本發(fā)明涉及一種在適于與注射裝置一起使用的輔助裝置中實施的光學(xué)傳感器和控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

存在多種疾病需要通過注射藥劑進(jìn)行定期治療。這種注射可以通過使用注射裝置來進(jìn)行，由醫(yī)務(wù)人員或患者自己注射。作為一個示例，1型和2型糖尿病可以由患者自己通過注射胰島素劑量來治療，例如每天一次或多次。例如，預(yù)填充的一次性胰島素筆可以用作注射裝置。作為替代，可以使用可重復(fù)使用的筆?？芍貜?fù)使用的筆允許用新的藥筒更換空藥物筒。任一種筆可以帶有一套一次性針，在每次使用之前更換。然后可以例如通過轉(zhuǎn)動劑量旋鈕并從胰島素筆的劑量窗口或顯示器觀察實際劑量，在胰島素筆處手動選擇要注射的胰島素劑量。

為了能夠監(jiān)視胰島素注射，例如以防止對胰島素筆的錯誤操作或者跟蹤已經(jīng)應(yīng)用的劑量，期望測量與注射裝置的狀況和/或使用相關(guān)的信息，例如關(guān)于注射的胰島素類型和劑量的信息。該信息通常由注射裝置的用戶手動記錄。存在著一種需求，使用戶減少參與監(jiān)視藥物劑量的給送，以減小用戶的負(fù)擔(dān)和錯誤的可能性，并且促進(jìn)數(shù)據(jù)的電子存儲和傳輸。此外，如果藥物劑量被印刷在注射裝置機構(gòu)的一部分上并且由用戶通過劑量窗口觀察，則對于視力差的一些用戶來說可能難以準(zhǔn)確地確定劑量讀數(shù)。這可能導(dǎo)致不正確的劑量給送。因此，存在著使這種注射裝置更容易供視力差的人使用的需求。

比如在WO2011/117212中已經(jīng)描述了提供一種輔助裝置，該輔助裝置包括用于將裝置可釋放地附接到注射裝置的配接單元。該裝置包括相機并且被構(gòu)造成在通過注射筆的劑量窗口可見的捕獲圖像上執(zhí)行光學(xué)字符識別(OCR)，由此確定已經(jīng)被撥選到注射裝置中的藥劑劑量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一方面提供一種包括光學(xué)傳感器的設(shè)備，所述光學(xué)傳感器具有以格柵形式布置的多個光敏單元，其中所述光學(xué)傳感器被配置成：

使用所述光敏單元的第一子集捕獲第一圖像；以及

使用所述光敏單元的第二子集捕獲第二圖像，所述第二子集不包括所述第一子集中的任何光敏單元；

并且其中所述設(shè)備被配置成使用至少一種光學(xué)字符識別算法來處理所述第一和第二圖像。

使用這樣配置的設(shè)備允許使用單個光學(xué)傳感器捕獲兩個圖像。然而，這兩個圖像是不同的和分開的，可以用于增加光學(xué)字符識別算法的可靠性。特別是，在一個以上光敏單元有缺陷的情況下，具有兩個分開捕獲的圖像減少了這些缺陷的負(fù)面影響。

光敏單元的第一子集可以包括格柵中的間隔排，并且光敏單元的第二子集可以包括格柵中的間隔排。這允許使用單個光學(xué)傳感器捕獲兩個幾乎相同的圖像。

光敏單元的第一子集可以包括格柵中的間隔列，并且光敏單元的第二子集可以包括格柵中的間隔列。作為替代，光敏單元的第一子集可以包括格柵中的間隔行，光敏單元的第二子集可以包括格柵中的間隔行。這允許使用單個光學(xué)傳感器捕獲兩個幾乎相同的圖像。

第一子集中的光敏單元都不可以共享邊緣，并且第二子集中的光敏單元都不可以共享邊緣。這也允許使用單個光學(xué)傳感器捕獲兩個幾乎相同的圖像。

捕獲和處理兩個幾乎相同的圖像同時增加了系統(tǒng)的復(fù)原能力，特別是針對像素缺陷的復(fù)原能力。

光學(xué)傳感器可以被配置成同時捕獲第一和第二圖像。在第一和第二子集中的光敏單元都不相同的情況下，這樣的配置是可能的。這最小化了執(zhí)行圖像捕獲處理所需的時間。

