专利名称：对免疫测定测试条梳状元件进行分析的系统和方法
技术领域：
本发明涉及对多个测试条进行分析的方法和设备且具体涉及对多个测试条进行分析以鉴别在植物材料中是否存在所关注的各种蛋白质。
背景技术：
侧向流动免疫测定(〃IA〃)测试条已被证实快速和选择性地检测在植物材料如玉米叶样品中的关注的分析物如蛋白质。示例性IA侧向流动条可得自Agdia(位于30380County Road6，在 Elkhart，IN46514)。在过去使用手工方法读取IA侧向流动条。所述方法以收到在12 X 8矩阵试验架中的样品管开始。样品管包含植物材料。将样品管置于机器人系统中以从样品管读取并储存各自的条形码信息。然后处理样品(珠粒添加，缓冲剂添加，将管加盖，研磨并将管开盖)，以提取植物蛋白。随后，将12条带IA侧向流动条梳状件的一个指状件或条带插入在给定的行中的每个样品中。对于12X8矩阵，需要八个12条带梳。将IA测试条的指状件设计成若在植物样品中存在蛋白质，则在指状件上的给定位置提供彩带。每个指状件可在隔开的位置包含多个潜在的带，其中的每个带与不同的蛋白质相关。同样，指状件可用于测试植物样品中的多种蛋白质的存在。例如，指状件具有第一位置，在该位置，若在暴露于指状件的植物样品中存在第一蛋白质，则彩带将出现及所述指状件具有第二位置，在该位置，若在暴露于指状件的植物样品中存在第二蛋白质，则彩带将出现。假设将指状件暴露于含有第一蛋白质和第二蛋白质的植物样品，则在第一位置和第二位置提供彩带。假设将指状件暴露于不含第一蛋白质和第二蛋白质的植物样品，则在第一位置和第二位置不提供彩带。假设将指状件暴露于含有第一蛋白质但是不含第二蛋白质的植物样品，则在第一位置提供彩带，在第二位置不提供彩带。假设将指状件暴露于含有第二蛋白质但是不含第一蛋白质的植物样品，则在第二位置提供彩带，在第一位置不提供彩带。在孵育5分钟后，将梳从样品取出并手工读取以确定在各自的样品中一种或多种蛋白质的存在。对于上面的实例，操作员检查所述指状件，以观察是否在第一位置或第二位置存在所述带。将所述带的存在或不存在手工输入计算机程序中，计算机程序将该信息与先前储存的条形码信息结合。然后可将所述梳丢弃。

发明内容
本发明示例性实施方案提供对测试条进行分析的方法。本发明另一个示例性实施方案提供对测试条进行分析的系统。另一个示例性实施方案提供计算机可读介质，所述计算机可读介质包含指令，所述指令当被电子控制器所执行时对测试条进行分析。本发明示例性实施方案提供对具有多个隔开的指状件的测试条梳状元件进行分析的方法。每个指状件暴露于相应的植物材料。将每个指状件构造成指示在相应的植物材料中一种或多种植物分析物的存在。所述方法包括捕捉测试条梳状元件的多个指状件的电子图像；并用电子控制器对电子图像进行分析以确定测试条梳状元件的第一指状件是否存在第一植物分析物及确定测试条梳状元件的第二指状件是否存在第二植物分析物。在其一个实施例中，第一植物分析物与第二植物分析物相同。在其另一个实施例中，对测试条梳状元件的多个指状件的电子图像进行捕捉的步骤包括以下步骤:监测照相机的视野；在照相机的视野中检测测试条梳状元件的存在；且当在照相机的视野中检测到测试条梳状元件时，将测试条梳状元件的多个指状件的电子图像储存在计算机可读介质上。在其一个变型中，在照相机的视野中对测试条梳状元件的存在进行检测的步骤包括以下步骤:捕捉照相机的帧；并对所捕捉的帧的一部分进行分析以确定测试条梳状元件的存在。在其另一个变型中，对所捕捉的帧的一部分进行分析以确定测试条梳状元件的存在的步骤包括以下步骤:确定所捕捉的帧的所述部分的平均像素亮度值；将所述平均像素亮度值与第一阈值进行比较；确定所捕捉的帧的所述部分的亮度值超过所述平均亮度值的像素的数目；将所捕捉的帧的所述部分的像素的所述数目与第二阈值进行比较；当所述平均像素亮度值超过第一阈值且所捕捉的帧的所述部分的像素的所述数目超过第二阈值时，确定测试条梳状元件的存在；并将所捕捉的帧以电子图像的形式储存在计算机可读介质上。在另一个实施例中，所述电子图像为彩色图像，所述彩色图像的每个像素具有多个色值且用电子控制器对电子图像进行分析以确定测试条梳状元件的第一指状件是否存在第一植物分析物及测试条梳状元件的第二指状件是否存在第二植物分析物的步骤包括以下步骤:对与第一指状件相应的电子图像的第一部分进行分析；基于第一部分的至少一个色值确定第一植物分析物是否与第一指状件结合；对与第二指状件相应的电子图像的第二部分进行分析；并基于第二部分的至少一个色值确定第二植物分析物是否与第二指状件结合。