特許 7438403 装置、装置を較正する方法、および装置を較正するためのデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-15

(45)【発行日】2024-02-26

(54)【発明の名称】装置、装置を較正する方法、および装置を較正するためのデバイス

(51)【国際特許分類】

   G01J 3/46 20060101AFI20240216BHJP

   G01N 21/27 20060101ALI20240216BHJP

【ＦＩ】

G01J3/46 Z

G01N21/27 A

G01N21/27 F

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022566029

(86)(22)【出願日】2021-04-26

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-08

(86)【国際出願番号】 US2021029137

(87)【国際公開番号】W WO2021222090

(87)【国際公開日】2021-11-04

【審査請求日】2023-02-03

(31)【優先権主張番号】63/018,114

(32)【優先日】2020-04-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】508147326

【氏名又は名称】シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100127926

【弁理士】

【氏名又は名称】結田 純次

(74)【代理人】

【識別番号】100140132

【弁理士】

【氏名又は名称】竹林 則幸

(72)【発明者】

【氏名】モハメッド・アルファン

(72)【発明者】

【氏名】サディパ・バッタチャリヤ

【審査官】横尾 雅一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２１２１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２１８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１４５４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１３９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３２６８３９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３４３４７３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１９０６３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／２０７４７１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｊ ３／００ － Ｇ０１Ｊ ３／５２

Ｇ０１Ｎ ２１／００ － Ｇ０１Ｎ ２１／６１

Ｈ０４Ｎ ９／１２ － Ｈ０４Ｎ ９／３１

Ａ６１Ｂ ５／００ － Ａ６１Ｂ ５／０１

Ａ６１Ｂ ９／００ － Ａ６１Ｂ １０／０６

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

装置を較正する方法であって：
１つまたはそれ以上の光源のうちの各光源を通って流れる電流の値をリアルタイムで得ることであって、該装置が１つまたはそれ以上の光源を含むことと；
１つまたはそれ以上の光源のうちの各光源を通って流れる電流の値を所定の閾値電流値と比較することと；
１つまたはそれ以上の光源のうちの各光源に対する得られた電流の値が所定の閾値電流値を上回るとき、少なくとも１つの画像取得デバイスに関連付けられたカラーゲイン値を較正することと
を含み、該装置が少なくとも１つの画像取得デバイスを含む前記方法。

【請求項2】

少なくとも１つの画像取得デバイスに関連付けられたカラーゲイン値を較正することは：
関心領域内に配置された少なくとも１つのカラーチェッカカードに関連付けられた画像に関係するカラー値を判定することと；
判定されたカラー値を、少なくとも１つのカラーチェッカカードに関係する既知トゥルーカラー値と比較することと；
画像の判定されたカラー値が既知トゥルーカラー値に整合するまで、少なくとも１つの画像取得デバイスに関連付けられたカラーゲイン値を修正することとを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

１つまたはそれ以上の光源のうちのいずれかの光源を通って流れる電流の値が所定の閾値電流値を下回るとき、１つまたはそれ以上の光源を通って流れる電流の値を調節すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

１つまたはそれ以上の光源のうちのいずれかの光源の電流の値が所定の臨界閾値電流値を下回るとき、１つまたはそれ以上の光源における障害を示すことをさらに含み、
ここで、所定の臨界閾値電流値は、それを下回ると１つまたはそれ以上の光源が機能しなくなる電流値である、
請求項１に記載の方法。

【請求項5】

関心領域の画像を取得することと；
関心領域の画像に関連付けられた均一照明率を判定することと；
判定された均一照明率を所定の閾値均一照明率と比較することと；
判定された均一照明率が所定の閾値均一照明率を下回るとき、関心領域内で均一の照明を得るように、１つまたはそれ以上の光源のうちの各光源を通って流れる電流の値を調節することと
をさらに含む、請求項１または３に記載の方法。

【請求項6】

装置は撮像に基づく診断機器である、請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項7】

装置を較正するためのデバイスであって：
処理ユニットと；
該処理ユニットに連結されたメモリとを含み、該メモリは：
１つまたはそれ以上の光源のうちの各光源を通って流れる電流の値をリアルタイムで得て；
１つまたはそれ以上の光源のうちの各光源を通って流れる電流の値を所定の閾値電流値と比較し；
１つまたはそれ以上の光源のうちの各光源に対する得られた電流の値が所定の閾値電流値を上回るとき、少なくとも１つの画像取得デバイスに関連付けられたカラーゲイン値を較正するように構成された較正モジュールを含む、前記デバイス。

【請求項8】

較正モジュールは：
関心領域内に配置された少なくとも１つのカラーチェッカカードに関連付けられた画像に関係するカラー値を判定し；
判定されたカラー値を、少なくとも１つのカラーチェッカカードに関係する既知トゥルーカラー値と比較し；
画像の判定されたカラー値が既知トゥルーカラー値に整合するまで、少なくとも１つの画像取得デバイスに関連付けられたカラーゲイン値を更新するようにさらに構成されている、請求項７に記載のデバイス。

【請求項9】

較正モジュールは：
１つまたはそれ以上の光源のうちのいずれかの光源を通って流れる電流の値が所定の閾値電流値を下回るとき、１つまたはそれ以上の光源を通って流れる電流の値を調節するようにさらに構成されている、請求項７に記載のデバイス。

【請求項10】

１つまたはそれ以上の光源のうちのいずれかの光源の電流の値が所定の臨界閾値電流値を下回るとき、１つまたはそれ以上の光源における障害を示すように構成された制御部をさらに含み、ここで、所定の臨界閾値電流値は、それを下回ると１つまたはそれ以上の光源が機能しなくなる電流値である、
請求項７に記載のデバイス。

【請求項11】

較正モジュールは：
関心領域の画像を取得し；
関心領域の画像に関連付けられた均一照明率を判定し；
判定された均一照明率を所定の閾値均一照明率と比較し；
判定された均一照明率が所定の閾値均一照明率を下回るとき、関心領域内で均一の照明を得るように、１つまたはそれ以上の光源のうちの各光源を通って流れる電流の値を調節するようにさらに構成されている、請求項７または９に記載のデバイス。

【請求項12】

装置は撮像に基づく診断機器である、請求項７～１１のいずれか１項に記載のデバイス。

【請求項13】

装置であって：
１つまたはそれ以上の光源と；
画像を取得するための少なくとも１つの画像取得デバイスと；
デバイスとを含み、該デバイスは：
処理ユニットと；
該処理ユニットに連結されたメモリとを含み、該メモリは：
１つまたはそれ以上の光源のうちの各光源を通って流れる電流の値をリアルタイムで得て；
１つまたはそれ以上の光源のうちの各光源を通って流れる電流の値を所定の閾値電流値と比較し；
１つまたはそれ以上の光源のうちの各光源に対する得られた電流の値が所定の閾値電流値を上回るとき、少なくとも１つの画像取得デバイスに関連付けられたカラーゲイン値を較正するように構成された較正モジュールを含む、前記装置。

