TW201404878A - 自動快速分析生物細胞的裝置和其相關的方法 - Google Patents

Abstract

自動快速分析生物細胞的方法包含利用一影像擷取裝置的一低倍率光學影像放大裝置於一預定時間內，以一預定的時間間隔，連續的擷取複數個包含複數個生物細胞的懸浮液的影像畫面；傳送每一影像畫面至一運算處理裝置；該運算處理裝置利用一影像辨識技術根據至少一參數，偵測該影像畫面中該複數個生物細胞的數量及該複數個生物細胞中的每一生物細胞的靜態資料；該運算處理裝置根據該影像畫面中每一生物細胞的靜態資料與一前一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料，產生該影像畫面中每一生物細胞的動態資料。

Description

自動快速分析生物細胞的裝置和其相關的方法

本發明是有關於一種自動快速分析生物細胞的裝置和自動快速分析生物細胞的方法，尤指一種利用低倍率光學影像放大裝置和影像擷取裝置，以連續擷取複數個生物細胞影像畫面方式採樣的自動快速分析生物細胞的裝置和自動快速分析生物細胞的方法。

一般說來，現有生物細胞計數分成手工計數、電容/電阻計數、渾濁度/散射速率比色計數和影像辨識計數，詳述如下：手工計數：將含有目標生物細胞的懸浮液放入特殊的測量容器後，測試者利用肉眼透過光學放大設備(例如顯微鏡)進行目標生物細胞的計數。但當視野內目標生物細胞數量太多，視野內目標生物細胞移動，或視野內混有其他非目標生物細胞時，測試者可能會辨識困難，甚至無法辨識。另外，長時間的測試亦會造成測試者的眼睛疲勞，影響目標生物細胞的計數結果。

電容/電阻計數：利用特殊試劑去除含有目標生物細胞的懸浮液內的非目標生物細胞後，測試者將稀釋過的懸浮液導入一通電流的微小管路，讓目標生物細胞通過一個微小孔狀通電電極。當目標生物細胞通過孔狀電極時，微小孔狀通電電極會產生電位/電阻/電容脈 衝的變化。測試者即可根據微小孔狀通電電極的變化，判斷目標生物細胞的數量及大小。但因特殊試劑及電流的影響，懸浮液內所有目標生物細胞都會死亡。因此，電容/電阻計數無法追踪目標生物細胞的移動/活動狀態。

渾濁度/散射速率比色計數：將含有目標生物細胞的懸浮液置入一透明容器後，測試者利用光線照射懸浮液，其中被照射懸浮液的透光度會因懸浮液的渾濁度而變。當懸浮液的渾濁度高時，懸浮液內的生物細胞數量多；當懸浮液的渾濁度低時，懸浮液內的生物細胞數量少。另外，渾濁度中的散射變化速率狀態亦可以用來偵測活體生物細胞的移動/活動性。但渾濁度/散射速率比色計數是根據已知渾濁度的液體，計算懸浮液內所包含生物細胞的數量。因此，渾濁度/散射速率比色計數的計數結果並非實際生物細胞的數量。另外，若懸浮液內含有其他非目標生物細胞或有其他雜質時，渾濁度/散射速率比色計數容易被干擾，造成計數錯誤和活動性偵測錯誤。

綜上所述，對於測試者而言，現有生物細胞計數都不是一個好的選擇。

本發明的一實施例提供一種自動快速分析生物細胞的方法。該方法包含利用一影像擷取裝置的一低倍率光學影像放大裝置於一預定時間內，以一預定的時間間隔，連續擷取複數個包含複數個生物 細胞的懸浮液的影像畫面；傳送每一影像畫面至一運算處理裝置；該運算處理裝置利用一影像辨識技術根據至少一參數，偵測每一影像畫面中該複數個生物細胞的數量及該複數個生物細胞中的每一生物細胞的靜態資料；該運算處理裝置根據該影像畫面中每一生物細胞的靜態資料與一前一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料，產生該影像畫面中每一生物細胞的動態資料；該運算處理裝置再根據每一生物細胞的動態資料產生每一生物細胞進入視野、進入焦距而出現，或脫離視野、脫離焦距而消失的動態變化歷程資料。