該設(shè)備可以被配置成：

使用第一光學(xué)字符識別算法來處理所述第一圖像以產(chǎn)生第一結(jié)果；以及

使用第二光學(xué)字符識別算法來處理所述第二圖像以產(chǎn)生第二結(jié)果。

使用兩種不同的光學(xué)字符識別算法來處理第一和第二圖像，增加了系統(tǒng)的復(fù)原能力。由于第一和第二圖像幾乎相同，所以從兩個光學(xué)字符識別算法返回的結(jié)果應(yīng)該是相同的。

第一和第二光學(xué)字符識別算法中的每一個都可以在它們各自的結(jié)果中產(chǎn)生置信值，并且設(shè)備可以被配置成組合來自第一光學(xué)字符識別算法和第二光學(xué)字符識別算法的置信值，以產(chǎn)生組合置信值。

該設(shè)備可以被配置成比較第一和第二結(jié)果，并且當(dāng)兩個結(jié)果相同時，使得該結(jié)果顯示在設(shè)備的顯示器上。

該設(shè)備可以被配置成：如果第一和第二結(jié)果不相同，則使光學(xué)傳感器使用光敏單元的第一子集捕獲新的第一圖像，并且使用光敏單元的第二子集捕獲新的第二圖像。

該設(shè)備可以被配置成使用第二光學(xué)字符識別算法來處理新的第一圖像，并且使用第一光學(xué)字符識別算法來處理新的第二圖像。

該設(shè)備可以包括處理器，該處理器被配置成使用至少一種光學(xué)字符識別算法來處理第一和第二圖像。

該設(shè)備可以是用于附接到藥物輸送裝置的輔助裝置。

本發(fā)明的第二方面提供一種操作包括光學(xué)傳感器的設(shè)備的方法，所述光學(xué)傳感器具有以格柵形式布置的多個光敏單元，所述方法包括：

使用所述光敏單元的第一子集捕獲第一圖像；

使用所述光敏單元的第二子集捕獲第二圖像，所述第二子集不包括所述第一子集中的任何光敏單元；和

使用至少一種光學(xué)字符識別算法來處理所述第一和第二圖像。

該方法還可以包括：

使用第一光學(xué)字符識別算法來處理所述第一圖像以產(chǎn)生第一結(jié)果；和

使用第二光學(xué)字符識別算法來處理所述第二圖像以產(chǎn)生第二結(jié)果。

附圖說明

現(xiàn)在將參考附圖只是以舉例的方式描述本發(fā)明的實施例，在附圖中：

圖1a示出注射裝置的分解圖；

圖1b示出了圖1a注射裝置的一些細(xì)節(jié)的透視圖；

圖2a示出了可釋放地附接到圖1注射裝置的輔助裝置的示意圖；

圖2b示出了可釋放地附接到圖1注射裝置的輔助裝置的透視圖；

圖2c示出了可釋放地附接到圖1注射裝置的輔助裝置的透視圖；

圖3a和圖3b示出當(dāng)將輔助裝置(例如圖2a、圖2b和圖2c的輔助裝置)與注射裝置一起使用時，各裝置之間可能的功能分布；

圖4示出了圖2a輔助裝置在附接到圖1注射裝置的狀態(tài)下的示意圖；

圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的諸方面的光學(xué)傳感器的一部分；

圖6a和圖6b示出了圖5所示光學(xué)傳感器的操作；

圖7示出了圖1a和圖1b注射裝置的劑量窗口的典型的后二值化圖像；以及

圖8是示出本發(fā)明一個實施例的示例性操作的流程圖。

具體實施方式

在下文中，將參照與胰島素注射裝置一起使用的輔助裝置來描述本發(fā)明的實施例。特別是，本發(fā)明被描述為實施在用于臨時附接到胰島素注射裝置的輔助裝置中，以便讀取被撥選到裝置中的胰島素劑量值。然而，本發(fā)明不限于這種應(yīng)用，并且同樣可以被很好地與注射其它藥劑的注射裝置一起部署，或者與其他類型的具有打印或以其他方式顯示的符號的醫(yī)療裝置或非醫(yī)療裝置一起部署，所述符號可以由本發(fā)明的設(shè)備讀取。