在其一个变型中，基于第一部分的至少一个色值确定第一植物分析物是否与第一指状件结合的步骤包括以下步骤:对于第一部分的每个像素将第一色值与第一阈值进行比较；将第二色值与第二阈值进行比较；基于第一色值与第一阈值的比较和第二色值与第二阈值的比较，将像素分类为表示第一分析物存在的像素和表示第一分析物不存在的像素；基于被分类为表示第一分析物存在的像素的数目确定第一分析物是否与第一指状件结合；及基于第二部分的至少一个色值确定第二植物分析物是否与第二指状件结合的步骤包括以下步骤:对于第二部分的每个像素将第一色值与第一阈值进行比较；将第二色值与第二阈值进行比较；基于第一色值与第一阈值的比较和第二色值与第二阈值的比较，将像素分类为表示第二分析物存在的像素和表示第二分析物不存在的像素；基于被分类为表示第二分析物存在的像素的数目确定第二分析物是否与第二指状件结合。在其另一个实施例中，所述方法还包括以下步骤:从电子图像中除去由于电子图像中过多的植物材料而导致的绿色偏差。在其另一个实施例中，所述方法还包括以下步骤:从电子图像中除去由于电子图像中的灰尘而导致的红色偏差。在其另一个实施例中，所述电子图像为彩色图像，所述彩色图像的每个像素具有多个色值且所述方法还包括以下步骤:对电子图像进行色彩均衡。在其一个变型中，对电子图像进行色彩均衡的步骤包括以下步骤:鉴别每个指状件的相应关注区域；对第一指状件的相应关注区域进行色彩均衡；并独立于第一指状件对第二指状件的相应关注区域进行色彩均衡。在其另一个变型中，对第一指状件的相应关注区域进行色彩均衡的步骤包括以下步骤:按比例调整(scaling)第一指状件的相应关注区域的每个像素的第一色值，从而使第一指状件的相应关注区域的所有像素的平均第一色值等于第一值；并按比例调整第一指状件的相应关注区域的每个像素的第二色值，从而使第一指状件的相应关注区域的所有像素的平均第二色值等于第二值。在其另一个变型中，所述第一值等于所述第二值。在其另一个实施例中，多个指状件各自包括相应的关注区域，所述相应的关注区域包括多个隔开的带位置且用电子控制器对电子图像进行分析以确定测试条梳状元件的第一指状件是否存在第一植物分析物及确定测试条梳状元件的第二指状件是否存在第二植物分析物的步骤包括以下步骤:在电子图像中针对第一指状件和第二指状件对相应的关注区域进行定位；基于电子图像的至少一个平均背景强度为图像设置阈值；并分割电子图像以除去小的模糊点(blob)。在其一个变型中，在电子图像中针对第一指状件和第二指状件对相应的关注区域进行定位的步骤包括以下步骤:确定测试条梳状元件在电子图像中的取向；对图像进行偏斜消除，从而使测试条梳状元件的第一指状件和第二指状件垂直取向；在电子图像中针对第一指状件定位第一参照物，第一指状件的第一关注区域位于相对于第一参照物的第一已知位置；且在电子图像中针对第二指状件定位第二参照物，第二指状件的第二关注区域位于相对于第二参照物的第二已知位置。在其另一个变型中，在电子图像中针对第一指状件和第二指状件对相应的关注区域进行定位的步骤还包括以下步骤:针对透视变形对电子图像进行校正。在其另一个变型中，在电子图像中针对第一指状件和第二指状件对相应的关注区域进行定位的步骤还包括以下步骤:确定用于电子图像的按比例调整因子。在另一个变型中，基于至少一个平均背景强度为图像设置阈值的步骤包括以下步骤:确定针对第一色值的平均背景强度；确定针对第二色值的平均背景强度；对于每个像素，若就第一色值而言的像素值超过就第一色值而言的平均背景强度和就第二色值而言的像素值超过就第二色值而言的平均背景强度中的一个，则将所述像素指定为第三颜色，否则将所述像素指定为第四颜色。在其另一个实施例中，所述方法包括以下步骤:储存确定第一分析物存在的定性指示和确定第二分析物存在的定性指示。在其另一个实施例中，所述方法包括以下步骤:储存确定第一分析物表达水平的定性指示和确定第二分析物表达水平的定性指示。在其另一个实施例中，所述方法包括以下步骤:提供封闭结构，所述封闭结构在顶部具有适于允许测试条梳状元件进入封闭结构内部的开口且在底部具有适于允许测试条梳状元件离开封闭结构内部的开口，其中当测试条梳状元件位于封闭结构内部时，实施对测试条梳状元件的多个指状件的电子图像进行捕捉的步骤。本发明另一个示例性实施方案提供用于对具有多个隔开的指状件的测试条梳状元件进行分析的系统。每个指状件已经被暴露于相应的植物材料。将每个指状件构造成指示在相应的植物材料中一种或多种植物分析物的存在。