ES2987185T3 - Iluminación de capas para detección de partículas en recipientes de productos farmacéuticos - Google Patents

Abstract

En un método para generar imágenes de un recipiente que contiene una muestra, el recipiente se ilumina con una lámina láser que incide sobre el recipiente en una primera dirección correspondiente a un primer eje. Un plano de la lámina láser está definido por el primer eje y un segundo eje ortogonal al primer eje. El método también incluye capturar, mediante una cámara que tiene un eje de generación de imágenes que es sustancialmente ortogonal al menos al primer eje, una imagen del recipiente. El método incluye además analizar, mediante uno o más procesadores, la imagen del recipiente para detectar partículas dentro y/o sobre una superficie exterior del recipiente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

iluminación de capas para detección de partículas en recipientes de productos farmacéuticos

CAMPO DE LA DIVULGACÓN

La presente solicitud se refiere en general a técnicas de detección de partículas, y más específicamente a técnicas de detección de partículas capaces de distinguir partículas dentro de un recipiente (por ejemplo, jeringa, vial, etc.) de partículas en la superficie exterior del recipiente.

ANTECEDENTES

Las partículas extrañas en los recipientes de productos farmacéuticos plantean un grave riesgo para la salud y la seguridad de los pacientes, en particular en lo que respecta a los productos farmacéuticos inyectables. Si bien los equipos de inspección visual automatizados pueden, en algunos casos, detectar partículas en recipientes que contienen productos líquidos con una precisión aceptable, puede haber una gran cantidad de rechazos falsos, por ejemplo, debido a pequeñas partículas y defectos en el exterior de la pared de recipiente, defectos en el interior de la pared de recipiente o en la mayor parte de la pared de recipiente (por ejemplo, grietas) y/o pequeñas burbujas en el interior de la pared de recipiente. Los documentos WO 2017/200939, JP H0579999 y<w>O 92/14142 divulgan diversas disposiciones para inspeccionar recipientes con el fin de detectar partículas u objetos extraños.

En la FIG. 1 se muestra un sistema de generación de imágenes 100 convencional. Según se observa en la FIG. 1, un recipiente 102 lleno de una muestra (por ejemplo, un producto farmacéutico líquido) se ilumina mediante dos luces 104A y 104B en ángulo, que están colocadas de manera que se oponen generalmente a una cámara 106 en el otro lado del recipiente 102. Las luces 104A y 104B son direccionales, y la mayor parte de la luz emitida se propaga en una dirección ortogonal a las superficies planas mostradas en la FIG. 1 (es decir, como se muestra mediante las flechas en la FIG. 1). Esto requiere que cada una de las luces 104A, 104B sea lo suficientemente grande como para iluminar uniformemente todo el recipiente. Dado que la mayor parte de la luz emitida no se dirige a la lente de la cámara 106, la imagen resultante es un fondo oscuro contra partículas brillantes, si existen partículas. La FIG. 2 muestra otro sistema de generación de imágenes 200 convencional que se utiliza normalmente para partículas más grandes y opacas (de más de 500 um) o fibras que pueden estar pegadas a la pared interior del recipiente. Según se observa en la FIG. 2, el recipiente 202 está iluminado por una luz de fondo 204, frente a la cámara 206. En este caso, la cámara 206 genera imágenes de la sombra proyectada por una partícula, y la partícula aparece como un objeto negro contra un fondo relativamente brillante.

Un problema con estos dos enfoques de iluminación convencionales es que todo el recipiente está inundado de luz, de modo que las partículas y las imperfecciones de la superficie tanto en el interior como en el exterior del recipiente se iluminan. Como resultado, puede resultar difícil distinguir las partículas dentro del recipiente de las partículas fuera del recipiente. Debido a que las partículas fuera del recipiente pueden no ser relevantes para un procedimiento de control de calidad, esta dificultad aumenta el riesgo de falsos positivos. Para los sistemas de iluminación en ángulo traseros, tal como el sistema de generación de imágenes 100, se utiliza comúnmente una técnica conocida como "sustracción de imágenes" o "proyección de intensidad mínima" (MIP), para distinguir las partículas más pequeñas ( 100-500 um) dentro del recipiente de las partículas fuera del recipiente. Esta técnica implica girar el recipiente sobre su eje central a alta velocidad (-600-5000 RPM), detener el giro abruptamente, adquirir una serie de imágenes del recipiente detenido a intervalos de aproximadamente 10 a 50 ms y luego restar las imágenes posteriores de modo que solo los objetos que se movieron entre imágenes aparezcan en la imagen diferencial resultante. Esto anula eficazmente las pequeñas partículas y las imperfecciones de la superficie que pueden estar en el exterior del recipiente, al tiempo que resalta los objetos que están suspendidos y transportados por el impulso del líquido en el recipiente. Sin embargo, esta técnica puede ser inadecuada para productos farmacéuticos altamente viscosos, ya que puede haber muy poco o ningún movimiento del fluido y de las partículas después de que el recipiente deja de girar. Los dispositivos retroiluminados, tal como el sistema de generación de imágenes 200, también tienen desventajas, ya que pueden "blanquear" partículas pequeñas o partículas que no son opacas, y generalmente dependen de que las partículas dentro del recipiente sean lo suficientemente grandes como para distinguirlas de las partículas más pequeñas que normalmente residen en la superficie exterior de los recipientes.

Algunos fabricantes de equipos de inspección automatizada para productos farmacéuticos han propuesto e implementado técnicas que intentan abordar estos problemas. Por ejemplo, la patente estadounidense n.° 8.036.444 (Nielsen ), titulada "Method and System for Irradiating and Inspecting Liquid-Carrying Containers", describe un sistema de generación de imágenes en el que dos cámaras de escaneo lineal generan imágenes aplanadas de un recipiente girando. Una cámara está alineada con el eje central del recipiente, mientras que la otra cámara está desplazada con respecto al eje central. La técnica aprovecha el principio básico de que, cuando se gira el recipiente, las partículas en el exterior de un recipiente se moverán una distancia mayor horizontalmente (es decir, en una dirección ortogonal al eje central del recipiente) que las partículas dentro del recipiente. Las imágenes de las dos cámaras de escaneo lineal se comparan después de que se hayan adquirido múltiples imágenes en diferentes rotaciones, y se calculan las distancias entre las partículas. Esta distancia se puede utilizar en algunos casos para distinguir partículas en el interior y el exterior del recipiente.

Por dar otro ejemplo, la patente europea n.° 3.062.292 (Kwoka), titulada "Inspection Method and Inspection Device for Monitoring Production Processes", describe un sistema de generación de imágenes que utiliza una cámara de escaneo de área única. Cuando se detecta una partícula en una posición a lo largo del eje central del recipiente, la posición se desplaza digitalmente hasta un punto en el que estaría si estuviera en el exterior del recipiente y el recipiente se girara con precisión sobre su eje central un ángulo preestablecido (-45°). A continuación, se gira el recipiente y se toma una nueva imagen. Si la partícula está de hecho en el exterior del recipiente, debería superponerse con la imagen desplazada digitalmente. Si, en cambio, la partícula está dentro del recipiente, se desplazará con respecto a la partícula desplazada digitalmente en cierta medida.

Aunque las técnicas de la patente estadounidense n.° 8.036.444 (Nielsen) y la patente europea n.° 3.062.292 (Kwoka) pueden mejorar el método de sustracción de imágenes convencional descrito anteriormente en algunos aspectos, ambos enfoques tienen sus propios inconvenientes significativos. Una dificultad es que, con ambos enfoques, cualquier ligera vibración del recipiente entre imágenes puede provocar errores significativos. Además, si una partícula en el interior del recipiente "se desliza" mientras el recipiente gira, puede que no esté en la posición esperada para ser detectada correctamente. Además, las limitaciones en la resolución espacial de los generadores de imágenes pueden hacer que las técnicas sean insuficientes para distinguir pequeñas imperfecciones en el interior del vidrio, que pueden ser una gran fuente de falsos rechazos.