圖1a的注射裝置1是預(yù)填充的一次性注射筆，其包括殼體10并且包含胰島素容器14，針15可以固定到胰島素容器14。針由內(nèi)部針帽16和外部針帽17保護(hù)，外部針帽17又可以被帽18覆蓋。從注射裝置1注射的胰島素劑量可以通過轉(zhuǎn)動劑量旋鈕12來選擇，然后通過劑量窗口13顯示所選劑量，例如以所謂的國際單位(IU)的倍數(shù)顯示所選劑量，其中一個IU是約45.5微克純結(jié)晶胰島素(1/22mg)的生物學(xué)等價物。在劑量窗口13中顯示的選定劑量的一個示例可以例如是30IU，如圖1a所示。應(yīng)當(dāng)注意，所選擇的劑量可以同樣好地以不同方式顯示，例如通過電子顯示器顯示。

轉(zhuǎn)動劑量旋鈕12產(chǎn)生機械咔嗒聲，用以向用戶提供聽覺反饋。在劑量窗口13中顯示的數(shù)字被印在套筒上，套筒包含在殼體10中并且與胰島素容器14中的活塞機械地相互作用。當(dāng)將針15刺入患者的皮膚部分中，然后推動注射按鈕時，將從注射裝置1注射顯示窗口13中顯示的胰島素劑量。當(dāng)注射裝置1的針15在推動注射按鈕11之后在皮膚部分中保持一定時間時，高比例劑量實際上被注射到患者的身體中。胰島素劑量的注射還引起機械咔嗒聲，然而該咔嗒聲不同于當(dāng)使用劑量旋鈕12時產(chǎn)生的那些聲音。

圖1b示出了注射裝置1的劑量按鈕端的透視圖。注射裝置具有位于殼體10上鄰近劑量旋鈕12的導(dǎo)向肋70。注射裝置1還具有位于殼體10上的兩個縮進(jìn)部52。它們可以相對于引導(dǎo)肋70對稱。引導(dǎo)肋70和縮進(jìn)部52用于將輔助裝置(下面詳細(xì)描述)固定在注射裝置1上的正確位置。

注射裝置1可以用于幾個注射過程，直到胰島素容器14是空的或者達(dá)到注射裝置1的截止日期(例如，在第一次使用后28天)。

此外，在第一次使用注射裝置1之前，可能需要執(zhí)行所謂的“初始注射”以檢查針未被阻塞，并從胰島素容器14和針15去除空氣，例如通過選擇兩個單位的胰島素，然后在使針朝上地握住注射裝置1的同時按壓注射按鈕11進(jìn)行“初始注射”。

為了陳述簡潔，在下文中，將示例性地假設(shè)所排出的劑量基本上對應(yīng)于所注射的劑量，使得例如當(dāng)提出接下來要注射的劑量時，該劑量等于要由注射裝置1排出的劑量。然而，當(dāng)然可以考慮排出的劑量和注射的劑量之間的差異(例如損失)。

圖2a是可釋放地附接到圖1a注射裝置1的輔助裝置2一個實施例的示意圖。輔助裝置2包括殼體20，殼體20具有配接單元，配接單元被構(gòu)造成抱住圖1a的注射裝置1的殼體10，使得輔助裝置2緊緊地靠在注射裝置1的殼體10上，但是仍然可從注射裝置1移除，例如當(dāng)注射裝置1是空的并且需要更換時。圖2a是高度示意性的，實際布置的細(xì)節(jié)在下面參照圖2b描述。

輔助裝置2包含用于從注射裝置1收集信息的光學(xué)和聲學(xué)傳感器。如下所述，通過輔助裝置2的顯示單元21顯示信息。注射裝置1的劑量窗口13當(dāng)附接到注射裝置1時被輔助裝置2擋住。

輔助裝置2還包括三個用戶輸入換能器，這些換能器作為舉例被示為按鈕22。這些輸入換能器22允許用戶接通/斷開輔助裝置2，以觸發(fā)動作(例如，引起與另一裝置建立連接或與另一裝置配對，以及/或者觸發(fā)信息從輔助裝置2到另一裝置的傳輸)，或確認(rèn)某事。

圖2b是可釋放地附接到圖1a注射裝置1的輔助裝置2的第二實施例的示意圖。輔助裝置2包括殼體20，殼體20具有配接單元，配接單元被構(gòu)造為抱住圖1a注射裝置1的殼體10，使得輔助裝置2緊緊地靠在注射裝置1的殼體10上，但是仍然可從注射裝置1移除。

