.

Процессор может быть дополнительно сконфигурирован для поддержки нанесения образца на оптическую тест-полоску, например, путем обеспечения инструкций пользователю, например, в визуальном формате и прочее или в звуковом формате. Процессор может быть дополнительно сконфигурирован для поддержки получения по меньшей мере одного изображения, например, путем автоматического обнаружения оптической тест-полоски, карты эталонных цветов и тестового поля или его части в поле зрения и/или путем подсказки пользователю получить изображение.

Кроме того, мобильное устройство может содержать по меньшей мере один источник света, при этом мобильное устройство может быть сконфигурировано для освещения карты эталонных цветов и тестового поля во время получения изображения на шаге i). Например, второе изображение с коррекцией интенсивности представляет собой изображение с коррекцией на неоднородность освещения с помощью источника света.

Термин «источник света», используемый в данном документе, является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, без ограничения, к произвольному устройству, сконфигурированному для излучения света, такого как одно или более из света в видимом спектральном диапазоне, света в инфракрасном спектральном диапазоне или света в ультрафиолетовом спектральном диапазоне. В частности, источник света может быть сконфигурирован для излучения света в видимом диапазоне, например, света с длиной волны от 380 нм до 760 нм. Более конкретно, источник света может быть сконфигурирован для одновременного излучения света с различной длиной волны, так что источник света может быть сконфигурирован для излучения белого света. Например, источник света может представлять собой или может содержать по меньшей мере один светоизлучающий диод. Однако практически возможно также применять и другие варианты.

В дополнительном аспекте изобретения раскрыт набор для определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости. Набор содержит по меньшей мере одну оптическую тест-полоску, имеющую по меньшей мере одно тестовое поле с реагентом и дополнительно по меньшей мере одну карту эталонных цветов, причем карта эталонных цветов содержит множество различных полей эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем, и при этом карта эталонных цветов содержит множество различных полей эталонных цветов, имеющих известные значения эталонных цветов, и множество различных полей эталонного серого, локально соотнесенных с полями эталонных цветов.

Термин «набор», используемый в данном документе, является широким термином, и его обычное и традиционное понимание должно быть понятно специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным пониманием. Термин, в частности, может относиться, без ограничений, к комбинации по меньшей мере двух элементов, которые могут, например, поставляться совместно в упаковке, которые могут взаимодействовать друг с другом для выполнения по меньшей мере одной общей цели.

В еще одном аспекте изобретения раскрыта компьютерная программа, причем компьютерная программа содержит инструкции, которые при выполнении мобильным устройством, имеющим камеру, в частности, мобильным устройством в соответствии с настоящим изобретением, например, в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых выше, и/или в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых более подробно ниже, и/или с помощью мобильного устройства из набора в соответствии с настоящим изобретением, например, в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых выше, и/или в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых более подробно ниже, обуславливают выполнение мобильным устройством способа в соответствии с настоящим изобретением, например, в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых выше, и/или в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых далее подробно ниже.

В еще одном аспекте изобретения раскрыт машиночитаемый носитель для хранения данных, причем машиночитаемый носитель для хранения данных содержит инструкции, которые при выполнении мобильным устройством, имеющим камеру, в частности, мобильным устройством в соответствии с настоящим изобретением, например, в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых выше, и/или в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых более подробно ниже, и/или с помощью мобильного устройства из комплекта в соответствии с настоящим изобретением, например, в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых выше, и/или в соответствии с любой из вариантов осуществления, раскрытых более подробно ниже, обеспечивают выполнение мобильным устройством способа в соответствии с настоящим изобретением, например, в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых выше, и/или в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых далее подробно ниже.

Используемый в данном документе термин «машиночитаемый носитель для хранения данных», в частности, может относиться к средствам, предназначенным для долговременного хранения данных, например, аппаратному носителю для хранения данных, содержащему сохраненные на нем выполняемые компьютером инструкции. Машиночитаемый носитель данных или носитель для хранения данных, в частности, может представлять собой носитель для хранения данных, например, запоминающее устройство с произвольным доступом (ЗУПД) и/или постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), или может содержать его.

Компьютерная программа также может быть реализована как компьютерный программный продукт. Используемый в данном документе термин «компьютерный программный продукт» может относиться к программе как к рыночному продукту. Данный продукт, как правило, может существовать в произвольном формате, например, в бумажном формате или на машиночитаемом носителе данных и/или на машиночитаемом носителе для хранения данных. В частности, компьютерный программный продукт можно передавать по сети передачи данных.

Способы и устройства согласно настоящему изобретению обеспечивают большое количество преимуществ по сравнению с аналогичными способами и устройствами, известными в данной области техники. В частности, способ и устройства, описанные в данном документе, могут быть особенно выгодными благодаря их высокой гибкости и удобству использования. Например, способ и устройства могут обеспечивать коррекцию яркости с учетом как независимых от смартфона, так и специфичных для устройства аспектов. Таким образом, способ определения концентрации аналита в образце физиологической жидкости может быть использован для самых разных моделей мобильных устройств. Кроме того, коррекция яркости, особенно с учетом особенностей устройства, а также локальных изменений, может обеспечить надежную последующую коррекцию цвета.

Кроме того, настоящий способ и устройства, т.е. путем использования карты эталонных цветов и коррекции цвета, может повысить точность аналитического измерения. В частности, использование карты эталонных цветов в соответствии с настоящим изобретением может обеспечить коррекцию цвета реакции формирования цвета тестового поля и, таким образом, может уменьшить воздействие различных влияющих факторов, таких как неоднородные условия освещения, на аналитическое измерение. Таким образом, способ и устройства согласно настоящему изобретению могут повысить безопасность измерения по сравнению с известными способами и устройствами.

Способ, в частности, может улучшить существующие способы определения концентрации аналита на основе формирования цвета тестовых полей с реагентом и карт эталонных цветов путем наложения, во-первых, коррекции интенсивности с двойной коррекцией, а затем путем наложения коррекции цвета.

Таким образом, для точного определения цвета данной части изображения, во-первых, интенсивность, также называемая яркостью, этой части изображения может быть скорректирована относительно общего стандарта. Яркость определенной области зарегистрированного изображения может определяться не только цветом и яркостью самого регистрируемого объекта, например, оптической тест-полоски или поля эталонных цветов на эталонной карте, но и многими другими факторами, такими как как яркость источника света, скорость затвора и размер диафрагмы, чувствительность датчиков, коэффициенты усиления датчика и любые шаги цифровой постобработки. Наблюдаемая яркость регистрируемого изображения, которая может зависеть от всех этих факторов, также может называться «кажущейся яркостью». Яркость различных полей карты эталонных цветов может быть известна, например, путем измерения яркости в стандартных условиях, т.е. с помощью фотоспектрометра. Эту яркость также можно назвать «яркостью объекта» или «эталонной яркостью».

Цель коррекции яркости может состоять в том, чтобы вывести истинную яркость объекта из кажущейся яркости, зарегистрированной на изображении. Кажущаяся яркость может изменяться в пространстве, в основном из-за неоднородных условий освещения. Таким образом, коррекция яркости обычно не может выполняться для изображения в целом, а должна рассчитываться локально.

Реакция значений цветов, таких как значения RGB, в изображении, зарегистрированном с помощью камеры мобильного устройства, например камеры смартфона, на изменения интенсивности освещения на датчике камеры обычно определяется нелинейной кривой тонового отображения. Эта кривая тонового отображения обычно зависит от устройства, а также может варьироваться в зависимости от регистрируемого вида. Обычно его необходимо определять для каждого регистрируемого изображения отдельно.

В способе согласно настоящему изобретению кажущаяся яркость изображения в области эталонной карты может быть измерена с использованием полей эталонного серого, также называемых пятнами серого цвета, имеющих разные значения серого, которые могут быть распределены по карте эталонных цветов. Каждое поле эталонных цветов может быть окружено множеством полей эталонного серого, например двенадцатью полями серого, например, четыре поля эталонного серого светло-серого цвета, четыре поля эталонного серого средне-серого цвета и четыре поля эталонного серого светло-серого цвета. Аналогично, по меньшей мере с одним тестовым полем может быть локально соотнесено множество полей эталонного серого. Таким образом, например, положение карты эталонных цветов, в которой видно тестовое поле, может быть окружено множеством полей эталонного серого, таких как восемнадцать полей эталонного серого, например шесть полей эталонного серого для каждого оттенка серого. Три различных значения уровня серого или оттенки серого, такие как 20%, 40% и 60%, могут использоваться для учета нелинейных кривых тонового отображения, используемых различными типами мобильных устройств, например, различными моделями смартфонов.

Для коррекции интенсивности, в частности коррекции интенсивности с использованием, по меньшей мере, одной локальной коррекции карты тонов, значения могут быть получены из полей эталонного серого при стандартных условиях. Таким образом, например, эталонные значения RGB трех полей серого в стандартных условиях могут быть измерены с высокой точностью, например, с использованием фотоспектрометра, например, фотоспектрометра X-Rite Exact, например, доступного от X-Rite GmbH, 82152 Planegg-Martinsried, Германия, или фотоспектрометра другого типа. Эти значения могут использоваться в качестве общего эталона для коррекции яркости полей эталонных цветов и тестового поля.

Кажущаяся локальная яркость изображения в регистрируемом изображении может быть определена для всех местоположений поля эталонных цветов и для всех местоположений тестового поля, а также для всех трех полей эталонного серого, например путем вычисления средних измеренных значений RGB ближайших полей эталонного серого соответствующих оттенков серого. Для полей эталонных цветов в приведенном выше примере этот расчет может включать четыре поля эталонного серого для каждого оттенка серого, тогда как для тестового поля может быть включено шесть полей для каждого оттенка серого. При вычислении среднего значения отдельные поля эталонного серого могут быть взвешены с их обратным квадратичным расстоянием, например, от центра к центру, до соответствующего поля эталонных цветов или тестового поля. Значения могут быть рассчитаны отдельно для каждого цветового канала, например, для каналов R, G и В отдельно.

В результате процедура может дать аппроксимацию видимых значений RGB трех значений эталонного серого в регистрируемом изображении в центральных местоположениях всех полей эталонных цветов и тестовых полей. Эти значения можно использовать для расчета приблизительных кривых тонового отображения для этих местоположений, как более подробно описано ниже.

