CN112285189B - 一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法 - Google Patents

一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法 Download PDF

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Abstract

本发明的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，电泳仪连接并控制摄像装置和电泳槽，摄像装置实时拍摄电泳槽的电泳进程并将视频发送给电泳仪，电泳仪将视频实时发送给远程控制端，远程控制端对视频图像逐帧进行单帧捕获后进行分析对比，当某个单帧图像中的电泳槽的电泳进程达到远程控制端设定的电泳图像结束标准线时，远程控制端发送控制信号给电泳仪并控制电泳仪停止输出，电泳槽停止电泳。可以通过远程控制端进行远程电泳图像结束标准线设定、监测电泳进程并进行远程控制，可以方便的对电泳过程进行监测和调节，节约了操作人员人工监测的时间。

Description

一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法
技术领域
本发明属于电泳仪技术领域，具体来说是一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法。
背景技术
目前全球厂家生产的电泳仪的使用，通常都是在仪器现场设置电压、电流和定时(预估的电泳结束时间)来进行的。由于电泳仪的定时功能是实验者根据实验经验预估的电泳实验的结束时间，经常因为电泳实验中的不确定性，造成实验样品的电泳距离不够或过大。因此，实验者需要反复多次到电泳仪现场观测实验样品的电泳情况，来判断是否要终止电泳，带来了实验者极大的不方便。
经过检索，中国发明专利：一种便携式电泳和拍照设备及其使用方法(申请号为201710441204.2，申请日为2017.06.13)，该申请案涉及一种便携式电泳和拍照设备及其使用方法，包括用不透光材料制作的密封箱体，所述箱体一侧壁设置有推拉门，箱体内设置有观察台，观察台上设置有电泳槽，电泳槽内设置有紫外灯和电极柱，电泳槽外侧的观察台上还设置有与电源相连接的电极棒，箱体顶部设置有带紫外滤色玻璃的观察口，箱体顶部还设置有带广角功能和多层增透膜的光学镜头，箱体内顶部设置有对准观察台的圆盘形LED灯，箱体内侧壁上设置有照向观察台的紫外灯，箱体内光学镜头上还设置有消除紫外线及杂光的UV镜。但是该申请案的不足之处在于难以实时远程对电泳进程进行监测和控制。
此外，中国发明专利：特定波段可见光电泳仪(申请号为201810104781.7，申请日为2018.06.05)，该申请案包括透射特定波段可见光的主座体和电泳槽，电泳槽承座于主座体顶端平面设置的切胶台上；电泳槽由槽体和槽盖组成，槽盖上设有观察窗口，槽体内盛放有便于凝胶电泳的液体耗材；槽体内设有便于待测凝胶放置的定位架；槽盖上设有对槽盖盖体进行加热来用于避免观察窗口模糊的透明加热膜，透明加热膜贴合于槽盖的上表面；主座体一侧还安装有通过支架连接有位于电泳槽上槽盖的观察窗口正上方对实验过程进行远程实时监控的网络摄像头，主座体透射的特定波段可见光穿透切胶台以及电泳槽的槽体底部和液体耗材透射在待测凝胶上，并激发凝胶中核酸染料呈现特殊的颜色。该申请案虽然可以通过网络摄像头进行远程监控，但是难以准确识别和进行远程控制。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于解决现有的电泳仪难以准确识别和进行远程控制的问题。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，电泳仪连接并控制摄像装置和电泳槽，摄像装置实时拍摄电泳槽的电泳进程并将视频发送给电泳仪，电泳仪将视频实时发送给远程控制端，远程控制端对视频图像逐帧进行单帧捕获后进行分析对比，当某个单帧图像中的电泳槽的电泳进程达到远程控制端设定的电泳图像结束标准线时，远程控制端发送控制信号给电泳仪并控制电泳仪停止输出，电泳槽停止电泳。
优选的，所述摄像装置实时拍摄电泳槽具体为摄像装置实时拍摄电泳槽的电泳胶图，所述摄像装置取景框内的电泳胶图的面积占据整个取景框拍摄画面面积的80％～90％。
优选的，单台电泳仪所述摄像装置设有若干个，当其中一个拍摄的视频中某个单帧图像中的电泳槽的电泳进程达到电泳图像的设定标准时，远程控制端发送控制信号给电泳仪并控制电泳仪停止输出，电泳槽停止电泳。
优选的，所述单帧图像中的电泳槽的电泳进程达到电泳图像设定标准中，所述设定标准为电泳胶图上的标准线，所述标准线通过远程控制端进行设置，所述电泳进程达到电泳图像设定标准为电泳胶图中的电泳指示剂到达标准线。