信息通過輔助裝置2的顯示單元21顯示。注射裝置1的劑量窗口13當(dāng)附接到注射裝置1時被輔助裝置2擋住。

輔助裝置2還包括三個用戶輸入按鈕或開關(guān)。第一按鈕22是電源開/關(guān)按鈕，經(jīng)該電源開/關(guān)按鈕，可以例如接通和斷開輔助裝置2。第二按鈕33是通信按鈕。第三按鈕34是確認(rèn)或OK按鈕。按鈕22、33、34可以為機械開關(guān)的任何合適形式。這些輸入按鈕22、33、34允許用戶接通/斷開輔助裝置2，觸發(fā)動作(例如，引起與另一裝置建立連接或與另一裝置配對，以及/或者觸發(fā)信息從輔助裝置2到另一裝置的傳輸)，或者確認(rèn)某事。

圖2c是可釋放地附接到圖1a注射裝置1的輔助裝置2的第三實施例的示意圖。輔助裝置2包括殼體20，殼體20具有配接單元，配接單元被構(gòu)造為抱住圖1a注射裝置1的殼體10，使得輔助裝置2緊緊地靠在注射裝置1的殼體10上，但是仍然可從注射裝置1移除。

通過輔助裝置2的顯示單元21顯示信息。注射裝置1的劑量窗口13當(dāng)附接到注射裝置1時被輔助裝置2擋住。

輔助裝置2還包括觸敏輸入換能器35。它還包括一個單個的用戶輸入按鈕或開關(guān)22。按鈕22是電源開/關(guān)按鈕，通過該電源開/關(guān)按鈕，輔助裝置2可以例如接通和斷開。觸敏輸入換能器35可以用于觸發(fā)動作(例如，引起與另一裝置建立連接或與另一裝置配對，以及/或者觸發(fā)信息從輔助裝置2到另一裝置100的信息傳輸)，或者用于確認(rèn)某事。

圖3a和圖3b示出當(dāng)將輔助裝置(諸如圖2a和圖2b的輔助裝置)與注射裝置一起使用時裝置之間可能的功能分布。

在圖3a的組合圖4中，輔助裝置41(諸如圖2a和圖2b的輔助裝置)確定來自注射裝置40的信息，并將該信息(例如待注射的藥劑的類型和/或劑量)提供給血糖監(jiān)視系統(tǒng)42(例如，經(jīng)由有線或無線連接)。

血糖監(jiān)視系統(tǒng)42(其可以例如被實施為臺式計算機、個人數(shù)字助理、移動電話、平板計算機、筆記本、上網(wǎng)本或超極本)保持患者迄今接收的注射的記錄(基于排出的劑量，例如通過假設(shè)排出劑量和注射劑量相同，或者通過基于排出劑量來確定注射劑量，例如假設(shè)預(yù)定百分比的排出劑量沒有被患者完全接收)。血糖監(jiān)視系統(tǒng)42可以例如為該患者的下一次注射建議胰島素的類型和/或劑量。該建議可以基于患者接收的一個以上過去注射的信息，以及由血糖儀43測量并且(例如，經(jīng)由有線或無線連接)提供給血糖監(jiān)視系統(tǒng)的當(dāng)前血糖水平。其中，血糖儀43可以實施為分開的裝置，其被配置成接收患者的小血液探針(例如在載體材料上)，并基于該血液探針確定患者的血糖水平。然而，血糖儀43也可以是至少暫時植入患者體內(nèi)(例如植入患者眼睛中或皮膚下)的裝置。

圖3b是修改的組合圖4'，其中圖3a的血糖儀43已被包括在圖3a的血糖監(jiān)視系統(tǒng)42中，從而產(chǎn)生圖3b的修改的血糖監(jiān)視系統(tǒng)42'。圖3a的注射裝置40和輔助裝置41的功能性不受該修改的影響。此外，組合成血糖監(jiān)視系統(tǒng)42'的血糖監(jiān)視系統(tǒng)42和血糖儀43的功能基本上不變，除了兩者現(xiàn)在都被包括在同一裝置中，因此不再需要這些裝置之間的外部有線或無線通信。然而，血糖監(jiān)視系統(tǒng)42和血糖儀43之間的通信在系統(tǒng)42'內(nèi)發(fā)生。