本發明的另一實施例提供一種自動快速分析生物細胞的方法。該方法包含利用一影像擷取裝置的一低倍率光學影像放大裝置於一預定時間內，以一預定的時間間隔，連續擷取複數個包含複數個生物細胞的懸浮液的影像畫面；傳送每一影像畫面至一運算處理裝置；該運算處理裝置將該一影像畫面區分成複數個影像區塊；該運算處理裝置利用一影像辨識技術根據至少一參數，偵測該複數個影像區塊中每一影像區塊所包含的生物細胞的數量；該運算處理裝置根據該影像畫面內所有影像區塊所包含的生物細胞的數量，產生該影像畫面內所有影像區塊的生物細胞數量的平均值，標準差及變異係數；該運算處理裝置根據變異係數的大小及比較每一影像區塊的生物細胞的數量與平均值加上一個或複數個標準差的差異，產生該影像畫面的生物細胞的凝集資料。

本發明的另一實施例提供一種自動快速分析生物細胞的裝置。 該裝置包含一影像擷取裝置和一運算處理裝置。該影像擷取裝置包含一低倍率光學影像放大裝置，其中該影像擷取裝置是利用該低倍率光學影像放大裝置是於一預定時間內，以一預定的時間間隔，連續擷取複數個包含複數個生物細胞的懸浮液的影像畫面；該運算處理裝置是用以利用一影像辨識技術根據至少一參數，偵測每一影像畫面中複數個生物細胞的數量及複數個生物細胞中的每一生物細胞的靜態資料，根據一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料與一前一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料，產生該影像畫面中每一生物細胞的動態資料。該運算處理裝置再根據每一生物細胞的動態資料產生每一生物細胞進入視野、進入焦距而出現，或脫離視野、脫離焦距而消失的動態變化歷程資料。該影像擷取裝置另用以傳送該影像畫面至該運算處理裝置。

本發明提供一種自動快速分析生物細胞的裝置和自動快速分析生物細胞的方法。該裝置和該方法係利用一影像擷取裝置的低倍率光學影像放大裝置於一預定時間內，以一預定的時間間隔，連續擷取一內含生物細胞的懸浮液的複數個影像畫面，以及利用一影像辨識技術根據至少一參數，偵測該懸浮液的每一影像畫面中複數個生物細胞的數量及該複數個生物細胞中的每一生物細胞的靜態資料。一運算處理裝置可根據該懸浮液的一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料與懸浮液的一前一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料，產生該懸浮液的一影像畫面中每一生物細胞的動態資料，或是該運算處理裝置根據該懸浮液的一影像畫面中的每一影像區塊所包含的生 物細胞的數量，計算所有影像區塊所包含生物細胞數量的平均值、標準差及變異係數。然後，該運算處理裝置即可根據變異係數的大小及每一影像區塊的生物細胞數量與平均值加上一個或複數個標準差的比較，判斷每一影像區塊內的生物細胞是否凝集。

相較於先前技術，雖然目標生物細胞的影像可能會因移動而在視野內有進入視野、進入焦距而出現，或者脫離視野、脫離焦距而消失的一影響先前技術偵測的動態變化現象。但因為本發明可在一段時間內連續擷取懸浮液的影像畫面並分析，所以本發明可避免上述動態變化現象的影響並能利用上述動態變化現象來產生每一生物細胞的動態變化歷程資料而得到一個更客觀且更準確的偵測結果。另外，本發明可根據像素資料，尺寸、面積、顏色、形狀等參數來偵測每一懸浮液的影像畫面中的目標生物細胞，所以本發明可提升偵測目標生物細胞的準確性。因為本發明是利用低倍率光學影像放大裝置以連續擷取影像方式採樣，其中一採樣結果可即時分析，也可以暫存後再分析，所以本發明可增加目標生物細胞的採樣時間及提高目標生物細胞的採樣數量。

