[发明专利]用于确定颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分中记载的特征的用于确定液体中的颗粒、尤其是水中的细菌的方法。

背景技术

用于光学检测液体中的颗粒、尤其是用于确定或至少用于将颗粒分类的这类方法属于现有技术。在这一点上参考EP 2 469 264 A1、WO 2010/063293 A1和WO 2014/094790 A1。在那里描述了借助于光学装置来检测液体中的颗粒的方法，该光学装置具有：光源；光学传感器，其具有感光像素的场，其中，在光源与传感器之间布置待检查的液体试样，并且在这些方法中，为了确定颗粒而使用与图像有关地被检测的至少一个颗粒的特征与用于确定或至少用于分类被检测的颗粒的特征集合(Kennzeichensammlung)的特征、尤其是将它们进行比较。在此优选地，在近似稳定的状态下进行液体试样的光学检测，也就是说当颗粒在液体内部以如下程度平静下来，即这些颗粒要么在重力的条件下下降、上浮要么处于稳定的悬浮状态中，也就是它们的位置在光源与传感器之间基本上不改变时，进行所述液体试样的光学检测。该方法良好地适用于确定较大的颗粒，例如悬浮微粒、最细的沙子或类似颗粒，就像它们偶尔在水中被夹带的那样。在对于饮用水的检查中，重要的是确定细菌、例如大肠杆菌(大肠埃希氏菌)的类型和数量，然而尤其针对该对于饮用水的检查，所述方法碰到了它的边界，因为这些小颗粒时常很难或完全不能在图像中被认出。

发明内容

因此，本发明的目的是如下地改善这种方法，即，尤其是小颗粒可以在细菌的数量级上以技术上尽可能小的耗费可靠地被确定。在此，优选的应用应当是用于确定饮用水中的细菌。

根据本发明通过具有权利要求1中记载的特征的方法来实现本发明的目的。本发明的有利的设计方案记载在从属权利要求、后面的说明和附图中。在此情况下，在从属权利要求和说明书中记载的特征可以分别单独，但也可以以适当的组合继续设计根据本发明的根据权利要求1的解决方案。

根据本发明的方法用于确定颗粒或至少用于在液体中进行分类，尤其是水中的细菌的分类(例如鉴于病菌而定期检查饮用水)，并且在使用成像光学装置的条件下执行根据本发明的方法，该成像光学装置具有光源并具有带感光像素的场的光学传感器。在光源与传感器之间布置待检查的液体试样。在所述方法中使用与图像有关地利用光学装置检测的至少一个颗粒的特征与用于确定或分类被检测的颗粒的特征集合的特征。尤其将这些特征进行比较，以便确定被检测的颗粒，尤其是以便确定在此情况下涉及的是细菌还是非细菌，或此外还确定所述细菌。为了尤其利用技术上简单的器件以足够的准确性检测所述小颗粒，根据本发明设置为，一方面在暗场技术中、也就是在暗场照明下进行图像检测并且另一方面所述传感器的感光像素具有多个子像素，这些子像素被用于图像检测。可理解的是，感光像素中的所有感光像素或至少一大部分感光像素有利地具有用于图像检测的子像素，以便一方面保证高分辨率并另一方面保证高表现力(Dynamik)。这尤其在暗场技术中是有利的，其中进行暗场照明，也就是说其中待检查的液体试样不处于光源与传感器之间的、就像在亮场技术中常见那样的直接光路中，而是由传感器仅接收被液体试样中的颗粒转向的光线、即散射光。因此，根据本发明以就像例如由透光显微术(Durchlichtmikroskopie)中的暗场照明所已知那样的方式进行暗场技术中的图像检测。在此情况下，在传感器图像上，颗粒在暗背景前以亮色出现。这尤其对于在此待确定的非常小的颗粒是有利的，这是因为明显更少地出现由亮场技术所已知的过亮并此外也没有光源的直接光线加载到传感器上，因此尤其结合使用子像素可以明显更好地检测小颗粒、例如细菌，而不必显著地提高技术前提(例如传感器的分辨率、所使用的光学构件的品质等)。

在此，根据本发明的方法的一改进方案特别有利的是，根据液体试样的不同平面中的二维黑白图像进行图像检测。因为不取决于颜色信息，所以传感器的此外提供的子像素确切地说可以被用于提高传感器的分辨率或提高该传感器的表现力，就像这可以根据本发明的一改进方案有利地设置的那样。