CN101581654A - 获取体积信息有效粒子脉冲及粒子体积分布的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种获取体积信息有效粒子脉冲及粒子体积分布的方法和装置，应用于粒子检测领域。该方法首先获取待测粒子通过检测微孔时的粒子脉冲，以及获取粒子脉冲的体积信息采集点，通过对粒子在检测微孔中运行轨迹信息的分析，判断粒子脉冲信息的有效性，即鉴别粒子脉冲是否真实有效地反映对应粒子的体积信息，并剔除失真较大的粒子脉冲，之后用所有被判定为体积信息有效的粒子脉冲的体积计入粒子体积分布直方图，就可以获得真实准确的待测粒子体积分布信息。并且本发明方法具有很强的适应性和检测结果的稳定性。

Description

获取体积信息有效粒子脉冲及粒子体积分布的方法及装置

技术领域

本发明涉及粒子检测分析技术领域，尤其涉及一种采用微孔阻抗原理获取体积信息有效粒子脉冲及粒子真实体积分布的方法和装置。

背景技术

目前，工业粒子分析仪、医用粒子分析仪(包括血液细胞分析仪)及其他用途的粒子分析仪中，采用微孔阻抗原理的占多数。基于微孔阻抗检测原理的粒子检测装置原理如图1所示，采用微孔电阻抗原理的粒子分析仪的测量过程一般为：将待测粒子与保持液混合，使得待测粒子均匀悬浮在待测液体中，形成待测液；再利用液流动力使得待测液通过检测微孔，当粒子通过检测微孔时检测微孔处的等效电阻发生变化，在微孔两侧恒流源的作用下，所述检测微孔两侧的电压发生了变化，通过电路***采集此电压变化，形成如图1b所示的电压脉冲波形，这些电压脉冲波形就反映了粒子通过微孔过程中的阻抗变化形态。通常情况下，由于此电压脉冲波形的高度反映了粒子的体积大小，表征了粒子的体积信息，因此粒子分析仪会提供所检测粒子的体积分布情况，即提供所测粒子的体积分布直方图。体积分布直方图的形成方法如图2所示，是将所有检测到的粒子根据体积的大小放入粒子体积分布直方图中的对应通道，累积成为一个横坐标为通道(体积)，纵坐标为粒子数目的直方图。

由于粒子通过检测微孔时可能有多种穿越路径，如图3a所示，同一粒子沿图示的A、B轨迹经过微孔，将会分别产生如图3b所示的“脉冲A”、“脉冲B”两个不同的电压脉冲波形，按照通常的方法在图3b的每个电压脉冲波形中标出了表征该粒子体积大小的检测体积点A、B可见检测体积点A、B的高度依次增高，表明脉冲A、脉冲B的检测体积依次增高。由此可见，同一粒子以不同穿越路径通过检测微孔时，会引起粒子脉冲高度的失真，实验证明粒子从接近中心轴线的轨迹上通过微孔时产生的电压脉冲反映的粒子体积最为准确，粒子轨迹越偏离中心轴线，根据电压脉冲高度获得的粒子信息越不真实，因此根据脉冲A、脉冲B分别获得的粒子体积的真实度则依次降低。

所有基于微孔阻抗原理的粒子分析仪均有上述问题。目前针对此问题主要有三种解决方法：方法1、认为此现象引起的粒子体积误差并不重要，忽略此影响，不采取任何措施。该方法无法获得准确的粒子体积分布信息，这主要用于一些对粒子体积要求不是很严格或较低端的的仪器设备中。方法2、通过增加机械、流体组件的物理方法在微孔检测区域形成一个特定流速场，此流场保证所有待检粒子均从微孔的中心通过，这样就消除了图3a所示轨迹B所形成的脉冲，保证了检测到的信息均能准确反映粒子的真实体积信息。该方法可以获得准确的粒子体积分布信息，但需要增加复杂的机械、液流控制部件及控制方法，增加了仪器的成本。3、不改变物理部件，对检测到的信号进行分析并鉴别出哪些粒子从微孔中心通过，哪些粒子从边缘通过，在统计检测粒子分布信息的时候仅统计被判定为从微孔中心通过的粒子脉冲信号，其余粒子脉冲信号不参与统计，这样能够保证获得准确的粒子分布信息，该方法具有不增加仪器成本，仅从脉冲信号的分析结果进行处理就可以得到准确的粒子分布信息，优势明显。