所述系统包括照相机；背景元件，测试条梳状元件在照相机的视野中且在背景元件前；光源，所述光源为照相机的视野提供大体均匀的照明；和电子控制器，所述电子控制器与照相机可操作地连接并被构造成对测试条梳状元件的多个指状件的电子图像进行分析以确定测试条梳状元件的第一指状件是否存在第一植物分析物和确定测试条梳状元件的第二指状件是否存在第二植物分析物。在其一个实施例中，所述系统还包括封闭结构,所述封闭结构在顶部具有适于允许测试条梳状元件进入封闭结构内部的开口且在底部具有适于允许测试条梳状元件离开封闭结构内部的开口，当测试条梳状元件位于封闭结构内部时，对测试条梳状元件的多个指状件的电子图像进行捕捉。在其一个变型中，背景元件是可移开的板，其提供相对于测试条梳状元件的对比背景。在其另一个实施例中，所述系统还包括具有运输元件的输送系统，测试条梳状元件支撑在所述运输元件上，其中电子控制器与输送系统的驱动系统可操作地连接。在其一个变型中，背景元件为输送系统的运输元件。在其另一个变型中，所述系统还包括清洁系统以由运输元件除去过多的植物碎屑。在其另一个变型中，所述系统还包括供料系统，所述供料系统将测试条梳状元件置于输送系统上。在其另一个变型中，供料系统以相对于前面的测试条梳状元件和后面的测试条梳状元件大体均匀的间隔将测试条梳状元件置于运输元件上。在另一个实施例中，所述系统还包括显示用户界面的显示设备，所述用户界面包括显示测试条梳状元件的电子图像的第一区域；显示指示器的第二区域，当电子控制器准备对第二测试条梳状元件进行分析时，所述指示器为操作者提供指示。在其一个变型中，将对一系列多个测试条梳状元件进行分析且用户界面用显示设备提供关于已经被分析的多个测试条元件的指示。基于以下描述和附图，本发明以上特征和其它特征(其单独地或任意组合地可为具有专利性的主题)将变得明显。


具体地，详细描述参考以下附图，其中图1示出在多个行中容纳多个试管的示例性试管架的透视图，每个试管具有插入至试管的开口端的测试条；图2示出第一行试管与图1的试验架的组装和第一测试条梳状元件与第一行试管的组装；图3示出第一测试条梳状元件的正视图；图3A是第一测试条梳状元件的图像；图4示出分析图3的第一测试条梳状元件的系统；图5示出在图4的系统的示例性数据库中的信息；图6示出图4的系统的示例性处理顺序；图7示出用图4的系统捕捉的示例性测试条梳状元件的示例性原始图像；图8示出图7的示例性测试条的对进行偏斜消除图像；图9示出在图8的对进行偏斜消除图像中关注区域的鉴别；图10示出在图9的关注区域中的带的鉴别；图11示出在图10中鉴别的带与示例性测试条梳状元件所插入的物质的含量的相关性；
图12示出用于分析图3的第一测试条梳状元件的示例性系统；图13示出用于分析多个梳状元件的系统；图14示出包含另外的照相机系统的图13的系统；图15示出包含输入供料系统的图13的系统，所述输入供料系统控制梳状元件在输送系统上的放置；图16示出包含另外的输送系统的图13的系统，所述另外的输送系统控制梳状元件的变形水平；图17示出分析梳状元件的示例性方法；图18示出示例性图像捕捉处理顺序；图19A和19B示出示例性图像帧处理顺序；图20示出示例性图像分析处理顺序；图21示出图20的示例性定位梳处理顺序；图22示出图20的示例性对进行偏斜消除图像处理顺序；图23示出图20的示例性透视校正处理顺序；图24A和24B不出图20的不例性关注区域鉴别处理顺序；图25示出图17的示例性校正处理顺序；图26示出示例性校正目标；及图27示出示例性用户界面。相应的参考字符在数个视图中指示相应的部分。
具体实施例方式以下公开的实施方案不是意在穷举，也不是意在将本发明限于以下详细描述中公开的具体形式。相反地，对实施方案进行选择和描述，从而使本领域技术人员可利用这些教导。尽管本发明主要涉及对含有在多个试管中的植物材料进行分析，但是应该理解的是，本申请公开的特征可用于对含有在多个试管或其它容器中的其它材料进行分析。参见图1和2，显示了示例性试管架100。试管架100包括提供在试管架100的上表面104中的多个凹处102。可将试管106插入到这些凹处102中的每个中并以大体垂直的方式容纳。试管106大体排列在行108A-H中。在所显示的实施方案中，试管架100包括凹处以容纳试管106的八个行108 ;每个行108包括十二个试管106。可测试示例性分析物用于多个应用。示例性应用包括药物测试、制药测试、DNA测试和其它类型的测试。每个试管106包含待分析的物质110。在一个实施方案中，物质110通常为其中含有材料的液体。示例性材料包括蛋白质和其它类型的分析物。