优选的，所述当某个单帧图像中的电泳槽的电泳进程达到电泳图像设定标准时，远程控制端发送提示信号给操作人员，操作人员确认电泳进程达到电泳图像设定标准后，远程控制端发送控制信号给电泳仪并控制电泳仪停止输出，电泳槽停止电泳。
优选的，所述电泳仪包括依次电连接的接口模块、控制模块、处理模块和显示模块，所述处理模块电连接有数据传输模块，数据传输模块无线连接有云端存储模块与远程控制模块；所述接口模块为接口用于电连接摄像装置和电泳槽，所述接口模块获取摄像装置实时拍摄的视频并输送给控制模块，控制模块将视频数据进行转化并输送给处理模块，处理模块对视频数据进行预处理后输送给数据传输模块，数据传输模块通过无线传输输送给云端存储模块，云端存储模块与远程控制模块无线连接并实时传输数据，远程控制模块用于对云端存储模块发送的视频数据进行对比分析并发送控制指令，远程控制模块为远程控制端。
优选的，所述控制模块将视频数据进行转化为视频信号数据并输送给处理模块，所述处理模块对视频信号进行降噪后发送给数据传输模块。
优选的，所述数据传输模块将处理后的视频数据发送给云端存储模块，云端存储模块进行存储并发送给远程控制模块，同时云端存储模块对视频逐帧进行单帧捕获后进行分析对比，当某个单帧图像中的电泳槽的电泳进程达到电泳图像设定标准时，远程控制模块发送控制信号给云端存储模块，云端存储模块将控制信号发送给处理模块，处理模块通过控制模块控制接口模块中与电泳仪连接的端口，使得电泳仪停止输出，电泳槽停止电泳。
优选的，所述显示模块为电泳仪的显示屏，所述电泳仪还包括控制面板，所述显示屏用于显示电泳仪的工作状态，所述控制面板用于控制电泳仪，所述控制模块为控制芯片，控制芯片与控制面板电连接。
优选的，所述摄像装置上设有工作状态指示灯，当摄像装置进行拍摄时，工作状态指示灯亮起。
优选的，所述处理模块还电连接有存储模块，所述存储模块为电泳仪的存储器，存储模块用于存储电泳仪的工作日志。
优选的，所述电泳仪包括槽体、电极放置槽和上盖，所述上盖用于扣合密封槽体和电极放置槽，所述电极放置槽内设有电极与接口模块电连接。
优选的，所述槽体设有电泳胶层。
优选的，还包括设定提醒时间，远程控制端在设定好的提醒时间提醒操作人员查看视频并确认是否停止电泳。
优选的，当未到提醒时间时，当某个单帧图像中的电泳槽的电泳进程达到设定标准时，远程控制端发送提示信号给操作人员，操作人员确认电泳进程达到电泳图像设定标准后，远程控制端发送控制信号给电泳仪并控制电泳仪停止输出，电泳槽停止电泳。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，电泳仪连接并控制摄像装置和电泳槽，摄像装置实时拍摄电泳槽的电泳进程并将视频发送给电泳仪，电泳仪将视频实时发送给远程控制端，远程控制端对视频图像逐帧进行单帧捕获后进行分析对比，当某个单帧图像中的电泳槽的电泳进程达到远程控制端设定的电泳图像结束标准线时，远程控制端发送控制信号给电泳仪并控制电泳仪停止输出，电泳槽停止电泳。可以通过远程控制端进行远程监测电泳进程并进行远程控制，可以方便的对电泳过程进行监测和调节，节约了操作人员人工监测的时间。
附图说明
图1为本发明的方法的功能模块结构图；
图2为本发明的装置的结构示意图一；
图3为本发明的装置的结构示意图二。
示意图中的标号说明：
10、电泳仪；11、控制面板；12、显示屏；20、电泳槽；21、槽体；22、电极放置槽；23、上盖；24、电极；30、摄像装置；100、接口模块；200、控制模块；300、处理模块；400、显示模块；500、存储模块；600、数据传输模块；700、云端存储模块；800、远程控制模块。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
参照附图1-附图3，本实施例的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，电泳仪10连接并控制摄像装置30和电泳槽20，摄像装置30实时拍摄电泳槽20的电泳进程并将视频发送给电泳仪10，电泳仪10将视频实时发送给远程控制端，远程控制端对视频图像逐帧进行单帧捕获后进行分析对比，当某个单帧图像中的电泳槽20的电泳进程达到电泳图像设定标准时，远程控制端发送控制信号给电泳仪10并控制电泳仪停止输出，电泳槽20停止电泳。可以通过远程控制端进行远程监测电泳进程并进行远程控制，可以方便的对电泳过程进行监测和调节，节约了操作人员人工监测的时间。
本实施例的摄像装置30实时拍摄电泳槽20具体为摄像装置30实时拍摄电泳槽20的电泳胶图，所述摄像装置30取景框内的电泳胶图的面积占据整个取景框拍摄画面面积的80％～90％。
本实施例单台电泳仪的摄像装置30设有若干个，当其中一个拍摄的视频中某个单帧图像中的电泳槽20的电泳进程达到电泳图像设定标准时，远程控制端发送控制信号给电泳仪10并控制电泳仪停止输出，电泳槽20停止电泳。
