移液控制方法及装置与流程

1.本发明涉及自动化生产技术领域，具体而言，涉及一种移液控制方法及装置。


背景技术：

2.当前，对于液体定容技术是基于液体密度计算体积，此类解决方案导致定容精度差，并需要额外测量溶液密度，在自动化生产场景下的大量多种溶液定容操作中采用密度定容会耗时多、精度差，并要用测量仪器接触液体，也会间接导致样本溶液污染。
3.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种移液控制方法及装置，以至少解决相关技术中对溶液进行定容处理的方式均采用接触式操作，容易对溶液产生污染的技术问题。
5.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种移液控制方法，包括：在确定移液设备执行移液操作后，触发图像采集设备对目标容器执行图像采集操作，得到所述目标容器的第一图像，其中，所述目标容器为所述移液设备的液体移送对象；对所述第一图像进行图像识别，得到第一图像识别结果；基于所述第一图像识别结果确定所述目标容器内目标溶液的高度值；基于所述高度值与目标高度值之间的高度差值，控制所述移液设备继续对所述目标容器执行移液操作，直到所述目标容器内所述目标溶液的液面高度与所述目标高度值相同。
6.可选的，在所述移液设备执行移液操作之前，该移液控制方法还包括：对所述移液设备和图像采集设备进行初始化。
7.可选的，对所述移液设备和图像采集设备进行初始化，包括：获取所述目标容器的第一特征信息和所述目标溶液的第二特征信息；基于所述第一特征信息选择校验容器，并基于所述第二特征信息选择校验溶液，其中，所述校验容器和所述校验溶液用于对所述移液设备以及所述图像采集设备进行初始化；获取所述校验容器和所述校验溶液执行移液操作时所述移液设备的第一设备参数；利用所述图像采集设备采集执行移液操作后所述校验容器的第二图像，并基于所述第二图像的第二图像识别结果确定所述图像采集设备的第二设备参数；利用所述第一设备参数对所述移液设备进行初始化，同时利用所述第二设备参数对所述图像采集设备进行初始化。
8.可选的，该移液控制方法还包括：获取所述校验容器内所述校验溶液的高度值达到所述目标高度值时，所述第二图像识别结果中的第二像素数量。
9.可选的，基于所述第一图像识别结果确定所述目标容器内目标溶液的高度值，包括：获取所述第一图像识别结果中的第一像素数量；基于所述第一像素数量与所述第二像素数量的像素数量差值确定所述目标溶液的高度值。
10.可选的，基于所述高度值与目标高度值之间的高度差值，控制所述移液设备继续对所述目标容器执行移液操作，包括：基于所述高度差值确定所述移液设备需要向所述目
标容器移送所述目标溶液的剩余数量；控制所述移液设备取所述剩余数量的目标溶液，并移送至所述目标容器。
11.根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种移液控制装置，包括：第一获取单元，用于在确定移液设备执行移液操作后，触发图像采集设备对目标容器执行图像采集操作，得到所述目标容器的第一图像，其中，所述目标容器为所述移液设备的液体移送对象；图像识别单元，用于对所述第一图像进行图像识别，得到第一图像识别结果；确定单元，用于基于所述第一图像识别结果确定所述目标容器内目标溶液的高度值；控制单元，用于基于所述高度值与目标高度值之间的高度差值，控制所述移液设备继续对所述目标容器执行移液操作，直到所述目标容器内所述目标溶液的液面高度与所述目标高度值相同。
12.可选地，该移液控制装置还包括：初始化单元，用于在所述移液设备执行移液操作之前，对所述移液设备和图像采集设备进行初始化。
13.可选地，所述初始化单元，包括：第一获取模块，用于获取所述目标容器的第一特征信息和所述目标溶液的第二特征信息；选择模块，用于基于所述第一特征信息选择校验容器，并基于所述第二特征信息选择校验溶液，其中，所述校验容器和所述校验溶液用于对所述移液设备以及所述图像采集设备进行初始化；第二获取模块，用于获取所述校验容器和所述校验溶液执行移液操作时所述移液设备的第一设备参数；处理模块，用于利用所述图像采集设备采集执行移液操作后所述校验容器的第二图像，并基于所述第二图像的第二图像识别结果确定所述图像采集设备的第二设备参数；初始化模块，用于利用所述第一设备参数对所述移液设备进行初始化，同时利用所述第二设备参数对所述图像采集设备进行初始化。
