CN1308670C - 使用图像传感器的测定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种使用图像传感器的测定方法及装置，线性化修正部(104)根据保持在线性化修正数据保持部(102)中的线性化修正数据，对图像传感器(8)的输出进行线性化修正，光不均匀修正部(108)根据保持在光不均匀修正数据保持部(106)中的光不均匀修正数据，修正进行了线性化修正的图像传感器的输出。反射率计算部(110)在测定面内具有浓淡的试验片时的图像传感器(8)的各像素输出中，使用实施了线性化修正和光不均匀修正的输出，计算出该试验片的面内的反射率的积分值。定量部(114)通过在由反射率计算部求出并被积分的反射率中应用测量线数据保持部(112)中的测量线数据，计算出试验片的试样浓度。

Description

使用图像传感器的测定方法及装置
技术领域
本发明涉及用光照射试验片等被测定物，用面传感器和图像扫描器等图像传感器接收来自该被测定物的光，二维或沿一条直线进行测定的测定方法，涉及根据该测定值，求出被检测部的试样浓度的被测定物测定方法和用于实施这些方法的装置。
在本发明中，来自作为测定对象的被测定物的光包含反射光、透射光、荧光、磷光、化学发光等定量测定或定性测定中使用的任意光。
背景技术
在光检测器中，有光电二极管那样的单元件的光检测元件、在线上排列了光电二极管那样光检测元件的线性传感器、以及CCD(电荷耦合器件)传感器和CMOS传感器那样把光检测元件排列为二维的图像传感器。
作为测定来自被测定物的光的测定装置的传感器，从精度、性能价格比、技术的难易程度的观点出发，主要使用光电二极管。可是，当要使用光电二极管，取得多项反射率等时，有必要使光学***或被测定物移动。
另外，因为光电二极管是取得点直径内的平均化的数据，所以不适合于进行以斑成色检测为代表的成色程度的详细检测。
作为免疫色层谱试验片测定装置，也只开发了一边使光学***在试验片上移动，一边测光的驱动测光式的装置。
作为解决这些问题的一个方法，考虑到采用图像传感器。因为图像传感器的数据是对象区域的图像信息，所以从1帧的信息能进行多个项目的测定、斑成色的检测、试验片的位置的偏移的修正等。
众所周知，通过图像传感器可检测出对象物的形状和色彩。例如，提出了用CCD照相机读取免疫测定用的试验片的图像，根据图像的面积或纵和横的长度比率，进行判定的方法(参照特开平9-257708号公报)。它是把读取的信号作为亮度信号，双值化后，测定图像的形状，不是测定该图像内的浓淡。
作为使用图像传感器进行二维测定的其他例，有尿测定机。它一般不是通过判定尿试纸的成色的浓淡(亮度)，而是通过判定色调(色彩)进行测定，在其中使用了彩色CCD。
如果要以高精度，用图像传感器检测试验片的二维浓淡分布，则除了光的照射不均匀、透镜的像差等，由于图像传感器的像素(pixel)间的灵敏度差，产生面内的光的不均匀。因此，为了以高精度进行检测，一般使用机械的驱动***，使传感器或试验片移动。这时，即使使用图像传感器，也不过作为一维线性传感器而利用。
不清楚是否能使用CCD和CMOS等图像传感器，二维测定反射率等。
发明内容
因此，本发明的第1目的在于：提供使用图像传感器，能二维或沿着一条直线测定来自被测定物的光的测定方法和装置。
另外，本发明的第2目的在于：实现根据对检测器使用图像传感器的来自被测定物的光的测定，能进行免疫色层谱试验片等的被测定物的定量测定的被测定物测定方法和装置。
用于实现第1目的的本发明的测定方法的特征在于：用图像传感器接收来自被测定物的光，对该图像传感器的各像素输出进行前处理，计算该前处理后的像素输出的积分值。像素输出的前处理包含：修正图像传感器的输出，使图像传感器的输出与入射光量成比例的线性化处理；及在测定了基准物时，修正各像素输出，使线性化修正了图像传感器的各像素输出的值变为均一的光不均匀修正。然后，选择所述被测定物的成色区域，在至少一个方向上对大于该成色区域的区域，计算出该前处理后的像素输出的积分值。
作为基准物，例如是使用面内浓淡均匀的反射板或空白(不设置被测定物，使测定光全部入射到图像传感器中的状态)。
这样，能二维或沿着一条直线简单地测定反射率。
如果只把检测范围固定在成色区域中时，由于被测定物的位置偏移，对检测强度有影响。另外，如果被测定物的成色后的强度和面积变动，则测定结果的偏移增大。
因此，作为求出来自被测定物的成色区域的光积分值的希望的方法，在比被测定物的成色区域还大的区域中，包含非成色区域进行测定后，求出来自成色区域的光的积分值。作为该方法，把连接夹着被测定物的成色区域的2点的像素输出的线性作为像素输出的基线值，把根据基线值变换与被测定物的各位值对应的像素输出的值作为基础而求出。
根据这样的来自被测定物的光的积分值计算方法，包含被测定物的非成色区域进行演算，但是不损害成色区域的强度。即使被测定物的位置稍稍偏移，如果成色区域在检测范围内，就能避免对演算结果的影响。
而且，因为把连接夹着被测定物的成色区域的2点的像素输出即成色区域两端的非成色部分的像素输出的线性作为基线值，所以能减轻被测定物的着色引起的强度变动、被测定物的高度和斜度等引起的强度变动。
结果，即使被测定物的成色强度和面积变动，也能避免对计算结果的影响。
前处理的线性化修正的第1方面包含以下的步骤(A)和(B)。
(A)另外设置对于接收的光量，输出具有线性的光检测器，使输入到所述图像传感器的光也同时入射到该光检测器，并且把使该输入光量变化时的图像传感器输出和所述光检测器输出的关系作为线性化数据保持的步骤；
(B)根据所述线性化数据修正测定被测定物时的图像传感器输出，使图像传感器输出与所述光检测器的输出成比例的步骤。
前处理的线性化修正的第2方面包含以下的步骤(A)和(B)。
(A)准备好产生已知光并且彼此不同的多个标准板，把在测定这些标准板时的图像传感器输出与来自标准板的光的关系作为线性化数据保持的步骤；
(B)根据所述线性化数据修正测定被测定物时的图像传感器输出，使图像传感器输出与来自标准板的光成比例的步骤。
前处理的线性化修正的第三方面包含以下的步骤(A)和(B)。
(A)所述图像传感器是曝光时间的设定可变，使在把测定1个基准物的曝光时间分为多个不同阶段进行测定时的图像传感器的输出与曝光时间的关系作为与曝光时间成比例的来自基准物的光相关的线性化数据保存的步骤；
(B)根据线性化数据修正测定被测定物时的图像传感器输出，使图像传感器输出与从曝光时间导出的来自基准物的光成比例的步骤。
用于实施本发明的测定方法的测定装置具有：接收来自被测定物的光的图像传感器；使用该图像传感器的各像素输出，计算来自被测定物的面内的光的积分值的计算部。
用于实现第2目的的本发明的被测定物测定方法通过在用本发明的方法求出的积分值中应用表示该积分值与被测定物的试样浓度的关系的测量线数据，计算出被测定物的试样浓度。
据此，能简便进行免疫色层谱试验片等被测定物的浓度测定。