现有技术方案一就属于第三种方法，其方法是将每个检测到的粒子脉冲进行分析，找到其第一个波峰，以第一波峰位置做为界限，将此界限前的本脉冲信号积分后结果记为A，此界限后的本脉冲信号积分后的结果记为B，将脉冲的两个积分信号A、B进行比较，若其满足公式YB＜A＜ZB，则认为脉冲信息有效，否则认为脉冲信息无效，其中Y、Z为两个常数。该方法的核心思想是判断每个脉冲波峰前后的对称性是否达到预先设定的要求，若达到要求则认为该脉冲信息可靠，否则认为该脉冲信息不可靠。但该方案仅对粒子脉冲信号第一波峰前后脉冲的对称性进行计算，无法准确、全面地获得反映粒子通过微孔轨迹的所有信息，因而无法更加准确地判断粒子的运行轨迹；且由于所述方法采用固定限制的方法，无法应对脉冲信号特征因仪器状态、外界环境、测量粒子特征等改变所产生的变化，因此可能造成大量甚至所有粒子均被检测为有效粒子，或均被检测为无效粒子，具有较强的不稳定性，存在较大缺陷。

因此，现有技术仍然存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种采用微孔阻抗原理获取体积信息有效粒子的方法和装置。

本发明另一目的是：提供一种采用微孔阻抗原理获取粒子真实体积分布的方法和装置，从而获得真实、准确的待测粒子体积分布信息。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种获取体积信息有效粒子脉冲的方法，包括以下步骤：

A、采集粒子在液流作用下穿越检测微孔时的脉冲信号；

B、对所述脉冲信号进行识别，用于确定表征粒子通过所述检测微孔时段的粒子脉冲，以及获取所述粒子脉冲的体积信息采集点；

C、分析所述粒子脉冲中反映粒子穿越检测微孔的运行轨迹信息，鉴别所述粒子脉冲是否有效地反映对应粒子的体积，获取体积信息有效粒子脉冲。

一种获取粒子体积分布的方法，包括以下步骤：

A、采集粒子在液流作用下穿越检测微孔时的脉冲信号；

B、对所述脉冲信号进行识别，用于确定表征粒子通过所述检测微孔时段的粒子脉冲，以及获取所述粒子脉冲的体积信息采集点；

C、分析所述粒子脉冲中反映粒子穿越检测微孔的运行轨迹信息，鉴别所述粒子脉冲是否有效地反映对应粒子的体积，获取体积信息有效粒子脉冲。

D、利用所述体积信息有效粒子脉冲，获取粒子体积分布信息。

一种获取体积信息有效粒子脉冲的装置，包括：一信号采集和处理模块，用于驱动待测粒子混合液通过检测微孔，产生电压信号，并对所述电压信号进行A/D转换，形成脉冲信号；一脉冲信号识别模块，用于对所述脉冲信号进行识别，将表征所述待测粒子通过检测微孔时段的脉冲信号设定为粒子脉冲信号，并确定所述粒子脉冲信号的体积信息采集点；还包括粒子信息有效性鉴别模块，用于对所述例子脉冲信号的运动轨迹信息进行分析，鉴别所述粒子脉冲反映对应粒子体积的有效性，输出体积信息有效粒子脉冲。

一种获取粒子真实体积分布的装置，包括：一信号采集和处理模块，用于驱动待测粒子混合液通过检测微孔，产生电压信号，并对所述电压信号进行A/D转换，形成脉冲信号；一脉冲信号识别模块，用于对所述脉冲信号进行识别，将表征所述待测粒子通过检测微孔时段的脉冲信号设定为粒子脉冲信号，并确定所述粒子脉冲信号的体积信息采集点；及体积直方图生成模块；还包括粒子信息有效性鉴别模块，用于对所述例子脉冲信号的运动轨迹信息进行分析，鉴别所述粒子脉冲反映对应粒子体积的有效性，输出体积信息有效粒子脉冲；所述体积直方图生成模块利用所有体积信息有效粒子脉冲，形成粒子体积分布直方图。

本发明的有益效果为：由于本发明方法着眼于对粒子穿越检测微孔时的运动轨迹的检测和分析，通过提取粒子脉冲波形中反映粒子在微孔中运行轨迹的信息来对粒子脉冲信息的有效性加以判断，从影响粒子信息有效性的根本原因上来判定粒子信息是否有效，从而获得体积信息有效粒子，以及更真实准确的粒子体积分布信息。