Además, si bien se están desarrollando técnicas prometedoras de generación de imágenes en 3D que ofrecen la posibilidad de determinar el tamaño y la morfología de las partículas a partir de imágenes, son muy costosas en términos computacionales y pueden no funcionar a las velocidades típicas de las líneas de fabricación (por ejemplo, de 300 a 600 recipientes por minuto). En consecuencia, sigue existiendo la necesidad de contar con métodos mejorados para detectar partículas dentro de recipientes de productos farmacéuticos llenos de líquido, en particular (pero no solo) para recipientes que contienen muestras/productos altamente viscosos.

RESUMEN

La invención se define en las reivindicaciones independientes. Otros aspectos y realizaciones preferentes se definen en las reivindicaciones dependientes. Cualesquiera aspectos, formas de realización y ejemplos de la presente descripción que no estén comprendidos en el alcance de las reivindicaciones anexas no forman parte de la invención y se proporcionan meramente con propósitos ilustrativos. Las realizaciones descritas en el presente documento se refieren a sistemas y métodos que mejoran las técnicas de inspección visual automatizada convencionales. En particular, un sistema de generación de imágenes ilumina un recipiente con una capa relativamente delgada de luz láser, con la capa láser incidiendo sobre el recipiente desde una dirección sustancialmente ortogonal al eje de generación de imágenes de la cámara. La capa láser puede pasar a través del eje central del recipiente, por ejemplo. Con esta configuración de iluminación, las partículas solo se pueden ver en la imagen resultante (o solo se pueden ver con un cierto nivel de intensidad, etc.) si esas partículas están dentro del espesor de la capa láser. De este modo, utilizando la capa láser y la orientación ortogonal de la cámara, se puede determinar fácilmente si una partícula vista en una imagen está dentro o fuera del recipiente: cualquier partícula fotografiada que esté fuera del recipiente estará fuera de las paredes de recipiente en la imagen, y cualquier partícula fotografiada que esté dentro del recipiente estará entre las paredes de recipiente en la imagen.

En algunas realizaciones, el recipiente se gira varias veces sobre su eje central y generada en imagen en cada rotación mientras la capa láser todavía está aplicada, para inspeccionar todo el volumen del producto farmacéutico (u otra muestra) dentro del recipiente. Si bien pueden requerirse numerosas rotaciones, el procesamiento de imágenes y la carga computacional pueden ser muy livianos y la probabilidad de rechazos falsos puede ser muy baja. Además, la técnica tiene el beneficio inesperado de que parte de la luz láser se dispersa dentro de la muestra o se refracta en la interfaz recipiente/muestra (por ejemplo, vidrio/líquido) y viaja alrededor del perímetro interior del recipiente (por ejemplo, si el recipiente es cilíndrico). Esta luz dispersada o refractada puede iluminar burbujas que se encuentran en cualquier lugar dentro del recipiente, incluso si esas burbujas no intersecan la capa láser. Este fenómeno es el resultado de la gran diferencia en el índice de refracción en la superficie (que causa una reflexión y refracción sustanciales), y puede aprovecharse para distinguir burbujas de partículas (por ejemplo, desechos, agregados de proteínas, etc.) con mayor precisión que otros enfoques que se basan únicamente en las diferentes morfologías de burbujas y partículas. La capacidad de discriminar mejor las burbujas (que suelen ser benignas) de otras partículas puede ser importante, ya que las burbujas suelen ser una fuente importante de rechazos falsos (por ejemplo, cuando se utilizan métodos de sustracción de imágenes convencionales).

Se pueden utilizar otros dispositivos más complejos para aprovechar la técnica de la capa láser. Por ejemplo, se pueden utilizar dos capas láser opuestas entre sí en 180 grados (ambas ortogonales a una sola cámara) para compensar el hecho de que la dispersión óptica de una capa láser es diferente en el lugar donde la capa láser entra en el recipiente en comparación con el lugar donde la capa láser sale del recipiente. Esto puede reducir el número de rotaciones/imágenes requeridas en un factor de dos. Por dar otro ejemplo, se pueden aplicar una o más capas láser adicionales en ángulos oblicuos a una primera capa láser, con el fin de obtener mejores imágenes de áreas particulares del recipiente (por ejemplo, un área de hombro o tapón). Por dar otro ejemplo más, el sistema de generación de imágenes puede incluir una primera fuente láser que genera una capa láser de un color (por ejemplo, rojo) y una segunda fuente láser que genera una capa láser de otro color (por ejemplo, azul), con algún desplazamiento angular entre las dos capas láser con respecto al eje central del recipiente. Dos cámaras (cada una ajustada con un color diferente de los dos) pueden entonces capturar imágenes simultáneamente. Alternativamente, se puede utilizar una única cámara (por ejemplo, con uno o más espejos, prismas y/u otros componentes ópticos) para capturar imágenes que conserven la información visual proporcionada por la iluminación de cada una de las capas láser de diferentes colores (por ejemplo, utilizando una cámara que implemente un filtro Bayer, o utilizando una cámara que incluya óptica y filtros para asignar los diferentes colores de las dos capas láser a diferentes partes del sensor de la cámara). Tanto si se utilizan una o dos cámaras, este enfoque puede reducir el número de rotaciones/imágenes necesarias en un factor de dos (o posiblemente tres, si se utilizan tres capas láser de diferentes colores). Por dar otro ejemplo más, el sistema de generación de imágenes puede incluir una fuente láser que genere una capa láser de un color (por ejemplo, rojo) y una fuente de iluminación que genere luz de otro color (por ejemplo, azul) que ilumine esencialmente todo el volumen del recipiente. Al utilizar cámaras ajustadas con diferentes colores, es posible discriminar entre partículas dentro y fuera del recipiente en un plano (dentro de la capa láser) y, simultáneamente, obtener una instantánea de todo el volumen (utilizando la otra fuente de iluminación).

Las técnicas descritas anteriormente y en otras partes del presente documento pueden proporcionar una serie de ventajas, tales como hacer posible la detección automática de fibras y otras partículas en productos altamente viscosos, permitir la detección automática precisa de pequeñas partículas pegadas a la pared interior de un recipiente, mejorar la discriminación de burbujas de partículas dentro del recipiente, evitar la detección falsa u otros problemas que surgen de pequeñas imperfecciones en la pared interior del recipiente, reducir el riesgo de incumplimiento debido a partículas que no están realmente dentro del recipiente o debido a burbujas (es decir, reducir los rechazos falsos, que pueden dar como resultado que se descarte un lote completo de un producto farmacéutico), reducir la necesidad de una costosa inspección manual para evitar los rechazos falsos y/o reducir el riesgo para el paciente. Además, puede ser posible implementar las técnicas retroadaptando el equipo de inspección automatizada actual con cambios mínimos de hardware (por ejemplo, simplemente agregando una o más fuentes láser).

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

El experto en la materia comprenderá que las figuras, descritas en el presente documento, se incluyen a título ilustrativo y no limitan la presente divulgación. Los dibujos no están necesariamente a escala, y se hace hincapié, en cambio, en ilustrar los principios de la presente divulgación. Se debe entender que, en algunos casos, diversos aspectos de las implementaciones descritas se pueden mostrar exagerados o ampliados para facilitar la comprensión de las implementaciones descritas. En los dibujos, los caracteres de referencia similares a lo largo de los diversos dibujos hacen referencia generalmente a componentes funcionalmente similares y/o estructuralmente similares.

Las FIG. 1 y 2 representan sistemas de generación de imágenes convencionales para la detección de partículas.

Las FIG. 3A y 3B representan diferentes perspectivas de una primera realización de un sistema de generación de imágenes de ejemplo que funciona de acuerdo con los principios descritos en el presente documento.

La FIG. 4 muestra una imagen de ejemplo de un recipiente iluminado por un sistema de generación de imágenes similar al sistema de generación de imágenes de las FIG. 3A y 3B.

La FIG. 5 muestra una segunda realización de un sistema de generación de imágenes de ejemplo que funciona de acuerdo con los principios descritos en el presente documento.

