具有多个候选者的基于图像的管顶圆检测制造技术

实施例提供了一种使用基于图像的基于多个候选者选择的管顶圆检测来定位输入图像中的管顶圆区域的方法。根据本文中提供的实施例，多候选者选择通过利用相同管的多个视图来提高管顶圆检测的鲁棒性来增强管圆检测的鲁棒性。借助从相同管的不同视点下的图像中提取的多个候选者，多候选者选择算法在候选者中选择最优组合，并提供更精确的管特性的测量。该信息在其中样本处置器正在处理管并将管移动到分析仪以用于测试和分析的IVD环境中是无价的。

Pipe top circle detection based on image with multiple candidates

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多个候选者的基于图像的管顶圆检测相关申请的交叉引用本申请要求于2017年7月11日提交的美国临时申请系列号62/531,108的优先权，所述美国临时申请的内容通过引用以其整体被合并在本文中。
本文中所公开的实施例一般地涉及捕获管托盘的图像以确定托盘内支持的管的特性，并且更特别地涉及使用具有多个候选者的基于图像的管顶圆检测以用于托盘内支持的管的特性的准确确定。
技术介绍
体外（invitro）诊断（IVD）允许实验室基于对患者流体样本执行的化验来帮助疾病的诊断。IVD包括与患者诊断和治疗有关的各种类型的分析测试和化验，其可以通过分析从患者的体液或脓肿取得的液体样本来执行。这些化验通常利用已经向其中装载包含患者样本的管或瓶的自动化临床化学分析仪（分析仪）来进行。由于在现代IVD实验室中所需要的化验的多样性，以及操作实验室所必要的测试的量，在单个实验室中通常采用多个分析仪。在分析仪之间和之中，还可以使用自动化系统。样本可以从医生的办公室被运输到实验室，存储在实验室中，放置到自动化系统或分析仪中，并且被存储以用于随后测试。通常使用托盘来完成分析仪之间的运输和存储。托盘通常是存储在测试管中的若干患者样本的阵列。这些托盘通常可堆叠并且促进多个样本从实验室的一个部分到另一个的容易运载。例如，实验室可以从医院或诊所接收用于测试的患者样本的托盘。患者样本的该托盘可以被存储在实验室中的冰箱中。患者样本的托盘还可以被存储在抽屉中。在一些自动化系统中，分析仪可以接受患者样本的托盘并且相应地处置样本，而一些分析仪可能要求在进一步处置之前由操作者从托盘移除样本并且将其放置到置物架（诸如定位器（puck））中。托盘通常是无源设备，其允许样本被运载并且在一些情况下以有序关系来布置。一般地，关于存储在托盘中的样本管的信息是未知的，直到操作者或样本处置机构与每个管交互为止。例如，样本处置机器人臂可以拾取管，将其从托盘移除，并且将其放置到置物架中。置物架然后可以行进到脱盖器站以移除任何可能的盖并且经过条形码读取器，使得可以读取管的侧面上的条形码以揭示管的内容。在许多现有技术样本处置机构中，管的身份是未知的，直到从托盘移除管之后。以该方式，托盘中的所有管将通常以相同方式被处置，直到在将管放置到自动化系统中的置物架上之后。
技术实现思路
实施例提供了一种使用基于图像的管顶圆检测的方法。实施例涉及基于图像的方法，以通过使用多候选者选择来进一步提高管圆检测的鲁棒性并处理更具挑战性的情况。根据实施例，一种使用基于图像的管顶圆检测的方法，所述方法包括：从至少一个相机接收托盘的图像的系列，所述托盘包括多个管槽，每个管槽被配置成接收样本管，托盘的图像的系列经由至少一个相机来获取；使用处理器针对给定的样本管提取图像的系列的每个图像中的多个候选者；使用处理器计算多个一致性分数，所述多个一致性分数中的每个在跨来自多个候选者的可能组合的图像的系列中的图像的候选者之间；使用处理器来累积多个一致性分数；以及使用处理器，基于在跨图像的系列中的图像的候选者之间的最高一致性分数，针对图像的系列中的每个图像的给定样本管选择真实管顶圆。在实施例中，计算多个一致性分数包括：使用处理器确定多个候选者的可能组合；使用处理器计算可能组合中的每个的属性，所述属性基于多个候选者中的相应的一个候选者的特性；以及使用处理器基于计算的属性来计算多个一致性分数。在实施例中，所述方法进一步包括将所计算的属性保存在查找表中。在实施例中，所述属性包括圆直径、圆中心位置、圆高度和圆中心偏移中的一个或多个。在另一个实施例中，所述属性包括跨图像块的形状、颜色和纹理中的一个或多个。在实施例中，托盘被配置成适合于可在打开位置和闭合位置之间移动的抽屉的一部分内，并且当抽屉在打开和闭合位置之间移动时，经由至少一个相机获取托盘的图像。根据实施例，图像的系列中的给定的样本管包括多个不同视点中的给定样本管。在实施例中，所述方法进一步包括针对给定样本管来分析真实管顶圆，以确定管类别和管特性。在附加的实施例中，一种用于在体外诊断环境中使用的视觉系统，包括：托盘，其包括以行和列的矩阵布置的多个管槽，每个管槽被配置成接收样本管；表面，其被配置成接收托盘；至少一个相机，其被配置成捕获托盘的图像的系列；以及处理器，其被配置成：针对给定的样本管提取图像的系列的每个图像中的多个候选者；计算多个一致性分数，所述多个一致性分数中的每个在跨来自多个候选者的可能组合的图像的系列中的图像的候选者之间；累积多个一致性分数；以及基于在跨图像的系列中的图像的候选者之间的最高一致性分数，针对图像的系列中的每个图像的给定样本管选择真实管顶圆。将从参考附图进行的说明性实施例的以下详细描述使得本公开的附加特征和优点显而易见。附图说明当结合附图来阅读时，从以下详细描述中最好地理解本文中所公开的实施例的前述和其他方面。