用于实施本发明的测定方法的测定装置还具有：在本发明的测定装置中保持来自被测定物的光的积分值和被测定物的试样浓度的关系的测量线数据保持部；通过在由计算部求出的来自被测定物的光的积分值中应用测量线数据保持部中的测量线数据，计算出被测定物的试样浓度的定量部。
附图说明
图1是概略表示本发明的一个实施方案的框图。
图2是概略表示本发明的首选方案的框图。
图3是用部分框图表示本发明的一个实施例的概略结构图。
图4是表示同一实施例的光学***的具体例，(a)是光学***的外观图，(b)是它的垂直剖视图，(c)是(b)的圆内的放大图。
图5是表示区传感器的输出特性的图。
图6是用区传感器拍摄白板时的三维等高面曲线图。
图7是表示本发明的修正处理的一例的流程图。
图8是表示进行修正的像素位置的俯视图。
图9是表示修正的一例的图，(a)是把白板作为试验片时的区传感器的各像素输出的曲线图，(b)是PD电压值变换后的输出曲线图，(c)是对(b)进行了光不均匀的修正的曲线图。
图10(a)是把LED光量暗的到明亮的分为3阶段，拍摄白板，把该图像信息排列，作为三维等高面曲线图，(b)是对(a)的曲线图进行了光不均匀的修正而得到的。
图11是表示把1个图像分割为11×11的区域的例子的俯视图。
图12是表示把1个图像分割为11×11的区域的例子的俯视图。
图8是表示进行光不均匀的修正的像素位置的俯视图。
图13是对图8所示的各图像的5点进行光不均匀的修正而描画的图。
图14是表示实施例的反射率测定装置的主要部件的时间经过和温度的关系的图。
图15是描绘每隔10分钟测定3次的反射率的结果的图。
图16是用部分框图表示反射率测定装置的实施例2的概略结构图。
图17是在实施例2中，把测定了反射率不同的标准板的结果与区传感器的输出一起表示。
图18是把图17的结果关于区传感器的一个像素进行表示。
图19表示同一实施例中，用于取得线性化数据的步骤的流程图。
图20是表示未知试样的反射率测定步骤的流程图。
图21是表示在反射率测定装置的实施例3中，使曝光时间减少时的区传感器的输出和曝光时间的关系的图。
图22是把图21的结果关于区传感器的一个像素进行表示。
图23是表示同一实施例中，用于取得线性化数据的步骤的流程图。
图24是表示未知试样的反射率测定步骤的流程图。
图25是表示在同一实施例中，用于确认修正后的数据精度的数据取得像素位置的俯视图。
图26是表示各像素的被修正的输出和反射率的关系的曲线图。
图27是表示样品试纸的图案的图。
图28是表示用实施例1的反射率测定装置测定薄的等级模式的样品试纸时的三维等高面曲线图。
图29是表示用同一实施例的反射率测定装置，关于6种样品试验片的中心附近的1行测定了反射率的结果的图。
图30是表示用同一实施例的反射率测定CRP时的测量线的图。
图31(A)是表示基于区传感器的摄影图像的俯视图，(B)是表示该摄影图像的一个沿X轴的检测强度的图。
具体实施方式
如果使用图像传感器进行以反射率等为基础的定量测定，就会遇到以下的问题。
(1)对于光量的线性传感器的像素的输出特性不具有像光电二极管那样的线性，在光量小的区域和大的区域，具有从线性偏离的S字型的灵敏度特性。因此，不适合定量测定。
(2)如果要进行2维或1维测定，则根据光的照射不均匀、透镜的像差、基于场所的像素灵敏度的偏移等，在面内发生光的不均匀，所以在定量结果中，产生场所上的偏移。
因此，解决对检测器使用了图像传感器时产生的这些问题有利于实现不需要机械驱动***的简便的二维测定装置。
下面，把测定反射率时的情形作为例子进行说明，但是本发明除了应用于测定反射率，也能应用于测定透射率、荧光、磷光、化学发光等。
图1表示把本发明应用于反射率测定装置时的实施方案的概略。
该反射率测定装置具有：保持试验片的试样台；对保持在试样台上的试验片进行光照射的光源；接收来自保持在试样台上的试验片的反射光的图像传感器8；保持为了使图像传感器8的输出与入射光量成比例而修正图像传感器的输出的线性化修正数据的线性化修正数据保持部102；根据保持在线性化修正数据保持部102中的线性化修正数据，进行线性化修正的线性化修正部104；保持为了使作为试验片而测定在面内浓淡均一的平板时的图像传感器的各像素输出用线性化修正数据修正后的数据变为均一，而修正各像素输出的光不均匀修正数据的光不均匀修正数据保持部106；根据保持在光不均匀修正数据保持部106中的光不均匀修正数据，修正光的不均匀的光不均匀修正部108；用测定在面内具有浓淡的试验片时的图像传感器8的各像素输出，使用进行了线性化修正和光不均匀修正的输出，计算它试验片的面内的反射率的积分值的反射率计算部110。
线性化修正部104根据保持在线性化修正数据保持部102中的线性化修正数据，进行线性化修正。光不均匀修正部108根据保持在光不均匀修正数据保持部106中的光不均匀修正数据，修正光的不均匀。反射率计算部110用测定在面内具有浓淡的试验片时的图像传感器8的各像素输出，使用进行了线性化修正和光不均匀修正的输出，计算它试验片的面内的反射率的积分值。
使用该反射率测定装置拍摄的未加工的图像信息受到图像传感器8的各像素灵敏度的个体差异、LED4的照射不均匀、透镜6的余弦4次方(像差)等的影响。“光不均匀”是受到这些影响而产生的。
试验片测定装置在以上的反射率测定装置的基础上，还具有：保持反射率和试验片的试样浓度的关系的测量线数据保持部112；在用反射率计算部求出的积分的反射率中应用测量线数据保持部112的测量线数据，计算试验片的试样浓度的定量部114。
能使用由其他试验片测定装置求出的数据作为保持在测量线数据保持部112中的测量线数据，但是如果考虑图像传感器的灵敏度特性和装置的光不均匀等，就由使用的试验片测定装置测定标准试样，用定量部生成测量线数据，保持在测量线数据保持部112中。
在本实施方案中，用光照射试验片，用图像传感器8接收了来自该被检测部的反射光后，通过以下的(A)线性化修正和(B)光不均匀的修正，修正图像传感器8的输出。
(A)在基于线性化修正部104的线性化修正中，根据保持在线性化修正数据保持部102中的线性化修正数据，修正图像传感器8的输出，使光量变化时的图像传感器8的输出与光量成比例。
(B)在基于光不均匀修正部108的光不均匀的修正中，修正各像素输出，使作为试验片而测定在面内浓淡均一的平板时的图像传感器8的各像素输出用线性化修正数据修正后的数据变为均一。
来自图像传感器的输出和光检测器的输出希望是把光量为0时的输出作为无光数据而减去的补偿处理后的值。
根据本实施方案，通过线性化修正，来自图像传感器8的输出变为具有线性，通过光不均匀的修正，被测定面内的光不均匀消失，即使不是用机械驱动***，也能以高精度进行试验片面内的二维或沿着一条直线的反射率测定。
而且，能根据该反射率，对试验片的试样浓度定量。
[实施例1]
作为实施例1，使用区传感器作为传感器，表示应用了基于本发明第1方面的输出修正方法的二维反射率测定装置。