圖4示出了圖2a、2b或2c的輔助裝置2在附接到圖1a注射裝置1的狀態(tài)下的示意圖。

多個部件被包括在輔助裝置2的殼體20中。這些部件由處理器24控制，處理器24例如可以是微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，等等。處理器24執(zhí)行存儲在程序存儲器240中的程序代碼(例如軟件或固件)，并且使用主存儲器241例如存儲中間結(jié)果。主存儲器241還可以用于存儲關(guān)于已執(zhí)行的排出/注射的日志。程序存儲器240可以例如是只讀存儲器(ROM)，并且主存儲器可以例如是隨機存取存儲器(RAM)。

在諸如圖2b所示的實施例中，處理器24與第一按鈕22相互作用，經(jīng)由該第一按鈕22，輔助裝置2可以例如接通和斷開。第二按鈕33是通信按鈕。第二按鈕可以用于觸發(fā)與另一裝置建立連接，或者用于觸發(fā)向另一裝置傳輸信息。第三按鈕34是確認(rèn)或OK按鈕。第三按鈕34可以用于確認(rèn)呈現(xiàn)給輔助裝置2的用戶的信息。

在諸如圖2c所示的實施例中，可以省略按鈕33、34中的兩個。相反，提供了一個以上電容傳感器或其他觸摸傳感器。

處理器24控制目前表示成液晶顯示器(LCD)的顯示單元21，但是可以是任何其他類型的顯示裝置，例如電子墨水顯示器顯示單元21用于向輔助裝置2的用戶顯示信息，例如有關(guān)注射裝置1當(dāng)前設(shè)置或者將進(jìn)行的下一次注射的信息。顯示單元21也可以被實現(xiàn)為觸摸屏顯示器，例如用于接收用戶輸入。

處理器24還控制光學(xué)傳感器25，該光學(xué)傳感器25能夠捕獲劑量窗口13的圖像，在劑量窗口13中顯示當(dāng)前選擇的劑量(通過印刷在被包含于注射裝置1中的套筒19上的數(shù)字，這些數(shù)字能夠通過劑量窗口13看見)。光學(xué)傳感器25還可以能夠從捕獲的圖像中識別字符(例如數(shù)字)，并將該信息提供給處理器24。作為替代，處理器24負(fù)責(zé)對捕獲的圖像執(zhí)行OCR。處理器24可以被配置成執(zhí)行兩個以上不同的OCR過程，每個OCR過程使用不同的算法。

處理器24還控制諸如發(fā)光二極管(LED)29的光源以照亮劑量窗口13，在劑量窗口13中顯示當(dāng)前選擇的劑量。漫射器可以用在光源的前面，例如由一塊丙烯酸玻璃制成的漫射器。此外，光學(xué)傳感器可以包括允許傳感器25的視場包圍整個劑量窗口13的透鏡(例如，非球面透鏡)。

處理器24還控制光度計26，該光度計26配置成確定注射裝置1的殼體10的光學(xué)性質(zhì)，例如顏色或陰影。光學(xué)性質(zhì)可以僅存在于殼體10的特定部分中，例如被包括在注射裝置1內(nèi)的套筒19或胰島素容器的顏色或顏色編碼，該顏色或顏色編碼例如可以通過殼體10中(和/或套筒19中)的另一個窗口看見。然后將關(guān)于該顏色的信息提供給處理器24，處理器24然后可以確定注射裝置1的類型或被包含在注射裝置1中的胰島素的類型(例如具有紫色的SoloStar Lantus和具有藍(lán)色的SoloStar Apidra)。作為替代，可以使用相機單元代替光度計26，然后可以向處理器24提供殼體、套筒或胰島素容器的圖像，以通過圖像處理來確定殼體、套筒或胰島素容器的顏色。此外，可以提供一個以上光源以改進(jìn)對光度計26的讀取。光源可以提供特定波長或光譜的光，以改進(jìn)光度計26的顏色檢測。光源的布置方式可以是例如通過劑量窗口13避免或減少不期望的反射。在一個示例實施例中，代替光度計26或除了光度計26之外，可以部署相機單元用以檢測與注射裝置和/或包含在其中的藥劑相關(guān)的代碼(例如條形碼，其可以例如是一維或二維條形碼)。該代碼可以例如位于殼體10上或被包含在注射裝置1中的藥劑容器上，這僅僅是幾個例子而已。該代碼可以例如指示注射裝置和/或藥劑的類型，和/或其他屬性(例如，到期日期)。

