一种全自动血细胞计数仪及其计数控制方法_3

文档序号:9545662阅读:来源:国知局
胞大小不一的问题。大大提高系统了对图像的自适 应能力。
[0126] (3)可以更准确的帮助区分重叠细胞。
[0127] (4)引入了连通区域面积计算反馈验证算法,避免了实际情况中可能出现的多细 胞重叠但形状因子却不发生改变的情况。
[0128] 对于重叠的细胞其形状因子发生很大变化,对于形状因子小于0. 85的连通区域, 可以判定为连通区域中的细胞发生了不同程度的重叠现象。此时通过判定重叠细胞的面积 与标准细胞面积的比值来估计重叠程度。对于比值在1至1. 5之间可以认为它们发生了两 个的重叠,对于比值在1. 5值2. 5之间的可以认为它们发生了 3个细胞的重叠,以此类推。 通过这样区别对待独立与重叠细胞的方法,多次扫描图像中的闭连通区域,可以很好的统 计出图像中的血细胞个数。
[0129] 在又一实施例中,本发明提供了一种全自动血细胞计数仪,包括:血细胞识别装 置、同步控制装置和自动送样装置。
[0130] 所述血细胞识别装置,分别与所述输入装置和同步控制装置相连,用于识别血液 样品中的血细胞;
[0131] 所述同步控制装置,分别与所述自动送样装置和血细胞识别装置相连,用于控制 所述自动送样装置和血细胞识别装置同步;
[0132] 所述自动送样装置,分别与所述自动控制装置和所述血细胞识别装置相连,用于 运送血细胞样品;
[0133] 所述血细胞识别装置,采用的识别方法如下:
[0134] (1)读入细胞图像,转化图像到HIS空间;
[0135] (2)直方图均衡化;
[0136] (3)图像平滑、分割、边缘修正;
[0137] (4)特征提取;
[0138] (5)识别细胞。
[0139] 所述同步控制装置采用模糊PID控制,所述模糊PID控制的模糊规则表为:
[0140] Akp的模糊规则表:
[0142] Ak1的模糊规则表:
[0143]
[0144] Akd的模糊规则表:
[0146] 所述同步控制装置采用模糊PID控制,所述模糊PID控制的模糊控制量查询表 为:
[0147] Akp的模糊控制量查询表:
[0149] Δ Ic1的模糊控制量查询表:
[0151] Δ kd的模糊控制量查询表:
[0153] 所述自动送样装置包括:底座、上下升降轨道、纵深推进轨道和带试管架的启动 手臂;
[0154] 所述底座为防静电电木板;
[0155] 带试管架的触动手臂由硬质坚固材料制成。
[0156] 在另一实施例中,本发明还提供了一种全自动血细胞计数仪的同步方法,包括:
[0157] 自动送样步骤;
[0158] 同步控制步骤;
[0159] 血细胞识别步骤。
[0160] 所述血细胞识别步骤,用于识别血液样品中的血细胞;
[0161] 所述同步控制步骤,用于控制所述自动送样装置和血细胞识别装置同步;
[0162] 所述自动送样步骤,用于运送血细胞样品;
[0163] 所述血细胞识别步骤,采用的识别方法如下:
[0164] (1)读入细胞图像,转化图像到HIS空间;
[0165] (2)直方图均衡化;
[0166] (3)图像平滑、分割、边缘修正;
[0167] (4)特征提取;
[0168] (5)识别细胞。
[0169] 所述同步控制装步骤用模糊PID控制,所述模糊PID控制的模糊规则表为:
[0170] Akp的模糊规则表:
[0172] Ak1的模糊规则表:
[0174] Akd的模糊规则表:
[0175]
[0176] 所述同步控制步骤采用模糊PID控制,所述模糊PID控制的模糊控制量查询表 为:
[0177] Δ kp的模糊控制量查询表:
[0179] Δ Ii1的模糊控制量查询表:
[0181] Δ kd的模糊控制量查询表:
[0183] 所述全自动血细胞计数仪的同步方法,使用前述任一项所述的全自动血细胞计数 进行血细胞计数;
[0184] 使用时,血样试管置于送样器试管支架中,按开始键,送样器按设计推进和升降距 离同步升降、推进,到达指定位置,手臂触动检测启动键,吸样,15秒后,送样器自动归位,准 备下一样本检测。