【請求項14】

機械可読命令が記憶されたコンピュータプログラム製品であって、機械可読命令は、１つまたはそれ以上の処理ユニットによって実行されたとき、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法を１つまたはそれ以上の処理ユニットに実行させる、前記コンピュータプログラム製品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づいて、２０２０年４月３０日出願の米国仮特許出願第６３／０１８，１１４号の利益を主張する。上記に参照した特許出願の内容全体を、参照によって本明細書に明示して組み入れる。

【0002】

本開示は、試料の分析技術に関し、より詳細には試料の分析で使用される装置を較正する分野に関する。

【背景技術】

【0003】

最近、健康管理の分野において撮像に基づく診断機器およびデバイスの使用が増大するとともに、診断試料の正確な照明および関連する色の重要性が増大している。さらに、患者に関係する分析物の比色分析および測光分析の領域では、照明および色の均衡がさらに一層重要である。分析から取得された画像の色は、結果の解釈に直接関与する。結果の矛盾は疾病の不適切な診断または診断の遅れを招き、これは重大な場合、命にかかわるおそれがあるため、正確な診断結果を得ることが極めて重要である。

【0004】

そのような分析物の分析では、分析物の正確な分析および確実な医療診断結果の提供のために、均一の照明および正確なカラーバランスが必要とされる。従来、当技術分野で知られているシステムおよび方法では、均一の照明を確実にするために、取得された画像を処理するための専用の装置およびソフトウェアの使用を伴う画像処理技法またはフォトダイオードに基づく照明チェックを使用して、不均一な照明の問題を解決する。これは、システムを嵩高の非効率なものにし、電力および処理速度要件の増大を伴うこともある。さらに、従来のシステムは、取得された画像内の色を均衡させるためにユーザ介入を必要とすることがあり、これは誤りを招きうる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

したがって、本開示の目的は、撮像に基づく診断機器で取得された画像に対して均一の照明および正確なカラーバランスを提供するための改善されたシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一態様では、本開示は、装置を較正する方法を提供する。この方法は、１つまたはそれ以上の光源の各々を通って流れる電流の値をリアルタイムで得ることを含む。本明細書では、装置は、１つまたはそれ以上の光源を含む。この方法は、１つまたはそれ以上の光源の各々を通って流れる電流の値を所定の閾値電流値と比較することをさらに含む。この方法は、１つまたはそれ以上の光源の各々に対する判定された電流の値が所定の閾値電流値を上回る場合、少なくとも１つの画像取得デバイスに関連付けられたカラーゲイン値を較正することをさらに含み、装置は、少なくとも１つの画像取得デバイスを含む。

【0007】

１つまたはそれ以上の実施形態では、この方法は、関心領域内に配置された少なくとも１つのカラーチェッカカードに関連付けられた画像に関係するカラー値を判定することによって、少なくとも１つの画像取得デバイスに関連付けられたカラーゲイン値を較正することをさらに含む。少なくとも１つの画像取得デバイスを較正する方法は、判定されたカラー値を、少なくとも１つのカラーチェッカカードに関係する既知トゥルーカラー値と比較することをさらに含む。少なくとも１つの画像取得デバイスを較正する方法は、画像の判定されたカラー値が既知トゥルーカラー値に整合するまで、少なくとも１つの画像取得デバイスに関連付けられたカラーゲイン値を修正することをさらに含む。

【0008】

１つまたはそれ以上の実施形態では、この方法は、１つまたはそれ以上の光源のうちのいずれかを通って流れる電流の値が所定の閾値電流値を下回る場合、１つまたはそれ以上の光源を通って流れる電流の値を調節することをさらに含む。

【0009】

１つまたはそれ以上の実施形態では、この方法は、１つまたはそれ以上の光源のうちのいずれかの値が所定の臨界閾値電流値を下回る場合、１つまたはそれ以上の光源における障害を示すことをさらに含む。本明細書では、所定の臨界閾値電流値は、それを下回ると１つまたはそれ以上の光源が機能しなくなる電流値である。

【0010】

１つまたはそれ以上の実施形態では、この方法は、関心領域の画像を取得することをさらに含む。この方法は、関心領域の画像に関連付けられた均一照明率を判定することをさらに含む。この方法は、判定された均一照明率を所定の閾値均一照明率と比較することをさらに含む。この方法は、判定された均一照明率が所定の閾値均一照明率を下回る場合、関心領域内で均一の照明を得るように、１つまたはそれ以上の光源の各々を通って流れる電流の値を調節することをさらに含む。

【0011】

１つまたはそれ以上の実施形態では、装置は撮像に基づく診断機器である。

【0012】

別の態様では、本開示は、装置を較正するためのデバイスを提供する。デバイスは、処理ユニットと、処理ユニットに連結されたメモリとを含む。メモリは、１つまたはそれ以上の光源の各々を通って流れる電流の値をリアルタイムで得るように構成された較正モジュールを含む。さらに、較正モジュールは、１つまたはそれ以上の光源の各々を通って流れる電流の値を所定の閾値電流値と比較するように構成される。さらに、較正モジュールは、１つまたはそれ以上の光源の各々に対する判定された電流の値が所定の閾値電流値を上回る場合、少なくとも１つの画像取得デバイスに関連付けられたカラーゲイン値を較正するように構成される。

【0013】

１つまたはそれ以上の実施形態では、処理ユニットの較正モジュールは、関心領域内に配置された少なくとも１つのカラーチェッカカードに関連付けられた画像に関係するカラー値を判定するようにさらに構成される。さらに、構成モジュールは、判定されたカラー値を、少なくとも１つのカラーチェッカカードに関係する既知トゥルーカラー値と比較するように構成される。さらに、較正モジュールは、画像の判定されたカラー値が既知トゥルーカラー値に整合するまで、少なくとも１つの画像取得デバイスに関連付けられたカラーゲイン値を更新するように構成される。

【0014】

１つまたはそれ以上の実施形態では、処理ユニットの較正モジュールは、１つまたはそれ以上の光源のうちのいずれかを通って流れる電流の値が所定の閾値電流値を下回る場合、１つまたはそれ以上の光源を通って流れる電流の値を調節するようにさらに構成される。

【0015】

１つまたはそれ以上の実施形態では、デバイスは、１つまたはそれ以上の光源のうちのいずれかの値が所定の臨界閾値電流値を下回る場合、１つまたはそれ以上の光源における障害を示すように構成された制御部をさらに含む。本明細書では、所定の臨界閾値電流値は、それを下回ると１つまたはそれ以上の光源が機能しなくなる電流値である。

【0016】

１つまたはそれ以上の実施形態では、処理ユニットの較正モジュールは、関心領域の画像を取得するようにさらに構成される。さらに、較正モジュールは、関心領域の画像に関連付けられた均一照明率を判定するように構成される。さらに、較正モジュールは、判定された均一照明率を所定の閾値均一照明率と比較するように構成される。さらに、較正モジュールは、判定された均一照明率が所定の閾値均一照明率を下回る場合、関心領域内で均一の照明を得るように、１つまたはそれ以上の光源の各々を通って流れる電流の値を調節するように構成される。