保持在线性化修正数据保持部102中的线性化修正数据和保持在光不均匀修正数据保持部106中的光不均匀修正数据能在该反射率测定装置或试验片测定装置中生成。因此，如图2所示，希望还具有：设置在接收来自保持在试样台上的试验片的反射光的位置，对于接收的光量，输出具有线性的光检测器10；生成为了使来自光源的光量变化时的图像传感器的输出与光检测器10的输出成比例而修正图像传感器8的输出的线性化修正数据，并且保存到线性化修正数据保持部102中的线性化修正数据生成部122；生成为了使作为试验片而测定在面内浓淡均一的平板时的图像传感器8的各像素输出用线性化修正数据修正后的数据变得均一而修正各像素输出的修正数据，并且保存到修正数据保持部106中的光不均匀修正数据生成部124。
线性化修正数据生成部122把白板作为试验片测定，选择图像内最亮的像素附近的几个像素，使用这些像素输出的平均值，生成线性化修正数据。
光不均匀修正数据生成部124把白板作为试验片测定，对于达到饱和光量时光量的一定比例的光量下的图像数据，生成光不均匀修正数据。
作为图像传感器8，能应用CCD型或CMOS型传感器。
作为对于接收的光量具有线性的光检测器10，例如，能使用光电二极管。
反射率计算部110在该试验片面内的二维或在该试验片面内的线性上对反射率积分。
图3表示包含光学***的本实施例的反射率测定装置的概要。
2是被测定物的试验片，保持在试样台(省略图示)上，安放在给定位置。在临床检查等实际测定中，试验片是尿试纸和免疫测定用试纸等试纸、化学分析中的薄层色层谱等，但是当修正图像传感器时，是表面的反射率均匀的白板。为了照射试验片2，作为光源，3个LED(发光二极管)4在试验片2的周围上方，彼此以120度间隔配置在相同高度，向着试验片2的中心，以45度的入射角照射试验片2。LED4都是发光的中心波长为635nm。
在试验片2的上方隔着成像透镜6配置了CMOS区传感器8。在本实施例中，使用CMOS区传感器作为图像传感器。试验片2的反射光通过该透镜6在区传感器8上成像，由区传感器8检测了试验片2的图像信息。
在能检测LED4的光量的部位，并且在区传感器8的视场角外的部位，配置了光检测器(PD)10。光检测器10是光电二极管，对于接收的光量，输出具有线性，把对试验片2的照射光量转换为电压。12是把光检测器10接收的光量转换为电压的电压计。
虚线框14表示由LED4、透镜6、区传感器8和光检测器10构成了该反射率测定装置的光学***。
虚线框20是区传感器驱动电路，具有：把区传感器8的输出放大的放大器24；把放大的模拟输出转换为数字信号的A/D转换器24；暂时保持读取的数字信号的RAM(随机存储器)26。区传感器驱动电路20控制摄像时间等的寄存器设定、图像数据的读取、区传感器8。另外，区传感器驱动电路20调整LED4的光量，或进行与个人计算机28的串行通信(56000bps)，或执行个人计算机28的命令。
个人计算机28进行区传感器8的各种寄存器设定，或向区传感器驱动电路20提供命令，或读取图像信息，在显示器上显示。另外，以适当的形式的格式保持数据。个人计算机28也实现由图1的框100包围的数据处理部100内包含的各部以及由图2的框120包围的修正数据生成部内的各部和的功能。
图4表示光学***14的具体例。(a)是光学***的外观图，(b)是它的垂直剖视图，(c)是(b)的圆内的放大图。
该光学***成为能自由微调从透镜6到试验片2的距离以及从透镜6到区传感器8的距离的构造，能容易地对焦、变更倍率。另外，试验片2能按试样台的底座更换。
作为区传感器8，说明使用三菱公司制造的CMOS图像传感器(H64283FP)，进行反射率测定的结果。
首先，说明区传感器8的修正处理。
(1)补偿处理(无光处理)
把LED4的电流值为0(mV)时的区传感器8的输出(A/D计数值)作为无光(补偿)。以后描述的所有计算结果(修正处理、反射率计算)把LED4照射时的区传感器8的输出(A/D计数值)和无光成分的差作为区传感器8的未加工输出(A/D计数值)。
(2)光量和区传感器输出的关系(线性化修正)：
对于试验片2，LED4放出的光量和区传感器8的输出(把Vout进行A/D转换后的计数值)不是正比关系。
图5的曲线图把白板(ND(中性)9.5、反射率实测值87.00％(反射率实测值为分光测色计(MINOLTA CM-503c)测定)(以下也相同))作为试验片2，表示使LED4的光量变化时的区传感器8的输出。横轴表示配置在光学***14内的光检测器10的输出(mV)，纵轴是图像传感器8最强接收光的部分的连续排列的适当5像素的数据的平均值。
为了进行光不均匀的修正，有必要把图像传感器8的输出(A/D计数值)换算为光检测器10的输出(mV)的处理作为前处理而进行。在进行光不均匀的修正前，在25℃的环境下，测定图5的特性，根据该结果，修正计算图像传感器8的各像素的输出。
(3)图像的不均匀(光不均匀)修正：
使用该反射率测定装置拍摄的未加工的图像信息受到图像传感器8的各像素灵敏度的个体差异、LED4的照射不均匀、透镜6的余弦4次方等的影响，产生光不均匀。图6是拍摄白板(ND9.5、反射率实测值87.00％)(视场角范围内都是白板区域)，使该图像信息成为3维等高面曲线图。等高面是把图像分割为10×10的区域，从各区域中包含的像素的平均值生成的。
从图6的曲线图可知，当拍摄了像白板那样，浓淡情形均一的平面时，受到光不均匀的影响，视场角内的浓淡信息变形为圆顶状。把变形为该圆顶状的图像信息修正为浓淡一样的水平面的处理在把图像传感器8作为反射率测定装置的光检测器使用时是必需的。在本发明中，测定结果都是进行了该光不均匀的修正。
在本发明中，通过以下步骤，进行了修正处理。下面，参照图7，说明该步骤。
<修正参照数据的取得步骤>
(1)把白板(ND9.5、反射率实测值87.00％)作为试验片2，求出拍摄的图像内的最明亮的像素达到饱和光量时的光检测器(PD)10的电压值(步骤S1～S5)。
(2)把从0(mV)到像素达到饱和光量时的光检测器10的电压值20等分，求出21阶段的各电压值，从低的一方开始，为P0～P21(步骤S6)。
(3)调整LED4的光量，使光检测器10的电压值变为各阶段。用各光量拍摄白板，存储数据(区的21个图像数据。0(mV)时的图像是无光数据)(步骤S7～S11)。
(4)补偿处理所有图像数据(对各像素，从各图像数据减去无光数据的值)(步骤S12)。
(5)把图像内最明亮的像素附近的连续排列的5个像素的值平均。对于各图像进行该处理，取得区传感器输出对于光检测器10电压值的关系(图5)(步骤S13)。
把该关系作为线性化修正数据，存储在线性化修正数据保持部102中。
(6)在21个图像数据中，饱和光量×0.8的图像数据作为光不均匀的修正参照用白板数据(步骤S14)。
<测定图像的光不均匀修正步骤>
(7)从保持在线性化修正数据保持部102中的图5的关系，把测定图像的128×128像素部分的A/D数据变换(PD电压值转换、线性化处理)为光检测器10的电压值。变换通过线性插补图5的曲线图的像素点间而进行。
(8)对于(6)中取得的光不均匀的修正参照用白板数据也同样进行PD电压值变换。
(9)对128×128的各像素求出光不均匀的修正参照用白板数据(PD电压值变换后)对于测定图像的数据(PD电压值变换后)的比。把该比作为光不均匀修正数据存储在修正数据保持不106中(步骤S16)。