[0185] 本发明的一种同步控制装置:
[0186] 本法明采用永磁同步电机,其同步控制装置采用PID控制。PID控制策略是应用在 许多工业领域一种控制方法,它结合了三个基本控制要素,即对过去、现在和未来的控制, 图1对常规PID控制原理进行了准确的描述。
[0187] 控制系统的组成主体为控制器和控制对象。PID控制器基于线性组合控制原理,将 给定值r(t)和输出值y(t)相比较,得到一个控制偏差,最终再将偏差的比例、积分和微分 进行线性组合,得到控制系统所需要的调节量,实现对被控对象的控制,因此称为PID控制 器。控制算法如下所示:
[0189] 其中,e(t) = r(t) y (t)
[0190] Kp--比例系数
[0191] Ki 积分时间常数
[0192] 在本实施例的实际应用中,控制系统是不连续的,所以传统的PID控制是不能直 接使用的,它需要将控制过程离散化处理,得到不連续的数字量,这种控制形式即数字PID 控制。随着计算机控制技术的发展,该种控制器的能力已得到大幅度提高,特别是在运算能 力和实现速度上,均可实现良好性能的数字PID控制。在进行数字PID控制之前,本事实力 将控制系统进行高散化运算,步骤如下:
[0193] u (t) =u (kT)
[0194] e (t) = e (kT)
[0195]
[
[0197] 公式2中T为采样周期,K是抽样数,为了确保足够的精度,采样周期T必须足够 短,以便将一系列kT的采样时刻点进行近似区间积分,相邻采样点之间的增量来代替差 分。
[0198] 将公式2代入公式1即可得出经过离散处理之后的数字PID表达式:
[0202] 其中:
[0203] u (k)--第k次米样的计算机輸出值;
[0204] e(k_l)--第k_l次米样得到的偏差;
[0205] Ki--积分系数,
[0206] Kd--微分系数,
[0207] 由于执行机制对计算机的输出值u(k)进行直接控制,即u(k)的值与目标位置之 间一对应。因此,公式2与公式3为位置式PID处理模式。根掘方程公式2或公式3可以 看出,u(k)的每个输出都与过去状态相关联,故计算时要将之前所有的e(k)的进行叠加, 计算量非常大。此外,由于输出值u(k)对应于受控对象的现场输出,一旦监控器呈现异常, u(k)将受影响致使控被控对象出现明显波动。在某些情况下,这种现象可能造成重大事故。 因此,本发明又提供了一种增量式PID控制算法。
[0208] 增量式PID控制算法得到的输出是增量△ u (k),当将被控对象的增量为控制参数 时,适合采用增量式PID控制方法。根据递推原理:
[0210] 公式4与公式5作差即获得增量形式的PID表达形式
[0212] 其中,e(k) =e(k) e(k 1)。
[0213] 根据公式6表达,控制量Au (k)为此次被控对象需要的增量,通过计算机计算输 出所得。在本实施例中,控制量输出采用的表达式为u(k) =u(k_l) + Au(k)。
[0214] 在算法上对原来的位置式PID进行改进,得到的优势是非常明显的:因为输出的 是被控量的增量,故減少了误动作带来的负面影响。必要时也可以通过逻辑判断的方法来 消除影响。改进后的控制方式在控制模式切换的时候冲击很小,可以实现无就动切换。一 旦电脑发生误动作,增量式的控制方式可以对控制系统的信息进行保存,保证系统的抗干 扰能力,且在算法上不需要积累,实现容易。控制增量Au(k)的值取决于上一次信息的采 样,因此,采取部分加权的形式进行相关操作会提高系统的控制特性。
[0215] 为了保证整体能够拥有良好运行效果,需恰当选择响应比例系数、积分系数与微 分系数,因为这些参数决定了控制系统的多项性能,其具体的影响表现如下所示:
[0216] 1)比例系数Kp影响被控对象的响应速度和控制精度。Kp值增大,控制系统反应速 度就会变快,控制精度提高,但也容易产生超调现象,致使系统出现不稳定。当k p太小,控 制整体的调节准确性就会偏小,造成系统响应过程变长,进一
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