[发明专利]用于检测器皿内的液体表面上的泡沫的方法和设备

说明书

本发明涉及用于检测器皿中的液体表面上的泡沫的方法和设备。术语器皿是指诸如管、瓶、杯等的容器。术语管状器皿表示具有基本上圆柱形状，开放顶部和封闭底部的器皿。这样的用于检测器皿中的液体表面上的泡沫的系统在自动分析仪领域尤其有用，所述自动分析仪包括用于在器皿或容器之间交换预定量的液体的移液系统，所述器皿或容器在这样的自动分析仪系统中被自动操纵。从相应器皿对液体样本或被分析物的移液是利用移液管实施的，使移液管稍微浸入到液体内，其中，使移液管的尖端进入液体，并将预定量的液体吸到移液管内。如果液体上存在泡沫层，那么可能发生移液管的尖端的末端位置处于泡沫层内的情况，从而在移液周期内将相当大量的泡沫抽吸到移液管内。这可能导致自动分析仪的错误的分析结果。

由于液体的填充液位一般随着不同的器皿而变化，因而已经开发出了检测液体表面液位的技术解决方案。例如，在EP 1562027A1和WO 2000/42384A1中公开了检测液面液位的系统。根据EP 1562027A1，将准直光引导到液体的表面。优选入射角处于10°和20°之间。采用半导体光传感器作为指向液体表面的CCD光探测器。入射角的扫描或者整个探测系统的移动能够提供更多的有关液体表面的信息。可以通过反射率的干扰检测气泡。可以将光探测系统与电容测量结合进行液位检测。WO 2000/42384A1中描述的系统按照与EP 1562027A1中的系统类似的方式工作。现有技术中的这两种系统不包含用于确定泡沫的扩展的图像采集和图像处理。

US 5414778A涉及用于质量和过程控制的动态液位和气泡检查，并且涉及用于检测液体中的气泡的快速图像处理，并提供有关用于表征气泡的算法的信息。但是，并未考虑表面上的泡沫，并且图像是在传送过程中获取的而不是从器皿的顶部获取的。按照类似的方式操作根据WO 2005/03758A1的系统。泡沫的图像是透过器皿的管壁获取的。没有关于从器皿的顶部获取图像的描述。

WO 2005/003758A1公开了用于通过图像处理表征液体上的泡沫的方法和系统。器皿内的泡沫的图像是通过器皿的透明侧壁记录的，而不是从器皿的顶部记录的。

例如，从WO 2004/077008A2以及论文“Study of Foam Stability by Video Image Analysis: Relationship with the Quantity of Liquid in the Foams”,C. Guillerme, Journal of Texture Studies, 24(1993), 287-302已知通过记录图像和评估图像数据观察器皿中的泡沫并表征其的其他系统。

DE 102008023047A1公开了一种通过偏振滤波器记录封闭容器的盖的图像，从而检查所述容器的致密性的方法。根据金属和泡沫的不同表面特性以及它们的不同去偏振效果，在从容器中出现泡沫的位置识别出泄漏。

此外，还已知通过例如附着到用于从器皿移液的移液管的尖端的压力传感器检测液面上的泡沫。

现有技术中已知的用于检测泡沫的系统不能提供器皿内的上部液面上的泡沫分布的具体结果。

本发明的目的在于提供一种检测器皿内的液体表面上的泡沫的方法，其可以在自动液体移液系统中实施，并且其能够被执行用于以感测的方式自动在液体表面上的泡沫区域和非泡沫区域之间进行区分，以便提供作为作出判定所述器皿是否准备好由其对液体进行移液的基础的信息。

本发明的另一目的在于提供一种用于执行本发明的方法的设备。

为了实现上述目的，根据本发明的方法包括以下步骤：

- a) 提供器皿，尤其是管状器皿，其具有被边界围绕的上部开口，并且其包含一定量的液体，

- b) 通过采用提供对应的图像数据的图像感测装置从疑似在所述器皿内包含泡沫的区域获取至少一个图像，

- c) 采用图像评估程序借助数据处理系统在所述图像数据的基础上对所述图像执行自动评估，

其中

根据步骤- b)的所述至少一个图像是在从器皿的顶部通过开放的上部开口向液体表面上看的情况下获取的，并且其中所述数据处理系统的图像评估程序适于识别出所述图像中的泡沫区域和非泡沫区域，并提供有关所述图像内存在还是不存在泡沫区域的信息作为所述图像评估的结果。