La FIG. 6 muestra una tercera realización de un sistema de generación de imágenes de ejemplo que funciona de acuerdo con los principios descritos en el presente documento.

La FIG. 7 muestra una cuarta realización de un sistema de generación de imágenes de ejemplo que funciona de acuerdo con los principios descritos en el presente documento.

La FIG. 8 es un diagrama de bloques simplificado de un sistema de inspección automatizada de ejemplo que puede utilizarse con el sistema de generación de imágenes de las FIG. 3, 5, 6 o 7.

La FIG. 9 es un diagrama de flujo de un método de ejemplo para generar imágenes de un recipiente que contiene una muestra.

DESCRIPCION DETALLADA

Los diversos conceptos introducidos anteriormente y analizados en mayor detalle a continuación pueden ser implementados en cualquiera de numerosas maneras, y los conceptos descritos no se limitan a ninguna manera particular de implementación. Los ejemplos de implementaciones se proporcionan con fines ilustrativos.

Una primera realización se muestra en las FIG. 3A y 3B, que proporcionan diferentes perspectivas de un sistema de generación de imágenes 300 de ejemplo. Específicamente, la FIG. 3A proporciona una vista en perspectiva fuera del eje, mientras que la FIG. 3B proporciona una vista de arriba hacia abajo. En las FIG. 3A y 3B, una o más imágenes de un recipiente 302 (en un soporte 303) son capturadas por un generador de imágenes 304, mientras que el recipiente 302 está siendo iluminado por una fuente láser 306. Aunque el recipiente 302 se representa como una jeringa en las FIG. 3A y 3B, se entiende que el recipiente 302 puede ser en cambio cualquier otro tipo adecuado de recipiente, y puede tener cualquier tamaño y forma adecuados. Por ejemplo, el recipiente 302 puede ser en cambio un vial, un tubo de ensayo, un cartucho, etcétera. El recipiente 302 puede estar hecho de vidrio, plástico o cualquier otro material adecuado (o combinación de materiales) que sea al menos parcialmente transparente o translúcido para permitir el paso de la luz desde la fuente láser 306 y el paso de la luz al generador de imágenes 304. En funcionamiento, el recipiente 302 puede contener una muestra líquida. Sin embargo, en algunos casos de uso, el recipiente 302 puede contener una muestra no líquida, tal como una muestra liofilizada o congelada.

El soporte 303 puede incluir cualquier hardware necesario para mantener el recipiente 302 en una posición deseada y para rotar el recipiente 302 para permitir que el generador de imágenes 304 capture imágenes desde otras perspectivas. El soporte 303 puede ser solo una parte de algunos medios adecuados para posicionar el recipiente 302 en una o más posiciones y/u orientaciones deseadas. Los medios de posicionamiento pueden incluir cualquier combinación adecuada de hardware, firmware y/o software, dependiendo de los requisitos del sistema de generación de imágenes 300. Por ejemplo, los medios de posicionamiento pueden incluir simplemente una plataforma (por ejemplo, un componente de base plana) desde la cual el soporte 303 sobresale verticalmente, ya sea en una orientación fija o de tal manera que el soporte 303 pueda rotarse. En otras realizaciones, sin embargo, los medios de posicionamiento pueden incluir hardware automatizado/robótico (por ejemplo, un brazo robótico que incluye el soporte 303 u otro medio de soporte adecuado, tal como "dedos" que pueden agarrar/agarrar el recipiente 302). En estas últimas realizaciones, los medios de posicionamiento también pueden incluir una unidad de procesamiento (por ejemplo, un microprocesador y/o un circuito integrado de aplicación específica (ASIC) o una matriz de puertas programables en campo (FPGA), etc.) y una memoria (por ejemplo, una memoria de estado sólido o una memoria de disco duro) que almacena instrucciones que la unidad de procesamiento puede ejecutar para agarrar/soportar/fijar, desplazar y/o rotar el recipiente 302. Por supuesto, también son posibles otros medios de posicionamiento.

El generador de imágenes 304 puede ser una cámara que incluye uno o más sensores de dispositivo de carga acoplada (CCD), por ejemplo. Alternativamente, el generador de imágenes 304 puede incluir uno o más sensores de semiconductores de óxido metálico complementario (CMOS), y/o cualquier otro tipo adecuado de dispositivo/sensor de imágenes. El generador de imágenes 304 puede incluir una lente telecéntrica, por ejemplo, o cualquier otra lente adecuada (o combinación de múltiples lentes). En diversas realizaciones, el generador de imágenes 304 puede incluir cualquier combinación adecuada de hardware y/o software, tales como sensores de imágenes, estabilizadores ópticos, búferes de imágenes, búferes de fotogramas, capturadores de fotogramas, etc. De manera más general, el sistema de generación de imágenes 300 puede incluir cualquier medio adecuado para capturar una o más imágenes del recipiente 302 (u otro recipiente adecuado), con el medio de generación de imágenes que incluye el generador de imágenes 304 y/o cualquier otro dispositivo o dispositivos de generación imágenes adecuados (por ejemplo, el generador de imágenes 304 más uno o más espejos, lentes adicionales, etc.).

La fuente láser 306 genera una capa láser 310 que generalmente se ajusta a un plano. Si bien en el presente documento se hace referencia a la capa láser 310 como una "capa", se entiende que las limitaciones del mundo real de la fuente láser 306, así como los medios a través de los cuales pasa la capa láser 310 (es decir, aire u otros gases, las paredes de recipiente 302 y el líquido u otra muestra dentro del recipiente 302), evitarán que la capa láser 310 forme una capa uniformemente plana. Por ejemplo, la capa láser 310 experimentará cierta difusión al entrar al recipiente 302 y al salir del recipiente 302. En algunas realizaciones, la fuente láser 306 es un láser de diodo con una potencia de 1 a 5 mW, un ángulo de abanico de línea de 30 a 60 grados y un ancho de línea (espesor) de 1 a 1,5 mm. En una realización, la fuente láser 306 es la línea de diodos láser Edmund Optics Micro VLM, número de pieza 52 267, con una potencia de 3,5 mW, una longitud de onda de 670 nm y un ángulo de abanico de línea de 60 grados. En otra realización, la fuente láser 306 es la línea de diodos láser Edmund Optics Micro VLM, número de pieza 52-268, con una potencia de 1,6 mW, una longitud de onda de 670 nm y un ángulo de abanico de línea de 30 grados. De manera más general, el sistema de generación de imágenes 300 puede incluir cualquier medio adecuado para generar la capa láser 310, tal como la fuente láser 306 u otra fuente láser adecuada. En algunas realizaciones (por ejemplo, si el recipiente 302 es marrón oscuro para bloquear la luz visible), la fuente láser 306 genera la capa láser 310 utilizando luz láser infrarroja. Tal como se utiliza el término en el presente documento, "luz" no se refiere necesariamente a la parte del espectro electromagnético que es visible para los humanos.

Como se ve en la realización de ejemplo de la FIG. 3A, la capa láser 310 incide sobre el recipiente 302 en una dirección 322 que corresponde a (es decir, se alinea con) un primer eje 330, y generalmente se ajusta a un plano definido por el primer eje 330 y un segundo eje ortogonal 332. El segundo eje 332 es, en la realización representada, paralelo al eje central 320 del recipiente 302. Además, como se muestra más claramente en la FIG. 3B, un eje de generación de imágenes 324 del generador de imágenes 304 pasa a través del centro del recipiente 302 (es decir, a través del eje central 320), en la realización representada. El eje de generación de imágenes 324 del generador de imágenes 304 es sustancialmente paralelo a un tercer eje 334, donde el tercer eje 334 es ortogonal tanto al primer eje 330 como al segundo eje 332. El término "sustancialmente" se utiliza, en este contexto, para reflejar el hecho de que la alineación de los componentes nunca es absolutamente perfecta, y para indicar que pueden ser aceptables pequeñas desviaciones siempre que no destruyan los beneficios primarios proporcionados por las técnicas descritas en el presente documento. Por ejemplo, en algunos casos de uso, el eje de generación de imágenes 324 puede estar dentro de los cinco grados de ortogonalidad perfecta con los ejes 330 y 332, o dentro de los tres grados, dentro de los dos grados, dentro del un grado, etc.