【0017】

さらに別の態様では、本開示は、１つまたはそれ以上の光源と、画像を取得するための少なくとも１つの画像取得デバイスと、デバイスとを含む装置を提供する。本明細書では、デバイスは、処理ユニットと、処理ユニットに連結されたメモリとを含む。メモリは、１つまたはそれ以上の光源の各々を通って流れる電流の値をリアルタイムで得るように構成された較正モジュールを含む。さらに、較正モジュールは、１つまたはそれ以上の光源の各々を通って流れる電流の値を所定の閾値電流値と比較するように構成される。さらに、較正モジュールは、１つまたはそれ以上の光源の各々に対する判定された電流の値が所定の閾値電流値を上回る場合、少なくとも１つの画像取得デバイスに関連付けられたカラーゲイン値を較正するように構成される。

【0018】

さらに別の態様では、本開示はまた、機械可読命令が記憶されたコンピュータプログラム製品を提供し、機械可読命令は、１つまたはそれ以上の処理ユニットによって実行されたとき、上記に論じた方法を処理ユニットに実行させる。

【0019】

本概要は、以下の説明でさらに詳述する様々な概念を簡略化された形で導入するために提供される。これは、特許請求される主題の構成または本質的な構成を識別することを意図したものではない。さらに、特許請求される主題は、本開示のいずれかの部分に記載されたいずれかまたはすべての欠点を解決する実装形態に限定されるものではない。

【0020】

上記の概要、ならびに以下の例示的な実施形態の詳細な説明は、添付の図面とともに読めばよりよく理解されよう。これらの図面には、本開示について説明する目的で、本開示の例示的な構造が示されている。しかし、本開示は、本明細書に開示する特有の方法および機器に限定されるものではない。さらに、これらの図面は原寸に比例しないことが、当業者には理解されよう。可能な限り、同様の要素は同一の数字で示されている。

【0021】

本開示について、添付の図面に示す例示的な実施形態を参照して以下にさらに説明する。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本開示の一実施形態による装置のブロック図である。

【図2】本開示の一実施形態による図１の装置で用いられるデバイスのブロック図である。

【図3A】本開示の様々な実施形態による装置を較正する方法の流れ図である。

【図3B】本開示の様々な実施形態による装置を較正する方法の流れ図である。

【図4】本開示の一実施形態による図２の較正モジュールで用いられるコントローラの概略図である。

【図5】本開示の一実施形態による少なくとも１つの画像取得デバイスに関連付けられたカラーゲイン値を較正する方法の流れ図である。

【図6】本開示の別の実施形態による画像取得デバイスを較正する方法の流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

添付の図面では、下線付きの数字は、下線付きの数字が位置する項目または下線付きの数字が隣接する項目を表すために用いられる。下線付きでない数字は、下線付きでない数字を項目につなぐ線によって識別される項目に関する。数字が下線付きではなく、関連する矢印が付随するとき、この下線付きでない数字は、矢印が指している概略的な項目を識別するために使用される。

【0024】

以下、本開示を実施するための実施形態について詳細に説明する。様々な実施形態について図面を参照して説明し、全体にわたって同様の要素を指すために同じ参照番号を使用する。以下の説明では、説明の目的で、１つまたはそれ以上の実施形態の徹底的な理解を提供するために、多数の特有の詳細について記載する。これらの特有の詳細がなくてもそのような実施形態を実施することができることは明らかである。他の事例では、本開示の実施形態を不要に曖昧にすることを避けるために、よく知られている材料または方法について詳細には説明しない。本開示では、様々な修正形態および代替形態が可能であるため、本開示の特有の実施形態を例として図面に示し、本明細書に詳細に説明する。しかし、開示する特定の形態に本開示を限定する意図はなく、逆に本開示は、本開示の趣旨および範囲の範囲内に入るすべての修正形態、均等物、および代替形態を包含することを理解されたい。

【0025】

概要として、本開示の実施形態は、装置を較正する方法に関する。さらに本開示はまた、装置を較正するためのデバイスを提供する。さらに本開示はまた、装置を提供する。

【0026】

図１を参照すると、本開示の一実施形態による装置１００のブロック図が示されている。示されているように、装置１００は、１つまたはそれ以上の光源１０２と、少なくとも１つの画像取得デバイス１０４と、通信ネットワーク１０８を介して１つまたはそれ以上の光源１０２および少なくとも１つの画像取得デバイス１０４に通信可能に連結されたデバイス１０６とを含む。

【0027】

図１は単なる例であり、本明細書の特許請求の範囲の範囲を過度に限定するものではないことが理解されよう。装置１００に対する特有の名称は一例として提供されたものであり、装置１００を光源（１つまたはそれ以上の光源１０２など）、画像取得デバイス（少なくとも１つの画像取得デバイス１０４など）、およびデバイス（デバイス１０６など）、サーバ、ネットワークなどの特有の数、タイプ、または配置に限定するものと解釈されるべきではないことを理解されたい。

【0028】

本開示全体にわたって、本明細書の「装置」１００という用語は、環境からの画像を取得、記憶、および処理するように構成されたプログラム可能および／またはプログラム不能な構成要素を含む１つまたはそれ以上の要素の構造および／または配置を指す。場合により、装置１００は、画像を取得および処理して関連情報を導出することが可能な物理的または仮想的な計算実体の任意の配置を含む。特に、デバイス１０６は、環境内の１つまたはそれ以上の物体の真の画像の取得を確実にするために、均一の照明および最適のカラーバランスを提供するように、装置１００を較正するように構成される。一実施形態では、装置１００は撮像に基づく診断機器である。本明細書では、デバイス１０６は、比色分析、分光分析、蛍光分析、燐光分析、またはクロマトグラフ分析のために、体液などの１つまたはそれ以上の分析物の取得された画像の適切な照明および最適のカラーゲインを提供するように、装置１００を較正するように構成される。それによって、そのような分析を使用して、そこから得られた正確な診断結果を判定する。特に、装置１００を使用して、尿、血液、便浮遊液、汗、唾液、生殖器分泌物、または任意の他の排泄物などの体液を分析することができる。この目的で、１つまたはそれ以上の体液で湿らせた試験ストリップまたは試薬キャリアを装置１００内の専用の場所に配置することができ、１つまたはそれ以上の試験領域の変化を光学的に検出して、試料中の血液、赤血球、ヘモグロビン、グルコース、ケトン体、アスコルビン酸、蛋白、白血球、亜硝酸塩、ｐＨの値など、特定の分析物の濃度などの診断結果を得ることができる。

【0029】

以下、本開示の実施形態について、撮像に基づく診断機器に関して説明することが理解されよう。しかし、本開示の知見は、撮像に基づく診断機器のみに限定されるものではない。特に、デバイス１０６は、化学物質の測光分析、写真、および映画撮影、物体検出システムなどの分野などで環境からの画像を取得するために使用される、均一の照明および最適のカラーバランスを必要とする光源および画像取得デバイスを含む任意の装置内で実装することができる。さらに、本開示の用途は非常に広く、デジタル撮像および／または処理が関与するあらゆる用途が含まれる。本開示の技法は、均一の照明および最適のカラーバランスのための特定のデバイスの較正に特によく適している。実施形態は、個人的および／または専門的な写真およびビデオ撮影だけでなく、医療、天文学、物理学、軍事、および工学の用途での使用に適合されたデジタル撮像に適用することができる。

