使用反射来掩蔽相机闪光的制作方法

本申请要求2016年7月21日提交的美国临时申请序列号62/365,295的权益，其通过引用以其整体并入本文。

本发明大体上涉及用于抽屉视觉系统（dvs）的相机系统。

背景技术：

临床测试是精确且准确的过程。因此，在测试的各个阶段处需要许多安全和性能检查，以确保测试以适当的方式执行。过程不仅需要被评估，还需要被潜在地记录。因此，过程控制管理器（pcm）可以遍及测试过程被放置在一个或多个位置处，以记录和验证测试进度。

临床测试环境中的（一个或多个）pcm可能涉及抽屉或托盘系统。抽屉系统通常由人（例如操作者）操作，其将托盘或测试对象组装载到抽屉系统中。一旦抽屉在pcm中，则内部集成相机可以取得实验组件的图片以用作参考点。因为需要准确的象形（pictographic）历史，所以通常使用闪光来捕获图像。然而，正如人们可能猜到的那样，重复曝光于亮的闪光或闪光序列可能对操作者具有负面影响。例如，偏头痛或疾病突然发作可能是由于重复曝光于亮的光序列而引起的。

因此，存在针对涉及闪光要求的图像捕获的改进且较不突兀的方法的需要。

技术实现要素：

实施例针对掩蔽与图像捕获设备相关联的闪光。

因此，实施例提供了一种用于掩蔽闪光对操作者的影响的方法，包括：在抽屉系统处接收托盘，所述托盘包括一个或多个实验室容器；将托盘定心于图像捕获设备下方；基于所述定心来激活闪光设备以照明一个或多个实验室容器；以及使用图像捕获设备来捕获一个或多个实验室容器的照明图像。

另外的实施例提供了一种用于掩蔽闪光对操作者的影响的信息处理设备，包括：处理器；存储器设备，其存储指令，所述指令可由处理器执行以：在抽屉系统处接收托盘，所述托盘包括一个或多个实验室容器；使用抽屉系统将托盘定心于图像捕获设备下方；基于所述定心来激活闪光设备以照明一个或多个实验室容器；以及使用图像捕获设备来捕获一个或多个实验室容器的照明图像。

另一个实施例提供了一种用于掩蔽闪光对操作者的影响的系统，包括：抽屉系统，被配置成接收包括一个或多个实验室容器的托盘，其中在接收到托盘时，抽屉系统将托盘定心于图像捕获设备下方；闪光设备，被配置成基于所述定心来激活以照明一个或多个实验室容器；以及图像捕获设备，被配置成捕获一个或多个实验室容器的照明图像。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述中最佳地理解本发明的前述和其他方面。出于图示本发明的目的，在附图中示出了目前优选的实施例，然而，应理解，本发明不限于所公开的特定手段。附图中包括以下图：

图1描绘了pcm抽屉中的多个样本试管的顶视图。

图2描绘了说明性抽屉系统。

图3描绘了样本组测试对象操作者的图形图示。

图4描绘了跨各种用户的舒适抽屉操作速度的图形图示。

图5描绘了跨各种用户的最快抽屉操作速度的图形图示。

图6描绘了发生次数和最大抽屉速率的图形图示。

图7描绘了说明性计算机系统。

具体实施方式

本文的实施例针对用于使用定时调整和/或目标的对象反射中的改变来掩蔽相机闪光的系统和方法。有利地，更新的闪光操作不仅减少了负面影响，而且增强了如本文所讨论的操作者体验的一些方面。

本文讨论的实施例大体上涉及用于临床测试中使用的过程控制管理器（pcm）的抽屉视觉系统（dvs）。pcmdvs可以是模块化子系统，其中针对每个抽屉具有完全独立的一组电子器件。其还可以使用具有全局快门和短曝光时间（例如，100μs、105μs、110μs、115μs等）的图像传感器或图像捕获设备来捕获诸如图1中所表示的图像。参考图1，示出了托盘101，托盘101保持至少一个试管102并且更可能是多个试管102。托盘101或多个托盘容纳在抽屉中。通过根据需要打开和关闭抽屉，操作者可以根据需要引进或移除试管。为了最小化曝光，操作者快速关闭抽屉（例如，以1.0m/s以下的速度）。该活动发起了一个或多个图像捕获循环。由于短曝光时间，所以实施例可能需要使用极亮的闪光（例如，是典型的环境实验室光条件的200倍亮）。

因为操作者可能以不可预测的方式移动抽屉（例如，仅将其部分拉出以添加和/或移除试管，从而使其在延长的时间段内保持部分打开，使其来回移动等等。），所以dvs必须在短时间段内重复激活闪光，以便于图像捕获。这种重复闪光允许系统正确地捕获整个抽屉的图像。然而，因为抽屉处于操作者控制之下，所以闪光不能以固定的高频触发（其将掩蔽闪光，这是由于人眼的闪烁融合响应（60hz光看起来连续）），而不使用非常昂贵的高帧率相机和计算密集型视频处理技术。