La capa láser 310 tiene un espesor 340 finito que cubre un pequeño rango del tercer eje 334. El espesor 340 puede representar un ancho de haz de 3 veces la capa láser 310 a lo largo del tercer eje 334, por ejemplo. Debido a que la fuente láser 306 no es ideal (teóricamente perfecta), el espesor 340 no es precisamente uniforme en todos los puntos a lo largo del eje 330. Sin embargo, al menos en los lugares donde la capa láser 310 entra en el recipiente 302, el espesor 340 es sustancialmente menor que el diámetro del recipiente 302. El espesor 340 puede establecerse como un parámetro de diseño en función tanto del tamaño (por ejemplo, diámetro) del recipiente 302 como del número deseado (o máximo aceptable, etc.) de rotaciones/imágenes. En particular, el espesor 340 puede ajustarse de tal manera que, cuando el recipiente 302 se gira una cierta cantidad de veces (para permitir que el generador de imágenes 304 capture imágenes desde esas perspectivas), y con un cierto desplazamiento angular por rotación, todas las partes del volumen del recipiente 302 (o un gran porcentaje del mismo) finalmente se iluminarán. Esto también puede requerir la consideración de si, para cualquier posición de rotación dada del recipiente 302, la capa láser 310 ilumina suficientemente ambos lados del recipiente 302 (es decir, tanto donde la capa láser 310 entra en el recipiente 302 como donde la capa láser sale del recipiente 302). Por ejemplo, si el recipiente 302 debe ser rotada/generada en imagen 90 veces para una cobertura completa, y si la capa láser 310 ilumina suficientemente tanto el lado de entrada como el de salida del recipiente 302, el espesor 340 se puede ajustar de manera que la capa láser 310 cubra 1/90 (o un poco más de 1/90) de la circunferencia del recipiente 302, correspondiendo la mitad de esa cobertura al lugar donde la capa láser 310 entra en el recipiente 302 y la otra mitad al lugar donde la capa láser 310 sale del recipiente 302. Por otro lado, si la capa láser 310 no ilumina suficientemente el lado de salida del recipiente 302, el espesor 340 se puede ajustar de manera que la capa láser 310 cubra aproximadamente 1/90 de la circunferencia del recipiente 302, pero ahora con toda esa cobertura ocurriendo en el lugar donde la capa láser 310 entra en el recipiente 302. Por lo tanto, por ejemplo, el espesor 340 se puede ajustar aproximadamente a 2 mm si el diámetro del recipiente 302 es de 100 mm y la capa láser 310 ilumina adecuadamente ambos lados del recipiente: 100 mm * n / (90 rotaciones) = 3,49 mm /rotación de cobertura por la capa láser 310 (con la mitad de la cobertura ocurriendo en cada lado del recipiente 302 de modo que el espesor 340 puede ser de 3,49 mm / 2 = 1,74 mm, permitiendo 0,26 mm adicionales de espesor para asegurar una cobertura completa). Por el contrario, el espesor 340 puede ajustarse a aproximadamente 4 mm (o, alternativamente, el número de rotaciones puede aumentarse de 90 a 180) si la capa láser 310 no ilumina adecuadamente el lado de salida del recipiente 302.

Si bien el espesor 340 puede estar limitado en el extremo inferior el cual requiere que se el dé una cobertura/iluminación completa, el espesor 340 puede estar limitado en el extremo superior por la necesidad de evitar iluminar demasiado la pared del recipiente 302 para cualquier rotación/imagen dada. En particular, la discriminación mejorada ofrecida por el sistema de generación de imágenes 300 comienza a disminuir si la capa láser 310 ilumina cualquier partícula que esté fuera del recipiente 302 pero que, no obstante, parezca (desde la perspectiva del generador de imágenes 304) estar entre los límites más externos del recipiente 302. En diversas realizaciones, el espesor 340 es mayor que cero pero menor que 1 mm, menor que 2 mm, menor que 3 mm, menor que 4 mm, menor que 5 mm, etc. Expresado como un rango, en diversas realizaciones, el espesor 340 puede estar entre 1 y 3 mm, entre 1 y 5 mm, entre 0,5 y 5 mm, etc.

En algunas realizaciones, la distancia de la fuente láser 306 desde el recipiente 302, y el ángulo del haz de la capa láser 310 a lo largo del segundo eje 332, pueden ser fijos de manera que la capa láser 310 ilumine una sección transversal completa del recipiente 302 en el plano definido por los ejes 330, 332. En otras realizaciones, sin embargo, la capa láser 310 solo ilumina una sección transversal más pequeña del recipiente 302 (por ejemplo, excluyendo un área de hombro o tapón como se muestra en la FIG. 3A, y/o solo incluyendo un área que se sabe que contiene una muestra, etc.). Además, en algunas realizaciones, la capa láser 310 no se abre en abanico en un ángulo de haz particular. Por ejemplo, la fuente láser 306 puede generar en cambio una capa más colimada (por ejemplo, una capa láser que cubre un rango sustancialmente fijo/constante del segundo eje 332), tal como iluminando una serie de lentes cilíndricas con un haz láser gaussiano normal.

En algunas realizaciones, el sistema de generación de imágenes 300 está configurado de manera diferente a la mostrada en las FIG. 3A y 3B. Por ejemplo, el generador de imágenes 304 puede estar ubicado de manera que el eje de generación de imágenes 324 sea paralelo (por ejemplo, alineado) con el eje central 320 del recipiente 302. Por dar otro ejemplo, el eje de generación de imágenes 324 del generador de imágenes 304 puede estar en ángulo de manera que esté ligeramente elevado por encima, o ligeramente declinado por debajo, del plano definido por los ejes 330, 334. Por dar otro ejemplo más, la dirección 322 de la capa láser 310 puede estar en ángulo de manera que esté ligeramente elevada por encima, o ligeramente declinada por debajo, del plano definido por los ejes 330, 334 (por ejemplo, para iluminar mejor un área de hombro o tampón, etc.). Por dar otro ejemplo más, el sistema de generación de imágenes 300 puede incluir uno o más generadores de imágenes y/o fuentes de iluminación adicionales (por ejemplo, como se analiza a continuación con referencia a las FIG. 5 a 7).

La FIG. 4 muestra una imagen 400 de ejemplo de un recipiente iluminado por un sistema de generación de imágenes, tal como el sistema de generación de imágenes 300 de las FIG. 3A y 3B. El recipiente generado en imagen puede ser el recipiente 302 cuando se ilumina mediante la capa láser 310, por ejemplo. En particular, la FIG. 4 corresponde a un escenario en el que la capa láser incide sobre el recipiente desde el lado izquierdo del área representada en la imagen 400, y a una realización en la que la capa láser no ilumina adecuadamente el lado de salida del recipiente (es decir, el lado derecho del área representada en la imagen 400).

Debido a que el espesor de la capa láser (por ejemplo, el espesor 340 de las FIG. 3A y 3B) solo ilumina un pequeño "segmento" del recipiente en cualquier momento/rotación, cualquier partícula en el exterior del recipiente (por ejemplo, polvo o fibras) solo se ilumina (al menos, a un nivel suficiente para la generación de imágenes clara) a lo largo de la parte de la pared del recipiente que mira hacia la fuente de la capa láser (por ejemplo, donde una pared curva del recipiente tiene un vector normal a la superficie que es sustancialmente ortogonal al eje de generación de imágenes). Por lo tanto, cualquier partícula que esté en el exterior de la pared del recipiente solo será visible (o solo será claramente visible) cuando una imagen muestre que esas partículas están inequívocamente fuera del recipiente. En la imagen 400 de ejemplo, esto significa que las partículas en el exterior del recipiente solo aparecen inmediatamente a la izquierda de (y en contacto con) la pared del recipiente. En realizaciones donde la capa láser también ilumina adecuadamente el lado de salida (derecho) del recipiente, la imagen también puede mostrar partículas externas como estando inmediatamente a la derecha de (y en contacto con) el recipiente. Sin embargo, las partículas externas ubicadas en otras partes de la pared del recipiente (es decir, en una parte de la pared más cercana al centro de la imagen 400) no se iluminarían o, en el mejor de los casos, solo se iluminarían muy débilmente por la luz dispersada/refractada. En consecuencia, las partículas que se muestran entre los límites más a la izquierda y más a la derecha del recipiente en la imagen 400 se encontrarían inequívocamente dentro del recipiente (es decir, dentro de la porción/segmento de la muestra iluminada por la capa láser a medida que pasa a través del interior del recipiente).