附图说明

图1a为基于微孔阻抗检测原理的粒子检测装置原理示意图；

图1b为粒子通过检测微孔产生的电压脉冲波形示意图；

图2为形成粒子体积分布直方图的示意图；

图3a、b分别为待测粒子以不同轨迹穿越检测微孔时产生不同电压脉冲波形的示意图；

图4为检测微孔中液流分布示意图；

图5为获取粒子脉冲信号体积信息采集点示意图；

图6为第一、第二穿越时间检测示意图；

图7a、b分别为实施例一的第一穿越时间直方图和第二穿越时间直方图；

图8为采用本发明方法后的效果比较示意图；

图9a、b分别为实施例二的第一穿越时间直方图和第二穿越时间直方图；

图10为总穿越时间检测示意图；

图11为实施例三的总穿越时间直方图；

图12为实施例四的总穿越时间直方图；

图13为本发明获得粒子真实体积分布的方法流程图；

图14为本发明获得粒子真实体积分布的方法装置方框图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

为了获得真实、准确的待测粒子体积分布信息，本发明提出了一种根据粒子脉冲分析获取体积信息有效粒子脉冲的方法，该方法在于：A、采集粒子在液流作用下穿越检测微孔时的脉冲信号；B、对脉冲信号进行识别，以便获取待测粒子通过检测微孔时的粒子脉冲，以及获取粒子脉冲的体积信息采集点，粒子脉冲信号的某一点处的脉冲高度代表对应粒子的体积，与粒子的体积成正比，这一点成为粒子脉冲的体积信息采集点；C、通过对粒子在检测微孔中运行轨迹信息的分析，判断粒子脉冲信息的有效性，即鉴别粒子脉冲是否真实有效地反映对应粒子的体积信息，并剔除失真较大的粒子脉冲，获取体积信息有效的粒子脉冲。依据该获取体积信息有效粒子脉冲的方法，本发明还提出了获得粒子真实体积分布的方法，即在步骤C之后还包括执行步骤D、用所有被判定为体积信息有效的粒子脉冲的体积，获取真实的粒子体积分布信息。例如用所有被判定为体积信息有效的粒子脉冲的体积计入粒子体积分布直方图，得到准确的待测粒子体积分布信息。

根据前述分析可知，粒子穿越微孔的运动轨迹越靠近微孔中心轴线，粒子脉冲表征粒子体积信息的失真越小，反之粒子穿越微孔的运动轨迹越偏离微孔中心轴线，其失真越大。根据流体力学原理，微孔中的液流速度的分布呈抛物线形状，如图4所示，微孔中心轴线上的液体流速最快，越远离微孔中心轴线，液体流速越慢，微孔边缘的流速最慢。粒子检测装置中检测液为待检粒子的悬浮液，粒子穿越检测微孔时，其流速的分布也是中间最高，边缘最低。在粒子穿越微孔的这种流速分布下，越靠近中心轴线的粒子其穿越检测微孔的时间越短，反之则越长。由此可见，每个待测粒子穿越微孔的时间可以反映粒子穿越微孔时的运行轨迹，因此本发明通过对每个粒子穿越微孔时间的检测和分析，来鉴别粒子脉冲信号失真的大小，从而判断粒子脉冲信息的有效性。本发明C步骤优选地可以包括以下几个步骤：

C1、通过对粒子脉冲的波形的分析，确定每个待测粒子从进入所述检测微孔运行到离开检测微孔所需的穿越时间。粒子穿越微孔的时间可以将粒子从进入微孔开始运行到离开微孔所需的时间视为一总穿越时间，也可以将总穿越时间划分为两个以上时段，例如将粒子穿越微孔的穿越时间划分为2个时段，即粒子进入检测微孔运行至体积信息采集点处的前半段过程，和粒子从体积信息采集点处继续运行至离开检测微孔的后半段过程，并将前半段过程定义为第一穿越时间(HT_1st)，后半段过程定义为第二穿越时间(HT_2nd)，第一穿越时间和第二穿越时间这两个参数分别刻画了粒子在微孔前半段和后半段的运行轨迹距离微孔中心轴线的远近，相对一个总的粒子穿越时间而言，更加准确地反映了粒子的运行轨迹，因此提高了鉴别粒子的准确性。

C2、在获取粒子的穿越时间信息(总穿越时间或第一第二穿越时间)后，根据事先设定的总体粒子有效比例(HT_BothPerSet％)对得到的穿越时间信息进行综合动态判断，确定用于判断信息有效粒子的判定条件，并判断粒子脉冲信息是否有效，将满足上述限定条件的粒子脉冲认定为是体积信息有效脉冲。。