出于说明本文中所公开的实施例的目的，在附图中示出目前优选的实施例，然而，要理解的是，本文中所公开的实施例不限于所公开的特定手段。在附图中包括以下图：图1A是根据实施例的用于通过图像分析来表征抽屉中支持的管托盘和管的系统的表示；图1B示出了根据实施例的包括位于布置在抽屉上的管托盘上方的图像捕获系统的示例性抽屉视觉系统测试装置（harness）；图2示出了根据实施例的用于通过图像分析来表征在抽屉中支持的管托盘和包含在其上的管的系统的框图表示；图3A-3H是根据本文中的实施例的样本管的示例性图像，其描绘了具有多个候选者的管圆检测的样本结果；图4A和4B图示了基于具有单个候选者和多个候选者的管圆检测的管几何估计误差分布；图5是图示了根据本文中的实施例的使用基于图像的管顶圆检测的方法的流程图；以及图6图示了其内可以实现本专利技术的实施例的计算环境的示例。具体实施方式本申请涉及在PCT申请号PCT/US14/27217、PCT申请号PCT/US15/35092和PCT申请号PCT/US16/18109中描述的概念中若干个，所述PCT申请中的每个通过引用以其整体被合并在本文中。实施例涉及一种基于图像的方法，以通过使用多候选者选择来进一步提高管圆检测的鲁棒性并处理更具挑战性的情况。这对于临床实验室自动化系统中的样本管分类和表征是至关重要的。实施例包括用于在自动化视觉系统中确定在管托盘内支持的管的类别和特性的系统和方法，所述自动化视觉系统被配置成获取管托盘和管托盘内支持的管的图像。一些实施例包括获取在自动化系统中被手动放置和对准的托盘的图像。例如，自动化系统可以提供具有导轨的平坦表面并且允许操作者将托盘上的锁结装置（keyingfeature）手动对准到轨道并且将托盘推动到工作区域。一些实施例可以包括自动化抽屉视觉系统（DVS），该自动化抽屉视觉系统（DVS）包括用于装载和卸载管托盘的抽屉，在所述管托盘上包含样本管。当抽屉在打开位置和闭合位置（例如工作区域位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用基于图像的管顶圆检测的方法，所述方法包括：/n从至少一个相机接收托盘的图像的系列，所述托盘包括多个管槽，每个管槽被配置成接收样本管，托盘的图像的系列经由所述至少一个相机来获取；/n使用处理器针对给定的样本管提取图像的系列的每个图像中的多个候选者；/n使用处理器计算多个一致性分数，所述多个一致性分数中的每个在跨来自多个候选者的可能组合的图像的系列中的图像的候选者之间；/n使用处理器来累积多个一致性分数；以及/n使用处理器基于在跨图像的系列中的图像的候选者之间的最高一致性分数，针对图像的系列中的每个图像的给定样本管选择真实管顶圆。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170711 US 62/5311081.一种使用基于图像的管顶圆检测的方法，所述方法包括：
从至少一个相机接收托盘的图像的系列，所述托盘包括多个管槽，每个管槽被配置成接收样本管，托盘的图像的系列经由所述至少一个相机来获取；
使用处理器针对给定的样本管提取图像的系列的每个图像中的多个候选者；
使用处理器计算多个一致性分数，所述多个一致性分数中的每个在跨来自多个候选者的可能组合的图像的系列中的图像的候选者之间；
使用处理器来累积多个一致性分数；以及
使用处理器基于在跨图像的系列中的图像的候选者之间的最高一致性分数，针对图像的系列中的每个图像的给定样本管选择真实管顶圆。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，计算多个一致性分数包括：
使用处理器确定多个候选者的可能组合；
使用处理器计算可能组合中的每个的属性，所述属性基于多个候选者中的相应的一个候选者的特性；以及
使用处理器基于计算的属性来计算多个一致性分数。


3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括将所计算的属性保存在查找表中。


4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述属性包括圆直径、圆中心位置、圆高度和圆中心偏移中的一个或多个。


5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述属性包括跨图像块的形状、颜色和纹理中的一个或多个。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，托盘被配置成适合于可在打开位置和闭合位置之间移动的抽屉的一部分内，并且当抽屉在打开和闭合位置之间移动时，经由所述至少一个相机获取托盘的图像。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，图像的系列中的给定的样本管包括多个不同视点中的给定样本管。


8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括针对给定样本管来分析真实管顶圆，以确定管类别...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀仁，S克卢克纳，BS波拉克，陈德仁，
申请(专利权)人：美国西门子医学诊断股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US