請參照第1圖，第1圖是為本發明的一實施例說明一種自動快速分析生物細胞的裝置100的示意圖。裝置100包含一影像擷取裝置102和一運算處理裝置104。影像擷取裝置102包含一低倍率光學影像放大裝置1022，其中影像擷取裝置102是利用低倍率光學影 像放大裝置1022於一預定採樣時間內，以一預定的採樣時間間隔(例如每1/30秒)，連續擷取複數個包含複數個生物細胞的懸浮液106的影像畫面(例如一紅綠藍的影像畫面)，其中懸浮液106是被注入於具有一固定容積的透明觀察平台108上，懸浮液106是可為未經稀釋的生物細胞懸浮原液或根據一預定比例稀釋過的生物細胞懸浮液，以及複數個生物細胞是可為複數個紅血球、白血球、精蟲或微生物等。但本發明並不受限於採樣時間間隔是為每1/30秒。另外，在本發明的另一實施例中，懸浮液106是可為未經稀釋的生物細胞懸浮原液或根據一預定比例稀釋過的等張溶液，且等張溶液可保持複數個生物細胞的活性。另外，影像擷取裝置102是為一紅綠藍影像擷取裝置，且影像擷取裝置102另包含一影像放大單元1024，其中影像放大單元1024是用以光學或數位放大影像擷取裝置102所擷取懸浮液106的影像畫面。另外，影像擷取裝置102是透過一有線方式傳送懸浮液106的影像畫面至運算處理裝置104。但本發明並不受限於影像擷取裝置102是透過有線方式傳送懸浮液106的影像畫面至運算處理裝置104，亦即影像擷取裝置102亦可透過一無線方式傳送懸浮液106的影像畫面至運算處理裝置104。

運算處理裝置104是用以利用一影像辨識技術根據至少一參數(例如像素資料，尺寸、面積、顏色或形狀等)，偵測懸浮液106的一影像畫面中複數個生物細胞的數量及複數個生物細胞中的每一生物細胞的靜態資料(例如每一個生物細胞影像的像素資料(如紅綠藍值(RGB Value)、坐標等)、尺寸、面積、顏色、形狀或中心的坐標 位置等)，根據懸浮液106的一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料與一前一懸浮液106的影像畫面中每一生物細胞的靜態資料，產生懸浮液106的一影像畫面中每一生物細胞的動態資料(例如在預定時間中，每一生物細胞的移動距離和移動速率，或是對應於懸浮液106的一影像畫面所有生物細胞的速率百分比)。另外，運算處理裝置104是可為一內含訊號處理及浮點運算處理單元的設備，例如：電腦(伺服器、桌上型電腦、筆記型電腦等)、一行動電話或一手持式裝置。

當運算處理裝置104比對懸浮液106的一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料與前一懸浮液106的影像畫面中每一生物細胞的靜態資料時，如果懸浮液106的一影像畫面中的一個生物細胞的中心的位置座標與前一懸浮液106的影像畫面中任一個的生物細胞的中心的位置座標之間距離小於一預定距離(例如，生物細胞的尺寸)，則懸浮液106的一影像畫面中的一個生物細胞被視為前一懸浮液106的影像畫面中的一個生物細胞。如果懸浮液106的一影像畫面中的一個生物細胞的中心的位置座標與前一懸浮液106的影像畫面中的所有生物細胞的中心的位置座標之間距離皆大於預定距離，則懸浮液106的一影像畫面中的一個生物細胞與前一懸浮液106的影像畫面中的每一個生物細胞皆沒有關連。因此，運算處理裝置104即可藉由比對懸浮液106的一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料與前一懸浮液106的影像畫面中每一個生物細胞的靜態資料，得到懸浮液106的一影像畫面中每一個生物細胞的移動/活動的動態資料 (例如在一段時間中，每一個生物細胞的移動距離和移動速率，或是對應於懸浮液106的一影像畫面所有生物細胞的速率百分比)，或得到一採樣時間(例如5秒至15秒)內所有懸浮液106的連續影像畫面中的生物細胞的相關資料，例如每一懸浮液106的影像畫面的生物細胞的平均數量、平均尺寸大小或每一影像畫面的生物細胞的平均移動速率。在本發明中，採樣時間不限定在5秒至15秒。