Дополнительные подробности могут относиться к тоновому отображению, в частности, к нелинейному тоновому отображению. Таким образом, при преобразовании связанных с пикселями значений яркости датчика получения изображения в значения яркости в файле изображения камеры мобильных устройств, такие как камеры смартфонов, обычно используют нелинейную передаточную функцию, которая сжимает динамику яркости. Причины использования такой нелинейной передаточной функции многообразны. Часто приводятся эстетические причины. Тем не менее, другие причины, такие как необходимость динамического сжатия, также важны. Как обсуждалось выше, передаточная функция, используемая мобильным устройством, обычно называется кривой тонового отображения. Она устанавливает взаимосвязь между яркостью пикселя, измеренной в линейном масштабе, и значением яркости, хранящимся в файле изображения для этого пикселя. Хорошо известной формой кривой тонового отображения, которую также можно использовать для предварительно определенной коррекции средней карты тонов на основе пикселей на шаге ii), является гамма-коррекция, определяемая цветовым пространством sRGB. Она отражает нелинейное воспроизведение яркости классических ламповых мониторов, которые, в свою очередь, ориентированы на нелинейное восприятие яркости человеческим глазом. Желательным побочным эффектом является лучшее использование динамики яркости в формате данных изображения с ограниченной динамикой, т.е. 8-битный динамический диапазон в формате изображения JPEG. Если на шаге ii) использовалась линейная кривая тонового отображения, удвоение яркости от значения яркости от 1 до 2 разрешалось бы за один шаг, а удвоение от 128 до 255 разрешалось бы за 127 шагов. Поскольку человеческий глаз воспринимает яркость по логарифмической шкале, оба удвоения представляют собой примерно одинаковое увеличение яркости. При гамма-коррекции можно использовать нелинейную кривую тонового отображения, чтобы гарантировать, что все удвоения яркости могут быть разрешены примерно с одинаковым количеством шагов. Следует, однако, отметить, что дополнительно или в качестве альтернативы для шага ii), в частности, для всех пикселей изображения, полученного на шаге i), могут использоваться другие предварительно определенные коррекции карты средних тонов на основе пикселей.

В мобильном устройстве и/или в его камере данные о яркости, поступающие от датчика изображения, обычно преобразуются с использованием нелинейной кривой тонового отображения. Однако в большинстве случаев эти кривые не соответствуют точным образом гамма-коррекции, определенной стандартом s-RGB, но их нелинейность часто выходит за пределы этой формы кривой. Причиной этого может быть лучшее субъективное впечатление от изображения. В принципе, каждый цветовой канал рассчитывается отдельно со своей кривой тонового отображения, но на практике кривые для трех цветовых каналов оказались идентичными для всех исследованных моделей смартфонов. По этой причине в дальнейшем не делается явных ссылок на отдельные цветовые каналы.

Если количественные измерения цветов и цветовой яркости должны быть выполнены с помощью камеры мобильного устройства, то нелинейная кривая тонового отображения обычно представляет проблему, поскольку линейная зависимость между яркостью пикселя, сохраненной в изображении, и измеренным значением яркости обычно требуется для целей измерения. Следовательно, яркость по линейной общей шкале, как правило, может потребоваться реконструировать, как будет описано ниже.

В контексте настоящей заявки кривые тонового отображения различных моделей смартфонов были измерены путем фотографирования высокоточного серого клина и оценки значений пикселей на изображениях. Примеры будут показаны в разделе вариантов осуществления ниже. Кривые тонового отображения оказались сильно нелинейными. Нелинейность кривых аппроксимировали эмпирической формулой f(x):

Параметры x₀, х₁, α, β и γ являются параметрами подгонки, которые настраиваются для аппроксимации кривых тонового отображения различных смартфонов. Точная форма кривой тонового отображения обычно зависит от типа мобильного устройства, например модели смартфона, и, возможно, от условий регистрации изображения.

Таким образом, на шаге ii) на изображение, полученное на шаге i), может быть наложена по меньшей мере одна предварительно определенная коррекция карты средних тонов на основе пикселей, такая как одна из описанных выше коррекций карты тонов. Предварительно определенная коррекция карты средних тонов на основе пикселей может быть определена эмпирически, например, путем измерения коррекций карты тонов множества мобильных устройств полуэмпирическим или теоретическим путем. Таким образом, исходя из предположения, что во многих коррекциях карты тонов используется хорошо известная гамма-функция, такая стандартная коррекция карты тонов может быть наложена на шаге ii). Тем не менее, как упоминалось выше, могут использоваться другие коррекции карты тонов.

Для коррекции интенсивности или яркости изображения, полученного на шаге i), в идеале на изображение должна быть наложена обратная кривая тонового отображения, которая ранее накладывалась мобильным устройством для создания изображения, для создания изображения, тем самым меняя их местами, если они были введены мобильным устройством. Таким образом, в идеале яркость изображения может быть скорректирована с помощью обратной кривой тонового отображения, которая была использована для создания изображения. Однако на практике это, как правило, неосуществимо, учитывая огромное разнообразие мобильных устройств на рынке и вытекающее из этого разнообразие кривых тонового отображения.

Таким образом, как раскрыто выше, в настоящем изобретении предлагается двухшаговая коррекция, включающая шаги коррекции ii) и iv). Таким образом, как обсуждалось выше, на шаге ii), во-первых, предусмотрено наложение по меньшей мере одной предварительно определенной коррекции карты средних тонов на основе пикселей на изображение, полученное на шаге i), с получением таким образом по меньшей мере одного первого изображения с коррекцией интенсивности. Эта предварительно определенная коррекция карты средних тонов на основе пикселей может быть, в качестве примера, коррекцией с использованием обратной величины кривой среднего тона. Как обсуждалось выше, эта кривая отображения среднего тона может быть, в качестве примера, стандартной кривой гамма-коррекции или кривой отображения среднего тона, эмпирически определенной путем анализа поведения множества мобильных устройств. Эта усредненная кривая тонового отображения, используемая на шаге ii), может быть независимой от типа мобильного устройства. Эта процедура может скорректировать большую часть нелинейности, но, как правило, не может компенсировать разницу в кривых тонового отображения, используемых в различных устройствах.

Этот первый шаг коррекции ii), как обсуждалось выше, приводит к получению по меньшей мере одного первого изображения с коррекцией интенсивности. Предлагается дополнительно скорректировать это первое изображение с коррекцией интенсивности, например, чтобы компенсировать индивидуальные различия в кривых тонового отображения, используемых в разных устройствах. Этот дополнительный шаг коррекции описан на шаге iv).

Для дополнительной коррекции по меньшей мере одного первого изображения с коррекцией интенсивности результирующее изображение или полученная из него кривая могут быть, например, аппроксимированы параболической аппроксимацией трех кажущихся значений серого поля, определенных, как описано выше, в зависимости от их эталонных значений. Таким образом, оставшаяся нелинейность этого отношения может быть аппроксимирована квадратичным членом параболы. Значения RGB полей эталонных цветов и тестовых полей могут быть приведены к общей линейной шкале путем наложения сначала обратной кривой средних тонов в качестве предварительно определенной коррекции карты средних тонов на основе пикселей и последующего наложения обратной параболической аппроксимации в качестве локальной коррекции карты тонов.

Как указано выше, на шаге ii) на изображение, полученное на шаге i), накладывается по меньшей мере одна предварительно определенная коррекция карты средних тонов на основе пикселей. В качестве примера были измерены кривые тонового отображения десяти различных смартфонов. Определяли среднее значение всех измеренных кривых. Хотя общая форма кривой оказалась примерно одинаковой, разные модели смартфонов показали разные кривые тонового отображения.

Таким образом, для первого шага коррекции ii) на измеренное изображение, например, на RGB-значения изображения, может накладываться обратная независимая от устройства средняя кривая тонового отображения. Коррекция обычно устраняет большую часть нелинейности, но разница между моделями мобильных устройств обычно остается. Эта оставшаяся нелинейность может быть аппроксимирована, например, путем параболической подгонки измеренных значений RGB трех значений поля серого. Таким образом, например, для каждого цветового канала и каждого поля эталонных цветов или тестового поля три значения могут быть сначала скорректированы с использованием средней кривой, а затем связь между измеренными значениями и табличными эталонными значениями может быть аппроксимирована параболой.

Качество аппроксимации кривых тонового отображения обычно можно оценить, сравнивая результат прямого расчета шагов аппроксимации и коррекции с исходной измеренной кривой тонового отображения. Таким образом, результат коррекции интенсивности обычно может быть проверен довольно простым способом.

По балансировке белого в контексте настоящего изобретения могут быть сделаны дополнительные комментарии. Термин «балансировка белого» обычно относится к настройке основных цветовых каналов таким образом, чтобы нейтральные цвета, такие как белый и серый, казались нейтральными на изображении. Балансировка белого может быть неявно включена в способ согласно настоящему изобретению. Таким образом, каждый основной цветовой канал может быть линеаризован таким образом, что он воспроизводит эталонные значения для трех оттенков серого полей эталонного серого. Поскольку эталонные значения RGB этих полей, как правило, нейтральны, например, серого цвета, линеаризованные значения RGB этих полей эталонного серого обычно также являются нейтральными, что означает, что они идентичны эталонным значениям. Таким образом, линеаризация включает «балансировку белого», откалиброванную по трем различным нейтральным цветам.

Способ по настоящему изобретению включает двухшаговую коррекцию карты тонов, предусматривающую предварительно определенную коррекцию карты средних тонов на основе пикселей и локальную коррекцию карты тонов. Как правило, в качестве базовой информации при производстве карты эталонных цветов необходимо определить точные колориметрические и/или фотометрические значения для всех полей эталонных цветов и полей эталонного серого, например, как средние и/или медианные значения. Для двухшаговой коррекции интенсивности первым шагом, в частности перед выполнением какой-либо коррекции цвета, обычно является выполнение коррекции интенсивности регистрируемого изображения. По существу, коррекция интенсивности обычно может рассматриваться как двухшаговый процесс с упором на так называемую коррекцию карты тонов. На первом шаге коррекции ii), как объяснялось выше, включая предварительно определенную коррекцию карты средних тонов на основе пикселей, может быть выполнена общая и, как правило, независимая от мобильных устройств, независимая от смартфона глобальная коррекция на основе пикселей, например, учет средней «кривой карты тонов», применяемой среднестатистическими мобильными устройствами. На втором шаге коррекции iv), как также описано выше, включая локальную коррекцию карты тонов, может применяться локальная коррекция карты тонов на основе гистограммы или статистического значения для конкретного мобильного устройства или локальная коррекция карты тонов другого типа. Например, локальная коррекция карты тонов может также зависеть от цветового канала. Эта локальная коррекция карты тонов может включать не только эффект карты тонов отдельного мобильного устройства, но и локальную интенсивность. Для этой цели можно использовать поля эталонного серого.

Как указано выше, в способе «истинная яркость объекта» или «истинная интенсивность объекта», например, измеренная при производстве, может быть выведена из кажущейся яркости, например, зарегистрированной в полевых условиях. В способе, во-первых, может быть зарегистрировано по меньшей мере одно изображение эталонной карты. В качестве дополнительного шага зарегистрированное изображение может быть дополнительно обрезано, например, до охвата внутренней области, например, с использованием одного или нескольких маркеров положения, например с помощью кодов ArUco.

Способ включает наложение по меньшей мере одной предварительно определенной коррекции карты средних тонов на основе пикселей на изображение на шаге ii). Эта предварительно определенная коррекция карты средних тонов на основе пикселей может быть первым шагом коррекции яркости на основе пикселей с использованием кривой карты средних тонов.

Кроме того, способ может, например, на шаге iii), включать идентификацию полей эталонных цветов и/или полей эталонного серого. Эта идентификация может включать определение геометрического положения и/или положения пикселя полей эталонных цветов и/или полей эталонного серого, в частности, всех полей эталонных цветов и/или полей эталонного серого.

Кроме того, как описано выше, может быть выполнена по меньшей мере одна статистическая модификация первого изображения с коррекцией интенсивности. В частности, статистическая модификация может включать создание гистограмм для полей эталонного серого, полей эталонных цветов и тестового поля, видимых на первом изображении с коррекцией интенсивности. Например, могут быть созданы гистограммы и могут быть получены дополнительные статистические значения для всех цветовых каналов, например, R, G и В.