最后将所有满足判定条件的体积信息有效粒子脉冲所表征的粒子体积信息进行统计，计入粒子体积分布直方图，得到准确的检测粒子的体积分布。不能满足以上限定条件的粒子脉冲，其表征的粒子体积则被认为有较大偏差失真，因此而被剔除掉，不计入粒子体积分布直方图。

本发明方法的流程如图13所示，实施例一是将待测粒子穿越检测微孔的穿越时间划为两个时段，即第一穿越时间(HT_1st)和第二穿越时间(HT_2nd)，实施例一包括如下具体步骤：

步骤1、获取待检粒子混合液通过检测微孔所产生的电压信号，采集待测粒子在液流作用下穿越检测微孔时所产生的电压信号，并通过模-数转换器将电压信号转换为数字序列，即为脉冲信号。

步骤2、对产生的脉冲信号进行脉冲识别，在没有粒子通过检测微孔时，脉冲信号的幅度较低，当有粒子通过检测微孔时，脉冲信号幅度会升高，以此特征来识别和区分哪些时段有粒子通过微孔，哪些时段无粒子通过微孔，将脉冲信号中幅度较高的表征粒子通过检测微孔时段的脉冲信号确定为粒子脉冲。

步骤3、通过对检测到的粒子脉冲信号进行分析，获取每个粒子脉冲信号的体积信息采集点，并记录体积信息采集点的脉冲高度做为此脉冲所对应粒子的体积。体积信息采集点有多种确定方法，本发明选择如下确定方法，如图5所示：

a)若粒子脉冲只有一个波峰，如图5中脉冲A的情况，则脉冲的波峰位置即为体积信息采集点①；

b)若粒子脉冲有超过一个波峰，如图5中脉冲B的情况，则体积信息采集点①即为第一个波峰与第二个波峰之间的波谷位置。

步骤4、根据脉冲信号的波形及其对应的体积信息采集点，在图6所示的粒子脉冲波形图上获取每个粒子脉冲信号的第一、第二穿越时间信息：

a)设定当前脉冲的穿越时间检测高度(HT_H)H，该穿越时间检测高度小于粒子脉冲体积信息采集点处脉冲高度。具体设定方法为：

穿越时间检测高度H＝当前脉冲体积信息采集点处脉冲高度×某事先设定比例(高度系数)；

b)从粒子脉冲的体积信息采集点①向前搜索脉冲信号，将搜索到的第一个等于或小于穿越时间检测高度的脉冲信号所对应的时刻记为第一时间点s1，第一时间点s1与当前脉冲体积信息采集点对应时刻s0之间的时间段③即为第一穿越时间；

c)从粒子脉冲的体积信息采集点①向后搜索脉冲信号，将搜索到的第一个等于或小于穿越时间检测高度的脉冲信号所对应的时刻记为第二时间点s2，第二时间点s2与当前脉冲体积信息采集点对应时刻s0之间的时间段④即为第二穿越时间。

其中，事先设定的高度系数应视***情况适设定，如检测微孔大小不同、微孔内部结构不同、液体流速不同、测量粒子是否经过特殊处理等，在这些情况下，应根据实验确定与***适应的高度系数值，建议高度系数值为0.1～0.8。

步骤5、综合判断所有粒子脉冲的第一、第二穿越时间，形成信息有效脉冲选择规则。该综合判断过程由如下几个步骤组成：

a)将所有识别到的粒子按照其第一穿越时间进行累积，形成第一穿越时间与粒子数目对应关系，例如一幅横坐标为第一穿越时间，纵坐标为粒子数目的直方图，称为第一穿越时间直方图，参见图7a；

b)将所有识别到的粒子按照其第二穿越时间进行累积，形成第二穿越时间与粒子数目对应关系，例如一幅横坐标为第二穿越时间，纵坐标为粒子数目的直方图，称为第二穿越时间直方图，参见图7b；

c)分别在第一、第二穿越时间直方图上预设两个界限：即在第一穿越时间直方图上设定第一穿越时间高限，在第二穿越时间直方图上设定第二穿越时间高限，并将所设定的第一、第二穿越时间高限作为鉴别体积信息有效粒子脉冲的判定条件。由于待测粒子穿越时间的长短是由液流的速度和粒子的轨迹共同决定的，不考虑设备的差异以及环境、样本因素，将固定的穿越时间上限作为判定条件，则可能造成不同环境、样本的检测中出现信息有效粒子误判现象，从而丧失了对环境、设备及样本的适应性。因此本发明优选实施方式为：根据环境、设备及样本因素，事先设定一总体粒子有效比例，根据预设的总体粒子有效比例对得到的穿越时间信息进行综合动态判断，自动调整并最终设定作为判断信息有效粒子判定条件的第一、第二穿越时间高限，使得同时满足第一穿越时间小于第一穿越时间高限且第二穿越时间小于第二穿越时间高限的粒子数目占总检测粒子总数的比例等于或接近预设总体粒子有效比例(HT_BothPerSet％)。