本实施例的单帧图像中的电泳槽20的电泳进程达到电泳图像设定标准中，所述设定标准为电泳胶图上的标准线，所述标准线通过远程控制端进行设置，所述电泳进程达到设定标准为电泳胶图中的电泳指示剂到达标准线或者靠近标准线时。
当某个单帧图像中的电泳槽20的电泳进程达到电泳图像设定标准时，所述电泳图像设定标准可以为完成电泳标准或者接近完成电泳标准，接近完成电泳标准高度为完成电泳标准高度的80-90％。
远程控制端发送提示信号给操作人员，操作人员确认电泳进程达到设定标准后，远程控制端发送控制信号给电泳仪10并控制电泳仪停止输出，电泳槽20停止电泳。
本实施例的电泳仪10包括依次电连接的接口模块100、控制模块200、处理模块300和显示模块400，所述处理模块300电连接有数据传输模块600，数据传输模块600无线连接有云端存储模块700与远程控制模块800；所述接口模块100为接口用于电连接摄像装置30和电泳槽20，所述接口模块100获取摄像装置30实时拍摄的视频并输送给控制模块200，控制模块200将视频数据进行转化并输送给处理模块300，处理模块300对视频数据进行预处理后输送给数据传输模块600，数据传输模块600通过无线传输输送给云端存储模块700，云端存储模块700与远程控制模块800无线连接并实时传输数据，远程控制模块800用于对云端存储模块700发送的视频数据进行对比分析并发送控制指令，远程控制模块800为远程控制端。
本实施例的控制模块200将视频数据进行转化为视频信号数据并输送给处理模块300，所述处理模块300对视频信号进行降噪后发送给数据传输模块600。
本实施例的数据传输模块600将处理后的视频数据发送给云端存储模块700，云端存储模块700进行存储并发送给远程控制模块800，同时云端存储模块700对视频逐帧进行单帧捕获后进行分析对比，当某个单帧图像中的电泳槽20的电泳进程达到电泳图像设定标准时，远程控制模块800发送控制信号云端存储模块700，云端存储模块700将控制信号发送给处理模块300，处理模块300通过控制模块200控制接口模块100中与电泳仪10连接的端口，使得电泳仪停止输出，电泳槽20停止电泳。
本实施例的显示模块400为电泳仪10的显示屏12，所述电泳仪10还包括控制面板11，所述显示屏12用于显示电泳仪10的工作状态，所述控制面板11用于控制电泳仪10，所述控制模块200为控制芯片，控制芯片与控制面板11电连接。
本实施例的摄像装置30上设有工作状态指示灯，当摄像装置30进行拍摄时，工作状态指示灯亮起。
本实施例的处理模块300还电连接有存储模块500，所述存储模块500为电泳仪10的存储器，存储模块500用于存储电泳仪10的工作日志。
本实施例的电泳仪10包括槽体21、电极放置槽22和上盖23，所述上盖23用于扣合密封槽体21和电极放置槽22，所述电极放置槽22内设有电极24与接口模块100电连接。
本实施例的槽体21设有电泳胶层。
还包括设定提醒时间，远程控制端在设定好的提醒时间提醒操作人员查看视频并确认是否停止电泳，设定提醒时间小于电泳理论完成时间且大于电泳理论完成时间的85％。
当未到提醒时间时，当某个单帧图像中的电泳槽20的电泳进程达到设定标准时，远程控制端发送提示信号给操作人员，操作人员确认电泳进程达到设定标准后，远程控制端发送控制信号给电泳仪10并控制电泳仪停止输出，电泳槽20停止电泳。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：电泳仪(10)连接并控制摄像装置(30)和电泳槽(20)，摄像装置(30)实时拍摄电泳槽(20)的电泳进程并将视频发送给电泳仪(10)，电泳仪(10)将视频实时发送给远程控制端，远程控制端对视频图像逐帧进行单帧捕获后进行分析对比，当某个单帧图像中的电泳槽(20)的电泳进程达到远程控制端设定的电泳图像结束标准线时，远程控制端发送控制信号给电泳仪(10)并控制电泳仪停止输出，电泳槽(20)停止电泳，所述电泳仪(10)包括依次电连接的接口模块(100)、控制模块(200)、处理模块(300)和显示模块(400)，所述处理模块(300)电连接有数据传输模块(600)，数据传输模块(600)无线连接有云端存储模块(700)与远程控制模块(800)；所述接口模块(100)为接口用于电连接摄像装置(30)和电泳槽(20)，所述接口模块(100)获取摄像装置(30)实时拍摄的视频并输送给控制模块(200)，控制模块(200)将视频数据进行转化并输送给处理模块(300)，处理模块(300)对视频数据进行预处理后输送给数据传输模块(600)，数据传输模块(600)通过无线传输输送给云端存储模块(700)，云端存储模块(700)与远程控制模块(800)无线连接并实时传输数据，远程控制模块(800)用于对云端存储模块(700)发送的视频数据进行对比分析并发送控制指令，远程控制模块(800)为远程控制端。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：所述摄像装置(30)实时拍摄电泳槽(20)具体为摄像装置(30)实时拍摄电泳槽(20)内的电泳胶图，所述摄像装置(30)取景框内的电泳胶图的面积占据整个取景框拍摄画面面积的80％～90％。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：单台电泳仪所述摄像装置(30)设有若干个，当其中一个拍摄的视频中某个单帧图像中的电泳槽(20)的电泳进程达到电泳图像设定标准时，远程控制端发送控制信号给电泳仪(10)并控制电泳仪停止输出，电泳槽(20)停止电泳。