在一个实施方案中，物质110通常为其中含有植物材料的液体。示例性植物材料包括蛋白质和其它类型的分析物。测试条梳状元件120用于检测试管106中的物质110中的材料例如蛋白质是否存在。测试条梳状元件120包括多个具有下部124的指状件122，所述下部124插入到试管106的开口端中并插入到试管106中的物质110中。每个指状件122还包括第二区域126，其中彩带(参见图3A)表明材料在相应的指状件所插入到其中的物质110中的存在。在一个实施方案中，给定的带的颜色强度提供对材料在物质110中的浓度的测量。在一个实施例中，其中彩带为红色，较深的红色表明材料在物质110中的浓度较高。如图2所示，测试条梳状元件120包括十二个指状件122，给定的行108中的每个试管106与一个指状件相应。在一个实施方案中，测试条梳状元件120包括比行中的试管数少的指状件。在该情况下，多个测试条梳状元件120用于覆盖给定的行108。示例性测试条梳状元件120为IA侧向流动条，其可得自Agdia (30380County Road6, Elkhart, IN46514)。IA侧向流动条已经被证实可快速和选择性地检测植物材料例如玉米叶子样品中所关注的蛋白质。在一个实施方案中，将植物材料置于试管中。试管包含关于试管中的植物材料的鉴别信息。在一个实施方案中，将该鉴别信息绑定至试管所支撑的条形码。将各个试管组装到试管架100中，所述试管架100还可包含关于所支撑的试管及其位置的鉴别信息。在一个实施方案中，将上述关于试管的鉴别信息绑定至提供在试管架100上的条形码130。然后处理试管中的植物材料以提取植物蛋白质。示例性处理包括以下一个或多个操作:珠粒添加、缓冲剂添加、将管盖好、研磨和将管开盖。然后将测试条梳状元件120的指状件122置于相应的管106中。在孵育时间后,将测试条梳状元件120从管106中单独取出并通过在指状件122的第二区域126中的预定位置寻找带的存在来进行分析以确定一种或多种蛋白质的存在。在一个实施方案中，也检测蛋白质的表达水平。示例性孵育时间为约5分钟。尽管所显示的实施方案讨论了对梳状元件的分析，但是本申请公开的方法和处理顺序可用于单一测试条。参见图4，显示了用于对测试条梳状元件120的指状件122的第二区域126进行分析的示例性系统200。在一个实施方案中，系统200还对第二区域126进行分析以确定蛋白质的表达水平。系统200包括照相机202，所述照相机202捕捉测试条梳状元件120的图像124。在一个实施方案中，照相机202为彩色照相机，所述彩色照相机捕捉测试条梳状元件120的电子图像。电子图像含有多行像素，每个所述像素具有它们自己的值。每个像素包含与在该图像位置看见的红色的量相应的第一值、与在该图像位置看见的绿色的量相应的第二值和与在该图像位置看见的蓝色的量相应的第三值。在可选择的实施方案中，不同的色值可通过照相机202来确定。将所捕捉的图像124提供至控制器210，所述控制器210对图像进行分析以确定一种或多种蛋白质在各个试管106的各个物质110中的存在。在一个实施方案中，系统200还对第二区域126进行分析以确定蛋白质的表达水平。在一个实施方案中，控制器210为台式计算机、膝上型计算机、手持型计算设备或可运行程序的其它设备。控制器210可存取的存储器212包括图像处理软件214，所述图像处理软件214可通过控制器210来执行以对图像124进行分析。存储器212还包括测试条数据库216，所述测试条数据库216记录控制器210由下部124确定的信息。参见图5，显示了测试条数据库216的示例性说明。测试条数据库216包括鉴别信息218、蛋白质标记信息220、图像信息222例如所分析的图像124的拷贝或图像124的文件名的标识和植物信息224。植物信息224可包括关于植物的信息，给定的试管中的物质来自所述植物。鉴别信息218可为试管的条形码信息、试管架的条形码信息、试管在试管架中的位置和鉴别试管或试管架的其它信息。在一个实施方案中，鉴别信息为梳状元件122上的条形码或其它鉴别标志。如本申请所述，在一个实施方案中，蛋白质标记信息仅为一种或多种蛋白质存在或不存在的指示。在另一个实施方案中，蛋白质标记信息为一种或多种蛋白质存在或不存在的指示和至少一种蛋白质的表达水平。