(像素修正例)
表示根据至此所述的修正方法，从未加工的各像素的输出导出反射光量的例。修正的像素是图8所示的5点，各点1(32，32)、点2(96，32)、点3(64，64)，点4(32，96)，点5(96，96)。
图9(a)的曲线图把白板(ND9.5、反射率实测值87.00％)作为试验片2，使LED4的光量变化时的图8所示的5点的区传感器的输出。
如果从图5的关系把区传感器的输出(A/D计数值)转换为光检测器的电压值(PD电压值转换后)，就像图9(b)那样修正了它。在图9(b)中，各点的反射光量中受到光不均匀的影响等，产生差异，但是各点对于LED4的光量具有正比的关系。
图9(c)是对于(b)使用光不均匀修正数据修正了光不均匀的曲线图。各点几乎描绘在同一线上。在(c)中，之所以区传感器的修正输出是1时，5点完全一致是因为从该亮度的白板数据修正光不均匀。从(c)可知，光量越下降，各点越偏移，修正精度变差。
(区域修正例)
图10(a)的曲线图把LED光量暗的到亮的分为3阶段，拍摄白板(ND9.5、反射率实测值87.00％)(视场角范围内都是白板区域)，把该图像信息排列，成为3维等高面曲线图。等高面是把图像分割为10×10的区域，从各区域中包含的像素的平均值生成的。3个圆顶状的白板中，左端的光量最少，右端的光量最多。
右端的白板数据与正中的白板数据相比，与光量多无关，最大值和最小值的差变窄。这是因为白板的明亮部分的像素光量接近饱和量。
如果对图10(a)的曲线图进行光不均匀修正，则变为图10(b)那样平坦。
(同时再现性1)
拍摄把同一像素作为对象的不同反射率的ND纸，检查了把这些浓淡值的比作为反射率计算时的同时再现性。
步骤如下所述。
(1)使LED4的电流值为0mA，拍摄无光(补偿)图像。
(2)准备分别在底座上粘贴了ND9.5(反射率实测值87.00％)和ND6.5(反射率实测值36.21％)的，交替把他们拍摄10次。
(3)对各像素进行了光不均匀修正后，把1个图像如图11所示，分割为11×11的区域(1个区域为10×10＝100像素)，计算各区域的光量的平均值。该光量的平均值的ND9.5和ND6.5的比作为反射率，关于各区域进行计算。
表1是10次测定中的1次的测定结果。表的上段是拍摄ND9.5时的各区域的光量的平均，中段是拍摄ND6.5时的各区域的光量的平均，下段把各相同区域的比作为反射率求出。
(表1)
在表中，AVE.是平均值，C.V(％)是变化率，表示(标准偏差/平均值)。△表示区域内的最大值和最小值的差。
表2表示10次测定的结果的各区域的反射率的平均值(上段)和各区域的反射率的偏移(下段)。
(表2)
  反射率平均(n＝10)
  0   10   20   30   40   50   60   70   80   90   100   110
  0102030405060708090100110120 41.0841.2141.1041.1441.0541.0140.9841.0141.0541.0240.95 41.0541.1541.2941.3741.3241.3041.1841.3541.3341.1141.10 41.4441.3841.3441.3841.3741.2741.2541.2741.4241.4441.32 41.2341.4241.5041.2941.2441.1641.1941.1141.2941.4741.38 41.2041.3241.3941.1441.0241.1041.1141.1041.0041.1741.12 41.2241.3041.3541.2041.1341.0840.9641.0941.0640.8841.16 41.4041.5041.3341.3141.0941.1641.1140.9340.9641.0041.22 41.8641.7541.6041.5441.4041.3741.3841.2741.1541.0941.20 42.2142.2642.0441.7841.6241.5941.7241.6041.6041.7341.67 42.9943.0642.8042.4442.2742.1742.0541.9042.1842.2542.49 44.0943.6443.5343.3143.0042.8442.7542.6442.7942.9643.36
  全区域41.57
  反射率不均C.V.(％)(n＝10)
  0   10   20   30   40   50   60   70   80   90   100   110
  0102030405060708090100110 0.7580.6890.6080.5720.5660.5670.5300.5680.5160.5810.650 0.6870.5820.5880.5380.5240.4670.5420.5390.5670.5360.588 0.6290.5360.5100.4500.4290.4040.3960.4310.4380.4650.571 0.5670.5400.4690.4140.3860.4120.4260.4310.4270.3820.459 0.5400.4980.4090.4040.4020.3980.4170.4060.4300.3840.392 0.6130.4800.4000.4290.4040.4240.4240.3970.4330.4210.401 0.5570.4670.3860.3720.3940.4270.4270.4620.4330.4370.414 0.5510.5350.3760.3850.4550.4120.3880.4010.4200.4430.422 0.5800.4930.4160.4270.4220.4080.4330.4180.4190.4420.422 0.6150.5120.4170.4210.4170.4070.4110.4260.4050.4140.440 0.6250.5800.4860.3770.4200.4110.4230.4310.4270.4030.442
如果从表1、表2比较各区域的反射率，则能观察到透镜8的光轴附近(或LED4的照射光最集中的部分)的偏移最少，从那开始，同心圆离开越远，偏移越多的倾向。这被认为是离光轴越远，修正量越多。
另外，作为使用区传感器测定反射率时的特征，即使测定浓度应该一定的试验片，在各区域中取得的反射率中存在相当的差异。作为原因，考虑是光不均匀修正精度由于场所而不同和在试验片上的浓淡不均的影响。
(同时再现性2)
在同一图像内配置不同反射率的ND纸，检查了把它们的浓淡值的比作为反射率而计算时的同时再现性。步骤如下所述。
(1)使LED4的电流值为0mA，拍摄无光(补偿)图像。
(2)准备在底座上粘贴了ND9.5(反射率实测值87.00％)和ND6.5(反射率实测值36.21％)的，使它们一次一半进入视场角，交替把他们拍摄10次。