運算處理裝置104再藉由從懸浮液106的影像畫面中得到的每一個生物細胞的動態資料來產生生物細胞因進入視野、進入焦距而出現或者脫離視野、脫離焦距而消失的動態變化歷程資料(例如一生物細胞影像出現或消失的時間點，持續出現的時間長度等)。

當裝置100應用於生物細胞凝集偵測時，運算處理裝置104可將每一懸浮液106的一影像畫面區分成複數個影像區塊，以及利用影像辨識技術，偵測複數個影像區塊中每一影像區塊所包含的生物細胞的數量。然後，運算處理裝置104根據每一影像區塊所包含的生物細胞的數量，計算所有影像區塊所包含生物細胞數量的平均值、標準差及變異係數。當所有影像區塊的變異係數大於一變異係數預定值時，表示個別影像區塊內生物細胞數量差異過大，生物細胞在個別影像區塊裡分佈不均，所以影像內的生物細胞可能有凝集的現象。然後，運算處理裝置104計算具有大於平均值加上一個或複數個標準差的影像區塊其內的生物細胞數量，並與懸浮液106的一影像畫面內的生物細胞的全部數量比較。如此，運算處理裝置104 即可計算出懸浮液106的一影像畫面內生物細胞凝集的狀態(例如凝集百分比、凝集距離、凝集平均距離、平均凝集比例等)。

另外，當裝置100是用以計數懸浮液106內的複數個生物細胞的數量、測量複數個生物細胞中的每一生物細胞的移動狀態以及偵測生物細胞凝集時，低倍率光學影像放大裝置1022是為一放大倍率100倍的物鏡。因此，每一懸浮液106的影像畫面的單位視野內的生物細胞數量較多，亦即此時影像擷取裝置102透過低倍率光學影像放大裝置1022採樣的生物細胞數量較多。在本發明中，低倍率光學影像放大裝置的放大倍率並不限定為100倍。

另外，當裝置100是用以偵測懸浮液106的影像畫面內的生物細胞的型態時，低倍率光學影像放大裝置1022是為一放大倍率400倍的物鏡。因此，懸浮液106的影像畫面的同一視野內採樣次數高、採樣次數少且操作簡單快速。在本發明中，低倍率光學影像放大裝置的放大倍率並不限定為400倍。

請參照第2圖，第2圖是為本發明的另一實施例說明一種自動快速分析生物細胞的裝置200的示意圖。如第2圖所示，裝置200和裝置100的差別在於裝置200的影像擷取裝置202另包含一暫存區2026。當影像擷取裝置102利用低倍率光學影像放大裝置1022於預定採樣時間間隔(例如每1/30秒)擷取包含複數個生物細胞的懸浮液106的影像畫面時，暫存區2026是用以儲存懸浮液106的影像 畫面，並透過一有線方式傳送懸浮液106的影像畫面至運算處理裝置104。另外，暫存區2026亦可透過一無線方式傳送懸浮液106的影像畫面至運算處理裝置104。另外，裝置200的其餘操作原理皆和裝置100相同，在此不再贅述。

請參照第1圖、第2圖和第3圖，第3圖是為本發明的另一實施例說明一種自動快速分析生物細胞的方法的流程圖。第3圖的方法係利用第1圖的裝置100和第2圖的裝置200說明，詳細步驟如下：步驟300：開始；步驟302：將懸浮液106注入於透明觀察平台108上；步驟304：將透明觀察平台108置於影像擷取裝置102的影像進入口之前方；步驟306：利用影像擷取裝置102的低倍率光學影像放大裝置1022於一預定採樣時間內，以一預定採樣時間間隔，連續擷取複數個懸浮液106的影像畫面；步驟308：傳送懸浮液106的每一影像畫面至運算處理裝置104；步驟310：運算處理裝置104利用影像辨識技術根據至少一參數，偵測懸浮液106的每一影像畫面中複數個生物細胞的數量及複數個生物細胞中的每一個生物細胞的靜態資料； 步驟312：運算處理裝置104根據懸浮液106的每一影像畫面中每一個生物細胞的靜態資料與懸浮液106的一前一懸浮液106的影像畫面中每一個生物細胞的靜態資料，產生懸浮液106的影像畫面中每一個生物細胞的動態資料；步驟314：結束。