存储器212与控制器210的一个或多个处理器相关且可包括但不限于与软件的执行相关的存储器和与数据的储存相关的存储器。存储器212可为任何可得到的计算机可读介质，其可通过控制器210的一个或多个处理器来存取并包括挥发性和非挥发性介质。另夕卜，计算机可读介质可为可移动介质和不可移动介质中的一种或两种。例如，计算机可读介质可包括但不限于RAM、ROM、EEPR0M、闪存或其它存储技术、CD-ROM、数字式多功能盘(DVD)或其它光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储设备或可用于存储所需信息并可通过控制器210来存取的任何其它介质。存储器212可为可通过控制器210的一个或多个处理器来存取的多个存储器。回到图4，测试条梳状元件120在方向240上在第一板242和第二板244之间经过。在板242和244之间的空间限定狭缝。在一个实施方案中，选择第一板242以具有光学性质，以向测试条梳状元件120提供对比背景。在一个实施方案中，第一板242通常为黑色。在一个实施方案中，选择第二板244以允许测试条梳状元件120可为照相机202所见。在一个实施方案中，第二板244通常为透明的。照相机202的光学系统将照相机202的图像平面聚焦在设在第一板242和第二板244之间的狭缝处。在一个实施方案中，不包含第二板244。在该情况下，将照相机202聚焦在第一板242前面的区域上，在该处提供测试条梳状元件120。第一板242和第二板244的紧密度通常防止测试条梳状元件120在方向246和248上折叠。提供传感器250，其监测第一板242前面的区域及当包含第二板244时监测在第二板244后面的区域。当测试条梳状元件120位于照相机202的视野中或将要位于照相机202的视野中时，传感器向控制器210提供指示。控制器210基于来自传感器250的指示控制照相机202拍摄测试条梳状元件120的图像124。在一个实施方案中，传感器250为光学传感器，其在测试条梳状元件120中断从源252传至检测器254的光学能量束时检测。在示出的实施方案中，传感器250与照相机202直接连接，照相机202决定何时捕捉图像124。在一个实施方案中，传感器250设置在软件中。在软件中的示例性传感器是处理顺序，其监测图像区域如行并分析该区域的测量结果以决定梳状元件122存在或不存在。在一个实施方案中，测试条元件120从在第一板242和第二板244之间的狭缝的下边缘掉落至丢弃容器中。参见图12，示出示例性阅读设备300。阅读设备300包含框架302，其支撑多个壁，示出了壁304、306和308。壁304和306及剩余的壁通常为不透明的。照相机202位于阅读设备300中，其对准狭缝310。狭缝310设在第一板242和照相机202之间。在一个实施方案中，包含第二板244及狭缝310位于第一板242和第二板244之间。在示出的实施方案中，第一板242包含把手312并与阅读设备300的剩余部分可移动地连接。在示出的实施方案中，第一板242由设在框架302中的导轨314接收并通常形成阅读设备300的端壁。在操作中，使测试条梳状元件120通过第一板242前面的狭缝310落下。传感器250确定测试条梳状元件120的存在且照相机202捕捉测试条梳状元件120的图像。然后测试条梳状元件120从阅读设备300的开口底部掉落至容器中。通过使第一板242可取出，一旦第一第一板242被植物材料污染，可将第一第一板242取出并用第二第一板242替代。在一个实施方案中，第一板242和第二板244 (当提供时)可从阅读设备300的剩余部分取出。在一个实施方案中，当第一板242应更换或清洁时，控制器210向操作员提供指示。示例性指示包括监控器上的提示、灯、其它视觉暗示、音频暗示、触觉暗示或其组合。响应于第一板242上的植物材料量的分析，通过控制器210执行的软件，控制器210决定何时提供指示。在一个实施方案中，提供光源320以照明第一板242前面的区域。在一个实施方案中，选择光源类型及其位置以在测试条梳状元件120上提供均匀的柔光。在示出的实施方案中，光源320为照明环，其围绕照相机202的镜头放置。光源320背向第一板242，从而使光源320产生的光必须首先从阅读设备300的一个或多个壁反射以到达第一板242。与光源320面向第二板244相比，这种设置在第一板242和第二板244之间的区域提供更均匀的光照。在一个实施方案中，使光源320的取向与第一板242成约90度并沿着阅读设备300的侧壁安置。如本申请更详细地解释，使用图像处理技术〃阅读〃测试条梳状元件120。对于每个指状件122，确定给出的分析物如蛋白质是否存在。示例性分析物包括蛋白质、DNA的部分和其它合适的分析物。将该信息与试管的鉴别信息核对。