其中，预设总体粒子有效比例由使用者根据***设计决定(如微孔大小、流速等)，建议此值介于10％～90％。通过信息有效粒子比例的设定方法，可以保证其环境、样本适应性，提高鉴别体积信息有效粒子脉冲的可靠性

步骤6、根据上述判定条件，对每个粒子脉冲进行有效性判断，当粒子脉冲的第一穿越时间小于上述第一穿越时间高限且该粒子脉冲的第二穿越时间小于上述第二穿越时间高限时，则该粒子脉冲即为体积信息有效粒子脉冲，其表征的粒子体积信息是有效的。这些有效的粒子信息用于整体粒子体积信息的统计，其它被判定为信息无效的粒子其体积信息不可靠，不用于整体粒子体积信息的统计。

步骤7、将所有体积信息有效粒子按照信息采集点的脉冲高度表征的粒子体积大小进行累积，形成一幅横坐标为体积，纵坐标为粒子数目的直方图，如图8中曲线a所示，即为本方法得到的粒子体积分布，而图8中曲线b为未使用本发明方法的待测粒子体积分布直方图。

从理论上讲，不可能出现第一、第二穿越时间非常小的粒子，因为任何粒子通过检测微孔都是需要一定时间的。但实际实施过程中，由于信号采集***的误差、确定体积信息采集点的误差及其它误差等可能造成少量粒子的第一、第二穿越时间非常小，故为了排除干扰因素，增强本方法在具体实施过程中的可靠性，本发明实施例二中在鉴别体积信息有效粒子脉冲过程中增加了两个时间界限。本发明实施例二如下：

步骤1至步骤4与实施例一相同。

步骤5、包括以下几个步骤：

a)将所有识别到的粒子按照其第一穿越时间进行累积，形成一幅横坐标为第一穿越时间，纵坐标为粒子数目的直方图，称为第一穿越时间直方图，参见图9a；

b)将所有识别到的粒子按照其第二穿越时间进行累积，形成一幅横坐标为第二穿越时间，纵坐标为粒子数目的直方图，称为第二穿越时间直方图，参见图9b；

c)根据事先设定的预设总体粒子有效比例，分别在第一、第二穿越时间直方图上预设四个界限，如图9a和9b所示，即与实施例一相比增加两个时间界限：第一穿越时间下限和第二穿越时间下限，并且四个界限的调整和设定要满足以下条件，即，使同时满足第一穿越时间在所述第一穿越时间高、低限之内且第二穿越时间在第二穿越时间高、低限之内的粒子数目占所有粒子总数的比例近似于所述预设总体粒子有效比例。

步骤6、根据步骤5形成的脉冲选择规则(即由上述四个穿越时限形成的判定条件)对每个粒子脉冲进行有效性判断，同时满足以下四个界限，即：

第一穿越时间大于第一穿越时间低限，且

第一穿越时间小于第一穿越时间高限，且

第二穿越时间大于第二穿越时间低限，且

第二穿越时间小于第二穿越时间高限的脉冲才被确定和称为体积信息有效粒子脉冲，其表征的粒子体积信息是有效的，这些有效的粒子信息用于整体粒子体积信息的统计，其它被判定为信息无效的粒子其体积信息不可靠，不用于整体粒子体积信息的统计。

本发明的实施例三是将待测粒子穿越检测微孔的穿越时间视为一完整过程，该实施例相比实施例一、二，具有简单易实施的优点。实施例三包括如下具体步骤：

步骤1至步骤3与实施例一相同。

步骤4、根据脉冲信号的波形及其对应的体积信息采集点，在图10所示的粒子脉冲波形图上获取每个粒子脉冲信号的穿越时间信息：

a)设定当前脉冲的穿越时间检测高度(HT_H)H，该穿越时间检测高度小于粒子脉冲体积信息采集点处脉冲高度。具体设定方法与实施例一和实施例二相同：

穿越时间检测高度H＝当前脉冲体积信息采集点处脉冲高度×某事先设定比例(高度系数)；

b)从粒子脉冲的体积信息采集点①向前搜索脉冲信号，将搜索到的第一个等于或小于穿越时间检测高度的脉冲信号所对应的时刻记为第一时间点s1；从粒子脉冲的体积信息采集点①向后搜索脉冲信号，将搜索到的第一个等于或小于穿越时间检测高度的脉冲信号所对应的时刻记为第二时间点s2，第二时间点s2至第一时间点s1之间的时间段即为总穿越时间⑤。