На дополнительном шаге способа, шаге iii), с первого изображения с коррекцией интенсивности получают информацию о локальной яркости по меньшей мере для некоторых полей эталонных цветов и для тестового поля, используя поля эталонного серого, локально соотнесенные с полями эталонных цветов и тестовым полем, соответственно. В частности, может быть определена кажущаяся локальная яркость изображения для всех полей эталонных цветов и местоположения тестового поля, например, путем вычисления средних значений RGB для ближайших полей эталонного серого.

Далее выполняется второй шаг, шаг iv) коррекции интенсивности. Как указано выше, этот второй шаг коррекции, в частности, включает наложение по меньшей мере одной локальной коррекции карты тонов на первое изображение с коррекцией интенсивности, причем локальная коррекция карты тонов учитывает информацию о локальной яркости, с получением таким образом по меньшей мере одного второго изображения с коррекцией интенсивности. Таким образом, в частности, может выполняться коррекция карты тонов для конкретного мобильного устройства.

Как дополнительно указано выше, в дополнение к двухшаговой коррекции интенсивности на изображение может быть наложена по меньшей мере одна коррекция цвета, в частности, после коррекции интенсивности, то есть ко второму изображению с коррекцией интенсивности. Таким образом, коррекция, как правило, может включать в себя получение, используя по меньшей мере некоторые из полей эталонных цветов во втором изображении с коррекцией интенсивности, по меньшей мере одной коррекции цвета (шаг vi)) и, кроме того, наложение коррекции цвета на второе изображение с коррекцией интенсивности, с получением таким образом по меньшей мере одного изображения с коррекцией интенсивности и коррекцией цветов (шаг vii)). При такой коррекции цвета, как правило, истинный цвет объекта, например, измеренный на производстве, может быть выведен из кажущегося цвета, например, зарегистрированного в полевых условиях. Коррекция цвета обычно может быть основана на втором изображении с коррекцией интенсивности, в частности на линеаризованном изображении с коррекцией интенсивности. Поля эталонных цветов могут быть представлены в виде средств RGB, например, без учета полей эталонного серого. На шаге vi), в частности, может быть выбрано подмножество, например, из всех полей эталонных цветов. Выбор по меньшей мере одного поля эталонных цветов, в качестве примера, может быть основан на одном или более из:

- наилучшего совпадения, например, по необработанному количеству одного или более значений цветов, таких как количество R, с тестовым полем, или

- перекрестной проверки, например, путем подгонки коррекции цвета, например, матрицы коррекции цвета (ССМ), ко всем полям эталонных цветов, кроме одного, и определения тех, которые имеют наименьшие характеристики при коррекции. Возможны и другие варианты выбора.

Коррекция цвета на шаге vi) может быть получена с использованием по меньшей мере некоторых полей эталонных цветов в изображении с коррекцией интенсивности, например, полей эталонных цветов описанного выше выбора. В качестве примера, матрица коррекции цветов может быть получена путем подбора подмножества полей эталонных цветов.

После получения коррекции цветов, например, матрицы коррекции цветов, может быть выполнена проверка качества результата, т.е. проверка качества коррекции цветов. В качестве примера, может быть получен остаток подгонки матрицы коррекции цветов, и, по желанию, может быть выполнена вторая перекрестная проверка с набором используемых полей эталонных цветов. Таким образом, можно определить качество результата, полученного на шаге vi).

Далее, на шаге vii), как обсуждалось выше, на второе изображение с коррекцией интенсивности выполняют наложение коррекции цветов, с получением таким образом по меньшей мере одного изображения с коррекцией интенсивности и коррекцией цветов. Так, в качестве примера, по меньшей мере одна информация о цвете, полученная из тестового поля, может быть преобразована с помощью коррекции цвета. В частности, скорректированный цвет тестового поля, например, среднее значение RGB, может быть получен с помощью коррекции цвета, в частности ССМ. Затем изображение с коррекцией интенсивности и коррекцией цвета можно использовать для определения концентрации аналита. Таким образом, например, скорректированный цвет тестового поля можно использовать для определения концентрации по меньшей мере одного аналита в жидкости организма.

Как указано выше, способ в соответствии с настоящим изобретением необязательно может также включать получение по меньшей мере одной коррекции цвета на шаге vi) и наложение коррекции цветов на второе изображение с коррекцией интенсивности, с получением таким образом по меньшей мере одного изображения с коррекцией интенсивности и коррекцией цветов на шаге vii). Таким образом, настоящее изобретение также может предоставлять средства для коррекции цвета, в частности, с использованием матрицы коррекции цвета.

Способ может включать коррекцию измеренных цветов устройства формирования изображения с использованием линейной матрицы, такой как матрица коррекции цвета, и/или оптимизацию измеренных цветов. Таким образом, как указано выше, коррекция цвета, в частности, может включать матрицу коррекции цвета. Может быть получено изображение по меньшей мере одного эталонного цвета, например, карты эталонных цветов, при этом эталонный цвет может включать объекты с известными значениями цвета, например, поля эталонных цветов. Матрица коррекции цвета может быть определена, например, методом линейной оптимизации таким образом, что измеренные значения цвета могут быть преобразованы в соответствующие известные значения цвета.

Матрица коррекции цветов может преобразовывать измеренные значения цвета RGB R_{Измеренное}, G_{Измеренное}, B_{Измеренное} в соответствующие известные значения эталонных цветов _{RРеальное}, G_{Реальное}, B_{Реальное}:

Матрица коррекции цветов может быть определена таким образом, чтобы преобразование измеренных значений цветов матрицей коррекции цветов сохраняло значения серого. В математическом смысле вектор может быть собственным вектором матрицы коррекции цветов. Кроме того, матрица коррекции цветов может быть определена с использованием по меньшей мере двух полей эталонных цветов:

при этом С обозначает матрицу коррекции цвета, обозначает измеренные значения цветов, а обозначает известные эталонные значения цвета в полях эталонных цветов. Матрица коррекции цвета также может быть получена с использованием множества полей эталонных цветов, в частности, более двух полей эталонных цветов, например, трех или даже более полей эталонных цветов. Таким образом, матрица коррекции цвета может быть определена путем подгонки вышеупомянутого уравнения с использованием множества полей эталонных цветов. Сохранение значений серого с помощью коррекции цвета может быть дополнительно реализовано в качестве дополнительного ограничения процедуры подгонки. Например, карта эталонных цветов содержит множество полей эталонных цветов, при этом количество полей эталонных цветов может превышать количество полей эталонных цветов, которые необходимы для получения матрицы коррекции цветов. Таким образом, матрица коррекции цветов может быть определена с использованием регрессионного анализа.

Кроме того, коррекция цвета может быть получена путем использования выбора полей эталонных цветов, как будет более подробно описано ниже. Путем выбора полей эталонных цветов для получения матрицы коррекции цвета, в частности, путем выбора полей эталонных цветов в окружении цвета тестового поля, точность коррекции цвета может быть повышена.

Таким образом, коррекция цвета может обеспечить средства для повышения точности и надежности способа, в частности, для определения изменения цвета реакции формирования цвета тестового поля. Коррекция цвета может, в частности, включать по меньшей мере один выбор полей эталонных цветов, более подробно описанных ниже.

Стандартная коррекция цвета часто учитывает все цветовое пространство. Поэтому эталон цвета может включать поля эталонных цветов, имеющие цвета, распределенные по всему цветовому пространству.

Выбор полей эталонных цветов может включать выбор полей эталонных цветов в предварительно определенном подпространстве цветового пространства. Предварительно определенное подпространство может содержать цвета, которые могут присутствовать в реакции формирования цвета тестового поля. Таким образом, выбор полей эталонных цветов может включать выбор полей эталонных цветов, имеющих цвет, аналогичный реакции формирования цвета тестового поля. Выбор полей эталонных цветов может улучшить коррекцию цвета в предварительно определенном подпространстве, в частности, без учета цветов за пределами предварительно определенного подпространства.

В качестве другого примера, дополнительно или альтернативно, выбор полей эталонных цветов может включать выбор полей эталонных цветов таким образом, чтобы цвета выбранных полей эталонных цветов могли иметь предварительно определенное расстояние друг от друга и которые содержали бы цвет тестового поля. Таким образом, такой выбор полей эталонных цветов может привести к тому, что коррекция цвета будет действительной в более широком цветовом подпространстве, и, таким образом, может обеспечить более надежные результаты.

Дополнительно или в качестве альтернативы выбор полей эталонных цветов может дополнительно включать взвешивание полей эталонных цветов иным образом. Например, полям эталонных цветов, имеющим цвет, содержащийся в предварительно определенном цветовом подпространстве, может быть присвоен более высокий вес, чем полям эталонных цветов, имеющим цвет вне цветового подпространства. Таким образом, точность коррекции цветов в этой части цветового подпространства может быть повышена при сохранении подходящего уровня точности коррекции цветов за пределами цветового подпространства.

Например, выбор полей эталонных цветов может быть основан на динамическом выборе полей эталонных цветов в окружении цвета тестового поля в цветовом пространстве. Как правило, на карте эталонных цветов могут присутствовать поля эталонных цветов, имеющие значение цвета реакции формирования цвета в цветовом подпространстве. В этом случае могут быть выбраны поля эталонных цветов, которые необходимы для охвата цветового подпространства, включающего соответствующий цвет цвета тестового поля. Соответствующее цветовое подпространство может быть меньше предварительно определенного цветового подпространства, и, таким образом, коррекция цвета может быть более точной. Например, множество полей эталонных цветов, таких как четыре или более полей эталонных цветов, могут быть выбраны таким образом, что выбор полей эталонных цветов может охватывать тетраэдр в цветовом пространстве, охватывающем цвет тестового поля.

Дополнительно или альтернативно выбор полей эталонных цветов может включать динамическое взвешивание полей эталонных цветов. В частности, поля эталонных цветов могут быть взвешены путем придания полям эталонных цветов, имеющим цвет, близкий к цвету тестового поля, более высокого веса, чем полям эталонных цветов, которые находятся дальше от цвета тестового поля в цветовом пространстве. Таким образом, коррекция цвета может быть оптимизирована для цветового подпространства, соответствующего цвету тестового поля. Например, взвешивание полей эталонных цветов может содержать весовой коэффициент, учитывающий расстояние между значением цвета поля эталонных цветов и значением цвета тестового поля. Таким образом, поле эталонных цветов может быть взвешено с помощью величины, обратной евклидову расстоянию в цветовом пространстве между полем эталонных цветов и тестовым полем.

В качестве другого примера выбор полей эталонных цветов может быть основан на точности коррекции цвета одного или нескольких тестовых полей цвета, имеющих известные значения цветов. Тестовое поле цветов может быть дополнительным цветовым полем и/или одним из полей эталонных цветов с известными значениями эталонных цветов. Тестовое поле цветов может быть выбрано таким образом, чтобы цвет тестового поля цветов был близок к цвету тестового поля с реагентом. Коррекция цвета может быть получена с использованием оставшихся полей эталонных цветов. Точность матрицы коррекции цвета может быть определена путем преобразования выбранного тестового поля цветов и, кроме того, путем сравнения преобразованного значения цвета с соответствующим известным значением эталонного цвета. Точность коррекции цвета тестового поля цветов может использоваться для оптимизации выбора полей эталонных цветов для определения матрицы коррекции цвета. Дополнительно или альтернативно выбранное тестовое поле цветов может быть включено для получения матрицы преобразования цвета. Точность матрицы коррекции цвета может быть определена по отклонению преобразованного значения цвета тестового поля цветов от соответствующего известного значения эталонного цвета. Кроме того, отклонение двух тестовых полей цветов, имеющих сходные цвета, от соответствующих известных значений цветов можно использовать в качестве коррекции второго порядка для определения цвета тестового поля с реагентом.