Según se observa en la FIG. 4, la capa láser ilumina una serie de partículas pequeñas similares al polvo en el lado izquierdo del exterior del recipiente, así como una partícula más grande (una fibra) justo dentro de la pared del lado izquierdo del recipiente. También se ve una partícula pequeña dentro del recipiente en la imagen 400, a poca distancia a la derecha de la fibra. Como se usa en el presente documento, el término "partícula" se refiere a cualquier objeto que sea pequeño en relación con el recipiente y sólido (por ejemplo, una fibra u otros desechos, o un agregado de proteínas, etc.), o posiblemente una microemulsión, en algunos casos de uso.

Un beneficio secundario de la generación de imágenes con la capa láser es que las burbujas pueden iluminarse en cualquier lugar en el que se encuentren dentro del recipiente, incluso si esas burbujas no intersecan la capa láser. Esto se debe a la alta reflectividad de las burbujas y al hecho de que parte de la luz láser se dispersa y/o refracta en la interfaz entre el recipiente y la muestra y/o debido a interacciones con objetos dentro de la muestra. Una de esas burbujas se muestra en la FIG. 4. Como resultado, puede resultar más fácil distinguir las burbujas de las partículas. Por ejemplo, el análisis/procesamiento automatizado de imágenes puede contar inicialmente un objeto que aparece entre las paredes del recipiente como una partícula "candidata", pero luego decidir que el objeto es una burbuja en lugar de una partícula real si otras imágenes, en otros puntos de rotación, continúan mostrando el objeto en posiciones que se esperarían en función de la posición inicial del objeto y el ángulo de rotación conocido. Por el contrario, el análisis/procesamiento automatizado de imágenes identifica un objeto (partícula candidata) como una partícula real si el objeto no reaparece en las posiciones correspondientes de otras imágenes en otras rotaciones.

La FIG. 5 muestra una realización alternativa en la que un sistema de generación de imágenes 500 genera imágenes de un recipiente 502 utilizando un generador de imágenes 504, una primera fuente láser 506A y una segunda fuente láser 506B, con las fuentes láser 506A y 506B orientadas en direcciones opuestas en 180 grados. Con referencia a las FIG. 3A y 3B, el recipiente 502 puede ser similar al recipiente 302, el generador de imágenes 504 puede ser similar al generador de imágenes 304, y cada una de las fuentes láser 506A y 506B puede ser similar a la fuente láser 306, por ejemplo. Las fuentes láser 506A y 506B generan capas láser 510A y 510B, respectivamente, cada una de las cuales puede ser similar a la capa láser 310 de las FIG. 3A y 3B. Sin embargo, en el sistema de generación de imágenes 500, la capa láser 510A incide sobre el recipiente 502 en una dirección 522A y la capa láser 510B incide sobre el recipiente 502 en la dirección opuesta 522B. Un eje de generación de imágenes 524 del generador de imágenes 504 es sustancialmente ortogonal a las direcciones 522A y 522B.

Al utilizar una segunda fuente láser opuesta, el sistema de generación de imágenes 500 puede iluminar mejor ambos lados del recipiente 502 (es decir, los lados "izquierdo" y "derecho", desde la perspectiva del generador de imágenes 504) en cada rotación del recipiente 502, reduciendo así la cantidad requerida de rotaciones e imágenes a la mitad. O, si no se reduce la cantidad de rotaciones/imágenes, la segunda fuente láser puede permitir que cada una de las capas láser 510A y 510B tenga aproximadamente la mitad del espesor (en relación con el espesor 340 de la capa láser 310), lo que puede ayudar a garantizar que ninguna partícula iluminada en el exterior del recipiente 502 parezca estar justo dentro de las paredes de recipiente 502 (por ejemplo, cerca de, pero entre, los bordes más a la izquierda y más a la derecha del recipiente 400 en la FIG. 4).

La FIG. 6 muestra otra realización alternativa, en la que un sistema de generación de imágenes 600 genera imágenes de un recipiente 602 utilizando un primer generador de imágenes 604A, un segundo generador de imágenes 604B, una primera fuente láser 606A y una segunda fuente láser 606B. Con referencia a las FIG. 3A y 3B, el recipiente 602 puede ser similar al recipiente 302, cada uno de los generadores de imágenes 604A y 604B puede ser similar al generador de imágenes 304, y cada una de las fuentes láser 606A y 606B puede ser similar a la fuente láser 306, por ejemplo. En la realización de la FIG. 6, una capa láser 610A generada por la fuente láser 606A (por ejemplo, similar a<la capa láser 310) incide sobre el recipiente 602 en una primera dirección 622A, y una capa láser 61>0<b generada por>la fuente láser 606B (por ejemplo, también similar a la capa láser 310) incide sobre el recipiente 602 en una segunda dirección 622B que no es paralela ni ortogonal a la primera dirección 622A. Por ejemplo, puede haber un desplazamiento angular de 135 grados (o 150 grados, 120 grados, 60 grados, 30 grados, etc.) entre las direcciones 622A y 622B. Un eje de generación de imágenes 624A del generador de imágenes 604A es sustancialmente ortogonal a la primera dirección 622A, y un eje de generación de imágenes 624B del generador de imágenes 604B es sustancialmente ortogonal a la segunda dirección 622B.

Las fuentes láser 606A y 606B pueden generar luz de diferentes longitudes de onda/colores. Por ejemplo, la capa láser 610A puede ser roja, mientras que la capa láser 610B puede ser azul, o verde, etc. Además, los filtros ópticos de los generadores de imágenes 604A y 604B pueden dejar pasar únicamente el color de la fuente láser correspondiente (por ejemplo, el generador de imágenes 604A puede estar configurado para generar imágenes de luz roja y no de luz azul, y el generador de imágenes 604B puede estar configurado para generar imágenes de luz azul y no de luz roja). Al utilizar diferentes colores, el sistema de generación de imágenes 600 permite la generación simultánea de imágenes por parte de los generadores de imágenes 604A y 604B, lo que puede tener una o más ventajas. Por ejemplo, generar imágenes de dos "segmentos" de la muestra en cualquier momento puede reducir a la mitad el número de rotaciones necesarias del recipiente 602 en relación con el uso de una sola capa láser y generador de imágenes, o permitir que el espesor de las capas láser disminuya, como se explicó anteriormente en relación con la FIG. 5.

En una realización alternativa, el sistema de generación de imágenes 600 incluye el generador de imágenes 604A, pero se omite el generador de imágenes 604B. En dicha realización, el sistema de generación de imágenes 600 incluye una óptica adecuada (por ejemplo, uno o más espejos, prismas y/u otros componentes ópticos) para hacer que la trayectoria óptica del generador de imágenes 604A tenga tanto una primera componente alineada con la dirección 624<a como una segunda componente alineada con la dirección 624B. El generador de imágenes 604A puede incluir>un filtro Bayer (por ejemplo, un chip CCD o CMOS de color común), por ejemplo, para capturar y conservar de forma distintiva la información visual proporcionada por la iluminación de cada una de las capas láser 610A, 610B. Es decir, el generador de imágenes 604A único puede, para cada rotación del recipiente 602, capturar una imagen compuesta que incluye información suficiente para recrear una primera imagen correspondiente al color de la capa láser 610A (por ejemplo, rojo), así como una segunda imagen correspondiente al color de la capa láser 610B (por ejemplo, verde). Alternativamente, el generador de imágenes 604A puede incluir una cámara con óptica y filtros adecuados para asignar la información visual correspondiente a los diferentes colores a diferentes partes del sensor de la cámara.