處理器24還控制聲學(xué)傳感器27(和/或從聲學(xué)傳感器27接收信號)，聲學(xué)傳感器27被配置成感測由注射裝置1產(chǎn)生的聲音。這種聲音可以例如在通過旋轉(zhuǎn)劑量旋鈕12撥選劑量時和/或在通過按壓注射按鈕11排出/注射劑量時，和/或在執(zhí)行預(yù)注射時產(chǎn)生。這些動作在機械上相似，但仍然發(fā)出不同的聲音(對于指示這些動作的電子聲音，情況也是如此)。聲學(xué)傳感器27和/或處理器24可以被配置成區(qū)分這些不同的聲音，例如能夠安全地識別出注射已經(jīng)發(fā)生(而不是僅僅是初始注射)。

處理器24還控制聲學(xué)信號發(fā)生器23，聲學(xué)信號發(fā)生器23被配置成產(chǎn)生例如可以與注射裝置1的操作狀態(tài)相關(guān)的聲學(xué)信號，例如作為對用戶的反饋。例如，聲學(xué)信號可以由聲學(xué)信號發(fā)生器23發(fā)出，作為要注射的下一劑量的提醒，或者作為警告信號，例如在誤用的情況下。聲學(xué)信號發(fā)生器例如可以被實施為蜂鳴器或揚聲器。除了聲學(xué)信號發(fā)生器23之外或作為聲學(xué)信號發(fā)生器23的替代，觸覺信號發(fā)生器(未示出)也可以用于例如通過振動提供觸覺反饋。

處理器24控制無線單元28，無線單元28被配置成以無線方式向另一裝置發(fā)送信息，并且/或者從另一裝置接收信息。這種傳輸可以例如基于無線電傳輸或光學(xué)傳輸。在一些實施例中，無線單元28是藍(lán)牙收發(fā)器。作為替代，無線單元28可以被有線單元取代或補充，該有線單元被配置成例如經(jīng)由電纜或光纖連接以有線方式向另一裝置發(fā)送信息，并且/或者從另一裝置接收信息。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時，可以顯式或隱式地定義所傳送的數(shù)據(jù)(值)的單位。例如，在胰島素劑量的情況下，通?？梢允褂脟H單位(IU)，或者所使用的單位可以明確地例如以編碼形式傳送。

處理器24從筆檢測開關(guān)30接收輸入，該筆檢測開關(guān)30可操作以檢測筆1是否存在，即，檢測輔助裝置2是否連接到注射裝置1。

電池32通過電源31為處理器24和其他組件供電。

圖4的輔助裝置2因此能夠確定與注射裝置1的狀況和/或使用相關(guān)的信息。該信息被顯示在顯示器21上以供裝置的用戶使用。該信息可以由輔助裝置2本身處理，或者可以至少部分地提供給另一裝置(例如血糖監(jiān)視系統(tǒng))。該信息也可以存儲在裝置2的主存儲器241中。

圖5示意性地示出了表示本發(fā)明實施例的光學(xué)傳感器的一部分。為了便于表示，僅示出了傳感器的一部分。通常，選擇或設(shè)計光學(xué)傳感器25，使得其具有足夠數(shù)量的光敏單元(在本文中也稱為光敏區(qū)域或像素)，以足夠高的分辨率捕獲數(shù)字套筒的單個圖像，以便以期望的精度水平執(zhí)行OCR處理。例如，一般認(rèn)為64×48(水平×垂直)單元的格柵產(chǎn)生足夠分辨率的圖像。

然而，在本發(fā)明中，水平或垂直方向上的光敏單元的數(shù)量至少加倍。參考圖5，并且繼續(xù)上述示例，光學(xué)傳感器25可以包括128×48個光敏單元的格柵。在該實施例中，光學(xué)傳感器25可以是上述一般傳感器的兩倍寬，但是具有相同的高度。由于每個光敏單元獨立地記錄入射光并獨立地發(fā)送信號，因此需要附加的功率和控制電路來單獨尋址每個單元。為了簡單起見，未示出控制電路。作為替代，光學(xué)傳感器25可包括64×96個光敏單元的格柵，即，垂直方向上的單元數(shù)量加倍，光敏單元陣列的垂直尺寸相應(yīng)增加。光敏單元在一個方向上數(shù)量加倍允許使用單個光學(xué)傳感器捕獲兩個幾乎相同的圖像，這一點將在下面更詳細(xì)地描述。