(3)在对各像素进行了光不均匀修正后，把1个图像如图11所示，分割为11×11的区域(1个区域为10×10＝100像素)，计算各区域的光量的平均值。该光量的平均值的ND9.5和ND6.5的比作为反射率，计算各区域的反射率。
表3是10次测定中的1次的测定结果。表3的上段左侧是ND9.5，上段右侧是ND6.5的各区域的光量的平均。下段的左侧是在图像内以ND9.5和ND6.5的相交部分为中心线，把从它按线对称求出的比作为反射率(称作对称反射率)。另外，下段的右侧是用它的中心线把区域分割为ND9.5和ND6.5，各相同区域(例：横轴10的区域和50的区域，横轴50的区域和110的区域)的比作为反射率(称作单向反射率)。
(表3)
Figure C0181863700251
表4表示进行10次测定的表3的下段计算时的平均值(上段)和偏移(下段)。
(表4)
与同时再现性1的结果相比，同时再现性2的结果用C.V(％)约好2倍左右。这被认为是同时再现性1的测定是每次测定必须手动更换被拍摄物，而在同时再现性2的测定中，完全不需要进行手动更换。即，可认为是，同时再现性2的结果接近纯粹的CMOS区传感器的摄像再现性。
(反射率线性性)
用精度管理的已有的分光测色计(MINOLTA CM-503c：不使用区传感器)，测定多种不同反射率的ND纸，检证了与本发明实施例的反射率测定装置的相关值。
预先通过分光测色计测定成为对象的多种ND纸的反射率。反射率是关于ND纸上的随机位置5点进行测定，使用它们的平均值。
(1)使LED4的电流值为0mA，拍摄无光(补偿)图像。
(2)拍摄预先用分光测色计测定的ND纸。
(3)如图8所示，关于各图像的一样分布的5点(像素)进行光不均匀修正。
图13的曲线图中，用横轴表示用分光测色计测定的值，纵轴是通过本发明对图8所示的各图像的5点(像素)进行光不均匀修正而描绘的。
图13的曲线图的结果表示的不是区域平均，而是像素单位的结果，可以说靠近光轴的像素点3(96，32)等的线性是良好的。点1(32，32)是表现5个像素点中最暗的值(用未加工数据)的像素，但是线性在5个像素点中最差。从该实验可知，远离光轴的部分的光不均匀的修正很难。
(温度特性)
进行了用于把握实施例的反射率测定装置的温度特性的测定。
在10℃、20℃、30℃各环境下，充分使***(电源ON的状态)适应后，进行以下的操作。使ND9.5(反射率实测值87.00％)和ND6.5(反射率实测值36.21％)一次一半进入视场角而粘贴在底座上，把它作为试验片。
(1)使LED4的电流值为0mA，拍摄无光(补偿)图像。
(2)在各环境温度下，把LED4的电流值设置为(10℃：16.52(mV)、20℃：17.20(mA)、30℃：17.95(mA))，等待光检测器10检测的LED光量超过(10℃：0.788(V)、20℃：0.786(V)、30℃：0.783(V))。
(3)在满足了(2)的条件后，拍摄。重复10次以上的作业。
表5表示了基于10次测定的各温度下的整个区域平均反射率的结果。S.D是标准偏差。
(表5)
                          环境温度
  10℃   20℃   30℃
  No.1No.2No.3No.4No.5   45.0944.9445.4445.1645.02   45.2445.3145.1045.3045.21   45.6445.7745.6145.5845.38
  No.6No.7No.8No.9No.10   44.8145.0145.1545.0644.82   45.0845.3945.1645.4545.41   45.7245.5045.7345.5345.59
  AVE.S.D.C.V.(％)△   45.050.1840.410.63   45.260.1290.290.37   45.600.1180.260.39
几乎没有环境温度的影响，是大约0.28(％/10℃)左右的温度倾向。
(漂移特性)
进行了用于把握使用状态(包含时间、温度)下实施例的反射率测定装置的漂移倾向的测定。
(1)在实施例的反射率测定装置主要部件(驱动电路20内、LED4附近、区传感器8附近)上安装热电堆，能监视温度。
(2)使反射率测定装置在电源断开的状态下充分适应环境。
(3)使LED4的电流值为0mA，拍摄无光(补偿)图像。
(4)使LED4的电流值为17.3(mV)，等待光检测器10检测的光量超过0.789(V)。
(5)在满足了(2)的条件后，拍摄3次。
(6)每隔10分钟重复(3)～(5)的处理，进行到监视的部件温度都变为平衡。
图14的曲线图表示实施例的反射率测定装置的主要部件(驱动电路20附近、LED4附近、区传感器8附近)的时间经过(每隔10分钟)和温度的关系。
图15的曲线图描绘了每隔10分钟，每3次测定的反射率的结果。
从图14、图15的结果，无法确认使用环境(包含温度、时间)的漂移现像，即使假设存在，也就是包含在同时测定中发生的偏移中的程度。
从以上检查的结果，确认了实施例的反射率测定装置在同时再现性(n＝10)中，C.V.＝0.23％(反射率在45％附近)，作为温度特性，反射率在45％附近，大致为0.28(％/10℃)，在使用状态(包含时间、温度)下，几乎观察不到漂移的倾向。
实施例中使用的CMOS区传感器能充分适用于尿试纸的测定机等半定量水平的测定。
[实施例2]
作为反射率测定装置的实施例2，图16表示应用了第2方面的修正方法的装置的概要。
如果与图3的反射率测定装置相比，则不同点是：不配置监视光量的光检测器10。其他的结构基本相同。被测定物2的反射光通过反射板5，通过透镜6，在区传感器8a上成像。区传感器8a表示包含了图3的放大器22。区传感器8a的检测信号经过A/D转换器24，被读取计算部28a。计算部28a相当于图3的RAM26和个人计算机28。在计算部28a上连接了显示器30、键盘32、打印机34。36是保存读取的图像数据的图像保存部，例如由硬盘装置构成。为了把由计算部28a算出的反射率变换为浓度，把测量线数据40保存在硬盘装置或软盘装置中。
计算部28a的数据处理结果作为外部输出38，能取出到必要的外部设备中。
在本实施例中，为了把区传感器8a的输出和被测定物2的反射率关系作为线性化数据而取得，测定反射率已知的标准板作为被测定物2。使用ND纸作为标准板，从反射率最大的到最小的，准备11阶段的标准板。
图17表示了区传感器8a的输出和把这些标准板作为被测定物2而测定的结果。纵轴表示输出，横轴表示把各标准板从反射率大的按顺序排列。各标准板的输出数据未进行光不均匀修正处理，所以是弯曲的。
图18表示关于区传感器8a的1个像素，反射率和输出的关系。纵轴表示区传感器8a的输出，横轴表示标准板的已知反射率。区传感器8a对于受光量，输出具有非线性性，所以该区线表示S字型，意味着与图5所示相同的事实。
关于区传感器8a的各像素，把图18所示的数据作为各像素的线性化数据保持。
当测定了反射率未知的试样时，关于各像素，使用各线性化数据，从该输出，按图18中的箭头所示，求出反射率。通过插补该线性化数据的实测点间，取得了反射率。
