[发明专利]用于对空气样本进行自动分析的系统和方法

权利要求书

1.一种用于自动分析膜过滤器的方法，所述膜过滤器从用于对空气中可吸入纤维进行采样的空气质量监测装置获得，所述方法包括：

捕获支撑并固定在光学透明支撑件上的膜过滤器的至少样本部分的至少一个宏观图像；

使用计算机视觉方法分析所述至少一个宏观图像，以确定膜过滤器的可计数区域和膜过滤器的可计数区域内的一个或多个排除区域，所述排除区域包括膜过滤器网格线、气泡和大颗粒物质中的一种或多种；

将支撑样本部分膜过滤器的光学透明支撑件插入数字相位对比显微镜的机器人XY台子中，数字相位对比显微镜还包括被配置为捕获数字相位对比显微镜的像平面的图像的图像传感器；

使用数字相位对比显微镜的图像传感器在位于所述膜过滤器的可计数区域上的N个样本位置中的每一个处捕获至少一个放大的相位对比图像，其中N至少为20，并且所述N个样本位置被选择使得每个样本位置的视场不包含排除区域；

使用计算机视觉方法分析在所述N个样本位置中的每一个处的所述至少一个放大的相位对比图像，以识别和计数每个样本位置处的视场的计数区域内的可计数的可吸入纤维的数量；以及

对在膜过滤器的可计数区域中计数的可计数的可吸入纤维的总数进行计数并报告。

2.如权利要求1所述的方法，其中，使用计算机视觉方法分析所述至少一个宏观图像还包括：针对一组预定义的样本质量标准执行膜过滤器的样本部分的质量评估，该质量评估包括识别膜过滤器中的一个或多个撕裂，检测盖玻片外部的膜过滤器的一部分，检测膜过滤器的变色，以及由气泡覆盖的所述膜过滤器的百分比超过预定阈值；以及如果样本未通过质量评估，则终止该方法。

3.如权利要求1所述的方法，其中，在所述N个样本位置中的每一个处捕获至少一个放大的相位对比图像包括：

a)选择可计数区域内的点；

b)确定视场是否包含排除区域；

c)如果视场包含排除区域，则返回到步骤a)；

d)如果视场不包含排除区域，则指示机器人XY台子到所选择的点并捕获至少一个放大的相位对比图像，并递增计数器；

e)如果计数器小于N，则返回到步骤a)，否则终止捕获步骤。

4.如权利要求3所述的方法，其中，选择点的步骤是随机进行的。

5.如权利要求3所述的方法，其中，分析至少一个宏观图像还包括在可计数区域上定义2D映射网格，并且通过在所述2D映射网格中顺序选择网格点来进行选择点的步骤。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述光学透明支撑件是显微镜载玻片，所述方法还包括：

使用位于光学透明支撑件下方的样本放置模版将过滤器放置在显微镜载玻片上，样本放置模版指示过滤器的优选位置；

处理过滤器以形成膜过滤器；以及

使用盖玻片将膜过滤器固定到显微镜载玻片上。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述光学透明支撑件是显微镜载玻片，分析至少一个宏观图像包括：识别载玻片边界并使用预定的已知的载玻片尺寸在载玻片上定义2D映射网格，识别并存储盖玻片、膜过滤器上的网格线、膜过滤器上的气泡以及包括灰尘的任何其他大颗粒物质的网格位置。

8.如权利要求7所述的方法，其中，捕获至少一个宏观图像包括相对于灰色背景捕获显微镜载玻片的图像；

并且使用计算机视觉方法分析至少一个宏观图像还包括：

使用2D映射网格分析图像，以识别显微镜载玻片上的多个参考点、膜过滤器的边缘和位于可计数区域内的膜过滤器上的多个网格线；以及

使用2D映射网格分析图像，以识别可计数区域内的气泡的位置。