La FIG. 7 muestra otra realización alternativa más, en la que un sistema de generación de imágenes 700 genera imágenes de un recipiente 702 utilizando un primer generador de imágenes 704A, un segundo generador de imágenes 704B, una fuente láser 706 que genera una capa láser 710 y una fuente de iluminación 712 adicional. Con referencia a las FIG. 3A y 3B, el recipiente 702 puede ser similar al recipiente 302, uno o ambos generadores de imágenes 704A y 704B pueden ser similares al generador de imágenes 304 y la fuente láser 706 puede ser similar a la fuente láser 306, por ejemplo. Sin embargo, la fuente de iluminación 712 puede no producir una capa láser y, de hecho, puede no generar un láser en absoluto. Por ejemplo, la fuente de iluminación 712 puede incluir uno o más diodos emisores de luz (LED) y/u otra fuente de luz adecuada que ilumine sustancialmente todo el volumen del recipiente 702 a la vez. La capa láser 710 (por ejemplo, similar a la capa láser 310) incide sobre el recipiente 702 en una dirección 722, un eje de generación de imágenes 724A del generador de imágenes 704A es sustancialmente ortogonal a la dirección 722, y un eje de generación de imágenes 724B del generador de imágenes 704B no es paralelo ni ortogonal a la dirección 722. Si bien la fuente de iluminación 712 se muestra en una disposición de retroiluminación (en relación con el generador de imágenes 704B) en la FIG. 7, se entiende que, en algunas realizaciones, la fuente de iluminación 712 puede estar desplazada con respecto al eje de generación de imágenes 724B. Por ejemplo, la fuente de iluminación 712 puede incluir una o más fuentes de luz ubicadas por encima y/o por debajo del eje de generación de imágenes 724B, y en ángulo hacia abajo y/o hacia arriba para iluminar el recipiente 702 sin proporcionar una retroiluminación directa.

La fuente láser 706 y la fuente de iluminación 712 generan luz de diferentes longitudes de onda/colores. Por ejemplo, la capa láser 710 puede ser roja y la luz producida por la fuente de iluminación 712 puede ser azul. Además, los filtros ópticos de los generadores de imágenes 704A y 704B pueden configurarse para dejar pasar el color de la fuente de iluminación correspondiente (por ejemplo, el generador de imágenes 704A puede configurarse para generar imágenes de luz roja pero no de luz azul, y el generador de imágenes 704B puede configurarse para generar imágenes de luz azul pero no de luz roja). Al utilizar diferentes colores, el sistema de generación de imágenes 700 permite la generación simultánea de imágenes por parte de los generadores de imágenes 704A y 704B, lo que puede tener una o más ventajas. Por ejemplo, las imágenes generadas por el generador de imágenes 704B pueden utilizarse para identificar partículas en cualquier lugar dentro o sobre el recipiente 702 con fines de seguimiento de movimiento, mientras que las imágenes generadas por el generador de imágenes 704A pueden utilizarse para determinar cuáles de esas partículas son externas al recipiente 702.

En una realización alternativa, el sistema de generación de imágenes 700 incluye el generador de imágenes 704A pero omite el generador de imágenes 704B. De manera similar a la disposición analizada anteriormente en relación con la FIG. 6, por ejemplo, el generador de imágenes 704A puede implementar un filtro Bayer (o una óptica/filtros que asignan diferentes colores a diferentes áreas del sensor de la cámara), y el sistema de generación de imágenes 700 puede incluir componentes ópticos adicionales adecuados (por ejemplo, espejo(s) y/o prisma(s)) para proporcionar al generador de imágenes 704A componentes de trayectoria óptica a lo largo de ambas direcciones 724A y 724B. De esta manera, el generador de imágenes 704A puede capturar imágenes que conserven cada una la información visual proporcionada por la iluminación de la fuente láser 706 y la iluminación de la fuente de luz 712.

La FIG. 8 es un diagrama de bloques simplificado de un sistema de inspección automatizada 800 de ejemplo que puede utilizarse con cualquiera de los sistemas de generación de imágenes descritos anteriormente en relación con las FIG. 3, 5, 6 o 7. El sistema de inspección automatizada 800 incluye un sistema informático 802, que recibe imágenes de un generador de imágenes 804 (por ejemplo, similar al generador de imágenes 304). El generador de imágenes 804 genera una o más imágenes de un recipiente que contiene una muestra, mientras que el recipiente y la muestra se iluminan mediante una capa láser como se describe en cualquiera de las diversas realizaciones anteriores.

El sistema informático 802 puede ser una computadora de uso general que está programada específicamente para realizar las operaciones que se describen en el presente documento, o puede ser un dispositivo informático de uso especial (por ejemplo, una parte de una unidad de generación de imágenes que incluye el generador de imágenes 804). Según se observa en la FIG. 8, el sistema informático 802 incluye una unidad de procesamiento 810 y una unidad de memoria 812. En algunas realizaciones, sin embargo, el sistema informático 802 incluye dos o más computadoras que están ubicadas en el mismo lugar o alejadas entre sí. En estas realizaciones distribuidas, las operaciones descritas en el presente documento relacionadas con la unidad de procesamiento 810 y/o la unidad de memoria 812 pueden dividirse entre múltiples unidades de procesamiento y/o unidades de memoria, respectivamente.

La unidad de procesamiento 810 constituye un medio de procesamiento para analizar imágenes de recipientes para detectar partículas dentro y/o sobre una superficie exterior de dichos recipientes. La unidad de procesamiento 810 incluye uno o más procesadores, cada uno de los cuales puede ser un microprocesador programable que ejecuta instrucciones de software almacenadas en la unidad de memoria 812 para ejecutar algunas o todas las funciones del sistema informático 802 como se describe en el presente documento. La unidad de procesamiento 810 puede incluir una o más unidades de procesamiento gráfico (GPU) y/o una o más unidades centrales de procesamiento (CPU), por ejemplo. Alternativa o adicionalmente, algunos de los procesadores en la unidad de procesamiento 810 pueden ser otros tipos de procesadores (por ejemplo, ASIC, FPGA, etc.), y algunas de las funciones del sistema informático 802 como se describe en el presente documento pueden implementarse en hardware. La unidad de memoria 812 puede incluir una o más memorias volátiles y/o no volátiles. Se puede incluir cualquier tipo o tipos de memoria adecuados, tales como, por ejemplo, memoria de sólo lectura (ROM), memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria flash, una unidad de estado sólido (SSD), una unidad de disco duro (HDD), etcétera. En conjunto, la unidad de memoria 812 puede almacenar las instrucciones de una o más aplicaciones de software, los datos recibidos/utilizados por esas aplicaciones y los datos generados/emitidos por esas aplicaciones.

Una de estas aplicaciones de software almacenada en la unidad de memoria 812 es una aplicación de detección de partículas 814 que, cuando se ejecuta mediante la unidad de procesamiento 810, procesa imágenes generadas por el generador de imágenes 804 (y posiblemente también imágenes generadas por uno o más generadores de imágenes adicionales, tal como el generador de imágenes 604B de la FIG. 6 o 704B de la FIG. 7) para detectar partículas dentro de la muestra (por ejemplo, para determinar un recuento de partículas dentro de la muestra) y/o para determinar características de esas partículas (por ejemplo, tamaños de partícula, tipos, etc.). La aplicación de detección de partículas 814 también puede realizar otras operaciones, como puntuar una muestra particular en función del recuento de partículas, tamaños, tipos y/u otros factores para determinar si la muestra es aceptable o debe descartarse.