在步驟302中，懸浮液106是可為未經稀釋的生物細胞懸浮原液或根據一預定比例稀釋過的原生物細胞懸浮液。另外，在本發明的另一實施例中，懸浮液106是可為未經稀釋的生物細胞懸浮原液或根據一預定比例稀釋過的等張溶液，且等張溶液可保持複數個生物細胞的活性。在步驟304中，將透明觀察平台108置於影像擷取裝置102的影像進入口之前方(下方)。但在本發明的另一實施例中，因為影像擷取裝置102是為倒置式顯微鏡的影像擷取裝置，所以影像擷取裝置102是在下方，而透明觀察平台108是在影像擷取裝置102的上方。在步驟306中，影像擷取裝置102是利用低倍率光學影像放大裝置1022於一預定採樣時間內，以採樣時間間隔(例如每1/30秒)，連續擷取複數個包含複數個生物細胞的懸浮液106的影像畫面(例如紅綠藍的影像畫面)，其中複數個生物細胞是可為複數個紅血球、白血球、精蟲或微生物等。但本發明並不受限於採樣時間間隔是為每1/30秒。另外，影像擷取裝置102是為一紅綠藍影像擷取裝置，且影像擷取裝置102另包含影像放大單元1024，其中影像放大單元1024是用以光學或數位放大影像擷取裝置102所擷 取的影像畫面。在步驟308中，影像擷取裝置102是透過一有線方式傳送懸浮液106的影像畫面至運算處理裝置104。但本發明並不受限於影像擷取裝置102是透過有線方式傳送懸浮液106的影像畫面至運算處理裝置104，亦即影像擷取裝置102亦可透過一無線方式傳送影像畫面至運算處理裝置104。另外，在本發明的另一實施例中，如第2圖所示，暫存區2026可儲存影像擷取裝置102所擷取的懸浮液106的影像畫面，並透過一有線方式傳送懸浮液106的影像畫面至運算處理裝置104。另外，暫存區2026亦可透過一無線方式傳送懸浮液106的影像畫面至運算處理裝置104。在步驟310中，運算處理裝置104是利用影像辨識技術根據至少一參數(例如像素資料，尺寸、面積、顏色或形狀等)，偵測懸浮液106的影像畫面中複數個生物細胞的數量及複數個生物細胞中的每一個生物細胞的靜態資料(例如每一個生物細胞影像的像素資料、尺寸、顏色、面積或中心的坐標位置等)。在步驟312中，運算處理裝置104是根據懸浮液106的一影像畫面中每一個生物細胞的靜態資料與前一懸浮液106的影像畫面中每一個生物細胞的靜態資料，產生懸浮液106的一影像畫面中每一個生物細胞的動態資料(例如在一段時間中，每一生物細胞的移動距離和移動速率，或是對應於懸浮液106的一影像畫面所有生物細胞的速率百分比)。在步驟312中，當運算處理裝置104比對懸浮液106的一影像畫面中每一個生物細胞的靜態資料與前一懸浮液106的影像畫面中每一個生物細胞的靜態資料時，如果懸浮液106的一影像畫面中的一個生物細胞的中心的位置座標與前一懸浮液106的影像畫面中的任一個生物細胞的中心的位置座標之 間距離小於一預定距離(例如，生物細胞的尺寸)，則懸浮液106的一影像畫面中的一個生物細胞被視為是前一懸浮液106的影像畫面中的一個生物細胞。如果懸浮液106的一影像畫面中的一個生物細胞的中心的位置座標與前一懸浮液106的影像畫面中的所有生物細胞的中心的位置座標之間距離皆大於預定距離，則懸浮液106的一影像畫面中的一個生物細胞與前一懸浮液106的影像畫面中每一個生物細胞皆沒有關連。因此，運算處理裝置104即可藉由比對懸浮液106的一影像畫面中每一個生物細胞的靜態資料與前一懸浮液106的影像畫面中每一個生物細胞的靜態資料，得到懸浮液106的一影像畫面中每一個生物細胞的移動/活動的動態資料(例如在預定時間中，每一個生物細胞的移動距離和移動速率，或是對應於懸浮液106的一影像畫面所有生物細胞的速率百分比)，或得到一採樣時間(例如5秒至15秒)內所有懸浮液106的影像畫面中的生物細胞的相關資料，例如每一懸浮液106的影像畫面的生物細胞的平均數量或每一懸浮液106的影像畫面的生物細胞的平均移動速率。運算處理裝置104再藉由從懸浮液106的影像畫面所得的每一個生物細胞的動態資料來產生生物細胞因進入視野、進入焦距而出現或者脫離視野、脫離焦距而消失的動態變化歷程資料(例如一生物細胞影像出現或消失的時間點、持續出現的時間長度等)。

