CN103245782B - 胶体金法在线检测仪 - Google Patents

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刘明
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Abstract

本发明涉及一种胶体金法在线检测仪，属于免疫层析检测技术领域。所述检测仪包括：光学镜头、聚焦变焦驱动电路、快门及光圈驱动电路、光电转换器、模拟信号处理器、A/D转换器、数字信号处理器、通信模块和CPU，其中CPU用于对图像数据进行处理，将图像数据分成二维码图像和胶体金测试图像，并将二维码图像数据通过通信模块传输到远程服务器，以使二维码图像与服务器中存储的二维码图像数据进行比对，以判断胶体金测试板是否是合格的测试板；并对胶体金测试图像进行处理以判断测试结果的阴阳性。本发明提供的胶体金法在线检测仪判读简单、准确，且检测结果能够传输并能远程存储。

Description

胶体金法在线检测仪
技术领域
本发明涉及一种胶体金法在线检测仪，尤其涉及一种判读简单、准确，且检测结果能够传输并能远程存储的免疫层析胶体金法在线检测仪，属于免疫层析检测技术领域。
背景技术
免疫层析检测技术的飞跃发展，尤其是金标技术的不断完善和改进，其试剂品种也日趋丰富，目前已多达数百种，产品的应用范围包括病毒抗原、抗体检测；激素检测；微生物检测；肿瘤标志物检测；药物残留检测；毒品检测等，免疫层析检测技术发展十分迅速，这种检测方法的最大特点是单人份、简单和快速。
但是，目前的免疫层析试板检测结果主要依靠肉眼来判定结果，而人类肉眼的灰度、色度极限分辨率有限，低于一定分辨率的图像，人类视力就无法分辨。当被检样品的浓度很低时，几乎接近临界值时，测试呈色区域色带或色块的颜色显色十分浅，人眼很难判别出层析试板上是否有显色出现，这时很容易造成误判，再有，每一次检测后原始显色结果都无法保留存档，所以实用性受到了很大的限制。
目前也有一些定量检测装置出现，但是由于光接受传感器本身的灵敏度有限，再加上元器件的噪音原因，当被检测样品的浓度很低时，几乎接近临界值时，测试呈色区域色带或色块的颜色显色十分浅，这类仪器也是无法分辨出是否有颜色，容易出现错误的判定结果。
无论直接用肉眼判别免疫层析试板检测结果，还是借助光电传感器做成的装置来判别检测结果，都存在对灰度、色度的分辨率有限的问题，且容易因检测者的个体差异或装置的灵敏度，得出错误的判定结论。
综上所述，现有技术存在的缺点是：通过人工肉眼或光电传感器做成的装置对免疫层析试板检测结果进行判别，判别的准确性和稳定性差，不能进行定量分析，且无法保存原始的图像资料。
发明内容
为克服现在技术中存在的缺点，本发明的发明目的是提供一种胶体金法在线检测仪，利用本发明提供的胶体金法在线检测仪判读简单、准确，且能识别测试板的真伪。
为实现所述发明目的，本发明提供一种一种胶体金法在线检测仪，其包括：光学镜头，其用于将胶体金测试板反射的光聚焦到光电转换器上；聚焦变焦驱动电路，其根据CPU的指令对光学镜头进行调焦；快门及光圈驱动电路，其根据CPU的指令对光学镜头进行调光及快门操作；光电转换器，其用于将胶体金测试板反射的光转换成模拟电图像信号；模拟信号处理器，其用于将模拟电图像信号进行放大；A/D转换器，其用于将放大的模拟电图像信号转换成数字图像信号；数字信号处理器，其用于将数字图像信号进行编码、压缩以形成JPEG格式的图像数据；通信模块，其用于通过网络与远程的服务器进行连接，所述远程的服存储了指定商标的二维码图像数据；CPU，其用于对图像数据进行处理，将图像数据分成二维码图像和胶体金测试图像，并将二维码图像数据通过通信模传输到远程服务器，以使二维码图像与服务器中存储的二维码图像数据进行比对，以判断胶体金测试板是否是合格的测试板；并对胶体金测试图像进行处理以判断测试结果的阴阳性。