Выбор полей эталонных цветов для коррекции цвета может дополнительно включать динамический выбор полей эталонных цветов. Таким образом, выбор может адаптироваться к цвету реакции формирования цвета тестового поля.

Кроме того, выбор полей эталонных цветов также может быть основан на выборе полей эталонных цветов в соответствии с точностью коррекции цвета. В частности, точность может быть определена перекрестной проверкой полей эталонных цветов. Например, перекрестная проверка может включать в себя исключение по меньшей мере одного поля эталонного цвета из определения коррекции цвета. Таким образом, матрица коррекции цвета может быть определена с помощью оставшихся полей эталонных цветов. Перекрестная проверка может дополнительно включать проверку точности матрицы коррекции цвета путем преобразования исключенного поля эталонного цвета. Дополнительно или альтернативно, перекрестная проверка может также включать исключение двух или более полей эталонных цветов.

Как правило, поля эталонных цветов могут быть выбраны при наличии цвета, близкого к цвету тестового поля с реагентом. Таким образом, путем перекрестной проверки полей эталонных цветов можно избежать эффектов переподгонки для коррекции цветов. Кроме того, поля эталонных цветов, исключенные из коррекции цветов, могут быть задействованы для определения матрицы коррекции цветов после оптимизации выбора полей эталонных цветов для коррекции цветов.

Кроме того, шаг vi) может дополнительно включать коррекцию значений серого в изображении. Коррекция значений серого может, в частности, включать по меньшей мере один коэффициент коррекции, при этом по меньшей мере один коэффициент коррекции может быть определен таким образом, чтобы значения цветов RGB для значений серого были равны друг другу. В частности, коррекция значений серого может включать по меньшей мере один коэффициент коррекции для каждого значения цвета RGB. Затем по меньшей мере один коэффициент коррекции может быть применен к значениям цвета второго изображения с коррекцией интенсивности, в частности, перед получением матрицы коррекции цветов.

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

Вариант осуществления 1: Способ определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости путем использования мобильного устройства, имеющего по меньшей мере одну камеру, причем способ включает:

i) получение с помощью камеры по меньшей мере одного изображения по меньшей мере части карты эталонных цветов и по меньшей мере части по меньшей мере одного тестового поля с реагентом по меньшей мере одной оптической тест-полоски с нанесенным на нее образцом,

- причем на изображении тестовое поле находится в определенном положении по отношению к карте эталонных цветов,

- при этом карта эталонных цветов содержит множество различных полей эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем, причем множество полей эталонного серого и тестовое поле, в частности, могут быть локально соотнесены друг с другом, будучи размещенными в соседних положениях, или причем множество полей эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем, в частности, могут быть расположены на карте эталонных цветов таким образом, что множество полей эталонного серого окружает тестовое поле, и

- при этом карта эталонных цветов содержит множество различных полей эталонных цветов, имеющих известные значения эталонных цветов, и множество различных полей эталонного серого, локально соотнесенных с полями эталонных цветов, причем множество полей эталонного серого и полей эталонных цветов, в частности, могут быть локально соотнесены друг с другом путем размещения в соседних положениях или причем множество полей эталонного серого, локально соотнесенных с полями эталонных цветов, в частности, могут быть расположены на карте эталонных цветов так, что множество полей эталонного серого окружает поля эталонных цветов,

ii) наложение по меньшей мере одной предварительно определенной коррекции карты средних тонов на основе пикселей на изображение, полученное на шаге i), с получением таким образом по меньшей мере одного первого изображения с коррекцией интенсивности, при этом предварительно определенная коррекция карты средних тонов на основе пикселей, в частности, может включает соотнесение второго значения яркости с первым значением яркости, причем первое значение яркости может быть зарегистрировано устройством формирования изображения, в частности камерой, при этом каждый пиксель зарегистрированного изображения может быть скорректирован индивидуально с помощью предварительно определенной коррекции карты средних тонов на основе пикселей, причем коррекция карты средних тонов может быть получена путем объединения множества коррекций карты тонов для разных типов мобильных устройств;

iii) получение из первого изображения с коррекцией интенсивности информации о локальной яркости по меньшей мере для некоторых полей эталонных цветов и для тестового поля, используя поля эталонного серого, локально соотнесенные с полями эталонных цветов и тестовым полем, соответственно, причем информация о локальной яркости, в частности, может содержать числовой показатель, описывающий локальную интенсивность по меньшей мере одного цвета RGB полей эталонных цветов и тестового поля, соответственно;

iv) наложение по меньшей мере одной локальной коррекции карты тонов, в частности, по меньшей мере одной коррекции карты тонов, специфичной для мобильного устройства, на первое изображение с коррекцией интенсивности, причем локальная коррекция карты тонов, в частности, по меньшей мере одна коррекции карты тонов, специфичная для мобильного устройства, учитывает информацию о локальной яркости, с получением таким образом по меньшей мере одного второго изображения с коррекцией интенсивности; и

v) определение концентрации аналита на основании реакции формирования цвета тестового поля с помощью второго изображения с коррекцией интенсивности.

Вариант осуществления 2: Способ по предыдущему варианту осуществления, дополнительно включающий, в частности, после выполнения шага iv) и перед выполнением шага v):

vi) получение, используя по меньшей мере некоторые из полей эталонных цветов во втором изображении с коррекцией интенсивности, по меньшей мере одной коррекции цветов; и

vii) наложение коррекции цветов на второе изображение с коррекцией интенсивности, с получением таким образом по меньшей мере одного изображения с коррекцией интенсивности и коррекцией цветов.

Вариант осуществления 3: Способ по предыдущему варианту осуществления, причем способ дополнительно включает перед шагом vi) локальную балансировку белого по меньшей мере некоторых из полей эталонных цветов и тестового поля, в частности, всех полей эталонных цветов.

Вариант осуществления 4: Способ по предыдущему варианту осуществления, в котором локальная балансировка белого включает для полей эталонных цветов или тестового поля, соответственно, подлежащих балансировке белого, использование полей эталонного серого, локально соотнесенных с соответствующими полями эталонных цветов или тестовым полем, соответственно, и получение локальных коррекций, в частности, локальных коэффициентов коррекции, для соответствующих полей эталонных цветов или тестового поля, соответственно, путем сравнения измеренных цветовых координат полей эталонного серого с известными цветовыми координатами полей эталонного серого.

Вариант осуществления 5: Способ по предыдущему варианту осуществления, в котором локальная балансировка белого дополнительно включает наложение соответствующих локальных коррекций на измеренные цветовые координаты соответствующих полей эталонных цветов или тестового поля соответственно.

Вариант осуществления 6: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором для выполнения шага vi) второе изображение с коррекцией интенсивности замещено локально сбалансированным по белому вторым изображением с коррекцией интенсивности или представляет собой локально сбалансированное по белому второе изображение с коррекцией интенсивности.

Вариант осуществления 7: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором коррекция цвета содержит по меньшей мере одну матрицу коррекции цвета, при этом шаг vii) включает наложение матрицы коррекции цвета на векторы цветовых координат изображения.

Вариант осуществления 8: Способ по любому из шести предыдущих вариантов осуществления, в котором определение концентрации аналита на шаге v) учитывает изображение с коррекцией по интенсивности и с коррекцией по цвету.

Вариант осуществления 9: Способ по любому из семи предыдущих вариантов осуществления, в котором на шаге vi) коррекция цвета получена путем использования выбора полей эталонных цветов.

Вариант осуществления 10: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором выбор полей эталонных цветов основывается на по меньшей мере одном из:

- выбора полей эталонных цветов в предварительно определенном подпространстве цветового пространства;

- динамического выбора полей эталонных цветов в окружении цвета тестового поля в цветовом пространстве;

- взвешивания полей эталонных цветов иным образом, в частности, придавая полям эталонных цветов, имеющим цвет, близкий к цвету тестового поля, более высокий вес, чем полям эталонных цветов, которые находятся дальше от цвета тестового поля в цветовом пространстве;

- выбора полей эталонных цветов в соответствии с точностью коррекции цвета, в частности точностью, определяемой перекрестной проверкой полей эталонных цветов. Вариант осуществления 11: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором коррекция карты средних тонов на основе пикселей включает по меньшей мере одно из: коррекции карты средних тонов, полученной путем объединения множества коррекций карты тонов для различных типов мобильных устройств; инверсии стандартной гамма-коррекции.

Вариант осуществления 12: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, дополнительно включающий выбор по меньшей мере одной области интереса из по меньшей мере одного изображения, полученного на шаге i), при этом шаг ii) выполняется на основании области интереса.

Вариант осуществления 13: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором область интереса определена по меньшей мере одним из: по меньшей мере одного маркера положения, видимого на изображении, в частности, по меньшей мере одного маркера кода ArUco; распознавания изображения для обнаружения по меньшей мере одного признака в изображении, в частности, распознавания изображения для обнаружения области карты эталонных цветов, содержащей поля эталонного серого и поля эталонных цветов.

Вариант осуществления 14: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, дополнительно включающий, в частности до выполнения шага iv), выполнение по меньшей мере одной статистической модификации первого изображения с коррекцией интенсивности, причем шаг iv) выполняется на основании статистически модифицированного первого изображения с коррекцией интенсивности.

Вариант осуществления 15: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором статистическая модификация включает создание гистограмм для полей эталонного серого, полей эталонных цветов и тестового поля, видимых на первом изображении с коррекцией интенсивности.

Вариант осуществления 16: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором для полей эталонного серого, полей эталонных цветов и тестового поля, видимых на первом изображении с коррекцией интенсивности, информация об изображении на основе пикселей замещена репрезентативной информацией, в частности усредненной информацией, для полей эталонного серого, полей эталонных цветов и тестового поля, соответственно.

Вариант осуществления 17: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором локальная коррекция карты тонов представляет собой индивидуальную коррекцию карты тонов, специфичную для мобильного устройства.

Вариант осуществления 18: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором поля эталонного серого, локально соотнесенные с тестовым полем, окружают тестовое поле, при этом поля эталонного серого, локально соотнесенные с тестовым полем, и тестовое поле образуют группу тестовых полей.

Вариант осуществления 19: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором группа тестовых полей содержит множество избыточных полей эталонного серого, имеющих по меньшей мере три разных уровня серого, при этом для каждого уровня серого предусмотрены по меньшей мере два избыточных поля эталонного серого.

Вариант осуществления 20: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором избыточные поля эталонного серого располагаются вокруг тестового поля симметричным образом, в частности, вращательно-симметричным и/или зеркально-симметричным образом.

Вариант осуществления 21: Способ по любому из двух предыдущих вариантов осуществления, в котором на шаге iii) информацию о локальной яркости для тестового поля определяют путем усреднения по избыточным полям эталонного серого, имеющим одинаковый уровень серого.