【0030】

本開示全体にわたって、本明細書の「光源」１０２という用語は、電気信号を受信し、その信号に応答して電磁放射または光を生じさせることが可能な任意の電気デバイスを指す。光源１０２は、可視スペクトル内、可視スペクトル外、または両方の組合せで、電磁放射を生成するように構成することができる。「光」という用語は、電磁放射が可視周波数範囲内にあるときに使用され、「放射」という用語は、電磁放射が可視周波数範囲外にあるときに使用される。

【0031】

光源１０２は、内部もしくは外部環境または標的区域を効果的に照明するのに十分な強度を有する放射または光を生成するように特に構成することができる。この文脈で、「十分な強度」とは、その空間または環境内で生成される可視スペクトル内の十分な放射束を指す。「ルーメン」という単位は、すべての方向における光源１０２からの総光出力を放射束または光束の点から表すために用いることができる。光源１０２は、それだけに限定されるものではないが、発光ダイオードＬＥＤに基づく光源（１つまたはそれ以上のＬＥＤを含む）、エレクトロルミネッセンスストリップ、白熱光源（たとえば、フィラメントランプ、ハロゲンランプ）、蛍光源、燐光源、高強度放電源（たとえば、ナトリウム灯、水銀灯、およびメタルハライドランプ）、レーザ、他のタイプのエレクトロルミネッセンス源、たとえばフォトルミネッセンス源（たとえば、気体放電源）、電子飽和を使用する陰極ルミネッセンス源、ガルバノルミネッセンス源、結晶ルミネッセンス源、キネルミネッセンス源、熱ルミネッセンス源、摩擦ルミネッセンス源、音ルミネッセンス源、放射線ルミネッセンス源、およびルミネッセンスポリマーを含む、様々な放射源のうちのいずれか１つまたはそれ以上の光を使用することができる。

【0032】

特に、１つまたはそれ以上の光源１０２は、関心領域内に均一の照明を提供する。本明細書で、「関心領域」という用語は、正確な結果を得るために均一に照明する必要のある分析予定の試料または分析物が配置された区域など、関心物体内およびその周辺の区域を指す。一例では、１つまたはそれ以上の光源１０２は、較正されている装置１００内に一体化することができる。別の例では、１つまたはそれ以上の光源は、環境内に配置され、装置１００に通信可能に連結される。

【0033】

本開示全体にわたって、本明細書の「画像取得デバイス」１０４という用語は、物体の画像を取得するように構成された電子デバイスおよび／または光学デバイスを指す。本明細書では、画像取得デバイス１０４は、実世界環境内の物体または情景を表す３次元画像または２次元画像の形態のデジタルデータを作成する走査デバイスを指す。「画像取得デバイス」１０４とは、実世界物体の１つまたはそれ以上の構成、たとえば比色分析のための分析物の１つまたはそれ以上の強度またはカラー値を記述するデータを取り込むように構成された様々な１つまたはそれ以上のプログラム可能および／またはプログラム不能な構成要素の集まりを指すことができる。場合により、画像取得デバイス１０４は、カメラ、回転式カメラ、赤外カメラ、および光学カメラのうちのいずれか１つである。１つまたはそれ以上の例では、画像取得デバイス１０４はまた、それだけに限定されるものではないが、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、ＲＡＤＡＲ（Ｒａｄｉｏ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、３Ｄ Ｓｃａｎｎｅｒ（Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｓｃａｎｎｅｒ）のうちの１つまたはそれ以上を含む他のデータ取得デバイスを含むことができる。

【0034】

本開示全体にわたって、本明細書の「通信ネットワーク」１０８という用語は、出願時に利用可能または周知であるか、それとも後に開発されるかにかかわらず、１つまたはそれ以上の電子デバイスおよび／またはデータベース間のデータ通信を容易にするように構成されている、相互接続されたプログラム可能および／またはプログラム不能な構成要素の配置を指す。さらに、ネットワークは、それだけに限定されるものではないが、１つまたはそれ以上のピアツーピアネットワーク、ハイブリッドピアツーピアネットワーク、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、インターネットとして知られているグローバルコンピュータネットワークなどの公衆ネットワークのすべてまたは一部分、私設ネットワーク、セルラーネットワーク、および１つまたはそれ以上の場所における任意の他の１つまたはそれ以上の通信システムを含むことができる。加えて、ネットワークは、それだけに限定されるものではないが、インターネットプロトコル（ＩＰ）、無線アクセスプロトコル（ＷＡＰ）、フレームリレー、または非同期転送モード（ＡＴＭ）を含む、任意の数の知られているプロトコルを介して実施することができる有線または無線通信を含む。さらに、音声、ビデオ、データ、またはこれらの組合せを使用する任意の他の好適なプロトコルを用いることもできる。装置１００は、ＴＣＰ／ＩＰ通信プロトコルＩＰＸ、ＡｐｐｌｅＴａｌｋ、ＩＰ－６、ＮｅｔＢＩＯＳ、ＯＳＩ、任意のトンネリングプロトコル（たとえば、ＩＰｓｅｃ、ＳＳＨ）、または任意の数の既存もしくは将来のプロトコルを使用して実装することができる。

【0035】

一実施形態では、デバイス１０６は、クラウドコンピューティング環境内に設置される。本明細書では、「クラウドコンピューティング環境」とは、構成可能なコンピューティング物理および論理資源、たとえばネットワーク、サーバ、ストレージ、アプリケーション、サービスなど、および通信ネットワーク１０８、たとえばインターネットを介して分散されたデータを含む処理環境を指す。クラウドコンピューティング環境は、構成可能なコンピューティング物理および論理資源の共用プールへのオンデマンドのネットワークアクセスを提供する。