参见图6，示出控制器210的示例性处理顺序270。从图像124确定测试条梳状元件120的略图，如模块272所示。在图7中示出示例性图像124。该略图被图像处理软件214使用以确定测试条梳状元件120的取向。在一个实施方案中，图像处理软件214改变图像以确定测试条梳状元件120取向，从而使指状件122大体垂直延伸。在一个实施方案中，提取的略图不需要是完整的略图，而仅为指状件122的垂直边缘部分或梳状元件122的其它特征。在指状件122之间的垂直边缘可基于边缘之间的间隔鉴别，所述间隔应相应于指状件的厚度的间隔或相邻指状件之间的间隔。在一个实施方案中，鉴别第一指状件的左侧垂直边缘和第二指状件的右侧垂直边缘。若未将测试条梳状元件120的图像124确定取向以使指状件122大体垂直，则可将图像通过图像处理软件214对进行偏斜消除，如模块274所示。示例性对进行偏斜消除图像在图8中示出。一旦使图像124正确取向，再次确定测试条梳状元件120的略图，如模块276所示。再次，略图不需要是测试条梳状元件120的完整略图。该略图用于确定每个指状件122的参照物，如模块278所示。在一个实施方案中，每个指状件的参照物是每个指状件122的下边缘。在一个实施方案中，每个条带的下边缘通过以下方法确定:比较水平略图特征的长度与指状件122的已知长度。以此方式，可将图像124中的碎屑丢弃并不注意地选为下边缘。示例性碎屑包括粘附于第二板244的植物材料、灰尘或其它碎屑。一旦每个指状件122的底部已知，将每个指状件122的关注区域290从图像124分离，如模块280所示。在一个实施方案中，每个指状件的关注区域290相应于指状件122的第二区域126。参见图9，示出图8的对进行偏斜消除图像的分离的关注区域290的示例性表示。在一个实施方案中，每个指状件122的关注区域290是与指状件的确定下边缘的指定距离且关注区域具有指定长度。在一个实施方案中，将关注区域的图像归一化，如模块282所不。在一个实施方案中，所述归一化是颜色均衡，其从图像除去颜色偏差。示例性偏差可为在图像中过多的植物材料导致的绿色。示例性偏差可为在图像中灰尘导致的红色。如图9中所示，色带存在于各个指状件122的关注区域范围中。该图像用于鉴别在各个关注区域范围中带的存在，如模块284所示。
在一个实施方案中，基于像素色值，将每个像素构造成第一色或第二色。在一个实施方案中，第一色是白色及第二色是黑色。一旦像素着色为第一色和第二色中的一个，确定在关注区域的限定区域中带的存在。参见图11，每个关注区域290包含三个区域292、294和296。基于测试条梳状元件120的构造，可包含或多或少的区域。由于照相机202正在捕捉梳状元件120的图像，可减少带的分离，以实现大于标准人类视觉的分辨率。区域292-296中的每个相应于指示具体蛋白质存在或不存在的潜在的带的位置。同样，图像处理软件214检查区域292中的像素，以确定第一蛋白质存在或不存在。图像处理软件214检查区域294中的像素，以确定第二蛋白质存在或不存在。图像处理软件214检查区域296中的像素，以确定第三蛋白质存在或不存在。在一个实施方案中，图像处理软件214检查给定区域中的像素并将在区域中具有第一色的像素的数目与阈比较。若数目超过阈，则认为蛋白质存在。若数目不超过阈，则认为蛋白质不存在。以下实例针对在关注区域中具有两个区域的十二指状件梳说明这一点。同样，设置所述梳以检测两种蛋白质存在或不存在。实施例权利要求
1.对具有多个隔开的指状件的测试条梳状元件进行分析的方法，所述指状件中的每个已经被暴露于相应的植物材料及将所述指状件中的每个构造成指示在所述相应的植物材料中一种或多种植物分析物的存在，所述方法包括: 捕捉所述测试条梳状元件的多个指状件的电子图像；及 用电子控制器对所 述电子图像进行分析以确定所述测试条梳状元件的第一指状件是否存在第一植物分析物及确定所述测试条梳状元件的第二指状件是否存在第二植物分析物。
2.权利要求1的方法，其中所述第一植物分析物与所述第二植物分析物相同。
3.权利要求1或2的方法，其中捕捉所述测试条梳状元件的多个指状件的电子图像的步骤包括以下步骤: 监测照相机的视野； 在所述照相机的视野中检测所述测试条梳状元件的存在；和 当在所述照相机的视野中检测到所述测试条梳状元件时，将所述测试条梳状元件的多个指状件的电子图像储存在计算机可读介质上。
4.权利要求3的方法，其中在所述照相机的视野中检测所述测试条梳状元件的存在的步骤包括以下步骤: 捕捉所述照相机的帧；和 对所捕捉的帧的一部分进行分析以确定所述测试条梳状元件的存在。