因此，以极高的速度率（rateofspeed）触发闪光可以克服该困难。此外，由于人眼的闪烁融合响应（即60hz光看起来连续），其有可能掩蔽闪光。然而，其将需要使用非常昂贵的高帧率相机（即图像捕获设备）和计算密集型视频处理技术，以便以非常高的速度（例如，45-80hz）检测光的闪光。

然而，因为抽屉处于操作者控制之下，所以简单地以固定的高频触发闪光可能无法解决问题，因为用户的移动模式可能是不可预测的。针对上述问题的潜在解决方案可以包括以下之一：（1）使用单个闪光来对目标成像；（2）以固定的高频触发闪光；以及（3）封闭相机/目标，以从闪光遮蔽操作者。

在一个实施例中，平均操作者抽屉关闭速度可以在约0.25m/s和约0.35m/s之间（例如，如本文所讨论的研究所确定的0.31m/s），这将导致在约10hz和约20hz之间（例如，如本文所讨论的研究所确定的13hz）的闪光频率。重要的是要注意，这是其中人类对光闪烁最敏感的频率范围。事实上，以该频率的明显的闪烁可能导致偏头痛并甚至触发癫痫发作。在其他领域中，可以使用恒定的高强度光来桥接多个曝光周期，因而消除了创建不同闪光脉冲的需要。然而，在一些实施例中，包含具有光敏元素（例如胆红素）的血液的成像试管可能是麻烦的。使光敏血液样本曝光于过量光可能改变或损害临床结果。因此，如本文所讨论的，一些实施例提供了使用闪光掩蔽系统为光敏应用创建新的闪光减轻方法的技术。

在一个实施例中，可以使用技术组合来照明用于图像捕获的目标。例如，实施例可以最小化对视网膜区域（即，感知闪光光的部分）的光曝光。如图2所示，这可以通过使用盖子遮蔽来自操作者的视线中的特定视线来完成。以非限制性示例的方式并且如图2所示，如本文所讨论的，多个试管202可以放置在抽屉系统201中。抽屉系统可移动地固定到成像系统203，成像系统203具有试管202的托盘201可以被插入到其中的凹槽204。如本文所讨论的，可以使用各种技术来执行减轻成像系统203的闪光。例如并且如所示，实施例可以利用着色或反射观察窗205。这减少了闪光频率对操作者的影响。因此，实施例可以利用一个或多个反射表面（例如镜子）（着色的、不透明的等）来遮蔽操作者，同时还仍然允许他们有观察能力。附加地或替代地，另一个实施例可以利用盖子来限制其中光被反射的可见区域。

另外的实施例可以尝试最小化闪光光的绝对亮度。例如，在一个实施例中，可以反射闪光光的所有可见表面可以用非反射性无光样式饰面（例如，黑色无光）覆盖或涂漆。

另一个实施例可以最小化闪光光对任何本地环境/背景光的感知对比度。例如，在一个实施例中，每当dvs系统上的抽屉被关闭时，闪光照明源可以产生低强度背景光。通常，如本文所讨论的，为了防止血液分析损害（例如，关于胆红素），背景照明通常可以被限制为闪光脉冲的强度的约2.5％。因此，由于血液对背景光的曝光和持续时间（例如，背景光可能是闪光脉冲的约300倍长至900倍长之间），背光使血液曝光于量大得多的光能量（例如，约15倍至约20倍之间同样多的光能量），即使具有2.5％强度限制。在附加的实施例中，可以使用进一步的创新，其中闪光与操作者预期引起光学干扰的特定事件同步。

在一些实施例中，一个或多个样本处理器托盘可以设计成使每行试管的中心与抽屉行的中心对齐。在特定的非限制性实施例中，抽屉编码器系统可以用于在新的抽屉行初始定心于相机之下时仅触发相机和/或闪光。通常，操作者预期光以不同方式从每行试管反射，并且预期在试管/长孔弹簧定心在光之下时比在无光黑色托盘定心在光之下时光看起来更亮。这允许操作者将已经严重减轻的闪光感知为从具有不同对象/表面的移动托盘的恒定光源的反射的变化。