优选地，胶体金法在线检测仪还包括照明控制电路，所述照明控制电路根据CPU的指令控制照明灯的工作状态。
优选地，胶体金法在线检测仪还包括显示器、触摸屏和接口电路，所述触摸屏用于用户输入指令；所述接口电路用于连接打印机，所述打印机用于根据CPU的指令打印测试图像和测试结论；所述显示器用于显示测试图像和测试结论，
优选地，胶体金法在线检测仪还包括本地存储器，所述本地存储器用于存储操作***、应用程序和数据。
与现有技术相比，本发明提供的胶体金法在线检测仪能够识别测试板的真伪，且判读简单、准确，还能进行存储。
说明书附图
图1是本发明提供的胶体金在线测试仪的框图；
图2是本发明提供的胶体金在线测试仪的工作过程流程图；
图3是本发明提供的试纸灰度级图像示意图；
图4是本发明提供像素灰度值数组的曲线图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的工作原理。
图1是本发明提供的胶体金在线测试仪的框图。如图1所示，所胶体金法在线检测仪包括：光学镜头，其用于将胶体金测试板反射的光聚焦到光电转换器上；聚焦变焦驱动电路，其根据CPU的指令对光学镜头进行调焦；快门及光圈驱动电路，其根据CPU的指令对光学镜头进行调光及快门操作；光电转换器，其用于将胶体金测试板反射的光转换成模拟电图像信号；模拟信号处理器，其用于将模拟电图像信号进行放大；A/D转换器，其用于将放大的模拟电图像信号转换成数字图像信号；数字信号处理器，其用于将数字图像信号进行编码、压缩以形成JPEG格式的图像数据；通信模块，其用于通过网络与远程的服务器进行连接，所述远程的服存储了指定商标的二维码图像原始数据；CPU，其用于对图像数据进行处理，将图像数据分成二维码图像和胶体金测试图像，使二维码图像与存储器中存储的二维码图像原始数据进行比对，以判断胶体金测试板是否是合格的测试板；并对胶体金测试图像进行处理以判断测试结果的阴阳性。
胶体金法在线检测仪还包括照明控制电路、接口电路、触摸屏、显示器(LCD)和本地存储器，所述照明控制电路根据CPU的指令控制照明灯的工作状态。所述触摸屏用于用户输入指令；所述显示器用于显示测试图像和测试结论；所述接口电路用于连接键盘、打印机和外接显示器，所述打印机用于根据CPU的指令打印测试图像和测试结论。所述本发存储器用于在本地存储应用程序、操作******和测试图像和测试结论。
图2是本发明提供的胶体金在线测试仪的工作过程流程图。如图2所示，本发明提供的胶体金在线测试仪的工作过程包括如下步骤：
步骤1：通过定位模块获取胶体金法在线测试仪的地理位置数据，通过身份识模块获取被测对象的身份信息，所述地理位置数据和被测对象的身份信息可以保存到本地以在本地建立被测对象的健康档案，也可以通信适配器传送到服务器，服务器接收数据，而后建立被测对象的健康档案并保存到健康档案服务器；
步骤2：通过图像采集装置获取胶体金测试板的图像数据，对图像数据进行处理分成二维码区域图像数据和试纸测试区域图像数据；
步骤3：判断是否有二维码图像，如果有，则将二维码图像数据通过通信适配器传输到远程的服务器，远程的服务器接收到二维码图像数据后，使接收到的二维码图像数据与所存储的授权的指定商标的二维码图像数据进行比对，如果所接收的二维码图像数据与所存储的二维码图像数据之一相符，则判定为测试板为授权测试板，服务器给胶体金在线测试仪发送一个所述测试板为授权的信息，则执行步骤4；如果没有相符的原始二维码图像数据，则服务器给胶体金在线测试仪发送一个所述测试板为非授权的信息，而后执行步骤8，LCD显示测试板为非授权测试板的字样；如果没有二维码图像，则执行步骤8，LCD显示测试板无二维码的字样；
步骤4；判断是否存在试纸图像区域，如果有，则进行步骤5，如果没有，则执行步骤6，并显示无测试的字样；
步骤5：选择试纸图像区域，将试纸图像灰度化，计算测试线和检测线的位置，判断测试结果的阴/阳性；