En una realización relativamente simple, la aplicación de detección de partículas 814 puede analizar todas las imágenes de "segmentos" de un recipiente/muestra en particular (por ejemplo, 90 imágenes correspondientes a 90 rotaciones del recipiente, con la capa láser en una orientación fija), y etiquetar todo lo que aparezca entre las paredes de recipiente como partículas dentro del recipiente y todo lo que aparezca fuera de las paredes de recipiente como partículas fuera del recipiente. Sin embargo, como se indicó anteriormente, se pueden utilizar algoritmos más complejos. Por ejemplo, la aplicación de detección de partículas 814 puede etiquetar todo lo que aparezca entre las paredes de recipiente en cualquier imagen como una "partícula candidata", y luego utilizar un clasificador (por ejemplo, una red neuronal entrenada) para determinar si cada candidato es de hecho una partícula, o en cambio una burbuja (y/o para clasificar el tipo de partícula, si no es una burbuja, etc.). Por dar otro ejemplo, la aplicación de detección de partículas 814 también puede analizar imágenes de uno o más generadores de imágenes adicionales (por ejemplo, el generador de imágenes 604B de la FIG. 6 o el generador de imágenes 704B de la FIG. 7) para detectar, clasificar y/o posicionar partículas dentro del recipiente con mayor precisión. Por ejemplo, las imágenes de dos generadores de imágenes se pueden utilizar para determinar mejor las posiciones tridimensionales de las partículas dentro del recipiente en un único momento correspondiente a una única rotación/posición del recipiente (lo que puede ser necesario si la muestra no tiene una viscosidad muy alta y las partículas/burbujas se pueden mover un poco a medida que el recipiente gira de una posición a la siguiente). La aplicación de detección de partículas 814 también puede, o en su lugar, utilizar cualquier otra técnica adecuada para detectar, clasificar y/o posicionar partículas dentro del recipiente y la muestra.

La FIG. 9 es un diagrama de flujo de un método 900 de ejemplo para generar imágenes de un recipiente que contiene una muestra. El método 900 puede ser realizado por una o más partes del sistema de generación de imágenes 300, 500, 600 o 700, y/o por una o más partes del sistema de inspección automatizada 800. Por ejemplo, el bloque 902 puede ser realizado por una de las fuentes láser 306, 506A, 606A y 706, el bloque 904 puede ser realizado por uno de los generadores de imágenes 304, 504, 604A y 704A, y el bloque 906 puede ser realizado por el sistema informático 802 (por ejemplo, por la unidad de procesamiento 810 al ejecutar instrucciones de la aplicación de detección de partículas 814 almacenadas en la unidad de memoria 812).

En el bloque 902, el recipiente se ilumina con una capa láser que incide sobre el recipiente en una primera dirección correspondiente a un primer eje (por ejemplo, la dirección 322 correspondiente/alineada al primer eje 330 en la FIG.

3A). Un plano de la capa láser está definido por el primer eje y un segundo eje ortogonal (por ejemplo, el segundo eje 332 en la FIG. 3A). La capa láser puede pasar a través de un eje central del recipiente (por ejemplo, el eje central 320 de la FIG. 3A), por ejemplo. La capa láser está asociada con un cierto espesor a lo largo de un tercer eje ortogonal al primer y segundo eje (por ejemplo, el tercer eje 334 de la FIG. 3A). Cuando la capa láser entra en el recipiente, el espesor de la capa láser puede ser mayor que cero pero menor que 1 mm, menor que 2 mm, menor que 3 mm, menor que 4 mm, menor que 5 mm, y así sucesivamente. En diversas realizaciones, el espesor se expresa como un intervalo entre 1 y 3 mm, entre 1 y 5 mm, entre 0,5 y 10 mm, etc. En algunas realizaciones, el espesor se encuentra entre 1/360 y 1/30 del perímetro (por ejemplo, la circunferencia) del recipiente. La capa láser puede incluir luz blanca o puede estar limitada a una porción más estrecha del espectro visible (por ejemplo, una capa láser roja), por ejemplo.

En el bloque 904, una imagen del recipiente, mientras está iluminado por la capa láser, es capturada por un generador de imágenes (por ejemplo, el generador de imágenes 304, 504, 604A o 704A). El generador de imágenes tiene un eje de generación de imágenes (por ejemplo, el eje de generación de imágenes 324 de la FIG. 3A) que es sustancialmente ortogonal al menos al primer eje (y posiblemente también al segundo).

En el bloque 906, la imagen capturada en el bloque 904 se analiza para detectar partículas dentro y/o sobre una superficie exterior del recipiente. En algunas realizaciones, las partículas externas se "detectan" solo con el fin de descartar dichas partículas (por ejemplo, para procedimientos de control de calidad en los que las partículas fuera del recipiente pueden no ser de interés). El bloque 904 también puede incluir la clasificación de las partículas que se encuentran dentro del recipiente (por tipo, tamaño, etc.), el recuento de las partículas que se encuentran dentro del recipiente y/o una o más operaciones adicionales.

En algunas realizaciones, el método 900 incluye uno o más bloques adicionales no mostrados en la FIG. 9. Por ejemplo, el método 900 puede incluir un primer bloque adicional en el que el recipiente se mueve a través de una pluralidad de rotaciones, alrededor de un eje central del recipiente, mientras se ilumina el recipiente con la capa láser. El método 900 también puede incluir un segundo bloque adicional en el que el generador de imágenes captura una pluralidad de imágenes del recipiente (con cada imagen correspondiente a una respectiva de la pluralidad de rotaciones), y un tercer bloque adicional en el que cada una de la pluralidad de imágenes se analiza para detectar partículas dentro y/o sobre la superficie exterior del recipiente.

En algunas realizaciones, la capa láser es de un primer color (por ejemplo, rojo), y el generador de imágenes está configurado para filtrar colores distintos de ese primer color. En una realización de este tipo, el método 900 incluye un primer bloque adicional en el que, simultáneamente con la iluminación del recipiente con la capa láser, el recipiente se ilumina con una segunda capa láser de un color diferente (por ejemplo, azul). La segunda capa láser puede incidir sobre el recipiente en una segunda dirección que no es paralela al primer eje (es decir, no paralela a la dirección de la otra capa láser), y un plano de la segunda capa láser puede estar definido por esa segunda dirección y una tercera dirección sustancialmente paralela al segundo eje. El método 900 también puede incluir un segundo bloque adicional en el que una imagen adicional del recipiente es capturada por un generador de imágenes adicional, estando configurado el generador de imágenes adicional para filtrar colores distintos del color de la segunda capa láser, y teniendo un eje de generación de imágenes que es sustancialmente ortogonal a al menos la segunda (y posiblemente la tercera) dirección. La imagen adicional puede capturarse simultáneamente con la imagen capturada en el bloque 904, por ejemplo. El bloque 906 puede entonces incluir el análisis de ambas imágenes del recipiente para detectar las partículas.

En otra realización más, la capa láser es de un primer color (por ejemplo, rojo), y el generador de imágenes está configurado para filtrar colores distintos de ese primer color, como en el ejemplo anterior. En esta realización, sin embargo, el método 900 incluye un primer bloque adicional en el que, simultáneamente con la iluminación del recipiente con la capa láser, el recipiente se ilumina con luz de un color diferente (por ejemplo, azul) que ilumina todo, o al menos la mayoría, del volumen/contenido del recipiente. El método 900 también puede incluir un segundo bloque adicional en el que se captura una imagen adicional del recipiente mediante un generador de imágenes adicional, estando configurado el generador de imágenes adicional para filtrar colores distintos del color de la fuente de luz adicional (por ejemplo, no láser). La imagen adicional puede capturarse simultáneamente con la imagen capturada en el bloque 904, por ejemplo. El bloque 906 puede entonces incluir el análisis de ambas imágenes del recipiente para detectar las partículas.