Вариант осуществления 22: Способ по любому из четырех предыдущих вариантов осуществления, в котором группа тестовых полей совместно использует по меньшей мере некоторые поля эталонного серого по меньшей мере с одной соседней локальной группой полей эталонных цветов.

Вариант осуществления 23: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором поля эталонного серого, локально соотнесенные с полями эталонных цветов, окружают соответствующие поля эталонных цветов, при этом поля эталонного серого, локально соотнесенные с одним из полей эталонных цветов, и соответствующее поле эталонного цвета образуют локальную группу полей эталонных цветов.

Вариант осуществления 24: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором каждая локальная группа полей эталонных цветов содержит множество избыточных полей эталонного серого, имеющих по меньшей мере три разных уровня серого, при этом для каждого уровня серого предусмотрены по меньшей мере два избыточных поля эталонного серого.

Вариант осуществления 25: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором избыточные поля эталонного серого располагаются вокруг поля эталонных цветов соответствующей локальной группы полей эталонных цветов симметричным образом, в частности, вращательно-симметричным и/или зеркально-симметричным образом.

Вариант осуществления 26: Способ по любому из двух предыдущих вариантов осуществления, в котором на шаге iii) информацию о локальной яркости для соответствующей локальной группы полей эталонных цветов определяют путем усреднения по избыточным полям эталонного серого, имеющим одинаковый уровень серого.

Вариант осуществления 27: Способ по любому из четырех предыдущих вариантов осуществления, в котором по меньшей мере некоторые из полей эталонного серого совместно используются соседними локальными группами полей эталонных цветов и/или группой тестовых полей и по меньшей мере одной локальной группой полей эталонных цветов.

Вариант осуществления 28: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором карта эталонных цветов включает по меньшей мере один элемент позиционирования для позиционирования оптической тест-полоски и/или тестового поля, в частности, по меньшей мере один элемент-окно, через который видно тестовое поле, когда тест-полоска помещена за картой эталонных цветов.

Вариант осуществления 29: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором получение по меньшей мере одного изображения на шаге i) инициировано автоматически мобильным устройством, в частности, когда мобильное устройство может распознать по меньшей мере одно из карты эталонных цветов, тестового поля и оптической тест-полоски.

Вариант осуществления 30: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, дополнительно включающий подсказку пользователю поместить карту эталонных цветов и по меньшей мере одно из оптической тест-полоски и тестового поля в поле зрения камеры, в частности, путем отображения сообщения на дисплее мобильного устройства.

Вариант осуществления 31: Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, дополнительно включающий, в частности, после шага i) выполнение проверки достоверности по меньшей мере одного из поля эталонных цветов, поля эталонного серого и тестового поля с реагентом.

Вариант осуществления 32: Способ по предыдущему варианту осуществления, в котором проверка достоверности включает определение по меньшей мере одного значения цвета для поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестового поля из по меньшей мере одного изображения, полученного на шаге i).

Вариант осуществления 33: Способ по предыдущему варианту осуществления, в котором проверка достоверности включает определение на основании по меньшей мере одного значения цвета, выполняется ли по меньшей мере один критерий достоверности в отношении поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестового поля.

Вариант осуществления 34: Способ по предыдущему варианту осуществления, в котором критерий достоверности представляет собой по меньшей мере один из прямого критерия достоверности и косвенного критерия достоверности.

Вариант осуществления 35: Способ по любому из двух предыдущих вариантов осуществления, в котором, если критерий достоверности выполнен, поле эталонных цветов, поле эталонного серого и/или тестовое поле помечаются как достоверные, при этом, если критерий достоверности не выполнен, поле эталонных цветов, поле эталонного серого и/или тестовое поле помечаются как недостоверные.

Вариант осуществления 36: Способ по предыдущему варианту осуществления, в котором поля эталонных цветов, поля эталонного серого и/или тестовые поля, помеченные как достоверные, подвергаются шагу ii); и необязательно в котором, в случае, если определенное количество полей эталонных цветов, полей эталонного серого и/или тестовых полей, и/или относительное количество по меньшей мере 10%, 15%, 20%, 25% или 30% полей эталонных цветов, полей эталонного серого и/или тестовых полей помечены как недостоверные, указанный способ может включать повторение шага i).

Вариант осуществления 37: Мобильное устройство, имеющее по меньшей мере одну камеру, причем мобильное устройство сконфигурировано для выполнения способа в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления.

Вариант осуществления 38: Мобильное устройство по предыдущему варианту осуществления, причем мобильное устройство содержит по меньшей мере один процессор.

Вариант осуществления 39: Мобильное устройство по предыдущему варианту осуществления, причем мобильное устройство дополнительно содержит по меньшей мере один источник света, при этом мобильное устройство сконфигурировано для освещения карты эталонных цветов и тестового поля во время получения изображения на шаге i).

Вариант осуществления 40: Мобильное устройство по предыдущему варианту осуществления, причем второе изображение с коррекцией интенсивности представляет собой изображение с коррекцией на неоднородность освещения с помощью источника света.

Вариант осуществления 41: Набор для определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости, причем указанный набор содержит мобильное устройство по предыдущему варианту осуществления, при этом указанный набор дополнительно содержит по меньшей мере одну оптическую тест-полоску, имеющую по меньшей мере одно тестовое поле с реагентом, при этом указанный набор дополнительно содержит по меньшей мере одну карту эталонных цветов, причем карта эталонных цветов содержит множество различных полей эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем, и причем карта эталонных цветов содержит множество различных полей эталонных цветов, имеющих известные значения эталонных цветов, и множество различных полей эталонного серого, локально соотнесенных с полями эталонных цветов.

Вариант осуществления 42: Компьютерная программа, содержащая инструкции, которые при выполнении мобильным устройством, имеющим камеру, в частности, мобильным устройством по любому из вариантов осуществления, относящихся к мобильному устройству, и/или мобильным устройством из набора по любому из предыдущих вариантов осуществления, относящихся к набору, обуславливают выполнение мобильным устройством способа по любому из предыдущих вариантов осуществления, относящихся к способу.

Вариант осуществления 43: Машиночитаемый носитель для хранения данных, содержащий инструкции, которые при выполнении мобильным устройством, имеющим камеру, в частности, мобильным устройством по любому из предыдущих вариантов осуществления, относящихся к мобильному устройству, и/или мобильным устройством из набора по любому из предыдущих вариантов осуществления, относящихся к набору, обуславливают выполнение мобильным устройством способа по любому из предыдущих вариантов осуществления, относящихся к способу.

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 настоящего изобретения не ограничен предпочтительными вариантами осуществления. Варианты осуществления схематично изображены на фигурах. В данном документе идентичные ссылочные позиции на этих фигурах относятся к идентичным или функционально сопоставимым элементам.

На фигурах представлено следующее:

на фиг. 1 показан вариант осуществления набора для определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости;

на фиг. 2 показана блок-схема варианта осуществления способа определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости;

на фиг. 3 показан вариант осуществления карты эталонных цветов;

на фиг. 4 показан пример типичной коррекции карты тонов мобильного устройства;

на фиг. 5а и 5б показано множество коррекций карты тонов для различных типов мобильных устройств до (5а) и после (5б)наложения коррекции карты средних тонов;

на фиг. 6а и 6б показана параболическая аппроксимация локальной коррекции карты средних тонов для различных типов мобильных устройств;

на фиг. 7а-7в показано подпространство реакции формирования цвета на цветовой диаграмме;

на фиг. 8 показан вариант осуществления кривой нелинейного преобразования тонов; и

на фиг. 9а и 9б показаны варианты реконструкции коррекции карты тонов мобильного устройства.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

На фигуре 1 примерный вариант осуществления набора 110 для определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости показан в перспективе. Набор 110 содержит мобильное устройство 112 и по меньшей мере одну оптическую тест-полоску 114, имеющую по меньшей мере одно тестовое поле 116 с реагентом. Набор дополнительно содержит по меньшей мере одну карту 118 эталонных цветов.

Мобильное устройство 112 имеет по меньшей мере одну камеру 120 и сконфигурировано для выполнения способа определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости. Примерный вариант осуществления способа показан на фиг.2 и будет более подробно описан ниже. Дополнительно, мобильное устройство 112 может содержать по меньшей мере один процессор 122. В частности, процессор 122 может быть сконфигурирован для выполнения и/или поддержки одного или нескольких или даже всех шагов способа i), ii), iii), iv), v) и необязательно vi) и vii). Мобильное устройство 112 может дополнительно содержать по меньшей мере один дополнительный источник 124 света. Таким образом, мобильное устройство 112 может быть сконфигурировано для освещения карты 118 эталонных цветов и тестового поля 116 во время получения изображения на шаге i) способа.

Карта 118 эталонных цветов содержит множество различных полей 126 эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем 116. Карта 118 эталонных цветов дополнительно содержит множество различных полей 128 эталонных цветов, имеющих известные значения эталонных цветов, и множество различных полей 126 эталонного серого, локально соотнесенных с полями 128 эталонных цветов. Более подробно карта 118 эталонных цветов показана на фиг.3 и будет более подробно описана ниже. Таким образом, ссылка может быть сделана на описание фиг.3. Дополнительно, карта 118 эталонных цветов может включать по меньшей мере один элемент 130 позиционирования для позиционирования оптической тест-полоски 114 и/или тестового поля 116. Например, элемент 130 позиционирования может представлять собой или может содержать по меньшей мере один элемент-окно 132, через который может быть видно тестовое поле 116, когда оптическая тест-полоска 114 помещена за картой 118 эталонных цветов. В частности, элемент-окно может представлять собой вырезанную частью карты 118 эталонных цветов. Кроме того, элемент 130 позиционирования может быть сконфигурирован для удержания оптической тест-полоски 114 и/или тестового поля 116 с реагентом в определенном положении относительно карты 118 эталонных цветов. Карта 118 эталонных цветов может дополнительно содержать по меньшей мере один маркер 134 положения. Маркер 134 положения может представлять собой или может содержать по меньшей мере один маркер кода ArUco и может, например, располагаться по меньшей мере в одном углу карты 118 эталонных цветов.