【0036】

図２を参照すると、デバイス１０６のブロック図が示されており、たとえば装置を較正するデバイスとして一実施形態を実装することができ、本明細書に記載するプロセスを実行するように構成することができる。デバイス１０６は、図２のシステムの例示的な実装形態であることが理解されよう。図２で、デバイス１０６は、処理ユニット２０２、メモリ２０４、記憶ユニット２０６、入力ユニット２０８、出力ユニット２１０、ネットワークインターフェース２１２、および標準的なインターフェースまたはバス２１４を含む。デバイス１０６は、（パーソナル）コンピュータ、ワークステーション、ホストハードウェア上で動作する仮想マシン、マイクロコントローラ、または集積回路とすることができる。代替として、デバイス１０６は、現実または仮想のコンピュータ群（現実のコンピュータ群の技術用語は「クラスタ」であり、仮想コンピュータ群の技術用語は「クラウド」である）とすることができる。本明細書では、メモリ２０４は較正モジュール２０５を含み、記憶ユニット２０６は較正データベース２０７を含む。前述のように、デバイス１０６は、１つまたはそれ以上の光源１０２および少なくとも１つの画像取得デバイス１０４に通信可能に連結される。特に、デバイス１０６は、光源１０２および画像取得デバイス１０４といくつかの方法で通信するように構成される。一例では、デバイス１０６は、１つまたはそれ以上の光源１０２および少なくとも１つの画像取得デバイス１０４にモノリシックに一体化されて、装置１００を構成する。そのような場合、装置１００は、デバイス１０６の機能および動作のすべてを実行するように設計することができる。別の例では、デバイス１０６は、デバイスと１つまたはそれ以上の光源１０２および少なくとも１つの画像取得デバイス１０４との間の接続を確立するように構成されたケーブル、光ケーブル、または任意の他のデータ転送媒体などの有線媒体を介して、１つまたはそれ以上の光源１０２および少なくとも１つの画像取得デバイス１０４に接続される。さらに別の例では、デバイス１０６は、１つまたはそれ以上の光源１０２および少なくとも１つの画像取得デバイス１０４を較正するために、通信ネットワーク１０８を介して１つまたはそれ以上の光源１０２および少なくとも１つの画像取得デバイス１０４と無線通信するように構成される。さらに、場合により、デバイス１０６は、同時に複数の画像取得デバイス１０４および光源１０２に較正のために通信可能に連結するように構成される。

【0037】

本開示全体にわたって、本明細書の「処理ユニット」２０２という用語は、それだけに限定されるものではないが、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、複合命令セットコンピューティングマイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューティングマイクロプロセッサ、超長命令語マイクロプロセッサ、明示的並列命令コンピューティングマイクロプロセッサ、グラフィックスプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、または任意の他のタイプの処理回路など、任意のタイプの計算回路を指す。処理ユニット２０２はまた、共通またはプログラム可能論理デバイスまたはアレイ、特定用途向け集積回路、単一チップコンピュータなどの埋め込みコントローラを含むことができる。処理ユニット２０２は、ハードウェア要素およびソフトウェア要素を含むことができる。処理ユニット２０２は、マルチスレッディング向けに構成することができ、たとえば処理ユニット２０２は、異なる計算プロセスを同時にホストして、能動および受動計算プロセスを並行して実行することができ、または能動および受動計算プロセスを切り換えることができる。

【0038】

本開示全体にわたって、本明細書の「メモリ」２０４という用語は、情報を一時的および／または恒久的に記憶することが可能な任意の物理デバイスまたはハードウェア構成要素を指す。メモリ２０４は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリとすることができる。メモリ２０４は、処理ユニット２０２と通信するように連結することができる。処理ユニット２０２は、メモリ２０４内に記憶されている命令および／またはコードを実行することができる。メモリ２０４内に様々なコンピュータ可読記憶媒体を記憶することができ、メモリ２０４からの様々なコンピュータ可読記憶媒体にアクセスすることができる。メモリ２０４は、読取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、消去可能プログラム可能読取り専用メモリ、電気的消去可能プログラム可能読取り専用メモリ、ハードドライブ、コンパクトディスク、デジタルビデオディスク、ディスケット、磁気テープカートリッジ、メモリカードなどを取り扱うための取外し可能媒体ドライブなど、データおよび機械可読命令を記憶するための任意の好適な要素を含むことができる。本明細書の実施形態に従って、メモリ２０４は、上述した記憶媒体のいずれかに機械可読命令の形態で記憶されている較正モジュール２０５を含み、処理ユニット２０２と通信することができ、処理ユニット２０２によって実行することができる。処理ユニット２０２によって実行されるとき、較正モジュール２０５は処理ユニット２０２に、環境内に均一の照明および最適のカラーバランスを提供させる。上述した機能を実現するために処理ユニット２０２によって実行される方法工程は、図３Ａ～図３Ｂ、図５、および図６で詳細に説明する。

【0039】

本開示全体にわたって、「記憶ユニット」２０３という用語は、較正データベース２０７を記憶する非一時的記憶媒体とすることができる。較正データベース２０７は、１つまたはそれ以上の光源１０２の各々に対する強度値、電流値、電流閾値のリポジトリである。較正データベース２０７は、真の画像のカラー値、特定の照明に対するカラーゲイン値などをさらに含むことができる。入力ユニット２０８は、入力信号を受信することが可能なキーパッド、タッチセンシティブディスプレイ、カメラなどの入力手段を含むことができる。バス２１４は、処理ユニット２０２、メモリ２０４、記憶ユニット２０６、通信ネットワーク１０８、入力ユニット２０８、および出力ユニット２１０間の相互接続として作用する。

【0040】

図１に描くハードウェアは、特定の実装形態に対して変更できることが、当業者には理解されよう。たとえば、描かれているハードウェアに加えて、またはその代わりに、光ディスクドライブなど、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）／ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）／無線（たとえば、Ｗｉ－Ｆｉ）アダプタ、グラフィックスアダプタ、ディスクコントローラ、入出力（Ｉ／Ｏ）アダプタ、ネットワーク接続デバイスなどの他の周辺デバイスを使用することもできる。描かれている例は、説明のみを目的として提供されており、本開示に対する構造上の限定を示唆することを意味したものではない。

【0041】

本開示の一実施形態によるデバイス１０６は、場合により、グラフィカルユーザインターフェースを用いるオペレーティングシステムを含む。オペレーティングシステムは、グラフィカルユーザインターフェースに複数の表示窓を同時に提示することを可能にし、各表示窓が、異なるアプリケーションへまたは同じアプリケーションの異なるインスタンスへのインターフェースを提供する。グラフィカルユーザインターフェース内のカーソルは、ユーザがポインティングデバイスを介して操作することができる。カーソルの位置を変化させることができ、かつ／またはマウスボタンのクリックなどの事象を生成して、所望の応答を作動させることができる。

【0042】

好適に修正されている場合、ワシントン州レドモンド所在のＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの製品であるＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ（商標）など、様々な市販のオペレーティングシステムのうちの１つを用いることができる。オペレーティングシステムは、記載の本開示によって修正または作成される。

【0043】

本開示は、特定のコンピュータシステムプラットホーム、処理ユニット、オペレーティングシステム、またはネットワークに限定されるものではない。本開示の１つまたはそれ以上の態様は、１つもしくはそれ以上のサービスを１つもしくはそれ以上のクライアントコンピュータに提供し、または完全なタスクを分散システムで実行するように構成された、１つまたはそれ以上のコンピュータシステム、たとえばサーバに分散させることができる。たとえば、本開示の１つまたはそれ以上の態様は、様々な実施形態による複数の機能を実行する１つまたはそれ以上のサーバシステムに分散された構成要素を含むクライアントサーバシステム上で実行することができる。これらの構成要素は、たとえば実行可能な、中間の、または解釈されたコードを含み、通信プロトコルを使用してネットワークを介して通信する。本開示は、特定のデバイスまたはデバイス群で実行可能であることに限定されるものではなく、特定の分散アーキテクチャ、ネットワーク、または通信プロトコルに限定されるものでもない。