5.权利要求3或4的方法，其中对所捕捉的帧的所述部分进行分析以确定所述测试条梳状元件的存在的步骤包括以下步骤: 确定所捕捉的帧的所述部分的平均像素亮度值； 将所述平均像素亮度值与第一阈值进行比较； 确定所捕捉的帧的所述部分的亮度值超过所述平均亮度值的像素的数目； 将所捕捉的帧的所述部分的像素的所述数目与第二阈值进行比较； 当所述平均像素亮度超过所述第一阈值且所捕捉的帧的所述部分的像素的所述数目超过所述第二阈值时，确定所述测试条梳状元件的存在；和 在计算机可读介质上将所述所捕捉的帧储存为所述电子图像。
6.前述权利要求中任一项的方法，其中所述电子图像为彩色图像，所述彩色图像的每个像素具有多个色值且用所述电子控制器对所述电子图像进行分析以确定所述测试条梳状元件的第一指状件是否存在所述第一植物分析物及确定所述测试条梳状元件的第二指状件是否存在所述第二植物分析物的步骤包括以下步骤: 对所述电子图像的与所述第一指状件相应的第一部分进行分析； 基于所述第一部分的至少一个色值确定所述第一植物分析物是否与所述第一指状件结合； 对所述电子图像的与所述第二指状件相应的第二部分进行分析；和 基于所述第二部分的至少一个色值确定所述第二植物分析物是否与所述第二指状件彡口口。
7.权利要求6的方法，其中基于所述第一部分的至少一个色值确定所述第一植物分析物是否与所述第一指状件结合的步骤包括以下步骤:对于所述第一部分的每个像素， 将第一色值与第一阈值进行比较； 将第二色值与第二阈值进行比较； 基于所述第一色值与所述第一阈值的比较和所述第二色值与所述第二阈值的比较，将所述像素分类为表示所述第一分析物存在的像素和表示所述第一分析物不存在的像素；基于被分类为表 示所述第一分析物存在的像素的数目确定所述第一分析物是否与所述第一指状件结合；和 其中基于所述第二部分的至少一个色值确定所述第二植物分析物是否与所述第二指状件结合的步骤包括以下步骤: 对于所述第二部分的每个像素， 将第一色值与第一阈值进行比较； 将第二色值与第二阈值进行比较； 基于所述第一色值与所述第一阈值的比较和所述第二色值与所述第二阈值的比较，将所述像素分类为表示所述第二分析物存在的像素和表示所述第二分析物不存在的像素；基于被分类为表示所述第二分析物存在的像素的数目确定所述第二分析物是否与所述第二指状件结合。
8.前述权利要求中任一项的方法，所述方法还包括以下步骤:从所述电子图像中除去由于所述电子图像中过多的植物材料而导致的绿色偏差。
9.前述权利要求中任一项的方法，所述方法还包括以下步骤:从所述电子图像中除去由于所述电子图像中的灰尘而导致的红色偏差。
10.权利要求1-6中任一项的方法，其中所述电子图像为彩色图像，所述彩色图像的每个像素具有多个色值且所述方法还包括以下步骤:对所述电子图像进行色彩均衡。
11.权利要求10的方法，其中对所述电子图像进行色彩均衡的步骤包括以下步骤: 鉴别每个指状件的相应关注区域； 对所述第一指状件的相应关注区域进行色彩均衡；和 独立于所述第一指状件对所述第二指状件的相应关注区域进行色彩均衡。
12.权利要求11的方法，对所述第一指状件的相应关注区域进行色彩均衡的步骤包括以下步骤: 按比例调整所述第一指状件的相应关注区域的每个像素的第一色值，从而使所述第一指状件的相应关注区域的所有像素的平均第一色值等于第一值；和 按比例调整所述第一指状件的相应关注区域的每个像素的第二色值，从而使所述第一指状件的相应关注区域的所有像素的平均第二色值等于第二值。
13.权利要求12的方法，其中所述第一值等于所述第二值。
14.权利要求1-10中任一项的方法，其中所述多个指状件各自包括相应的关注区域，所述相应的关注区域包括多个隔开的带位置且用所述电子控制器对所述电子图像进行分析以确定所述测试条梳状元件的第一指状件是否存在所述第一植物分析物及确定所述测试条梳状元件的第二指状件是否存在所述第二植物分析物的步骤包括以下步骤: 在所述电子图像中针对所述第一指状件和所述第二指状件对相应的关注区域进行定位；基于所述电子图像的至少一个平均背景强度为所述图像设置阈值；和 分割所述电子图像以除去小的模糊点。
15.权利要 求14的方法，其中在所述电子图像中针对所述第一指状件和所述第二指状件对相应的关注区域进行定位的步骤包括以下步骤: 确定所述测试条梳状元件在所述电子图像中的取向； 对所述图像进行偏斜消除，从而使所述测试条梳状元件的第一指状件和第二指状件垂直取向； 在所述电子图像中针对所述第一指状件定位第一参照物，所述第一指状件的第一关注区域位于相对于所述第一参照物的第一已知位置；和 在所述电子图像中针对所述第二指状件定位第二参照物，所述第二指状件的第二关注区域位于相对于所述第二参照物的第二已知位置。