4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：所述单帧图像中的电泳槽(20)的电泳进程达到电泳图像设定标准中，所述设定标准为电泳胶图上的标准线，所述标准线通过远程控制端进行设置，所述电泳进程达到设定标准为电泳胶图中的电泳指示剂到达标准线。
5.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：所述当某个单帧图像中的电泳槽(20)的电泳进程达到电泳图像设定标准时，远程控制端发送提示信号给操作人员，操作人员确认电泳进程达到设定标准后，远程控制端发送控制信号给电泳仪(10)并控制电泳仪停止输出，电泳槽(20)停止电泳。
6.根据权利要求5所述的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：所述控制模块(200)将视频数据进行转化为视频信号数据并输送给处理模块(300)，所述处理模块(300)对视频信号进行降噪后发送给数据传输模块(600)。
7.根据权利要求6所述的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：所述数据传输模块(600)将处理后的视频数据发送给云端存储模块(700)，云端存储模块(700)进行存储并发送给远程控制模块(800)，同时云端存储模块(700)对视频逐帧进行单帧捕获后进行分析对比，当某个单帧图像中的电泳槽(20)的电泳进程达到设定标准时，远程控制模块(800)发送控制信号云端存储模块(700)，云端存储模块(700)将控制信号发送给处理模块(300)，处理模块(300)通过控制模块(200)控制接口模块(100)中与电泳仪(10)连接的端口，使得电泳仪停止输出，电泳槽(20)停止电泳。
8.根据权利要求7所述的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：所述显示模块(400)为电泳仪(10)的显示屏(12)，所述电泳仪(10)还包括控制面板(11)，所述显示屏(12)用于显示电泳仪(10)的工作状态，所述控制面板(11)用于控制电泳仪(10)，所述控制模块(200)为控制芯片，控制芯片与控制面板(11)电连接。
9.根据权利要求7所述的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：所述摄像装置(30)上设有工作状态指示灯，当摄像装置(30)进行拍摄时，工作状态指示灯亮起。
10.根据权利要求7所述的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：所述处理模块(300)还电连接有存储模块(500)，所述存储模块(500)为电泳仪(10)的存储器，存储模块(500)用于存储电泳仪(10)的工作日志。
11.根据权利要求7所述的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：所述电泳仪(10)包括槽体(21)、电极放置槽(22)和上盖(23)，所述上盖(23)用于扣合密封槽体(21)和电极放置槽(22)，所述电极放置槽(22)内设有电极(24)与接口模块(100)电连接。
12.根据权利要求11所述的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：所述槽体(21)中设有电泳胶层。
13.根据权利要求5所述的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：还包括设定提醒时间，远程控制端在设定好的提醒时间提醒操作人员查看视频并确认是否停止电泳。
14.根据权利要求13所述的一种基于图像识别的远程控制电泳仪的方法，其特征在于：当未到提醒时间时，当某个单帧图像中的电泳槽(20)的电泳进程达到电泳图像设定标准时，远程控制端发送提示信号给操作人员，操作人员确认电泳进程达到电泳图像设定标准后，远程控制端发送控制信号给电泳仪(10)并控制电泳仪停止输出，电泳槽(20)停止电泳。
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