步骤5、包括以下几个步骤：

a)将所有粒子按照所述穿越时间与粒子数目对应关系进行统计，形成穿越时间直方图，如图11所示；

b)在穿越时间直方图上设定一穿越时间高限，该穿越时间高限的设定满足以下条件，即，使满足总穿越时间小于所述穿越时间高限的粒子数目占所有粒子总数的比例近似于所述预设总体粒子有效比例。

步骤6、根据步骤5确定的判定条件，对每个粒子脉冲进行有效性判断，当粒子脉冲的穿越时间小于所述穿越时间高限时，则该粒子脉冲为体积信息有效粒子脉冲。

本发明的实施例四与实施例三相似，不同的是在鉴别体积信息有效粒子脉冲过程中增加了一个穿越时间下限，以增强本方法在具体实施过程中的可靠性。实施例四包括如下具体步骤：

步骤1至步骤4与实施例三完全相同。

步骤5、包括以下几个具体步骤：

a)将所有粒子按照所述穿越时间与粒子数目对应关系进行统计，形成穿越时间直方图，如图12所示；

b)在穿越时间直方图上设定一穿越时间高限和一穿越时间高限，该穿越时间高限和低限的设定满足以下条件，即，使满足穿越时间在大于所述穿越时间低限且小于所述穿越时间高限的粒子数目占所有粒子总数的比例近似于所述预设总体粒子有效比例。

步骤6、根据步骤5确定的判定条件，对每个粒子脉冲进行有效性判断，当粒子脉冲的穿越时间小于所述穿越时间高限且大于所述穿越时间低限时，则该粒子脉冲为体积信息有效粒子脉冲。

本发明还提供了获取粒子真实体积分布的装置，该装置如图14所示，包括：一信号采集和处理模块，用于驱动待测粒子混合液通过检测微孔，产生电压信号，并对所述电压信号进行A/D转换，形成脉冲信号；一脉冲信号识别模块，用于对所述脉冲信号进行识别，将表征所述待测粒子通过检测微孔时段的脉冲信号设定为粒子脉冲信号，并确定所述粒子脉冲信号的体积信息采集点；还包括粒子信息有效性鉴别模块，该模块用于对粒子脉冲信号的运动轨迹信息进行分析，鉴别粒子脉冲是否有效地反映对应粒子的体积，并输出体积信息有效粒子脉冲；以及体积直方图生成模块，所述体积直方图生成模块利用所有体积信息有效粒子脉冲，形成粒子体积分布直方图。粒子信息有效性鉴别模块包括脉冲穿越时间信息检测模块和脉冲综合动态判断模块，所述脉冲穿越时间信息检测模块用于检测和确定每个待测粒子从进入所述检测微孔运行到离开检测微孔所需的穿越时间，例如将穿越时间分设成第一穿越时间和第二穿越时间两个时段后，分别检测获取第一穿越时间和第二穿越时间，以及获取总穿越时间；所述脉冲综合动态判断模块用于依据预设总体粒子有效比例及所述穿越时间的分布信息设定判定条件，鉴别所述粒子脉冲反映粒子体积的有效性，获取体积信息有效粒子脉冲。

本发明所描述的装置和方法着眼于粒子穿越检测微孔时的运动轨迹，不对脉冲信号的对称性加限制，而是通过提取脉冲波形中反映粒子在微孔中运行轨迹的方法来对脉冲信息的有效性加以判断，从影响粒子信息的根本原因上来判定粒子信息是否有效，从而获得更准确的粒子体积分布信息。同时，由于本方法并未对脉冲的对称性、或时间等做直接限定，而是采用总有效粒子比例确定的方法，因而可适应仪器状态、外界环境变化、测量粒子特征等改变产生的变化，避免了现有技术可能造成大量甚至所有粒子均被检测为有效粒子，或均被检测为无效粒子的不稳定性，因此本发明方法具有很强的适应性和检测结果的稳定性。