На фигуре 2 показана блок-схема примерного варианта осуществления способа определения концентрации по меньшей мере аналита в образце физиологической жидкости. Способ включает применение мобильного устройства 112, имеющего по меньшей мере одну камеру 120. Дополнительно, способ включает следующие шаги, которые могут, в частности, выполняться в заданном порядке. Все еще практически возможен и другой порядок. Может быть возможным выполнение двух или более шагов способа полностью или частично одновременно. Кроме того, может быть возможным однократное или повторное выполнение одного, более чем одного или даже всех шагов способа. Способ может включать дополнительные шаги способа, которые не приведены. Способ включает:

i) (указано ссылочной позицией 136) получение с помощью камеры 120 по меньшей мере одного изображения по меньшей мере части карты 118 эталонных цветов и по меньшей мере части по меньшей мере одного тестового поля 116 с реагентом по меньшей мере одной оптической тест-полоски 114 с нанесенным на нее образцом,

- причем на изображении тестовое поле 116 находится в определенном положении по отношению к карте 118 эталонных цветов,

- при этом карта 118 эталонных цветов содержит множество различных полей 126 эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем 116, и

- при этом карта 118 эталонных цветов содержит множество различных полей 128 эталонных цветов, имеющих известные значения эталонных цветов, и множество различных полей 126 эталонного серого, локально соотнесенных с полями 128 эталонных цветов,

ii) (указано ссылочной позицией 138) наложение по меньшей мере одной предварительно определенной коррекции карты средних тонов на основе пикселей на изображение, полученное на шаге i), с получением таким образом по меньшей мере одного первого изображения с коррекцией интенсивности;

iii) (указано ссылочной позицией 140) получение из первого изображения с коррекцией интенсивности информации о локальной яркости по меньшей мере для некоторых полей 128 эталонных цветов и для тестового поля 116, используя поля 126 эталонного серого, локально соотнесенные с полями 128 эталонных цветов и тестовым полем 116, соответственно;

iv) (указано ссылочной позицией 142) наложение по меньшей мере одной локальной коррекции карты тонов на первое изображение с коррекцией интенсивности, причем локальная коррекция карты тонов учитывает информацию о локальной яркости, с получением таким образом по меньшей мере одного второго изображения с коррекцией интенсивности; и

v) (указано ссылочной позицией 144) определение концентрации аналита на основании реакции формирования цвета тестового 116 с помощью второго изображения с коррекцией интенсивности. В частности, получение изображения на шаге i) может быть инициировано процессором 122 мобильного устройства 112. Например, процессор 122 может быть сконфигурирован для выполнения подсказки пользователю мобильного устройства 112 получить изображение карты 118 эталонных цветов и тестового поля 116. Дополнительно или в качестве альтернативы процессор 122 может быть сконфигурирован для автоматического получения изображения карты 118 эталонных цветов и тестового поля 116. Для этой цели процессор 122 может быть сконфигурирован для обнаружения карты 118 эталонных цветов и тестового поля 116 в поле зрения, а также для управления камерой 120 мобильного устройства 112 для получения изображения. Кроме того, процессор 122 может быть сконфигурирован для выполнения подсказки пользователю нанести образец физиологической жидкости на тестовое поле 116 оптической тест-полоски 114. В частности, пользователь может получить подсказку нанести образец перед получением изображения карты 118 эталонных цветов и тестового поля 116.

Элемент 130 позиционирования, содержащийся в карте 118 эталонных цветов, может быть виден на изображении, полученном на шаге i). Процессор 122 может быть сконфигурирован для кадрирования изображения, полученного на шаге i), до размера карты 118 эталонных цветов для дальнейшей обработки. Таким образом, шаг i) может также включать кадрирование полученного изображения до выбранной области, в частности до области интереса. Например, область интереса может быть указана с помощью элемента 130 позиционирования, содержащего карту 118 эталонных цветов.

На шаге ii) предварительно определенная коррекция карты средних тонов на основе пикселей может быть наложена на изображение, полученное на шаге i), в частности на область интереса изображения. Коррекция карты средних тонов на основе пикселей может включать по меньшей мере одно из: коррекции карты средних тонов, полученной путем объединения множества коррекций карты тонов для различных типов мобильных устройств 112; инверсии стандартной гамма-коррекции. Примерная функция коррекции карты средних тонов, полученная путем объединения множества коррекций карты тонов для различных типов мобильных устройств 112, показана на фигуре 5а и будет описана более подробно ниже.

Кроме того, процессор 122 мобильного устройства 112 может быть сконфигурирован для получения информации об ориентации карты 118 эталонных цветов от по меньшей мере одного элемента 130 позиционирования. Процессор 122 может быть также сконфигурирован для идентификации полей 128 эталонных цветов, содержащихся на карте 118 эталонных цветов, и для определения значений цветов идентифицированных полей 128 эталонных цветов. В частности, значения цветов полей 128 эталонных цветов могут быть определены после выполнения шага ii), например, после коррекции карты средних тонов на основе пикселей изображения, полученного на шаге i).

Способ может далее включать выполнение по меньшей мере одной статистической модификации первого изображения с коррекцией интенсивности. Статистическая модификация может быть, в частности, выполнена перед выполнением шага iv). Например, статистическая модификация может включать создание гистограмм для полей 126 эталонного серого, полей 128 эталонных цветов и тестового поля 116, видимых на первом изображении с коррекцией интенсивности. Кроме того, для полей 126 эталонного серого, полей 128 эталонных цветов и тестового поля 116 информация на основе пикселей может быть заменена репрезентативной информацией, в частности усредненной информацией, для полей 126 эталонного серого, полей 128 эталонных цветов и тестового поля 116, соответственно. Таким образом, средняя информация для полей 126 эталонного серого, полей 128 эталонных цветов и тестового поля 116 может быть получена путем выполнения по меньшей мере одной статистической модификации первого изображения с коррекцией интенсивности.

На шаге iii) локальная информация о яркости с первого изображения с коррекцией интенсивности для по меньшей мере некоторых полей 128 эталонных цветов и тестового поля 116 определяется с помощью полей 126 эталонного серого, локально соотнесенных с полями 128 эталонных цветов и тестовым полем 116, соответственно. Карта 118 эталонных цветов, содержащая поля 126 эталонного серого, локально соотнесенные с полями 128 эталонных цветов, и тестовое поле 116, показана на фигуре 3 в подробном виде, и, таким образом, можно сделать ссылку на описание фигуры 3.

Шаг iv) включает наложение локальной коррекции карты тонов на первое изображение с коррекцией интенсивности, при этом коррекция локальной карты тонов, в частности, может быть индивидуальной коррекцией карты тонов, специфичной для мобильного устройства. Например, локальная коррекция карты тонов может содержать математическое соотношение, представленное параболической аппроксимацией. Примеры параболических аппроксимаций показаны на фигурах 6а и 66. Поэтому можно сделать ссылку на описание фигур 6а и 66. Путем наложения коррекции локальной карты тонов на первое изображение с коррекцией интенсивности можно получить второе изображение с коррекцией интенсивности.

Кроме того, при использовании второго изображения с коррекцией интенсивности шаг v) включает определение концентрации аналита на основе реакции формирования цвета тестового поля 116. Определение концентрации аналита может, в частности, включать соотнесение значения цвета тестового поля 116 с концентрацией аналита. В частности, значение цвета тестового поля 116 может зависеть от концентрации аналита в образце физиологической жидкости и, таким образом, от реакции формирования цвета тестового поля 116, на которое нанесен образец физиологической жидкости.

Способ может дополнительно включать:

vi) (указано ссылочной позицией 146) получение, используя по меньшей мере некоторые из полей 128 эталонных цветов во втором изображении с коррекцией интенсивности, по меньшей мере одной коррекции цветов; и

vii) (указано ссылочной позицией 148) наложение коррекции цветов на второе изображение с коррекцией интенсивности, с получением таким образом по меньшей мере одного изображения с коррекцией интенсивности и коррекцией цветов.

В частности, шаги vi) и vii) способа могут быть выполнены необязательно после шага iv) способа и перед шагом v) способа. В частности, коррекция цвета может представлять собой или может содержать по меньшей мере одну матрицу коррекции цвета. Таким образом, на шаге vii) коррекция цвета может быть применена путем наложения матрицы коррекции цвета к векторам цветовых координат изображения. Коррекция цвета может быть дополнительно получена с использованием выбора полей 128 эталонных цветов. Выбор полей 128 эталонных цветов будет более подробно описан на фигурах 7а-7в. Поэтому можно сделать ссылку на описание фигур 7а-7в. Например, шаг v) может включать определение концентрации аналита на основе реакции формирования цвета тестового поля 116 с использованием второго изображения с коррекцией интенсивности и цвета, полученного на шаге vii).

Способ может дополнительно включать перед шагом vi) локальную балансировку белого по меньшей мере некоторых из полей 128 эталонных цветов и по меньшей мере одного тестового поля 116. Далее для простоты процедура локальной балансировки белого будет описана для полей 128 эталонных цветов. Однако следует отметить, что локальная балансировка белого может быть аналогичным образом выполнена по меньшей мере для одного тестового поля 116.

В частности, локальная балансировка белого может применяться по меньшей мере к выбору полей 128 эталонных цветов, используемых для коррекции цвета на шаге vi). Локальная балансировка белого может включать для полей 128 эталонных цветов, подлежащих балансировке белого, использование полей 126 эталонного серого, локально соотнесенных с соответствующими полями 128 эталонных цветов. Измеренные цветовые координаты полей 126 эталонного серого и/или среднее значение измеренных цветовых координат избыточных полей 126 эталонного серого, локально соотнесенные с соответствующими полями 128 эталонных цветов, могут использоваться для локальной балансировки белого. Локальная коррекция может быть получена путем сравнения измеренных цветовых координат полей 126 эталонного серого и/или среднего значения измеренных цветовых координат избыточных полей 126 эталонного серого с известными цветовыми координатами полей 128 эталонного серого. Соответствующая локальная коррекция может быть наложена на измеренные цветовые координаты соответствующего поля 128 эталонных цветов. Как указано выше, балансировка белого также может быть применена к тестовому полю 116 с использованием полей эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем 116.

Второе изображение с коррекцией интенсивности может быть замещено локально сбалансированным по белому вторым изображением с коррекцией интенсивности. Цветовая коррекция на шаге vi) может быть выполнена с применением локально сбалансированного по белому второго изображения с коррекцией интенсивности. Для определения концентрации аналита на основе реакции формирования цвета тестового поля 116 можно использовать локально сбалансированное по белому второе изображение с коррекцией интенсивности и цвета. Локальная балансировка белого может конкретным образом учитывать и может корректировать неоднородные условия освещения, например, вызванные разными источниками света, имеющими разные цвета света, например окружающий свет, мешающий источнику света мобильного устройства 112.

На фигуре 3 показан примерный вариант осуществления карты 118 эталонных цветов. Карта эталонных цветов содержит множество полей 126 эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем 116. Карта 118 эталонных цветов дополнительно содержит множество полей 128 эталонных цветов, имеющих известные значения эталонных цветов, и множество полей 126 эталонного серого, локально соотнесенных с полями 128 эталонных цветов. Поля 128 эталонных цветов могут быть конкретным образом распределены локально по карте 118 эталонных цветов. Кроме того, по меньшей мере два поля 128 эталонных цветов могут иметь разные значения эталонных цветов.

Как указано выше, карта 118 эталонных цветов содержит множество полей 128 эталонных цветов, имеющих известные значения эталонных цветов. Известные значения эталонных цветов полей 128 эталонных цветов могут быть выбраны таким образом, чтобы значения цвета могли быть линейно независимыми друг от друга и чтобы значения цвета не могли содержаться в общей линии и/или плоскости в цветовом пространстве. Значения цветов обычно могут быть получены путем измерения значений цветов реакции формирования цвета тестового поля 116, на которое нанесена определенная концентрация глюкозы. Таким образом, соответствующие значения цветов могут лежать на кривой реакции в цветовом пространстве. В цветовом пространстве xyz кривая реакции может быть приблизительно описана двумя прямолинейными участками. Таким образом, значения цветов реакции формирования цвета могут не охватывать трехмерный объем в цветовом пространстве, а лежать в общей линии и/или плоскости. Следовательно, в дополнение к значениям цветов реакции формирования цвета известные значения эталонных цветов могут включать дополнительные значения цветов таким образом, что известные значения эталонных цветов включают соответствующий объем в цветовом пространстве.