这样取得的未知试样的反射率成为包含光源的照射或透镜、区传感器8a的非线性而修正的反射率数据，成为具有线性的反射率的数据。
下面，参照图19和图20再次说明该动作。
图19表示了用于取得线性化数据的步骤。准备反射率不同的N种作为基准板。是反射率从100％到0，以10％单位变化的11种。把1个基准板放在被测定物2的位置，通过区传感器8拍摄。把这时的该基准板的已知反射率r和摄像数据。对于全部基准板重复该动作。
据此，对各像素取得了表示摄像数据的各像素的输出和反射率的关系的图18的线性化数据。
在图20的操作中，把反射率未知的试样放在被测定物的位置，用区传感器8a拍摄。从该拍摄结果，关于表示像素位置的坐标(x，y)，从各像素的输出数据，如图16中箭头所示，求出反射率。关于全部像素，进行该动作。
[实施例3]
作为反射率测定装置的实施例3，说明应用了第三方面的输出修正方法的装置。
光学***与图16所示相同。
在本实施例中，使用对受光的曝光时间可编程的区传感器8a。作为这样的区传感器，例如使用图3的实施例中使用的三菱公司制的CMOS图像传感器(H64283FP)。可是，使用的区传感器8a并不局限于CMOS图像传感器，即使用CCD图像传感器，只要其曝光时间可编程，就能使用。
虽然区传感器8a的输出对于受光量不具有线性，但是受光量与曝光时间成比例。另外，受光量与反射率成比例，所以通过使用1个基准板，使曝光时间不同，即使公共使用基准板，通过改变曝光时间，也能取得与使用反射率不同的基准板的测定等价的结果。
在图16的被测定物2的位置安放成为基准板的白板。首先用基准的曝光时间测定。接着，使被测定物的白板原封不动，使曝光时间下降到90％，进行相同的测定。同样，使曝光时间下降到80％、70％…。
图21表示这样使曝光时间减少时的区传感器8a的输出(纵轴)和曝光时间(横轴。越往右侧，曝光时间越短)。这时，不进行区传感器8a内的光不均匀的修正，所以像素间的输出变动。
如果用图表示关于各像素的输出与曝光时间的关系，则为图22所示，该结果与图18以及图5相同。关于各像素，把图22的数据作为线性化数据存储。
图23总结表示了取得该线性化数据的步骤。把基准白板作为被测定物2设置，设置基准曝光时间t。用该曝光时间照射，进行基于区传感器8a的摄像，存储曝光时间和摄像数据。
然后，减少10％的曝光时间，重复相同的测定。这样，把曝光时间设定为依次减少，重复进行测定，图22表示了关于各像素，传感器输出和曝光时间的关系。横轴的曝光时间相当于反射率。
图24表示测定反射率未知的试样的步骤，与图20的步骤相同。在本实施例中，对各像素，取得了与反射率对应的曝光时间。
在本实施例中，确认了修正后的数据精度。测定了反射率已知的多个被拍摄物。像图25那样选择区传感器8a的中央部和周边部的各位置的像素，图26表示各像素的修正的输出和反射率的关系。各位置的像素输出可以是1个像素的输出，也可以是该位置周围的几个像素的输出的平均值。线性是所有像素的平均值。图26中，横轴是已知的反射率，纵轴是修正的输出。
从图26的结果可知，与区传感器8a内的像素位置无关，包含照射不均或透镜、区传感器的非线性，修正为线性的反射率的值。
[实施例4]
为了把本发明的反射率测定装置应用于免疫色层谱分析，进行了假想免疫色层谱试验片的测定的测定。准备的样品试纸在图27中是从A到F所示的6种，使用彩色喷墨打印机生成。样品试验片的尺寸是视场角范围内的10mm×10mm。
通过实施例的反射率测定装置把这些样品试验片作为图像读取。图28表示图27的6个图案中，拍摄E(淡的分级)，作为3维等高面曲线表示。XY面对应于样品试验片的平面，高度(Z方向)是反射率，等高面是把5×5像素进行区域平均而生成的。从图28可知，该反射率测定装置忠实地检测了样品试验片成色部分。
图29是通过实施例的反射率测定装置把图27的6模式的样品试验片作为图像读取，关于各试验片的中心附近的一行进行曲线化。图29中的符号A到F对应于图27的6模式的符号。横轴是反射率，为了容易理解，关于E、F，使向上方移动，进行显示。横轴表示测定的行上的位置。从图29可知，该反射率测定装置忠实读取样品试验片的浓、淡、粗、细等特征。
因此，通过对图28的等高面的凹陷部分进行体积分，或对图29的横向一行进行面积分，就能对试验片的反应量(浓度)定量。
表6是关于各浓的细图案和粗图案的试验片的对，表示成色范围为粗和细时的定量结果。∑是积分值。
(表6)
  白色区域(15×68pixel)   着色区域∑   实质着色量
  AVE   S.D.   C.V.(％)   ∑   比率(％)
  浅细浅粗   0.8740.877   0.00720.0072   0.820.82   870.52(24×68pixel)1307.74(48×68pixel)   556.311255.42   44.3100.0
  浓细浓粗   0.8700.867   0.00600.0098   0.691.13   734.28(24×68pixel)981.94(48×68pixel)   685.081552.23   44.1100.0
从表6可知，在各浓度中，对于粗的成色的细成色几乎表现相同值。
图30表示了把实施例1的反射率测定装置作为实际的免疫色层谱分析的测定装置应用的例子。横轴是CRP(Creative Protein：发生炎症时，显著增加的结晶蛋白质的一种)浓度，纵轴是通过实施例的反射率测定装置测定了由于各CRP浓度而成色的免疫色层谱试验片时的区传感器输出。该关系作为在本发明中从反射率定量试样浓度时的测量线数据而应用。
[实施例5]
下面，说明从通过反射率测定装置测定的区传感器输出求出成色部分的反射率积分值的实施例。通过实施例1～3的任意的方法，对区传感器输出实施了前处理。
图31(A)是基于区传感器的摄影图像，(B)表示1个沿着X轴的检测强度。
50是试验片，其中的中央部的实线所示的部分(用L表示的范围)是通过区传感器拍摄的范围。52是成色区域。54是求出反射率的积分值的范围，在X方向上地比成色区域52大的区域中，包含非成色区域，进行积分处理。关于各坐标，在X坐标，从X1到X2积分，关于Y坐标，把它从Y1到Y2积分。
具体而言，按如下进行。关于Y坐标，用线性连接在X轴方向指定区域的范围54的两端点X1、X2。或寻找强度变为同一水平的两端点(也是X1、X2)，用线性连接。该两端点存在于非成色区域。把该线性称作“基线”。Y轴固定，在X轴，两端坐标X1、X2的检测强度为Z1、Z2。基线f(X)能用
f(X)＝{(Z2-Z1)/(X2-X1)Q(X-X1)+Z1
表示。位于相同的Y轴上的像素(坐标(X，Y))的检测强度为Z。从以上的f(X)的表达式求出基线上的该坐标(X，Y)的值。该值为基准值REF。即基准值REF＝f(X)。基准值REF也是Y坐标的函数，所以REF＝f(X，Y)。
把坐标(X，Y)的检测强度Z变换为来自基准值REF的吸收比率r。即计算为：
r＝1-(Z/REF)
如果把该r从X1到X2进行积分，就计算出该Y轴的积分值V(Y)。