本发明所述方法经实验及验证，证明确实可行。可将其应用于血液细胞分析仪中，能够获得更加真实的细胞体积分布直方图，为临床诊断提供准确的测量结果。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，例如对于非微孔阻抗法的脉冲信号来源采用同样的处理方法进行粒子信息有效性判断，以及利用激光对粒子进行散射光检测时，对散射信号表达粒子的某种特征进行检测时，亦可利用本发明所述方法对其信息有效性进行判断从而得到准确的粒子某特征信息分布情况。而所有这些变形或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (17)

1、一种获取体积信息有效粒子脉冲的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、采集粒子在液流作用下穿越检测微孔时的脉冲信号；

B、对所述脉冲信号进行识别，用于确定表征粒子通过所述检测微孔时段的粒子脉冲，以及获取所述粒子脉冲的体积信息采集点；

C、分析所述粒子脉冲中反映粒子穿越检测微孔的运行轨迹信息，鉴别所述粒子脉冲是否有效地反映对应粒子的体积，获取体积信息有效粒子脉冲。

2、一种获取粒子体积分布的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、采集粒子在液流作用下穿越检测微孔时的脉冲信号；

B、对所述脉冲信号进行识别，用于确定表征粒子通过所述检测微孔时段的粒子脉冲，以及获取所述粒子脉冲的体积信息采集点；

C、分析所述粒子脉冲中反映粒子穿越检测微孔的运行轨迹信息，鉴别所述粒子脉冲是否有效地反映对应粒子的体积，获取体积信息有效粒子脉冲。

D、利用所述体积信息有效粒子脉冲，获取粒子体积分布信息。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的步骤C包括如下：

C1、分析所述粒子脉冲的波形，用于确定每个待测粒子从进入所述检测微孔运行到离开检测微孔的穿越时间；

C2、根据鉴别体积信息有效粒子脉冲的判定条件对每个粒子脉冲进行有效性判断，满足所述判定条件的粒子脉冲为体积信息有效粒子脉冲；所述判定条件依据所述待测粒子穿越时间的分布信息而设置。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤C2中的所述判定条件还依据预设的总体粒子有效比例而设置。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的穿越时间包括待测粒子从进入所述检测微孔运行到所述体积信息采集点的第一穿越时间，和待测粒子从所述体积信息采集点运行至离开检测微孔的第二穿越时间。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述第一穿越时间和第二穿越时间按照以下方法获取：

C111、在粒子脉冲的波形图上，沿所述粒子脉冲体积信息采集点向前搜索到第一个等于或小于预设的穿越时间检测高度的脉冲信号所对应的第一时间点，以及沿所述粒子脉冲体积信息采集点向后搜索到第一个等于或小于所述穿越时间检测高度的脉冲信号所对应的第二时间点，该穿越时间检测高度小于所述体积信息采集点的脉冲高度；

C112、获取所述体积信息采集点对应时刻与所述第一时间点的时间差为所述第一穿越时间，所述第二时间点与所述体积信息采集点对应时刻的时间差为所述第二穿越时间。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述穿越时间检测高度等于当前粒子脉冲体积信息采集点处脉冲高度乘以预定高度系数。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤C2包括如下：

C211、将所有粒子分别按照所述第一穿越时间与粒子数目对应关系以及第二穿越时间与粒子数目对应关系进行统计，形成第一穿越时间与粒子数目对应关系，以及第二穿越时间与粒子数目对应关系；

C212、使同时满足所述第一穿越时间小于预设第一穿越时间高限且所述第二穿越时间小于预设第二穿越时间高限的粒子数目占所有粒子总数的比例近似于所述预设总体粒子有效比例；

C213、对每个粒子脉冲进行有效性判断，当粒子脉冲的第一穿越时间小于所述第一穿越时间高限且该粒子脉冲的第二穿越时间小于所述第二穿越时间高限时，则该粒子脉冲为体积信息有效粒子脉冲。

9、根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的步骤C2包括如下：

C221、将所有粒子分别按照所述第一穿越时间与粒子数目对应关系以及第二穿越时间与粒子数目对应关系进行统计，形成第一穿越时间与粒子数目对应关系，以及第二穿越时间与粒子数目对应关系；

C222、使同时满足所述第一穿越时间在预设第一穿越时间高、低限之内且所述第二穿越时间在预设第二穿越时间高、低限之内的粒子数目占所有粒子总数的比例近似于所述预设总体粒子有效比例；

