[发明专利]用于自动分析空气样品的系统和方法

说明书

描述了一种用于自动分析过滤器的系统和方法，该过滤器从用于对空气中可入肺颗粒物如石棉纤维、合成矿物纤维、花粉或霉菌颗粒物进行采样的空气质量监测设备获得。该系统包括在多个样品位置处捕获图像。在每个样品位置处获得至少一个放大的相衬图像。然后使用计算机视觉方法执行自动质量评估，以评估一个或多个质量标准。未通过可能会导致该样品位置被忽略而进行后续分析，或者如果总体质量差则整个过滤器载玻片可能会被拒绝。可以分两个阶段执行质量评估，即，包括对在过滤器上捕获的一系列低功率/倍率图像执行的总体过滤器质量评估、以及对在过滤器上的单独的样品位置处捕获的高功率/倍率图像执行的视野或标线级别质量评估。然后，使用计算机视觉方法分析通过了质量评估的图像，以识别和计数可入肺颗粒物的数量。

优先权文件

本申请要求2018年4月24日提交的发明名称为“用于自动分析空气样品的系统和方法”的澳大利亚临时专利申请第2018901364号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及监测空气质量。在具体形式中，本公开涉及用于分析空气样品中是否存在可入肺颗粒物如石棉纤维或合成矿物纤维(SMF)的自动化系统。

背景技术

空气中可入肺的颗粒物和纤维，如石棉或合成矿物纤维(SMF)，存在健康危害，职业健康与安全准则和/或法律通常要求在可能存在可入肺纤维的位置附近安装空气质量监测设备。这些空气质量监测设备包括一个抽气系统，该抽气系统以指定的流速将空气吸入过滤器中，在对空气中的石棉纤维等可入肺纤维取样后，可以将过滤器取出并送至实验室以转化为用于计数石棉纤维的膜过滤器。通常，过滤器是孔径约为0.8微米的混合纤维素酯(MCE)过滤器。在澳大利亚，目前公认的并推荐的用于采样石棉纤维的膜过滤器的分析方法称为膜过滤器方法(MFM)。膜过滤器方法最早是由澳大利亚国家卫生与医学研究委员会于1976年开发的。指导说明于1988年发布，并于2005年由国家职业健康与安全委员会(NOHSC)再次进行了更新，并作为“关于估算空气中石棉纤维的膜过滤器方法的指导说明[NOHSC:3003(2005)]”被公布。本指导说明定义了样品采集方法、膜过滤器方法的详细信息和报告要求，该指导说明的全部内容通过引用并入本文。其它司法管辖区也存在类似的参考文件或指导说明，如OHSA 1994说明：29CFR 1910.1001b职业安全和健康标准：石棉采样和分析的详细程序(非强制性)，华盛顿特区：美国劳工部职业安全与健康管理局。

如指导说明中所述，MFM用于协助监测控制措施的有效性以防止暴露于空气中的石棉纤维，并协助确定工人是否暴露于空气中的石棉纤维。膜过滤器方法需要熟练的操作员通过相衬显微镜手动检查膜过滤器上的大量(例如100个)标线区域(点)，并在标线视野中计数可计数的可入肺纤维的数量。计数需要操作员将纤维与已发布的参考形状进行匹配，他们必须排除在膜过滤器网格线、气泡和大的颗粒物位于标线视野内或接近标线视野的那些位置处进行的计数，因为气泡会产生洗涤效果(其中纤维被推到气泡边缘)。操作人员对与已公布的参考形状(例如，指导说明)相匹配的那些“可入肺的可入肺纤维”进行计数。那是一种可计数的可入肺纤维，它符合指导说明(或类似参考文件)中定义的几何要求。根据该定义，几乎所有的石棉纤维都是可计数的可入肺纤维，但是必须注意的是，并不是所有的可计数的可入肺纤维都一定是石棉纤维。尽管如此，可计数的可入肺纤维的数量仍被用作空气样品中石棉纤维数量的测评方式(或替代指标)。