圖6a和圖6b示出了圖5所示光學(xué)傳感器25的操作。處理器24被配置成控制光學(xué)傳感器25以使用光敏單元的不同子集捕獲兩個分開的圖像。作為替代，可以控制光學(xué)傳感器25以捕獲單個圖像，然后將來自不同像素子集的數(shù)據(jù)饋送到OCR算法，于是分析兩個分開的圖像。如圖6a所示，控制光學(xué)傳感器25以使用由黑色區(qū)域示出的奇數(shù)列(即，第一、第三、第五列等)捕獲第一圖像?？刂苽鞲衅?5以使用由白色區(qū)域示出的偶數(shù)列(即，第二、第四、第六列等)捕獲第二圖像。這產(chǎn)生了被觀看的裝置的兩個圖像，這兩個圖像或多或少相同，但是獨立地產(chǎn)生。因為沒有使用相同的光敏單元，所以可以同時捕獲這兩個圖像，或者可以一個接一個地捕獲這兩個圖像。

在圖6b中，光敏單元被不同地分組。單元的第一子集(黑單元)包括奇數(shù)行的奇數(shù)列和偶數(shù)行的偶數(shù)列。單元的第二子集(白單元)包括奇數(shù)行的偶數(shù)列和偶數(shù)行的奇數(shù)列。與前述實施例一樣，這產(chǎn)生被觀察的裝置的兩個圖像，這兩個圖像或多或少相同，但是獨立地產(chǎn)生。因為沒有使用相同的光敏單元，所以可以同時捕獲這兩個圖像，或者可以一個接一個地捕獲這兩個圖像。OCR算法可以被編程以分別調(diào)整奇數(shù)和偶數(shù)行/列中的未對準(zhǔn)，例如通過將來自一些單元的圖像數(shù)據(jù)水平或垂直地移位預(yù)定量。

由光學(xué)傳感器25捕獲的圖像質(zhì)量可能受到存在缺陷單元的影響。由于光敏單元兩個子集產(chǎn)生的圖像或多或少相同，所以大大減少了子集之一中的缺陷單元(甚至整列或整行的缺陷單元)的影響。

參考圖6a和圖6b描述的子集同樣適用于垂直方向上的單元數(shù)目增加的光學(xué)傳感器25。例如，單元第一子集可以包括奇數(shù)行，而第二子集包括偶數(shù)行。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計圖6a和圖6b所示之外的不同單元分組。

處理器24可以使用一個以上算法來分析圖像并執(zhí)行OCR處理。在一些實施例中，通過單個OCR算法順序地處理所產(chǎn)生的兩個圖像。在一些其它實施例中，處理器24被配置成執(zhí)行兩個并行OCR過程，以便提供冗余并且改進(jìn)所獲得結(jié)果的置信水平。在這種情況下，兩個圖像中的每一個可以由兩種算法中的一個不同算法處理。在另外的實施例中，兩個圖像中的每一個都可以由兩種(或全部)OCR算法處理。在任何情況下，存在于兩個圖像中的每一個中的符號或諸符號由處理器識別。然后可以由處理器比較兩個結(jié)果以改進(jìn)結(jié)果的置信水平。

用于分析所捕獲圖像的OCR算法具有幾個步驟。一種合適的算法使用以下過程：

·缺陷和不良像素校正

·光(曝光)校正

·失真和斜向校正

·二值化

·分割

·模式匹配

例如，曝光控制算法拒絕太亮或太暗的圖片，并且使用調(diào)整過的曝光參數(shù)來拍攝新圖片。數(shù)字可以打印在斜面上，以便于人們的識別和定位，但是如果該斜面被移除則可以更容易解碼。由光學(xué)傳感器捕獲的圖像通常是灰度圖像。這些灰度圖像將在“二值化”步驟中轉(zhuǎn)換為黑白圖像。圖7示出了由光學(xué)傳感器25捕獲的注射裝置1劑量窗口13的典型后二值化圖像700。在一些實施例中，使用固定閾值在黑色和白色像素之間進(jìn)行分離?；叶戎档扔诨蚋哂陂撝档南袼刈?yōu)榘咨?，灰度值低于閾值的像素在二值化圖片中變?yōu)楹谏８唛撝祵?dǎo)致偽像(在白色區(qū)域中的黑色部分)，而低閾值在一些情況下具有丟失部分?jǐn)?shù)字的風(fēng)險。在測試中，使用能夠檢測256個灰度值的傳感器，閾值127顯示良好的結(jié)果?！胺指睢辈襟E的目標(biāo)是確定圖像中每個可見或部分可見符號的確切位置。為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，該算法通過找到符號的邊緣來定義可見符號的邊界。