C223、对每个粒子脉冲进行有效性判断，当粒子脉冲的第一穿越时间大于所述第一穿越时间低限且小于所述第一穿越时间高限，同时该粒子脉冲的第二穿越时间大于所述第二穿越时间低限且小于所述第二穿越时间高限，则该粒子脉冲为体积信息有效粒子脉冲。

10、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述穿越时间按照以下方法获取：在粒子脉冲的波形图上，沿所述粒子脉冲体积信息采集点向前搜索到第一个等于或小于预设穿越时间检测高度的脉冲信号所对应的第一时间点，以及沿所述粒子脉冲体积信息采集点向后搜索到第一个等于或小于所述穿越时间检测高度的脉冲信号所对应的第二时间点，该穿越时间检测高度小于所述体积信息采集点的脉冲高度；所述穿越时间等于所述第二时间点与所述第一时间点之间的时间差。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述的步骤C2包括如下：

C231、将所有粒子按照所述穿越时间与粒子数目对应关系进行统计，形成穿越时间与粒子数目对应关系；

C232、使满足所述穿越时间在预设穿越时间高限之内的粒子数目占所有粒子总数的比例近似于所述预设总体粒子有效比例；

C233、对每个粒子脉冲进行有效性判断，当粒子脉冲的穿越时间小于所述穿越时间高限时，则该粒子脉冲为体积信息有效粒子脉冲。

12、根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述的步骤C2包括如下：

C241、将所有粒子按照所述穿越时间与粒子数目对应关系进行统计，形成穿越时间与粒子数目对应关系；

C242、使满足所述穿越时间在大于预设穿越时间低限且小于所述穿越时间高限的粒子数目占所有粒子总数的比例近似于所述预设总体粒子有效比例；

C243、对每个粒子脉冲进行有效性判断，当粒子脉冲的所述穿越时间小于所述穿越时间高限且大于所述穿越时间低限时，则该粒子脉冲为体积信息有效粒子脉冲。

13、根据权利要求2至12任一权利要求所述的方法，其特征在于：所述粒子脉冲体积信息采集点按照以下方法确定：对所述粒子脉冲的波形图进行分析，

当所述粒子脉冲只有一个波峰时，则体积信息采集点为所述粒子脉冲的波峰位置；

当所述粒子脉冲有超过一个的波峰时，则体积信息采集点为第一个波峰与第二个波峰之间的波谷位置。

14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于：所述步骤D中所述粒子体积分布信息用粒子体积分布直方图表示。

15、一种获取体积信息有效粒子脉冲的装置，包括：一信号采集和处理模块，用于驱动待测粒子混合液通过检测微孔，产生电压信号，并对所述电压信号进行A/D转换，形成脉冲信号；一脉冲信号识别模块，用于对所述脉冲信号进行识别，将表征所述待测粒子通过检测微孔时段的脉冲信号设定为粒子脉冲信号，并确定所述粒子脉冲信号的体积信息采集点；其特征在于：

还包括粒子信息有效性鉴别模块，用于对所述例子脉冲信号的运动轨迹信息进行分析，鉴别所述粒子脉冲反映对应粒子体积的有效性，输出体积信息有效粒子脉冲。

16、一种获取粒子真实体积分布的装置，包括：一信号采集和处理模块，用于驱动待测粒子混合液通过检测微孔，产生电压信号，并对所述电压信号进行A/D转换，形成脉冲信号；一脉冲信号识别模块，用于对所述脉冲信号进行识别，将表征所述待测粒子通过检测微孔时段的脉冲信号设定为粒子脉冲信号，并确定所述粒子脉冲信号的体积信息采集点；及体积直方图生成模块；其特征在于：

还包括粒子信息有效性鉴别模块，用于对所述例子脉冲信号的运动轨迹信息进行分析，鉴别所述粒子脉冲反映对应粒子体积的有效性，输出体积信息有效粒子脉冲；所述体积直方图生成模块利用所有体积信息有效粒子脉冲，形成粒子体积分布直方图。

17、根据权利要求16所述的装置，其特征在于：所述粒子信息有效性鉴别模块包括脉冲穿越时间信息检测模块和脉冲综合动态判断模块，所述脉冲穿越时间信息检测模块用于确定每个待测粒子从进入所述检测微孔运行到离开检测微孔所需的穿越时间，所述脉冲综合动态判断模块用于依据预设总体粒子有效比例及所述穿越时间的分布信息，鉴别所述粒子脉冲反映粒子体积的有效性，获取体积信息有效粒子脉冲。

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