請參照第1圖、第2圖和第4圖，第4圖是為本發明的另一實施例說明一種自動快速分析生物細胞的方法的流程圖。第4圖的方法係利用第1圖的裝置100和第2圖的裝置200說明，詳細步驟如 下：步驟400：開始；步驟402：將懸浮液106注入於透明觀察平台108上；步驟404：將透明觀察平台108置於影像擷取裝置102的影像進入口的前方；步驟406：利用影像擷取裝置102的低倍率光學影像放大裝置1022於一預定採樣時間內，以一預定採樣時間間隔，連續擷取懸浮液106的影像畫面；步驟408：傳送懸浮液106的每一影像畫面至運算處理裝置104；步驟410：運算處理裝置104將懸浮液106的每一影像畫面區分成複數個影像區塊；步驟412：運算處理裝置104利用一影像辨識技術根據至少一參數，偵測複數個影像區塊中每一影像區塊所包含的生物細胞的數量；步驟414：運算處理裝置104根據每一影像區塊所包含的生物細胞的數量，產生所有影像區塊生物細胞數量的平均值，標準差及變異係數；步驟416：運算處理裝置104根據變異係數的大小和每一影像區塊的生物細胞數量與平均值加上一個或複數個標準差的比較，產生懸浮液106的影像畫面的凝集資料； 步驟418：結束。

第4圖的實施例和第3圖的實施例的差別在於在步驟410中，運算處理裝置104可將懸浮液106的一影像畫面區分成複數個影像區塊；在步驟412中，運算處理裝置104利用影像辨識技術，偵測複數個影像區塊中每一影像區塊所包含的生物細胞的數量；在步驟414中，運算處理裝置104根據每一影像區塊所包含的生物細胞的數量，計算所有影像區塊所包含生物細胞數量的平均值、標準差及變異係數；在步驟416中，當變異係數大於一變異係數預定值時，表示個別影像區塊內生物細胞數量差異過大，生物細胞在個別影像區塊裡分佈不均，所以有部分的影像區塊內的生物細胞可能有凝集的現象。然後，運算處理裝置104計算具有大於平均值加上一個或複數個標準差的影像區塊其內的生物細胞數量，視為是凝集的生物細胞數量，並與懸浮液106的一影像畫面內的生物細胞的全部數量比較。如此，運算處理裝置104即可計算出懸浮液106的一影像畫面內生物細胞凝集的狀態(例如凝集百分比、凝集距離、凝集平均距離、平均凝集比例等)。另外，第4圖的實施例的其餘操作原理皆和第3圖的實施例相同，在此不再贅述。