本文讨论的所有实施例可以帮助最小化dvs系统内的闪光的感知或实际亮度。应当注意，尽管将它们作为单独的实施例进行讨论，但是这些解决方案可以与本文提出的任何/所有其他实施例组合。进行了研究以使用不同操作者对象测试各种多层面闪光减轻方法的有效性。被抽样的操作者有男性和女性两者，并且具有范围从5'0''到6'3''的高度，如图3所示。操作者被要求执行两个任务：（1）以舒适的速度打开和关闭抽屉；以及（2）以你将在实验室环境中有的最快速度打开和关闭抽屉。如果操作者注意到闪光灯的闪光光，则做出操作者注意到闪光光以及操作者认为光是可接受的还是不可接受的记录。当操作者注意到闪光光时，将背景光设置为低级别并重复测试。重复测试直到用户认为光强度是可接受的或光级已设置为其最大容量（以先到者为准）。本文呈现了结果。

参考图4和5，分别示出了舒适速度和最快速度期间的抽屉速率的图形表示。用于创建图4的图形的数据涉及操作者在其期间以舒适的速度打开和关闭抽屉的测试。如图4所示，平均最大抽屉速度为0.45m/s，并且总平均速度为0.31m/s。此外，如图4中的速度限制轮廓标（delineator）所示，这些测量的速度远低于系统的最大速度阈值（即1.0m/s）。

用于创建图5的图形的数据涉及操作者在其期间以适合于实验室环境的最快速度打开和关闭抽屉的测试。如图5所示，平均最大抽屉速度为0.73m/s，并且总平均速度为0.53m/s。此外，如图5中的速度限制轮廓标所示，这些测量的速度仍低于系统的最大速度阈值（即1.0m/s）。

图6以图形方式图示了基于抽屉的最大行进速率的抽屉激活的发生次数。如所示，抽屉操作的大部分以约200mm/s发生。这进一步增加了对图4和5的支持，因为系统的速度阈值是足够的。

通常，在没有采用减轻技术的情况下：11/15（73.3％）的用户认为闪光会分散注意力或令人讨厌；3/15（20％）的用户担心感知闪光可能导致癫痫发作或偏头痛；1/15（6.6％）的用户阐明他们担心具有闪光光情况下的样本完整性。替代地，在掩蔽激活的情况下，用户对光照感到舒服，并且不认为其会导致任何问题。一些用户（4/15或26.6％）进一步阐明他们认为光照是积极的特征，因为其允许他们在关闭抽屉时容易看到试管。

因此，通过使闪光光与被成像的对象的自然改变（例如，各种表面的运动）同步，实施例可以使用人类感知的固有方面来减轻问题而不增加任何成本和/或不损害被成像的分析物。因此，实施例在ivd领域中提供了显著且明显的优点，其中试管特性由客户确定并且被成像的样本是光敏的。

因此，实施例呈现了超过现有技术的技术优点，因为其允许闪光频率随着被成像的目标的改变率而变化。这最小化了分析目标所需的计算量，并且可以用于其中自然改变率低于闪烁融合率的应用中。此外，实施例可以使用显著更低强度的背景/掩蔽光，这降低了成本，提高了可靠性，并且最小化了对血液样本中的分析物的损害。另外的实施例还可以允许操作者看到正被成像的试管。dvs在其中操作者需要简单的手动和视觉访问的系统的区域中操作。因此，封闭用于成像的区域是不切实际的。

因此，如本文所述的一些实施例包括用于掩蔽闪光对操作者的影响的方法。具体地，该系统可以接收包括一个或多个实验室容器的托盘（例如，放置在抽屉系统中的试管的托盘）。然后，该系统将托盘定心于图像捕获设备下方（例如，使用抽屉编码器系统）。一旦将托盘定心，实施例可以激活闪光设备以照明一个或多个实验室容器，以便允许由图像捕获设备的图像捕获。

在一个或多个另外的实施例中，该系统可以利用遮蔽系统（例如，盖子）来从由闪光设备所创建的一些照明遮蔽（一个或多个）用户。附加的实施例还可以包括反射表面，该反射表面反射否则将朝向用户的闪光的照明中的一些。实施例还可以利用某种形式的非反射涂层（例如，深色无光饰面涂漆）来减少抽屉的潜在照明。一些实施例可以使用这些技术中的一种或多种。

在附加的实施例中，可以修改作为整体的环境以最小化高频闪光的影响。例如，自动化系统可以在其中闪光可以被定期照明的时段期间调整本地环境的光级，因而减小亮光的明显效果。另外的实施例可以激活抽屉系统内的背景光源以进一步减小闪光设备的感知强度。

本文参考根据本公开的实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图图示和/或框图来描述方法、系统和计算机程序产品。将理解的是，流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以由计算机可读程序指令实现。

可以将这些计算机可读程序指令提供给计算机的处理器或其他可编程数据处理装置以产生机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现流程图和/或框图框或多个框中指定的功能/动作的部件。这些计算机可读程序指令还可以存储在计算机可读存储介质中，其可以指导计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式起作用，使得具有存储在其中的指令的计算机可读存储介质包括实现流程图和/或框图框或多个框中指定的功能/动作的各方面的指令的制品。