【0044】

開示する実施形態は、デバイス、装置、および装置を較正する方法を提供する。特に、デバイスおよび方法は、撮像に基づく診断機器で使用される装置を較正するために用いられる。

【0045】

図３Ａを参照すると、本開示の一実施形態による装置１００を較正する方法３００の流れ図が示されている。工程３０２で、１つまたはそれ以上の光源１０２の各々を通って流れる電流の値がリアルタイムで得られる。本明細書では、１つまたはそれ以上の光源１０２の強度値を判定するために、１つまたはそれ以上の光源１０２における出力電流の値が測定される。強度値は、光源１０２を通って流れる電流の値に正比例することが理解されよう。したがって、光源１０２を通って流れる電流の値の判定は、関心領域が均一に照明されているかどうかを判定することを支援する。本明細書では、１つまたはそれ以上の光源１０２を通って流れる電流の値は、デバイス１０６の処理ユニット２０２によって測定される。一例では、処理ユニット２０２は、１つまたはそれ以上の光源１０２を通って流れる電流の値を得るための専用のコントローラを含むことができる。そのような専用のコントローラについて、図４でより詳細に説明する。

【0046】

図４を参照すると、本開示の一実施形態による電流値を得るための専用のコントローラ４００の概略図が示されている。示されているように、コントローラ４００は、１つまたはそれ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）４０２（図１の１つまたはそれ以上の光源１０２など）、ＬＥＤドライバ４０４、ＬＥＤ電流監視回路４０６、マイクロコントローラ４０８、コンピューティングデバイス４１０、および電力供給４１２を含む。本開示全体にわたって、本明細書の「コントローラ」４００という用語は、電気信号を処理し、それによって電気信号に基づいて１つまたはそれ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）４０２の各々の動作を制御するための様々な装置またはデバイスを指すことができる。特に、コントローラ４００は、１つまたはそれ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）４０２の各々へ供給される電位または電流の大きさを調節するように構成される。さらに、電位の大きさの変化は、１つまたはそれ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）４０２から放出される光ビームの強度および／またはスペクトルの変化を招く。コントローラ４００は、多数の方法で実装することができることが理解されよう。一例では、コントローラ４００は、本明細書に論じる機能を実行するための専用のハードウェアである。別の例では、コントローラ４００は、本明細書に論じる様々な機能を実行するようにソフトウェア（たとえば、マイクロコード）を使用してプログラムすることができる１つまたはそれ以上のマイクロプロセッサとすることができる。別の例では、専用のコントローラ４００は、パルス幅変調器、パルス振幅変調器、パルス変位変調器、抵抗ラダー、電流源、電圧源、電圧ラダー、スイッチ、トランジスタ、電圧コントローラ、または他のコントローラとすることができる。専用のコントローラ４００は、受信した信号に応答して、１つまたはそれ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）４０２によって、電流、電圧、および／または電力を調節することができる。さらに、専用のコントローラ４００は、プロセッサを用いるかどうかにかかわらず実装することができ、またいくつかの機能を実行するための専用のハードウェアと、１つまたはそれ以上のプログラムされたマイクロプロセッサとの組合せとして、他の機能を実行するための関連回路とともに実装することもできる。本開示の様々な実施形態で用いることができる専用のコントローラ４００の例には、それだけに限定されるものではないが、従来のマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）が含まれる。

【0047】

本明細書では、ＬＥＤドライバ４０４は、画成された制御電流に基づいて調節され、それによってＬＥＤ４０２などの関連する１つまたはそれ以上の光源へ供給される電位を制御するように構成される。本明細書の「ドライバ」４０４という用語は、抵抗器、キャパシタ、インダクタ、トランジスタ、動作増幅器などを含む受動もしくは能動アナログ構成要素、ならびに論理構成要素、シフトレジスタ、ラッチなどのディスクリートデジタル構成要素、または任意の他の別個にパッケージされたチップもしくはデジタル信号を実現するための他の構成要素など、任意のディスクリート回路を指す。ドライバ４０４は、ＬＥＤ出力の強度および／または電流値を調節するために、ＬＥＤ４０２などの光源の各々への電気供給を制御するように調節される。特に、ＬＥＤドライバ４０４は、ＬＥＤと制御回路の残り部分との間のインターフェースと同様に作用する。さらに、ＬＥＤ電流監視回路４０６は、関連回路内の抵抗の値を連続して測定することによって、１つまたはそれ以上のＬＥＤ４０２の各々によって引き出される電圧の量を測定するように構成される。例示的な実施形態では、ＬＥＤ電流監視回路４０６は、ＬＥＤ４０２の各々を通って流れる電流を実効電圧に変換するために使用されるＩＮＡ２１４ＡＩＤＣＫＴ電流モニタＩＣである。ＬＥＤ電流監視回路４０６によって測定される電流の値は、アナログデジタル変換器ポートを介してマイクロコントローラ４０８によって読み取られる。マイクロコントローラ４０８は、抵抗器の電圧を連続して読み取り、必要に応じて必要な動作を行うように構成される。さらに、マイクロコントローラ４０８は、マイクロコントローラ４０８内で受信した１つまたはそれ以上の信号を処理するように、コンピューティングデバイス４１０に通信可能に連結される。さらに、専用のコントローラ４００全体への一定の電力供給を確実にするために、電力供給４１２、たとえばＤＣ電力供給が提供される。

【0048】

図３Ａを再び参照すると、工程３０４で、１つまたはそれ以上の光源の各々を通る電流の値が、所定の閾値電流値と比較される。本明細書では、所定の閾値電流値は、１つまたはそれ以上の光源によって引き出される電流値であり、それを下回ると装置１００が特定の結果を判定する際に不正確な結果および誤りをもたらす可能性がある。さらに、所定の電流値は、それを下回ると装置１００を較正することが必要になる電流値である。特に、所定の閾値電流値は、装置１００の機能に基づいて、装置１００の製造時に画成される。さらに、所定の閾値は、１つまたはそれ以上の光源１０２の特定のモデルに基づいて、特定のデフォルト値に設定される。工程３０６で、１つまたはそれ以上の光源１０２の各々を通る電流が、所定の閾値電流値を上回るか、それとも所定の閾値電流値を下回るかが決定される。本明細書では、１つまたはそれ以上の光源１０２の各々を通る電流が所定の閾値電流値を上回る場合、「はい」の経路をたどり、工程３０８が実行される。しかし、１つまたはそれ以上の光源１０２の各々を通る電流が所定の閾値電流値を下回る場合、「いいえ」の経路をたどり、その後、工程３１０が実行される。工程３１０については、図３Ｂに関連して後に詳細に説明する。