綜上所述，本發明所提供的自動快速分析生物細胞的裝置和自動快速分析生物細胞的方法，係利用影像擷取裝置的低倍率光學影像放大裝置於預定採樣時間內，以一預定的採樣時間間隔，連續擷取複數個懸浮液的影像畫面，以及利用影像辨識技術根據至少一參 數，偵測懸浮液的每一影像畫面中複數個生物細胞的數量及複數個生物細胞中的每一生物細胞的靜態資料。運算處理裝置可根據懸浮液的一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料與懸浮液的前一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料，產生懸浮液的一影像畫面中每一生物細胞的動態資料，或是運算處理裝置根據懸浮液的一影像畫面中的每一影像區塊所包含的生物細胞的數量，計算所有影像區塊所包含生物細胞數量的平均值、標準差及變異係數。然後，運算處理裝置即可根據變異係數的大小和每一個影像區塊的生物細胞數量與平均值加上一個或複數個標準差的比較，判斷每一影像區塊內的生物細胞是否凝集。相較於先前技術，目標生物細胞可能會因移動而在視野內有進入視野、進入焦距而出現，或者脫離視野、脫離焦距而消失的一影響先前技術偵測的動態變化現象，但因為本發明可在一段時間內連續擷取懸浮液的影像畫面並分析，所以本發明可避免上述動態變化現象的影響並能利用上述動態變化現象來產生每一生物細胞的動態變化歷程資料而得到一個更客觀且更準確的偵測結果。本發明可根據生物細胞影像的像素資料，尺寸、面積、顏色、形狀等參數來偵測每一懸浮液的影像畫面中的目標生物細胞，所以本發明可提升偵測目標生物細胞的準確性。因為本發明是利用低倍率光學影像放大裝置，以連續擷取影像方式採樣，其中採樣結果可即時分析，也可以暫存後再分析，所以本發明可增加目標生物細胞的採樣時間及提高目標生物細胞的採樣數量。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍 所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100、200‧‧‧裝置

102‧‧‧影像擷取裝置

104‧‧‧運算處理裝置

106‧‧‧懸浮液

108‧‧‧透明觀察平台

1022‧‧‧低倍率光學影像放大裝置

1024‧‧‧影像放大單元

2026‧‧‧暫存區

300-314、400-418‧‧‧步驟

第1圖是為本發明的一實施例說明一種自動快速分析生物細胞的裝置的示意圖。

第2圖是為本發明的另一實施例說明一種自動快速分析生物細胞的裝置的示意圖。

第3圖是為本發明的另一實施例說明一種自動快速分析生物細胞的方法的流程圖。

第4圖是為本發明的另一實施例說明一種自動快速分析生物細胞的方法的流程圖。

300-314‧‧‧步驟

Claims (20)