如果把求出该V(Y)的操作从Y轴检测范围Y1到Y2进行积分，就计算出该区域54的积分值V。
使用内置在该测定装置中的测量线，把计算出的积分值V变换为浓度等定量的数值。
表7表示了测定试验片的结果。
(表7)
  测定No.   参考例   实施例
  12345678910   1465145215141545154915181531150715161534   1997197720031994200820062037202120062030
  AVE.   1513   2008
  △   97   60
  S.D.   31.9   17.7
  C.V.   2.11％   0.88％
表中的实施例的栏目是基于实施例5的结果，参考例的栏目把成色区域的一端一侧的非成色区域的Z值作为基准值REF，计算积分值的结果。都进行了10次测定。AVE.表示平均值，△表示区域内的最大值和最小值的，S.D.表示标准偏差，C.V.(％)表示变化率，表示(标准偏差/平均值)。如果比较△、S.D、C.V.，则实施例一方的数值小，即测定值的偏移小，表现了再现性优异。
这样的反射率测定方法、试验片测定方法以及实现它们的装置作为以使用在支撑体上设置了试剂部的试验片的免疫色层谱试验片测定装置等干式化学分析仪为首的各种分析仪，能应用于临床检查、食品分析、化学分析等很多领域。

Claims (23)

1.一种测定方法，其特征在于：用图像传感器接收来自被测定物的光，对该图像传感器的各像素输出，作为前处理，实施：修正图像传感器的输出，使图像传感器的输出与入射光量成比例的线性化处理；及
在测定了基准物时，修正各像素的输出，使进行了线性化修正的图像传感器的各像素输出的值变为均一的光不均修正处理，
然后，选择所述被测定物的成色区域，在至少一个方向上对大于该成色区域的区域，计算出该前处理后的像素输出的积分值，
所述线性化修正包含以下的步骤A和步骤B：
步骤A，另外设置对应接收的光量，具有线性输出的光检测器，使射入到所述图像传感器的光也同时入射到该光检测器，并且把在使该射入光量变化时的图像传感器输出与所述光检测器的输出的关系作为线性化数据预先保持；及
步骤B，根据所述线性化数据修正在测定被测定物时的图像传感器输出，使图像传感器输出与所述光检测器的输出成比例。
2.一种测定方法，其特征在于：用图像传感器接收来自被测定物的光，对该图像传感器的各像素输出，作为前处理，实施：修正图像传感器的输出，使图像传感器的输出与入射光量成比例的线性化处理；及
在测定了基准物时，修正各像素的输出，使进行了线性化修正的图像传感器的各像素输出的值变为均一的光不均修正处理，
然后，选择所述被测定物的成色区域，在至少一个方向上对大于该成色区域的区域，计算出该前处理后的像素输出的积分值，
所述线性化修正包含以下的步骤A和步骤B：
步骤A，准备好产生已知光的彼此不同的多个标准板，把在测定这些标准板时的图像传感器的输出与来自标准板的光的关系作为线性化数据预先保持；
步骤B，根据所述线性化数据修正在测定被测定物时的图像传感器的输出，使图像传感器的输出与来自标准板的光成比例。
3.一种测定方法，其特征在于：用图像传感器接收来自被测定物的光，对该图像传感器的各像素输出，作为前处理，实施：修正图像传感器的输出，使图像传感器的输出与入射光量成比例的线性化处理；及
在测定了基准物时，修正各像素的输出，使进行了线性化修正的图像传感器的各像素输出的值变为均一的光不均修正处理，
然后，选择所述被测定物的成色区域，在至少一个方向上对大于该成色区域的区域，计算出该前处理后的像素输出的积分值，
所述线性化修正包含以下的步骤A和步骤B：
步骤A，所述图像传感器是曝光时间的设定可变，将在把测定1个基准物的曝光时间分为多个不同阶段进行测定时的图像传感器的输出与曝光时间的关系作为与曝光时间成比例的来自基准物的光相关的线性化数据预先保存；
步骤B，根据线性化数据修正在测定被测定物时的图像传感器输出，使图像传感器输出与从曝光时间导出的来自基准物的光成比例。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的测定方法，其特征在于：
作为所述基准物，使用面内的浓淡均匀的反射板或空白。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的测定方法，其特征在于：
所述积分值的计算是把连接夹着被测定物的成色区域的2点的像素输出的线性作为像素输出的基线值，把根据基线值将与被测定物的各位置对应的像素输出的值作为基值而求出。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述的测定方法，其特征在于：
选择图像内最亮的像素附近的几个像素，使用这些像素的数据的平均值，进行所述线性化修正。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述的测定方法，其特征在于：
对每个像素进行所述线性化修正。
8.根据权利要求1～3中任意一项所述的测定方法，其特征在于：
测定基准物，对于接近在像素达到饱和光量时的受光量的一定比例的受光量下的图像数据，进行所述光不均匀修正。
9.一种被测定物测定方法，其特征在于：
在根据权利要求1～3中任意一项所述的测定方法求出的积分值中，应用表示该积分值和被测定物的试样浓度的关系的测量线数据，计算被测定物的试样浓度。
10.一种测定装置，其特征在于：包括：
图像传感器，其接收来自被测定物的光；
计算部，其使用所述图像传感器的各像素输出，选择所述被测定物的成色区域，在至少一个方向上对大于该成色区域的区域，计算出来自被测定物面内的光的积分值；
线性化修正数据保持部，其保持用于使把受光量为0时的输出作为无光数据被减去后的所述图像传感器的输出与入射光量成比例地对图像传感器的输出进行修正的线性化修正数据；
线性化修正部，其根据被保持在所述线性化修正数据保持部中的线性化修正数据，对所述图像传感器的输出进行线性化修正；
光不均匀修正数据保持部，其保持光不均匀修正数据，该光不均匀修正数据用于对各像素的输出进行修正，以使在测定基准物时的所述图像传感器的各像素输出在利用所述线性化修正数据进行修正后变为均一；
光不均匀修正部，其根据保持在所述光不均匀修正数据保持部中的光不均匀修正数据，对被所述线性化修正的所述图像传感器的输出进行光不均匀修正；
线性化修正数据生成部，其生成所述线性化修正数据并保持在所述线性化修正数据保持部中；
光检测器，其对应受光量，具有线性输出，被设置成使射入到所述图像传感器的光同时被射入接收；
所述线性化修正数据生成部把使所述图像传感器的入射光量变化时的图像传感器的输出与所述该光检测器输出的关系作为线性化修正数据，
所述计算部使用被实施了所述线性化修正和所述光不均匀修正的像素输出，计算出来自所述被测定物面内的光的积分值。
11.根据权利要求10所述的测定装置，其特征在于：作为对应接收的光量具有线性输出的光检测器，使用光电二极管。
12.一种测定装置，其特征在于：包括：
图像传感器，其接收来自被测定物的光；