计算机可读程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现过程，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令实现在流程图和/或框图框或多个框中指定的功能/动作。

附图中的流程图和框图图示了根据本公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个框可以表示指令的模块、段或部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实现中，框中提到的功能可以不按图中所示的次序发生。例如，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的次序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意，框图和/或流程图图示的每个框以及框图和/或流程图图示中的框的组合可以由执行指定功能或动作或执行专用硬件和计算机指令的组合的基于专用硬件的系统来实现。

图7是其中实现了说明性实施例的各方面的示例数据处理系统700的框图。数据处理系统700是其中实现用于本发明的说明性实施例的过程的计算机可用代码或指令定位在其中的诸如计算机、服务器或客户端的信息处理设备的示例。在一些实施例中，图7可以表示服务器计算设备。

在所描绘的示例中，数据处理系统700可以采用包括北桥和存储器控制器中枢（nb/mch）701以及南桥和输入/输出（i/o）控制器中枢（sb/ich）702的中枢架构。处理单元703、主存储器704和图形处理器705可以连接到nb/mch701。图形处理器705可以通过例如加速图形端口（agp）连接到nb/mch701。

在所描绘的示例中，网络适配器706连接到sb/ich702。音频适配器707、键盘和鼠标适配器708、调制解调器709、只读存储器（rom）710、硬盘驱动器（hdd）711、光学驱动器（例如，cd或dvd）712、通用串行总线（usb）端口和其他通信端口713、以及pci/pcie设备714可以通过总线系统716连接到sb/ich702。pci/pcie设备714可以包括用于笔记本计算机的以太网适配器、附加卡和pc卡。rom710可以是例如闪速基本输入/输出系统（bios）。hdd711和光学驱动器712可以使用集成驱动电子器件（ide）或串行高级技术附件（sata）接口。超级i/o（sio）设备715可以连接到sb/ich702。

操作系统可以在处理单元703上运行。操作系统可以协调并提供对数据处理系统700内的各种组件的控制。作为客户端，操作系统可以是商业上可用的操作系统。面向对象的编程系统（诸如javatm编程系统）可以与操作系统一起运行，并且从在数据处理系统700上执行的面向对象的程序或应用提供对操作系统的调用。作为服务器，数据处理系统700可以是运行advancedinteractiveexecutive（高级交互执行程序）操作系统或linux操作系统的ibm®eservertmsystemp®。数据处理系统700可以是对称多处理器（smp）系统，其可以包括处理单元703中的多个处理器。替代地，可以采用单个处理器系统。

用于操作系统、面向对象的编程系统和应用或程序的指令位于诸如hdd711的存储设备上，并且被加载到主存储器704中以供处理单元703执行。用于本文描述的实施例的过程可以由处理单元703使用计算机可用程序代码来执行，该计算机可用程序代码可以位于诸如例如主存储器704、rom710的存储器中或者位于一个或多个外围设备中。

总线系统716可以包括一个或多个总线。总线系统716可以使用任何类型的通信结构或架构来实现，该通信结构或架构可以提供在附接到结构或架构的不同组件或设备之间的数据的传递。诸如调制解调器709或网络适配器706的通信单元可以包括可以用于发送和接收数据的一个或多个设备。

本领域普通技术人员将理解，图7中描绘的硬件可以取决于实现而变化。除了所描绘的硬件之外或代替所描绘的硬件，可以使用其他内部硬件或外围设备，诸如闪速存储器、等效非易失性存储器、或光盘驱动器。此外，数据处理系统700可以采取多种不同数据处理系统中的任何一种的形式，包括但不限于客户端计算设备、服务器计算设备、平板计算机、膝上型计算机、电话或其他通信设备、个人数字助理等。本质上，数据处理系统700可以是任何已知的或以后开发的数据处理系统，而没有架构限制。

附图的系统和过程不是排他性的。可以根据本文描述的实施例的原理导出其他系统、过程和菜单以实现相同的目的。应理解，本文所示和所述的实施例和变化仅用于说明目的。在不脱离实施例的范围的情况下，本领域技术人员可以实现对当前设计的修改。如本文所述，可以使用硬件组件、软件组件和/或其组合来实现各种系统、子系统、代理、管理器和过程。本文中的任何权利要求元素都不应根据35u.s.c.112（f）的规定来解释，除非该元素使用短语“用于……的部件”明确叙述。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本发明不限于此。本领域技术人员将理解，可以对本发明的优选实施例进行许多改变和修改，并且可以在不脱离本发明的真实精神的情况下进行这样的改变和修改。因此，意图的是，所附权利要求被解释为涵盖落入本发明的真实精神和范围内的所有这样的等效变化。此外，如本文所使用的，术语处理器可以指代可以执行存储在存储器中的代码的微控制器单元（mcu）或片上系统设计。