1. 一種自動快速分析生物細胞的方法，包含：利用一影像擷取裝置的一低倍率光學影像放大裝置於一預定時間內，以一預定的時間間隔，連續擷取複數個包含複數個生物細胞的懸浮液的影像畫面；傳送每一影像畫面至一運算處理裝置；該運算處理裝置利用一影像辨識技術根據至少一參數，偵測一影像畫面中該複數個生物細胞的數量及該複數個生物細胞中的每一生物細胞的靜態資料；及該運算處理裝置根據該影像畫面中每一生物細胞的靜態資料與一前一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料，產生該影像畫面中每一生物細胞的動態資料；其中該運算處理裝置根據每一生物細胞的動態資料產生生物細胞影像進入視野、進入焦距而出現以及脫離視野、脫離焦距而消失的生物細胞影像的動態變化歷程資料。
2. 如請求項1所述的方法，其中該生物細胞的靜態資料還包含生物細胞尺寸、顏色、面積、形狀及細胞影像的像素資料以及該生物細胞的動態資料包含該生物細胞的移動距離、移動方向及該生物細胞的移動速率以及該生物細胞的動態變化歷程資料包含該生物細胞影像的出現時間點、消失時間點、持續出現時間長度。
3. 一種自動快速分析生物細胞的方法，包含：利用一影像擷取裝置的一低倍率光學影像放大裝置於一預定時間內，以一預定的採樣時間間隔，連續擷取複數個包含複數個生物細胞的懸浮液的影像畫面；傳送每一影像畫面至一運算處理裝置；該運算處理裝置將一影像畫面區分成複數個影像區塊；該運算處理裝置利用一影像辨識技術根據至少一參數，偵測該複數個影像區塊中每一影像區塊所包含的生物細胞的數量；該運算處理裝置根據該影像畫面內所有影像區塊所包含的生物細胞的數量，產生該影像畫面內所有影像區塊的生物細胞數量的平均值，標準差及變異係數；及該運算處理裝置根據變異係數的大小及比較每一影像區塊的生物細胞的數量與平均值加上一個或複數個標準差的差異，產生該影像畫面的凝集資料。
4. 如請求項1或3所述的方法，另包含：將該懸浮液注入於一透明觀察平台上；及將該透明觀察平台置於該影像擷取裝置的影像進入口的前方。
5. 如請求項1或3所述的方法，其中該懸浮液是為未經稀釋的生物細胞懸浮原液或根據一預定比例稀釋過的生物細胞懸浮液。
6. 如請求項1或3所述的方法，其中該懸浮液是為未經稀釋的生物細胞懸浮原液或根據一預定比例稀釋過的等張溶液。
7. 如請求項6所述的方法，其中該等張溶液能夠保持該複數個生物細胞的活性。
8. 如請求項1或3所述的方法，其中該影像擷取裝置是為一紅綠藍(RGB)影像擷取裝置，且該影像擷取裝置具有一影像放大單元，用以光學或數位放大該影像畫面。
9. 如請求項1或3所述的方法，其中傳送該影像畫面至該運算處理裝置，是為該影像擷取裝置透過一有線或無線方式傳送該影像畫面至該運算處理裝置。
10. 如請求項1或3所述的方法，另包含：該影像擷取裝置是傳送該影像畫面至一暫存區。
11. 如請求項10所述的方法，其中傳送該影像畫面至該運算處理裝置，是為該暫存區透過一有線或無線方式傳送該影像畫面至該運算處理裝置。
12. 一種自動快速分析生物細胞的裝置，包含：一影像擷取裝置，包含一低倍率光學影像放大裝置，其中該影像擷取裝置是利用該低倍率光學影像放大裝置是於一預定 時間內，以一預定的時間間隔，連續擷取複數個包含複數個生物細胞的懸浮液的影像畫面；及一運算處理裝置，用以利用一影像辨識技術根據至少一參數，偵測每一影像畫面中複數個生物細胞的數量及複數個生物細胞中的每一生物細胞的靜態資料，根據一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料與一前一影像畫面中每一生物細胞的靜態資料，產生該影像畫面中每一生物細胞的動態資料；再根據每一生物細胞的動態資料產生生物細胞影像進入視野、進入焦距而出現以及脫離視野、脫離焦距而消失的生物細胞影像的動態變化歷程資料；其中該影像擷取裝置另用以傳送一該影像畫面至該運算處理裝置。
13. 如請求項12所述的裝置，其中該生物細胞的靜態資料還包含生物細胞尺寸、顏色、面積、形狀及細胞影像的像素資料，以及該生物細胞的動態資料包含該生物細胞的移動距離、移動方向及該生物細胞的移動速率以及該生物細胞的動態變化歷程資料包含該生物細胞影像的出現時間點、消失時間點、持續出現時間長度。
14. 如請求項12所述的裝置，其中該運算處理裝置另用以將一該影像畫面區分成複數個影像區塊，利用該影像辨識技術根據該至少一參數，偵測該複數個影像區塊中每一影像區塊所包含的生 物細胞的數量，根據該影像區塊所包含的生物細胞的數量，產生所有影像區塊內生物細胞數量的平均值，標準差及變異係數，以及根據變異係數的大小及比較每一影像區塊的生物細胞數量與平均值加上一個或複數個標準差的差異，產生該影像畫面的凝集資料。
15. 如請求項12所述的裝置，其中該懸浮液是被注入於一透明觀察平台上，以及該透明觀察平台是置於該影像擷取裝置的影像進入口的前方。
16. 如請求項12所述的裝置，其中該懸浮液是為未經稀釋的生物細胞懸浮原液或根據一預定比例稀釋過的原生物體液。
17. 如請求項12所述的裝置，其中該懸浮液是為未經稀釋的生物細胞懸浮原液或根據一預定比例稀釋過的等張溶液。
18. 如請求項12所述的裝置，其中該影像擷取裝置是為一紅綠藍影像擷取裝置，且該影像擷取裝置具有一影像放大單元，用以光學或數位放大該影像畫面。
19. 如請求項12所述的裝置，其中傳送該影像畫面至該運算處理裝置，是為該影像擷取裝置透過一有線或無線方式傳送該影像畫面至該運算處理裝置。
20. 如請求項12所述的裝置，其中該影像擷取裝置另包含：一暫存區，用以儲存該影像畫面，並透過一有線或無線方式傳送該影像畫面至該運算處理裝置。