16.权利要求14或15中任一项的方法，其中在所述电子图像中针对所述第一指状件和所述第二指状件对相应的关注区域进行定位的步骤还包括以下步骤:针对透视变形对所述电子图像进行校正。
17.权利要求14-16中任一项的方法，其中在所述电子图像中针对所述第一指状件和所述第二指状件对相应的关注区域进行定位的步骤还包括以下步骤:确定用于所述电子图像的按比例调整因子。
18.权利要求14-17中任一项的方法，其中基于至少一个平均背景强度为所述图像设置阈值的步骤包括以下步骤: 确定针对第一色值的平均背景强度； 确定针对第二色值的平均背景强度； 对于每个像素，若就所述第一色值而言的像素值超过就所述第一色值而言的平均背景强度和就所述第二色值而言的像素值超过就所述第二色值而言的平均背景强度中的一个，则将所述像素指定为第三颜色，否则将所述像素指定为第四颜色。
19.前述权利要求中任一项的方法，所述方法还包括以下步骤:储存确定所述第一分析物存在的定性指示和确定所述第二分析物存在的定性指示。
20.前述权利要求中任一项的方法，所述方法还包括以下步骤:储存确定所述第一分析物表达水平的定性指示和确定所述第二分析物表达水平的定性指示。
21.前述权利要求中任一项的方法，所述方法还包括以下步骤:提供封闭结构，所述封闭结构在顶部具有适于允许所述测试条梳状元件进入所述封闭结构的内部的开口且在底部具有适于允许所述测试条梳状元件离开所述封闭结构的内部的开口，其中当所述测试条梳状元件位于所述封闭结构的内部时，实施对所述测试条梳状元件的多个指状件的电子图像进行捕捉的步骤。
22.对具有多个隔开的指状件的测试条梳状元件进行分析的系统，每个所述指状件已经被暴露于相应的植物材料且将每个所述指状件构造成指示在所述相应的植物材料中一种或多种植物分析物的存在，所述系统包括 照相机； 背景元件，所述测试条梳状元件在所述照相机的视野中且在所述背景元件前； 光源，所述光源为所述照相机的视野提供大体均匀的照明；和电子控制器，所述电子控制器与所述照相机可操作地连接并被构造成对所述测试条梳状元件的多个指状件的电子图像进行分析以确定所述测试条梳状元件的第一指状件是否存在第一植物分析物和确定所述测试条梳状元件的第二指状件是否存在第二植物分析物。
23.权利要求22的系统，所述系统还包括: 封闭结构，所述封闭结构在顶部具有适于允许所述测试条梳状元件进入所述封闭结构的内部的开口且在底部具有适于允许所述测试条梳状元件离开所述封闭结构的内部的开口，当所述测试条梳状元件 位于所述封闭结构的内部时，对所述测试条梳状元件的多个指状件的电子图像进行捕捉。
24.权利要求23的系统，其中所述背景元件是可移开的板，其提供相对于所述测试条梳状元件的对比背景。
25.权利要求22的系统，所述系统还包括具有运输元件的输送系统，所述测试条梳状元件支撑在所述运输元件上，其中所述电子控制器与所述输送系统的驱动系统可操作地连接。
26.权利要求25的系统，其中所述背景元件为所述输送系统的运输元件。
27.权利要求25的系统，所述系统还包括清洁系统以由所述运输元件除去过多的植物碎屑。
28.权利要求2 5的系统，所述系统还包括供料系统，所述供料系统将所述测试条梳状元件置于所述输送系统上。
29.权利要求28的系统，其中 所述供料系统将所述测试条梳状元件以相对于前面的测试条梳状元件和后面的测试条梳状元件大体均匀的间隔置于所述运输元件上。
30.权利要求22-29中任一项的系统，所述系统还包括: 显示用户界面的显示设备，所述用户界面包括: 显示所述测试条梳状元件的电子图像的第一区域； 显示指示器的第二区域，当所述电子控制器准备对第二测试条梳状元件进行分析时，所述指示器为操作者提供指示。
31.权利要求30的系统，其中将对一系列多个测试条梳状元件进行分析且用户界面用显示设备提供关于已经被分析的多个测试条元件的指示。
全文摘要
本申请公开了用于对具有多个指状件的测试条梳状元件进行分析的系统和方法。所述系统和方法可对测试条梳状元件进行分析以确定一种或多种分析物在多个指状件的每个上的存在。
文档编号G01N35/00GK103119449SQ201180045226
公开日2013年5月22日 申请日期2011年7月19日 优先权日2010年7月20日
发明者P.塞特鲁尔, K.姚, S.托勒多, J.理查森 申请人:陶氏益农公司