步骤6：将测试结果保存到本地，也可以通通过通信适配器传输到服务器，服务器接收加密的数据进行解密，而后保存到被测对象的健康档案服务器；
步骤7：在本地用LCD显示，用打印机打印测试图像和测试结果。
步骤8：结束。
其中，步骤5的具体方法包括如下步骤：
第5.1步：将检测试纸图像待识别区域转化成灰度级图像并保存，所述灰度级图像由n行和m列像素组成，其中，n和m均为非零自然数，如图3所示；
第5.2步：依次计算灰度级图像中第i行中的m个像素的灰度值之和yi，(i，yi)作为一个灰度值数组，其中i＝1，2，…，n；
第5.3步：将n个灰度值数组分为两份，其中一份为数组A，另一份为数组B；当n为偶数时，所述数组A由第个灰度值数组组成，数组B由第个灰度值数组组成；
当n为奇数时，所述数组A由第个灰度值数组组成，数组B由第个灰度值数组组成；或者所述数组A由第个灰度值数组组成，数组B由第个灰度值数组组成。
第5.4步：在数组A中以yi为变量，以i为自变量，拟合函数yA(i)，求出yA(i)中的极值点若为最大值点，则i＝Amax为控制线，如图4所示；
第5.5步：在数组B中以yi为变量，以i为自变量，拟合函数yB(i)，求出yB(i)中的极值点，若为最大值点且(|Bmax-Amax)-L|≤Δδ，则i＝Bmax为测试线，其中，L为试纸测试线与控制线之间的固定距离，Δδ为误差，如图4所示；
第5.6步：根据的大小判断测试结果为阴性或阳性。实际检查值属阴性或阳性，取决于具体试剂。有些试剂，高于标定值的为阳性；有些试剂相反。
以上结合附图详细说明了本发明，但是说明书仅是用于解释权利要求书的。但本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种胶体金法在线检测仪，其包括：
光学镜头，其用于将胶体金测试板反射的光聚焦到光电转换器上；
聚焦变焦驱动电路，其根据CPU的指令对光学镜头进行调焦；
快门及光圈驱动电路，其根据CPU的指令对光学镜头进行调光及快门操作；
光电转换器，其用于将胶体金测试板反射的光转换成模拟电图像信号；
模拟信号处理器，其用于将模拟电图像信号进行放大；
A/D转换器，其用于将放大的模拟电图像信号转换成数字图像信号；
数字信号处理器，其用于将数字图像信号进行编码、压缩以形成JPEG格式的图像数据；
通信模块，其用于通过网络与远程的服务器进行连接，所述远程的服存储了指定商标的二维码图像数据，以及
CPU，其包括图像数据处理单元、传输单元和阴阳性判断单元，图像数据处理单元用于对图像数据进行处理，将图像数据分成二维码图像和胶体金测试图像，传输单元将二维码图像数据通过通信模块传输到远程服务器；阴阳性判断单元对胶体金测试图像进行处理以判断测试结果的阴阳性，胶体金测试图像转化成灰度级图像，所述灰度级图像由                                                行和 列像素组成，其中，和均为非零自然数，灰度级图像中第行中的个像素的灰度值之和为，作为一个灰度值数组，其中，将 个灰度值数组分为两份，远程服务器包括比对单元和测试板判断单元，比对单元用于使二维码图像与服务器中存储的二维码图像数据进行比对，测试板判断单元用于判断胶体金测试板是否是合格的测试板。
2.根据权利要求1所述的胶体金法在线检测仪，其还包括照明控制电路，所述照明控制电路根据CPU的指令控制照明灯的工作状态。
3.根据权利要求2所述的胶体金法在线检测仪，其还包括显示器、触摸屏和接口电路，所述触摸屏用于用户输入指令；所述接口电路用于连接打印机，所述打印机用于根据CPU的指令打印测试图像和测试结论；所述显示器用于显示测试图像和测试结论，
4.根据权利要求3所述的胶体金法在线检测仪，其还包括本地存储器，所述本地存储器用于存储操作***、应用程序和数据。
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