Например, карта 118 эталонных цветов может содержать множество полей 128 эталонных цветов, имеющих по меньшей мере пятнадцать различных известных значений эталонных цветов. Известные значения эталонных цветов могут быть определены путем измерения значений цветов реакции формирования цвета в тестовом поле 116 с реагентом, имеющем образец физиологической жидкости с нанесенной на него известной концентрацией глюкозы. Кроме того, известные значения эталонных цветов могут содержать сгенерированные значения цветов, соответствующие угловой точке цветового подпространства реакции формирования цвета. Таким образом, множество полей 128 эталонных цветов могут охватывать соответствующий объем цветового пространства. Значения цветов полей 128 эталонных цветов могут быть выбраны в соответствии со значениями цветов реакции формирования цвета и, таким образом, могут конкретным образом не распределяться по всему цветовому пространству.

Кроме того, каждое поле 128 эталонных цветов может быть локально соотнесено со множеством полей эталонного серого таким образом, что поле 128 эталонных цветов и соотнесенное множество полей эталонного серого могут образовывать локальную группу 150, в частности, локальную группу 152 эталонных цветов. В качестве другого примера, тестовое поле 116 может быть локально соотнесено со множеством полей 126 эталонного серого таким образом, что тестовое поле 116 и множество полей 126 эталонного серого могут образовывать локальную группу 150, в частности группу 154 тестовых полей. Локальные группы 150 могут быть локализованы в разных местах карты 118 эталонных цветов.

В частности, локальная группа 150 может включать множество избыточных полей 126 эталонного серого, имеющих по меньшей мере три различных уровня серого. Кроме того, для каждой локальной группы 150 могут быть предусмотрены по меньшей мере два избыточных поля 126 эталонного серого, имеющие одинаковый уровень серого. Избыточные поля 126 эталонного серого могут быть расположены вокруг тестового поля 116 и/или поля 128 эталонных цветов симметрично, в частности, вращательно-симметричным и/или зеркально-симметричным образом. Таким образом, информация о локальной яркости для тестового поля и/или полей 128 эталонных цветов, полученная на шаге iii), может быть определена путем усреднения по избыточным полям 126 эталонного серого, имеющим одинаковый уровень серого. В частности, усреднение по избыточным полям 126 эталонного серого может учитывать расстояние от поля 126 эталонного серого до тестового поля 116 и/или поля 128 эталонных цветов, более конкретно, путем взвешивания значений цветов избыточных полей 126 эталонного серого с их обратно квадратичным расстоянием до тестового поля 116 и/или поля 128 эталонных цветов соответственно.

Кроме того, группа тестовых полей 154 может совместно использовать по меньшей мере некоторые поля 126 эталонного серого по меньшей мере с одной соседней локальной группой 156 полей эталонных цветов. По меньшей мере, некоторые из полей 126 эталонного серого могут также совместно использоваться соседними локальными группами 152 полей эталонных цветов.

На фигуре 4 показан пример типичной коррекции карты тонов мобильного устройства 112. График коррекции карты тонов показан на диаграмме, где по оси абсцисс показана интенсивность 158 входящего света, а по оси ординат -измеренное значение 160 цвета для каждого из цветов RGB. Была измерена коррекция карты тонов мобильного устройства 112 (указано ссылочной позицией 161 для канала красного цвета, ссылочной позицией 162 для канала зеленого цвета и ссылочной позицией 163 для канала синего цвета), представленная на фигуре 4 как круги, и эмпирическая функция (указано ссылочной позицией 164 для канала красного цвета, ссылочной позицией 165 для канала зеленого цвета и ссылочной позицией 167 для канала синего цвета) была подогнана к измеренным значениям цветов, представленным сплошной линией на фигуре 4. Как видно на фигуре 4, коррекция карты тонов может быть аналогичной для каждого из значений цветов RGB.

На фигуре 5а показано множество коррекций 166 карты тонов для различных типов мобильных устройств 112. Множество коррекций 166 карты тонов показано на диаграмме с интенсивностью входящего света, нанесенной на ось х 158, и измеренным значением 160 цвета на оси у. Кроме того, можно использовать множество коррекций 166 карты тонов для различных типов мобильных устройств 112 для получения коррекции карты средних тонов, наложенной на изображение, полученное на шаге i) способа. В частности, коррекция карты средних тонов может быть получена путем усреднения множества коррекций 166 карты тонов для различных типов мобильных устройств 112. График коррекции 168 карты средних тонов показан на диаграмме фигуры 5 в виде кругов.

Множество полученных в результате коррекций 170 карты тонов различных мобильных устройств 112 после выполнения шага ii), например, после наложения коррекции карты средних тонов на полученное изображение, показано на фигуре 56. Как видно на фигуре 5, нелинейность может сохраняться для большинства коррекций карты тонов. Оставшаяся нелинейность может быть аппроксимирована подогнанной параболической функцией и, таким образом, может использоваться на шаге iv) способа, как будет более подробно описано ниже.

На фигурах 6а и 6б показан график параболической аппроксимации 172 локальной коррекции карты средних тонов для различных типов мобильных устройств 112. В частности, на фигуре 6а показано наилучшая достигнутая параболическая аппроксимация 172, тогда как на фигуре 6б показано наихудшая достигнутая параболическая аппроксимация 172 локальной коррекции карты тонов. Как показано на фигурах 6а и 66 незаштрихованными кругами, локальная коррекция карты тонов может учитывать информацию 174 о локальной яркости, полученную на шаге iii) способа. Информация 174 о локальной яркости может использоваться для определения параболической аппроксимации 172, в частности, путем подгонки параболической функции к информации 174 о локальной яркости. Как видно на фигуре 6б, параболическая аппроксимация может показать отклонение 176 от полученной в результате коррекции 173 карты тонов, в частности, при высоких и/или низких значениях интенсивности.

На фигурах 7а-7в показано цветовое подпространство реакции 178 формирования цвета на цветовой диаграмме 180. На фигуре 7а цветовое подпространство реакции 178 формирования цвета тестового поля 116 представлено крестиками на цветовой диаграмме 180. Как видно на фигуре 7а, цветовое подпространство 178 реакции формирования цвета может попадать в небольшой участок цветовой диаграммы 180. Цветовое подпространство 178 может соответствовать измеренным значениям цветов для типичных концентраций глюкозы, таких как 20, 70, 120, 250 и 450 мг/дл. Таким образом, выбор полей 128 эталонных цветов на шаге vi) способа может включать выбор полей 128 эталонных цветов в предварительно определенном подпространстве цветового пространства. Предварительно определенное подпространство может представлять собой или может содержать цветовое подпространство реакции 178 формирования цвета.

Кроме того, на фигуре 76 цветовое подпространство 178 показано вместе со значениями цветов в полях 128 эталонных цветов. Значения цветов полей 182 эталонных цветов показаны кругами на цветовой диаграмме 180. Как видно на фигуре 76, цветовое пространство полей 128 эталонных цветов может превышать цветовое подпространство реакции 178 формирования цвета. Цветовое пространство полей 128 эталонных цветов может превышать цветовое подпространство значений цветов для типичных концентраций глюкозы и, таким образом, может охватывать значения цвета вплоть до более высоких концентраций глюкозы, например, до 600 мг/дл. Дополнительно или в качестве альтернативы выбор полей 128 эталонных цветов на шаге vi) может включать динамический выбор полей 128 эталонных цветов в окружении цвета тестового поля в цветовом пространстве, причем окружение может представлять собой или может включать цветовое подпространство реакции 178 формирования цвета.

На фигуре 7в другой пример выбора полей 128 эталонных цветов для коррекции цветов показан на цветовой диаграмме 180. В этом примере поля 128 эталонных цветов могут быть взвешены иным образом, в частности, путем присвоения полям 128 эталонных цветов, имеющим цвет, близкий к цвету тестового поля 116 (указано ссылочной позицией 184), более высокого веса, чем полям 128 эталонных цветов, которые находятся дальше от цвета тестового поля 116 в цветовом пространстве (указано ссылочной позицией 186). Как правило, аналитическое измерение может быть точным в заданном диапазоне концентраций глюкозы, например, в нормальном диапазоне от 80 до 120 мг/дл. Таким образом, путем выборочного взвешивания полей 128 эталонных цветов, имеющих значения цветов, соответствующие заданному диапазону концентраций глюкозы, можно повысить точность аналитического измерения в заданном диапазоне, при этом точность в другом цветовом подпространстве можно не учитывать. Выбор полей 128 эталонных цветов, показанных на фигуре 4 (указано ссылочной позицией 184), может содержать значения цветов цветового подпространства, соответствующие концентрациям глюкозы от 40 до 160 мг/дл. Ссылочная позиция 186 показывает остальные значения цветов в полях 128 эталонных цветов.

В качестве другого примера, поля 128 эталонных цветов также могут быть выбраны в соответствии с точностью цветовой коррекции, в частности точностью, определяемой перекрестной проверкой полей 128 эталонных цветов. Кроме того, на основании выбора полей 128 эталонных цветов может быть определена коррекция цветов, в частности матрица коррекции цветов, и дополнительно наложена на первое изображение с коррекцией интенсивности для получения изображения с коррекцией интенсивности и цвета, которое можно дополнительно использовать для способа определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости.

На фигуре 8 показан примерный вариант осуществления кривой 188 нелинейного тонального отображения мобильного устройства 112. В данном случае значение 190 яркости отображаемого белого поля показано в зависимости от времени 192 экспозиции. Например, время 192 экспозиции может измеряться в миллисекундах (мс). Кривая 188 на фигуре 8 показывает кривую 188 нелинейного отображения, которая непрерывно растет с увеличением времени 192 экспозиции.

На фигурах 9а и 9б показаны примерные варианты осуществления реконструкции коррекций карты тонов для двух разных мобильных устройств 112. На фигурах 9а и 9б прямой расчет коррекции 194 карты тонов сравнивается с исходной измеренной коррекцией 196 карты тонов мобильного устройства 112. Прямой расчет может учитывать коррекцию карты средних тонов на основе пикселей на шаге ii) и локальную коррекцию карты тонов на шаге iv) способа. Сравнение показано для наилучшего достигнутого прямого вычисления коррекции 194 карты тонов мобильного устройства 112 на фигуре 9а и для наихудшего достигнутого прямого вычисления коррекции 194 карты тонов другого мобильного устройства 112 на фигуре 9б. Как можно видеть на фигурах 9а и 9б, для обоих случаев прямой расчет коррекции 194 карты тонов дает хорошую аппроксимацию к исходной измеренной коррекции 196 карты тонов, в частности, между информацией 174 о локальной яркости оцененных точек, представляющих, например, по меньшей мере три поля 126 эталонного серого, имеющих разные уровни серого. Таким образом, коррекция карты средних тонов на основе пикселей и локальная коррекция карты тонов могут быть подходящими для воспроизведения исходной измеренной коррекции 196 карты тонов мобильного устройства 112. Кроме того, как можно видеть на фигурах 9а и 96, прямой расчет коррекции 194 карты тонов может отклоняться от исходной измеренной коррекции 196 карты тонов только для значений темных пикселей в наилучшем достигнутом случае (фигура 9а) и для значений темных и ярких пикселей в наихудшем достигнутом случае (фигура 9б). Несмотря на отклонения в периферийном диапазоне, аппроксимация исходной измеренной коррекции 196 карты тонов посредством коррекции карты средних тонов на основе пикселей и локальной коррекции карты тонов может считаться очень хорошей в промежуточном диапазоне для обоих случаев.