【0049】

工程３０８で、１つまたはそれ以上の光源１０２の各々に対する判定された電流値が所定の閾値電流値を上回る場合、少なくとも１つの画像取得デバイス１０４に関連付けられたカラーゲイン値が修正される。本開示全体にわたって、本明細書の「カラーゲイン値」という用語は、画像取得デバイス１０４からの入力信号の増幅を制御するカメラ設定を指す。たとえば、３つのチャネル、たとえばＲＥＤチャネル、ＧＲＥＥＮチャネル、およびＢＬＵＥチャネルを含むＲＧＢカメラの場合、ＲＥＤチャネル、またはＧＲＥＥＮチャネル、またはＢＬＵＥチャネル、またはこれらの組合せに対する入力信号の調節を実行して、ホワイトバランスを実行することができ、これはＲＥＤチャネル、またはＧＲＥＥＮチャネル、またはＢＬＵＥチャネルに適用されるゲイン値である。したがって、カラーゲイン値を調整することによって、カメラの出力で白色の物体が白色に見えるように試行する。関心領域内の物体の真の画像を得る方法のうちの１つは、カラーゲイン値を調整することによってホワイトバランシングまたはカラーバランシングを実行することができるようにすることである。カラーゲイン値は、ユーザからの入力がなくても動的に調整されることが理解されよう。一例では、十分な量の多色性を有する所与の関心領域の場合、画像の赤色、緑色、および青色成分の平均値を平均して、共通のグレー値にするべきである（すなわち、ｍｅａｎ（ｒｅｄ）成分＝ｍｅａｎ（ｂｌｕｅ）成分＝ｍｅａｎ（ｇｒｅｅｎ）成分）。したがって、ホワイトバランスを調整するために、赤カラーゲインおよび青カラーゲインの２つのパラメータを調整することによって、情景内の緑色成分、青色成分、および赤色成分の平均値を等しくする。画像取得デバイス１０４は、画像取得デバイス１０４のカラーゲインを修正することによって、特定の関心物体または関心領域の真の画像を得るように較正されることが理解されよう。一実施形態では、試験予定の複数の試料の真の画像を判定し、それに対する正確な結果を判定するために、画像取得デバイス１０４、たとえば比色分析装置に関連付けられたカメラのカラーゲイン値が調整される。一実施形態によれば、少なくとも１つの画像取得デバイス１０４に関連付けられたカラーゲイン値を較正することは、図５に説明するいくつかの工程を含む。

【0050】

図５を参照すると、本開示の一実施形態による少なくとも１つの画像取得デバイス１０４に関連付けられたカラーゲイン値を較正する方法５００の工程を描く流れ図が示されている。工程５０２で、関心領域内に配置された少なくとも１つのカラーチェッカカードに関連付けられた画像に関係するカラー値が判定される。本開示全体にわたって、本明細書の「カラーチェッカカード」という用語は、関心領域に関連付けられた画像のカラーバランシングのための基準として使用される複数の彩色されたカラー試料を厚紙の枠に入れた配置を指す。特に、カラーチェッカカードは、色の数に応じて様々なサイズにすることができる。一例では、カラーチェッカカードは、１つまたはそれ以上の実世界の物体の色を模倣した異なる色プロファイルを含む。カラーチェッカカードなどの関心領域または色標的は、カメラおよび他の画像取得デバイスによって取り込むことができ、結果として得られる画像出力を元の図と比較して、画像取得デバイスが人間の視覚系にどの程度近似するかを試験することができる。さらに、本開示全体にわたって、本明細書の「カラー値」という用語は、１つまたはそれ以上の光源１０２によって生成される１つまたはそれ以上の放射周波数（または波長）を指す。加えて、「色」という用語は暗示的に、異なる波長成分および／または帯域幅を有する複数のスペクトルを指す。色という用語は、白色光および非白色光の両方に関連して使用することができることも理解されたい。

【0051】

特に、カラーチェッカカードは、画像取得デバイス１０４からの光が関心領域を十分に照明するように、関心領域内に配置される。前述のように、「関心領域」とは、正確な結果を得るために均一に照明する必要のある試料または分析物が配置された区域など、関心物体内およびその周辺の区域を指す。場合により、複数のカラーチェッカカードが関心領域内に配置される。カラーチェッカカードの数は、関心領域の面積、画像取得デバイス１０４の位置、画像取得デバイス１０４の角度などに依存する。本明細書では、カラーチェッカカードの画像が得られ、カラー値が得られることが理解されよう。複数のカラーチェッカカードが関心領域内に配置される場合、平均カラー値が得られる。

【0052】

工程５０４で、判定されたカラー値が、少なくとも１つのカラーチェッカカードに関係する既知トゥルーカラー値と比較される。カラーチェッカカード内の色の各々に対するトゥルーカラー値は知られており、カラーチェッカカードの画像から判定されるカラー値を比較して、既知トゥルーカラー値が判定されたカラー値に整合するかどうかを判定することが理解されよう。さらに、複数のカラーチェッカカードが関心領域内に配置される場合、複数のカラーチェッカカードの各々の個別カラー値の各々から、平均カラー値が計算される。次いで平均カラー値が、平均既知トゥルーカラー値と比較される。

【0053】

工程５０６で、判定されたカラー値が、少なくとも１つのカラーチェッカカードに関係する既知トゥルーカラー値に整合するか否かが決定される。本明細書では、判定されたカラー値がトゥルーカラー値に整合しない場合、「いいえ」の経路をたどり、工程５１０が実行される。さらに、判定されたカラー値がトゥルーカラー値に整合する場合、「はい」の経路をたどり、工程５０８が実行され、装置は正確に較正され、動作する準備ができたことが示される。工程５０８で、画像の判定されたカラー値を既知トゥルーカラー値に整合させるように、少なくとも１つの画像取得デバイス１０４に関連付けられたカラーゲイン値が修正される。本明細書では、画像取得デバイス１０４のゲイン値をユーザ介入なく動的に調節し、判定されたカラー値がカラーチェッカカードの既知トゥルーカラー値に整合するレベルまでゲイン値を調整する。

【0054】

例示的な実装形態では、特定の数のカラーチェッカカード、たとえば７つのカラーチェッカカードが、画像を取得するべき物体に近接して配置される。７という数は、限定的な性質であると解釈されるべきではなく、上述した理由で任意の数のカラーチェッカカードを関心領域内に配置することができることが理解されよう。画像取得デバイス１０４はその画像を取得し、各カラーカード内で８×８画素の領域を選択し、それによって７つの領域が得られる。さらに、７つの領域の各々におけるカラー値、たとえば平均ＲＧＢ値が判定される。さらに、判定された７つの平均カラー値がカラーチェッカカードの既知トゥルーカラー値と整合され、平均カラー値が既知トゥルーカラー値に整合するまでこの手順が繰り返される。

【0055】

工程５１２で、画像取得デバイス１０４のカラーゲインが更新された状態で、後続の画像を取得し、さらに判定されたカラー値を既知トゥルーカラー値と比較して、判定されたカラー値が既知トゥルーカラー値に整合するかどうかを判定する。判定されたカラー値が既知トゥルーカラー値に整合しない場合、再び工程５０８が実行される。判定されたカラー値が既知トゥルーカラー値に整合する場合、工程５１０が実行される。本明細書に記載する方法は、関心領域の画像を取得する前に、効果的なデジタルカラーゲインの前処理を提供し、これは、関心領域の真の画像を得るために画像取得デバイス１０４を較正することをさらに支援することが理解されよう。本開示は、画像分解能および品質を大幅に増大させることができ、取得後の処理時間ならびに複雑な取得後のハードウェアおよびソフトウェアの必要を低減または解消することができる。