然后執(zhí)行模式匹配過程以識別圖像中的符號。每個符號的模板可以存儲在存儲器中，將這些圖像與這些模板進(jìn)行比較。在一種簡單明了的方法中，可以逐像素地執(zhí)行模式匹配。然而，這可能需要高計算能力。此外，該方法易于導(dǎo)致圖像和模板之間的位置變化。在一些其他實施例中，執(zhí)行特征識別過程。特征可以是水平線、垂直線或?qū)蔷€、曲線、圓或閉合環(huán)等。這些特征可以在圖像中被識別并與模板比較。

作為替代，該算法的模式匹配部分可以基于矢量比較過程。例如，模板可以是矢量的形式，用于描述每條黑色像素線(連續(xù)延伸)相對于延伸穿過模板中心的垂直線的位置和長度。所捕獲的每個符號的二進(jìn)制圖像可以類似地轉(zhuǎn)換成矢量并且依次與每個所存儲模板進(jìn)行比較，以找到最佳匹配。以及輸出結(jié)果，該算法還可以輸出表示結(jié)果置信水平的值。例如，結(jié)果可以是數(shù)字“18”，置信水平可以是99.9％。該算法還可以指示這些結(jié)果中的下一個最可能的值和置信值。例如，下一個最可能的結(jié)果可以是“10”，置信水平為0.05％。

上文的描述概述了一種可能的OCR算法。由光敏單元第一子集產(chǎn)生的圖像可以由該OCR算法處理。處理器可以被配置成運行不同的OCR算法，例如基于隱馬爾可夫模型，并且使用該不同的算法來處理由光敏單元第二子集產(chǎn)生的圖像。

圖8示出了舉例說明處理器24在分析由光學(xué)傳感器25捕獲的圖像中的示例性操作的流程圖。

在步驟800中，由光學(xué)傳感器25捕獲劑量窗口13的第一和第二圖像?？梢栽趩蝹€圖像捕獲操作中同時捕獲這些圖像，因為在兩個子集中的每一個中不使用相同的光敏單元。在步驟802中，將表示第一圖像的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到處理器24。在步驟804中，處理器24使用第一OCR算法來分析表示第一圖像的圖像數(shù)據(jù)。在步驟806中，處理器輸出第一OCR算法的結(jié)果。如上所述，該結(jié)果還可以包含置信值。該置信值可以基于例如所捕獲圖像中的數(shù)字能與所存儲的模板數(shù)字匹配的程度。

在步驟808中，將表示第二圖像的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到處理器24。在步驟810中，處理器24使用第二OCR算法來分析表示第二圖像的圖像數(shù)據(jù)。在步驟812中，處理器輸出第二OCR算法的結(jié)果。如上所述，該結(jié)果還可以包含置信值。步驟808-812可以與步驟802-806同時執(zhí)行。作為替代，步驟808-812可以在步驟802-806之后執(zhí)行。

在步驟814中，比較來自第一和第二OCR處理的結(jié)果(并可任選比較置信值)以檢查它們是否對應(yīng)。與每個結(jié)果相關(guān)聯(lián)的置信值可以被聚合以產(chǎn)生新的增加的置信值。在步驟816中，假設(shè)第一和第二結(jié)果對應(yīng)，則輸出結(jié)果以在顯示器21上顯示，并且/或者存儲在裝置的存儲器中，并且/或者傳輸。如果結(jié)果不相同，或者如果組合置信值低于閾值，則處理器24可以丟棄該結(jié)果，然后控制光學(xué)傳感器25捕獲另外的圖像用于分析。如此捕獲的新圖像可以由執(zhí)行初始分析的兩個OCR算法中的另一個進(jìn)行處理。