Изобретение относится к способу определения концентрации аналита в образце физиологической жидкости путем использования мобильного устройства (112), имеющего по меньшей мере одну камеру (120), причем способ включает: i) получение с помощью камеры (120) по меньшей мере одного изображения по меньшей мере части карты (118) эталонных цветов и по меньшей мере части по меньшей мере одного тестового поля (116) с реагентом по меньшей мере одной оптической тест-полоски (114) с нанесенным на нее образцом, причем на изображении тестовое поле (116) находится в определенном положении по отношению к карте (118) эталонных цветов; карта (118) эталонных цветов содержит множество различных полей (126) эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем (116), причем множество полей (126) эталонного серого и тестовое поле (116) локально соотнесены друг с другом, будучи размещенными в соседних положениях или множество полей (126) эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем (116), расположены на карте (118) эталонных цветов таким образом, что множество полей (126) эталонного серого окружает тестовое поле (116), и также карта (118) эталонных цветов содержит множество различных полей (128) эталонных цветов, имеющих известные значения эталонных цветов, и множество различных полей (126) эталонного серого, локально соотнесенных с полями (128) эталонных цветов, причем множество полей (126)эталонного серого и полей (128) эталонных цветов локально соотнесены друг с другом путем размещения в соседних положениях или множество полей (126) эталонного серого, локально соотнесенных с полями (128) эталонных цветов, расположены на карте (118) эталонных цветов так, что множество полей (126) эталонного серого окружает поля (128) эталонных цветов; ii) наложение по меньшей мере одной предварительно определенной коррекции карты средних тонов на основе пикселей на изображение, полученное на шаге i), с получением таким образом по меньшей мере одного первого изображения с коррекцией интенсивности, при этом предварительно определенная коррекция карты средних тонов на основе пикселей включает соотнесение второго значения яркости с первым значением яркости, причем первое значение яркости регистрируется камерой (120), при этом каждый пиксель зарегистрированного изображения корректируется индивидуально с помощью предварительно определенной коррекции карты средних тонов на основе пикселей, причем коррекция карты средних тонов получена путем объединения множества коррекций карты тонов для различных типов мобильных устройств; iii) получение из первого изображения с коррекцией интенсивности информации (174) о локальной яркости по меньшей мере для некоторых полей (128) эталонных цветов и для тестового поля (116), используя поля (126) эталонного серого, локально соотнесенные с полями (128) эталонных цветов и тестовым полем (116), соответственно, причем информация (174) о локальной яркости содержит числовой показатель, описывающий локальную интенсивность по меньшей мере одного цвета RGB полей (128) эталонных цветов и тестового поля (116), соответственно; iv) наложение по меньшей мере одной коррекции карты тонов, специфичной для мобильного устройства, на первое изображение с коррекцией интенсивности, причем коррекция карты тонов, специфичная для мобильного устройства, учитывает информацию (174) о локальной яркости, с получением таким образом по меньшей мере одного второго изображения с коррекцией интенсивности; v) определение концентрации аналита на основании реакции формирования цвета тестового поля (116) с помощью второго изображения с коррекцией интенсивности. Техническим результатом является возможность проводить удобное определение аналита в образце физиологической жидкости с помощью мобильного устройства с высокой точностью и надежностью аналитического измерения, учитывая локальные вариации и специфичные для устройства аспекты. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости путем использования мобильного устройства (112), имеющего по меньшей мере одну камеру (120), причем способ включает:

i) получение с помощью камеры (120) по меньшей мере одного изображения по меньшей мере части карты (118) эталонных цветов и по меньшей мере части по меньшей мере одного тестового поля (116) с реагентом по меньшей мере одной оптической тест-полоски (114) с нанесенным на нее образцом,

причем на изображении тестовое поле (116) находится в определенном положении по отношению к карте (118) эталонных цветов,

при этом карта (118) эталонных цветов содержит множество различных полей (126) эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем (116), причем множество полей (126) эталонного серого и тестовое поле (116) локально соотнесены друг с другом, будучи размещенными в соседних положениях, или множество полей (126) эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем (116), расположены на карте (118) эталонных цветов таким образом, что множество полей (126) эталонного серого окружает тестовое поле (116), и

при этом карта (118) эталонных цветов содержит множество различных полей (128) эталонных цветов, имеющих известные значения эталонных цветов, и множество различных полей (126) эталонного серого, локально соотнесенных с полями (128) эталонных цветов, причем множество полей (126) эталонного серого и полей (128) эталонных цветов локально соотнесены друг с другом путем размещения в соседних положениях или множество полей (126) эталонного серого, локально соотнесенных с полями (128) эталонных цветов, расположены на карте (118) эталонных цветов так, что множество полей (126) эталонного серого окружает поля (128) эталонных цветов,

ii) наложение по меньшей мере одной предварительно определенной коррекции карты средних тонов на основе пикселей на изображение, полученное на шаге i), с получением таким образом по меньшей мере одного первого изображения с коррекцией интенсивности, при этом предварительно определенная коррекция карты средних тонов на основе пикселей включает соотнесение второго значения яркости с первым значением яркости, причем первое значение яркости регистрируется камерой (120), при этом каждый пиксель зарегистрированного изображения корректируется индивидуально с помощью предварительно определенной коррекции карты средних тонов на основе пикселей, причем коррекция карты средних тонов получена путем объединения множества коррекций карты тонов для различных типов мобильных устройств;

iii) получение из первого изображения с коррекцией интенсивности информации (174) о локальной яркости, по меньшей мере, для некоторых полей (128) эталонных цветов и для тестового поля (116), используя поля (126) эталонного серого, локально соотнесенные с полями (128) эталонных цветов и тестовым полем (116), соответственно, причем информация (174) о локальной яркости содержит числовой показатель, описывающий локальную интенсивность по меньшей мере одного цвета RGB полей (128) эталонных цветов и тестового поля (116), соответственно;

iv) наложение по меньшей мере одной коррекции карты тонов, специфичной для мобильного устройства, на первое изображение с коррекцией интенсивности, причем коррекция карты тонов, специфичная для мобильного устройства, учитывает информацию (174) о локальной яркости, с получением таким образом по меньшей мере одного второго изображения с коррекцией интенсивности; и

v) определение концентрации аналита на основании реакции формирования цвета тестового поля (116) с помощью второго изображения с коррекцией интенсивности.

2. Способ по предыдущему пункту, дополнительно включающий:

vi) получение, используя по меньшей мере некоторые из полей (128) эталонных цветов во втором изображении с коррекцией интенсивности, по меньшей мере одной коррекции цветов; и vii) наложение коррекции цветов на второе изображение с коррекцией интенсивности, с получением таким образом по меньшей мере одного изображения с коррекцией интенсивности и коррекцией цветов.

3. Способ по предыдущему пункту, причем способ дополнительно включает перед шагом vi) локальную балансировку белого, по меньшей мере, некоторых из полей (128) эталонных цветов и тестового поля (116).

4. Способ по любому из двух предшествующих пунктов, в котором на шаге vi) коррекция цвета производится с помощью выбора полей (128) эталонных цветов, при этом выбор полей (128) эталонных цветов основывается на по меньшей мере одном из:

- выбора полей (128) эталонных цветов в предварительно определенном подпространстве цветового пространства;

- динамического выбора полей (128) эталонных цветов в окружении цвета тестового поля (116) в цветовом пространстве;

- взвешивания полей (128) эталонных цветов иным образом;

- выбора полей (128) эталонных цветов в соответствии с точностью коррекции цветов.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором коррекция карты средних тонов на основе пикселей включает по меньшей мере одно из: коррекции карты средних тонов, полученной путем объединения множества коррекций (166) карты тонов для различных типов мобильных устройств (112); инверсии стандартной гамма-коррекции.

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, дополнительно включающий выполнение по меньшей мере одной статистической модификации первого изображения с коррекцией интенсивности, причем шаг iv) выполняется на основании статистически модифицированного первого изображения с коррекцией интенсивности.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором поля (126) эталонного серого, локально соотнесенные с тестовым полем (116), окружают тестовое поле (116), при этом поля (126) эталонного серого, локально соотнесенные с тестовым полем (116), и тестовое поле (116) образуют группу (154) тестовых полей.

8. Способ по предыдущему пункту, в котором группа (154) тестовых полей содержит множество избыточных полей (126) эталонного серого, имеющих по меньшей мере три различных уровня серого, при этом для каждого уровня серого предусмотрено по меньшей мере два избыточных поля (126) эталонного серого, при этом избыточные поля (126) эталонного серого располагаются вокруг тестового поля (116) симметричным образом, при этом на шаге iii) информация (174) о локальной яркости для тестового поля (116) определяется специфически путем усреднения по избыточным полям (126) эталонного серого, имеющим один и тот же уровень серого.

9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором поля (126) эталонного серого, локально соотнесенные с полями (128) эталонных цветов, окружают соответствующие поля (128) эталонных цветов, при этом поля (126) эталонного серого, локально соотнесенные с одним из полей (128) эталонных цветов, и соответствующее поле (128) эталонного цвета образуют локальную группу (156) полей эталонных цветов.

10. Способ по предыдущему пункту, в котором каждая локальная группа (156) полей эталонных цветов содержит множество избыточных полей (126) эталонного серого, имеющих по меньшей мере три различных уровня серого, при этом для каждого уровня серого предусмотрено по меньшей мере два избыточных поля (126) эталонного серого, при этом избыточные поля (126) эталонного серого располагаются вокруг поля (128) эталонных цветов соответствующей локальной группы полей эталонных цветов симметричным образом.

11. Способ по предыдущему пункту, в котором на шаге iii) информация (174) о локальной яркости для соответствующей локальной группы (156) полей эталонных цветов определяется путем усреднения по избыточным полям (126) эталонного серого, имеющим один и тот же уровень серого.

12. Мобильное устройство (112), имеющее по меньшей мере одну камеру (120), при этом указанное мобильное устройство (112) содержит по меньшей мере один процессор (122), причем указанное мобильное устройство (112) сконфигурировано для выполнения способа в соответствии с любым из предыдущих пунктов.

13. Набор (110) для определения концентрации по меньшей мере одного аналита в образце физиологической жидкости, причем указанный набор (110) содержит мобильное устройство (112) по предыдущему пункту, при этом указанный набор (110) дополнительно содержит по меньшей мере одну оптическую тест-полоску (114), имеющую по меньшей мере одно тестовое поле (116) с реагентом, при этом указанный набор (110) дополнительно содержит по меньшей мере одну карту (118) эталонных цветов, причем карта (118) эталонных цветов содержит множество различных полей (126) эталонного серого, локально соотнесенных с тестовым полем (116), и карта (118) эталонных цветов содержит множество различных полей (128) эталонных цветов, имеющих известные значения эталонных цветов, и множество различных полей (126) эталонного серого, локально соотнесенных с полями (128) эталонных цветов.

14. Машиночитаемый носитель для хранения данных, содержащий инструкции, которые при выполнении мобильным устройством (112) по п. 12 обуславливают выполнение мобильным устройством (112) способа в соответствии с любым из предыдущих пунктов, относящихся к способу.