Aunque los sistemas, procedimientos, dispositivos y componentes de los mismos se han descrito en términos de realizaciones ejemplares, no se limitan a ellas. La descripción detallada debe interpretarse únicamente como ejemplo y no describe todas las formas de realización posibles de la invención porque describir cada realización posible sería poco práctico, si no imposible. Se podrían implementar numerosas realizaciones alternativas, utilizando tecnología actual o tecnología desarrollada después de la fecha de presentación de esta patente, que seguirían estando dentro del alcance de las reivindicaciones que definen la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un método para generar imágenes de un recipiente (303, 502, 602, 702) que contiene una muestra, el método que comprende:

iluminar el recipiente con una capa láser (310, 510A, 510B, 610A, 610B, 710) que incide sobre el recipiente en una primera dirección correspondiente a un primer eje, en donde un plano de la capa láser está definido por el primer eje (330) y un segundo eje (332) ortogonal al primer eje;

mover el recipiente a través de una pluralidad de rotaciones, alrededor de un eje central (320) del recipiente, mientras se ilumina el recipiente con la capa láser;

capturar, mediante un generador de imágenes (304, 504, 604A, 604B, 704A, 704B) que tiene un eje de generación de imágenes (324, 524, 624A, 624B, 724B) que es sustancialmente ortogonal a al menos el primer eje, una pluralidad de imágenes del recipiente, correspondiendo cada imagen a una respectiva de la pluralidad de rotaciones; y analizar, mediante uno o más procesadores (810), la pluralidad de imágenes del recipiente para detectar partículas dentro y/o sobre una superficie exterior del recipiente, en donde el análisis de la pluralidad de imágenes incluye: identificar un objeto que aparece entre las paredes del recipiente, en una primera imagen correspondiente a una primera rotación del recipiente, como una partícula candidata, y

determinar que la partícula candidata es una partícula real cuando el objeto no reaparece en otras imágenes de dicha pluralidad de imágenes correspondientes a otras rotaciones del recipiente.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la iluminación del recipiente con la capa láser incluye iluminar el recipiente con una capa láser que pasa a través del eje central (320) del recipiente.

3. El método de la reivindicación 1 o 2, en el que el espesor de la capa láser, en una posición en la que la capa láser entra en el recipiente y a lo largo de un tercer eje (334) ortogonal al primer y segundo eje, es inferior a 3 milímetros.

4. El método de un cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el espesor de la capa láser cubre entre 1/360 y 1/30 del perímetro del recipiente.

5. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 -4, en donde:

la capa láser es una primera capa láser (610A) de un primer color;

el generador de imágenes es un primer generador de imágenes (604A) configurado para filtrar colores distintos del primer color; y

el método comprende además:

simultáneamente con la iluminación del recipiente con la primera capa láser, iluminar el recipiente con una segunda capa láser (610B) de un segundo color diferente del primer color, en donde la segunda capa láser incide sobre el recipiente en una segunda dirección que no es paralela al primer eje, y en donde un plano de la segunda capa láser está definido por la segunda dirección y una tercera dirección sustancialmente paralela al segundo eje, y capturar, mediante un generador de imágenes (604B) adicional configurado para filtrar colores distintos del segundo color y que tiene un eje de generación de imágenes que es sustancialmente ortogonal a al menos la segunda dirección, imágenes adicionales del recipiente; y

analizar la pluralidad de imágenes del recipiente incluye el análisis tanto de la pluralidad de imágenes del recipiente como de las imágenes adicionales del recipiente para detectar partículas dentro y/o sobre una superficie exterior del recipiente.

6. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 -4, en donde:

la capa láser es una capa láser (710) de un primer color;

el generador de imágenes es un primer generador de imágenes (704A) configurado para filtrar colores distintos del primer color;

el método comprende además:

simultáneamente con la iluminación del recipiente con la capa láser, iluminar el recipiente con luz de un segundo color diferente del primer color, en donde la luz del segundo color ilumina al menos la mayoría de un volumen entero del recipiente, y

capturar, mediante un generador de imágenes (704B) adicional configurado para filtrar colores distintos del segundo color, imágenes adicionales del recipiente; y

analizar la pluralidad de imágenes del recipiente incluye el análisis tanto de la pluralidad de imágenes del recipiente como de las imágenes adicionales del recipiente para detectar partículas dentro y/o sobre una superficie exterior del recipiente.

7. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la primera dirección es sustancialmente ortogonal a un eje central del recipiente o sustancialmente paralela al eje central del recipiente.

8. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el eje de generación de imágenes es sustancialmente ortogonal al primer eje y al segundo eje.

9. Un sistema de generación de imágenes que comprende:

medios de iluminación para generar una capa láser (310, 510A, 510B, 610A, 610B, 710) que incide sobre un recipiente (303, 502, 602, 702) en una primera dirección correspondiente a un primer eje (330), en donde un plano de la capa láser está definido por el primer eje y un segundo eje (332) ortogonal al primer eje;

medios de posicionamiento para posicionar el recipiente, en donde los medios de posicionamiento están configurados para mover el recipiente a través de una pluralidad de rotaciones, alrededor de un eje central del recipiente, mientras que los medios de iluminación iluminan el recipiente con la capa láser;

medios de generación de imágenes (304, 504, 604A, 604B) para capturar una pluralidad de imágenes del recipiente, correspondiendo cada imagen a una respectiva de la pluralidad de rotaciones, teniendo los medios para capturar la pluralidad de imágenes del recipiente un eje de generación de imágenes (324, 524, 624A, 624B) que es sustancialmente ortogonal a al menos el primer eje; y

medios de procesamiento (810) para analizar la pluralidad de imágenes del recipiente para detectar partículas dentro y/o sobre una superficie exterior del recipiente, en donde el análisis de la pluralidad de imágenes incluye: identificar un objeto que aparece entre las paredes del recipiente, en una primera imagen correspondiente a una primera rotación del recipiente, como una partícula candidata; y

determinar que la partícula candidata es una partícula real cuando el objeto no reaparece en otras imágenes de dicha pluralidad de imágenes correspondientes a otras rotaciones del recipiente.

10. El sistema de generación de imágenes de la reivindicación 9, en el que el medio de iluminación sirve para generar una capa láser (310, 510A, 510B, 610A, 610B, 710) que pasa a través de un eje central del recipiente.

11. El sistema de generación de imágenes de la reivindicación 9 o 10, en el que el medio de iluminación sirve para generar una capa láser que tiene un espesor, en una posición en la que la capa láser entra en el recipiente y a lo largo de un tercer eje (334) ortogonal al primer y segundo eje, de menos de 3 milímetros.

12. El sistema de generación de imágenes de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que el medio de iluminación sirve para generar una capa láser que tiene un espesor que cubre entre 1/360 y 1/30 de un perímetro del recipiente.

13. El sistema de generación de imágenes de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que:

el medio de iluminación es un primer medio de iluminación para generar una primera capa láser (610A) de un primer color;

el medio de generación de imágenes es un primer medio de generación de imágenes (604A) para filtrar colores distintos del primer color; y

el sistema de generación de imágenes comprende además

un segundo medio de iluminación para generar una segunda capa láser (610B), de un segundo color diferente del primer color, que incide sobre el recipiente en una segunda dirección que no es paralela al primer eje, en donde un plano de la segunda capa láser está definido por la segunda dirección y una tercera dirección sustancialmente paralela al segundo eje, y

un segundo medio de generación de imágenes (604B) para filtrar colores distintos del segundo color, está posicionado para capturar imágenes del recipiente y tiene un eje de generación de imágenes alineado con una quinta dirección ortogonal a al menos la segunda dirección.

14. El sistema de generación de imágenes de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que:

el medio de iluminación es un primer medio de iluminación para generar una primera capa láser (710) de un primer color;

el medio de generación de imágenes es un primer medio de generación de imágenes (704A) para filtrar colores distintos del primer color; y

el sistema de generación de imágenes comprende además

un segundo medio de iluminación para iluminar el recipiente con luz de un segundo color diferente del primer color, en donde la luz del segundo color ilumina al menos la mayoría de un volumen entero del recipiente, y

un segundo medio de generación de imágenes (704B) para filtrar colores distintos del segundo color, y está posicionado para capturar imágenes del recipiente.

15. El sistema de generación de imágenes de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en el que la primera dirección es sustancialmente ortogonal a un eje central del recipiente o sustancialmente paralela al eje central del recipiente.