【0056】

図３Ｂを参照すると、本開示の一実施形態による１つまたはそれ以上の光源１０２のうちのいずれかを通る電流の値が所定の閾値電流値を下回る状態に対する方法３１０の工程を描く流れ図が示されている。特に、工程３１２は、１つまたはそれ以上の光源１０２を通る電流の値が所定の閾値電流値を下回るときにのみ実行される。工程３１２で、１つまたはそれ以上の光源１０２のうちのいずれかを通って流れる電流の値が所定の臨界閾値電流値を下回るか否かが比較される。本明細書では、１つまたはそれ以上の光源１０２のうちのいずれかを通って流れる電流の値が所定の臨界閾値電流値を下回る場合、工程３１６が実行される。さらに、１つまたはそれ以上の光源１０２のうちのいずれかを通って流れる電流の値が所定の臨界閾値電流値を上回るが、所定の閾値電流値を下回る場合、工程３１４が実行される。

【0057】

工程３１４で、１つまたはそれ以上の光源１０２の最適の出力強度を達成するように、１つまたはそれ以上の光源１０２を通って流れる電流の値が調節される。特に、１つまたはそれ以上の光源１０２に関連付けられた１つまたはそれ以上のドライバおよびマイクロコントローラを介して、電流の値を動的に調節することができる。一例では、光源１０２に関連付けられた抵抗の値を増大または減少させて、それに応じて流れる電流の値を増大または減少させることができる。本明細書では、所定の臨界閾値電流値は、それを下回ると１つまたはそれ以上の光源１０２が機能しなくなる電流値である。所定の臨界閾値電流値は、それを下回ると電流値を簡単に変化させることによって１つまたはそれ以上の光源１０２を訂正することができなくなる電流値であることが理解されよう。場合により、臨界閾値は、特定の装置１００向けに設計された、または特定の装置１００内で用いられる１つまたはそれ以上の光源１０２の製造時に画成される。工程３１６で、１つまたはそれ以上の光源１０２のうちのいずれかの値が所定の臨界閾値電流値を下回る場合、１つまたはそれ以上の光源１０２における障害が示される。本明細書では、一実施形態によれば、装置１００は、１つまたはそれ以上の光源１０２における障害を示すための制御部をさらに含むことができる。一例では、制御部は、装置のハウジング上に設置されたＬＥＤとすることができ、このＬＥＤは、光源１０２のいずれかが機能しなくなったときに「ＯＮ」状態で動作するように構成される。別の例では、制御部は、光源１０２のいずれかが機能しなくなったときに音を出すように構成されたサイレンまたはアラームとすることができる。特に、障害のインジケーションは、使用中の装置１００またはデバイス１０６が、１つまたはそれ以上の光源１０２の交換などの保守期限にきたことをさらに示す。そのような方法により、装置１００が障害状態で動作しないことが確実になり、それによってそこから不正確な結果が生成されないことが確実になる。

【0058】

図６を参照すると、本開示の別の実施形態による少なくとも１つの画像取得デバイスを較正するための方法６００の工程を描く流れ図が示されている。工程６０２で、関心領域の画像が取得される。前述のように、関心領域は、適切に照明するべき区域である。工程６０４で、関心領域の画像に関連付けられた均一照明率が判定される。本明細書では、「均一照明率」という用語は、関心領域内の適切な照明を示す定量的な値を指す。均一照明率は、１つまたはそれ以上の光源１０２の出力強度に正比例することが理解されよう。最適の均一照明率は、不均一な照明によって生じうる光の明暗のばらつきが存在しないことを確実にする。工程６０６で、判定された均一照明率が、所定の閾値均一照明率と比較される。工程６０８で、判定された均一照明率が所定の均一照明率を下回るか否かが決定される。本明細書では、判定された均一照明率が所定の均一照明率を下回るときは「はい」の経路をたどり、続いて工程６１０が実行される。さらに、判定された均一照明率が所定の均一照明率を上回るときは「いいえ」の経路をたどり、続いて工程６１２が実行される。工程６１０で、判定された均一照明率が所定の閾値均一照明率を下回る場合、関心領域内で均一の照明を得るように、１つまたはそれ以上の光源１０２の各々を通って流れる電流の値が調節される。本明細書では、均一の照明を得るために、特定の光源１０２を通って流れる電流を増大させることができ、別の光源１０２を通って流れる電流を減少させることができる。場合により、前述のように、光源１０２に関連付けられたドライバ４０４は、関心領域内で均一の照明を得るように、電流値を調節するように構成される。工程６１２で、上記で論じたように、画像取得デバイス１０４に関連付けられたカラーゲイン値が較正される。

【0059】

本開示は、装置を較正するための頑強な方法およびデバイスを提供することが有益である。さらに、装置の効果的な較正により、関心領域内で得られる画像の不均一な照明および色の不均衡による誤りのあらゆる可能性が軽減される。本明細書に開示する較正方策は、画成された順序で実行され、たとえばまず均一の照明が確実にされ、次いでカラーバランスが実現され、それによって従来のシステムに見られるような他のデバイスへの較正の依存が解消される。たとえば、不均一性を確認するためにカメラ（画像取得デバイス１０４など）を使用した場合、結果はカメラに関連するカメラ較正およびエラーに依存するはずである。しかし、本開示では、カメラを用いることなく均一の照明が測定または検出され、それによってカメラに関連する誤りが解消される。さらに、均一の照明が確実になって初めてカラーゲイン補正が実行され、それにより不均一な照明による誤りが解消される。したがって、本開示は、予期される理想的な画像に可能な限り近づくように、取得される画像の品質を改善する。特に、そのような技法では、画像処理のために画像を調整および強化するために必要とされうる前処理に必要とされる時間が回避される。取得された画像が均一の照明を有し、トゥルーカラーを確実にする適応的なＲＧＢゲインを有するため、前処理に必要とされる時間および複雑さが低減される。上述したそのような方法は複雑さを低減させ、システムを本質的に頑強にすることが有益である。

【0060】

上記の例は、説明のみを目的として提供されており、決して本明細書に開示する本開示を限定すると解釈されるべきではない。本開示について様々な実施形態を参照して説明したが、本明細書に使用した言葉は限定的な言葉ではなく、説明的および例示的な言葉であることが理解されよう。さらに、本開示について特定の手段、材料、および実施形態を参照して本明細書に説明したが、本開示は、本明細書に開示する詳細に限定されることを意図したものではなく、逆に本開示は、添付の特許請求の範囲の範囲内に入るすべての機能的に同等の構造、方法、および用途に拡張される。本明細書の教示の利益を有する当業者であれば、その態様に関して本開示の範囲および趣旨から逸脱することなく、多数の修正および変更を加えることができる。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】