计算部，其使用所述图像传感器的各像素输出，选择所述被测定物的成色区域，在至少一个方向上对大于该成色区域的区域，计算出来自被测定物面内的光的积分值；
线性化修正数据保持部，其保持用于使把受光量为0时的输出作为无光数据被减去后的所述图像传感器的输出与入射光量成比例地对图像传感器的输出进行修正的线性化修正数据；
线性化修正部，其根据被保持在所述线性化修正数据保持部中的线性化修正数据，对所述图像传感器的输出进行线性化修正；
光不均匀修正数据保持部，其保持光不均匀修正数据，该光不均匀修正数据用于对各像素的输出进行修正，以使在测定基准物时的所述图像传感器的各像素输出在利用所述线性化修正数据进行修正后变为均一；
光不均匀修正部，其根据保持在所述光不均匀修正数据保持部中的光不均匀修正数据，对被所述线性化修正的所述图像传感器的输出进行光不均匀修正；
线性化修正数据生成部，其生成所述线性化修正数据并保持在所述线性化修正数据保持部中；
所述线性化修正数据生成部把在测定发出已知光并且彼此不同的多个标准板时的图像传感器输出与来自标准板的光的关系作为线性化修正数据，
所述计算部使用被实施了所述线性化修正和所述光不均匀修正的像素输出，计算出来自所述被测定物面内的光的积分值。
13.一种测定装置，其特征在于：包括：
图像传感器，其接收来自被测定物的光；
计算部，其使用所述图像传感器的各像素输出，选择所述被测定物的成色区域，在至少一个方向上对大于该成色区域的区域，计算出来自被测定物面内的光的积分值；
线性化修正数据保持部，其保持用于使把受光量为0时的输出作为无光数据被减去后的所述图像传感器的输出与入射光量成比例地对图像传感器的输出进行修正的线性化修正数据；
线性化修正部，其根据被保持在所述线性化修正数据保持部中的线性化修正数据，对所述图像传感器的输出进行线性化修正；
光不均匀修正数据保持部，其保持光不均匀修正数据，该光不均匀修正数据用于对各像素的输出进行修正，以使在测定基准物时的所述图像传感器的各像素输出在利用所述线性化修正数据进行修正后变为均一；
光不均匀修正部，其根据保持在所述光不均匀修正数据保持部中的光不均匀修正数据，对被所述线性化修正的所述图像传感器的输出进行光不均匀修正；
线性化修正数据生成部，其生成所述线性化修正数据并保持在所述线性化修正数据保持部中；
所述图像传感器可改变曝光时间的设定，
所述线性化修正数据生成部把在将测定一个基准物的曝光时间分为不同的多个阶段进行测定时的图像传感器的输出与曝光时间的关系作为线性化修正数据，
所述计算部使用被实施了所述线性化修正和所述光不均匀修正的像素输出，计算出来自所述被测定物面内的光的积分值。
14.一种测定装置，其特征在于：包括：
图像传感器，其接收来自被测定物的光；
计算部，其使用所述图像传感器的各像素输出，选择所述被测定物的成色区域，在至少一个方向上对大于该成色区域的区域，计算出来自被测定物面内的光的积分值；
线性化修正数据保持部，其保持用于使把受光量为0时的输出作为无光数据被减去后的所述图像传感器的输出与入射光量成比例地对图像传感器的输出进行修正的线性化修正数据；
线性化修正部，其根据被保持在所述线性化修正数据保持部中的线性化修正数据，对所述图像传感器的输出进行线性化修正；
光不均匀修正数据保持部，其保持光不均匀修正数据，该光不均匀修正数据用于对各像素的输出进行修正，以使在测定基准物时的所述图像传感器的各像素输出在利用所述线性化修正数据进行修正后变为均一；
光不均匀修正部，其根据保持在所述光不均匀修正数据保持部中的光不均匀修正数据，对被所述线性化修正的所述图像传感器的输出进行光不均匀修正；
线性化修正数据生成部，其生成所述线性化修正数据并保持在所述线性化修正数据保持部中；
所述线性化修正数据生成部测定基准物，选择图像内最亮的像素附近的几个像素，使用这些像素输出的平均值，生成线性修正数据，
所述计算部使用被实施了所述线性化修正和所述光不均匀修正的像素输出，计算出来自所述被测定物面内的光的积分值。
15.一种测定装置，其特征在于：包括：
图像传感器，其接收来自被测定物的光；
计算部，其使用所述图像传感器的各像素输出，选择所述被测定物的成色区域，在至少一个方向上对大于该成色区域的区域，计算出来自被测定物面内的光的积分值；
线性化修正数据保持部，其保持用于使把受光量为0时的输出作为无光数据被减去后的所述图像传感器的输出与入射光量成比例地对图像传感器的输出进行修正的线性化修正数据；
线性化修正部，其根据被保持在所述线性化修正数据保持部中的线性化修正数据，对所述图像传感器的输出进行线性化修正；
光不均匀修正数据保持部，其保持光不均匀修正数据，该光不均匀修正数据用于对各像素的输出进行修正，以使在测定基准物时的所述图像传感器的各像素输出在利用所述线性化修正数据进行修正后变为均一；
光不均匀修正部，其根据保持在所述光不均匀修正数据保持部中的光不均匀修正数据，对被所述线性化修正的所述图像传感器的输出进行光不均匀修正；
光不均匀修正数据生成部，其生成用于使在测定面内浓淡均匀的平板时的所述图像传感器的各像素输出通过利用所述线性化修正数据进行修正后的数据变得均一而对各像素的输出进行修正的光不均匀修正数据，并且把其保存到所述修正数据保持部中，
所述计算部使用被实施了所述线性化修正和所述光不均匀修正的像素输出，计算出来自所述被测定物面内的光的积分值。
16.根据权利要求15所述的测定装置，其特征在于：
所述光不均匀修正数据生成部测定基准物，对于相对像素达到饱和光量时的光量的一定比率的光量下的图像数据，生成光不均匀修正数据。
17.根据权利要求10、12～15中任意一项所述的测定装置，其特征在于：
所述计算部在计算所述积分值时，把连接夹着被测定物的成色区域的2点的像素输出的线性作为像素输出的基线值，以根据所述基线值对与试验片的各位置对应的像素输出进行变换后的值为基值而计算出积分值。
18.根据权利要求10、12～15中任意一项所述的测定装置，其特征在于：
所述计算部对来自被测定物的光进行在测定物面内的二维积分。
19.根据权利要求10、12～15中任意一项所述的测定装置，其特征在于：
所述计算部对来自被测定物的光进行在被测定物面内的一线性上的积分。
20.根据权利要求15所述的测定装置，其特征在于：
还包括：用于生成所述线性化修正数据，并且把它保持在所述线性化修正数据保持部中的线性化修正数据生成部。
21.根据权利要求10、12～15中任意一项所述的测定装置，其特征在于：
所述线性化修正数据生成部对每个像素生成线性化修正数据。
22.根据权利要求10、12～15中任意一项所述的测定装置，其特征在于：
使用CCD型或CMOS型传感器作为所述图像传感器。
23.根据权利要求10、12～15中任意一项所述的测定装置，其特征在于：进一步包括：
保持来自被测定物的光的积分值与被测定物的试样浓度的关系的测量线数据保持部；
通过在由所述计算部求出的来自被测定物的光的积分值中应用测量线数据保持部中的测量线数据，计算出被测定物的试样浓度的定量部。
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