14.可选地，该移液控制装置还包括：第三获取模块，用于获取所述校验容器内所述校验溶液的高度值达到所述目标高度值时，所述第二图像识别结果中的第二像素数量。
15.可选地，所述确定单元，包括：第四获取模块，用于获取所述第一图像识别结果中的第一像素数量；第一确定模块，用于基于所述第一像素数量与所述第二像素数量的像素数量差值确定所述目标溶液的高度值。
16.可选地，所述控制单元，包括：第二确定模块，用于基于所述高度差值确定所述移液设备需要向所述目标容器移送所述目标溶液的剩余数量；控制模块，用于控制所述移液设备取所述剩余数量的目标溶液，并移送至所述目标容器。
17.根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述中任一项所述的移液控制方法。
18.根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行计算机程序，其中，所述计算机程序运行时执行上述中任一项所述的移液控制方法。
19.在本发明实施例中，在确定移液设备执行移液操作后，触发图像采集设备对目标容器执行图像采集操作，得到目标容器的第一图像，其中，目标容器为移液设备的液体移送对象；对第一图像进行图像识别，得到第一图像识别结果；基于第一图像识别结果确定目标容器内目标溶液的高度值；基于高度值与目标高度值之间的高度差值，控制移液设备继续对目标容器执行移液操作，直到目标容器内目标溶液的液面高度与目标高度值相同。通过本发明实施例提供的移液控制方法，实现了通过利用图像识别技术识别图像采集设备采集
的目标容器的图像，以对目标容器进行非接触式液面识别的目的，达到了提高定容移液的可靠性的技术效果，进而解决了相关技术中对溶液进行定容处理的方式均采用接触式操作，容易对溶液产生污染的技术问题。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1是根据本发明实施例的移液控制方法的流程图；图2是根据本发明实施例的移液控制装置的示意图。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
22.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
23.实施例1根据本发明实施例，提供了一种移液控制方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
24.图1是根据本发明实施例的移液控制方法的流程图，如图1所示，该移液控制方法包括如下步骤：步骤s102，在确定移液设备执行移液操作后，触发图像采集设备对目标容器执行图像采集操作，得到目标容器的第一图像，其中，目标容器为移液设备的液体移送对象。
25.可选的，上述移液设备可以为移液枪。上述图像采集 设备可以包括但不限于：工业相机。其中，在本发明实施例中，优选为工业相机。
26.需要说明的是，在本发明实施例中，对目标容器的类型做不具体限定，可以包括但不限于：试管。
27.步骤s104，对第一图像进行图像识别，得到第一图像识别结果。
28.在本发明实施例中，可以利用图像识别算法对第一图像进行识别，以得到目标容器的像素信息，进而可以通过像素信息的目标容器内目标溶液的液面高度。
29.步骤s106，基于第一图像识别结果确定目标容器内目标溶液的高度值。
30.步骤s108，基于高度值与目标高度值之间的高度差值，控制移液设备继续对目标容器执行移液操作，直到目标容器内目标溶液的液面高度与目标高度值相同。
31.由上可知，在本发明实施例中，可以在确定移液设备执行移液操作后，触发图像采集设备对目标容器执行图像采集操作，得到目标容器的第一图像，其中，目标容器为移液设备的液体移送对象；对第一图像进行图像识别，得到第一图像识别结果；基于第一图像识别结果确定目标容器内目标溶液的高度值；基于高度值与目标高度值之间的高度差值，控制移液设备继续对目标容器执行移液操作，直到目标容器内目标溶液的液面高度与目标高度值相同，实现了通过利用图像识别技术识别图像采集设备采集的目标容器的图像，以对目标容器进行非接触式液面识别的目的，达到了提高定容移液的可靠性的技术效果。
32.因此，通过本发明实施例提供的移液控制方法，解决了相关技术中对溶液进行定容处理的方式均采用接触式操作，容易对溶液产生污染的技术问题。
33.作为一种可选的实施例，在移液设备执行移液操作之前，该移液控制方法还可以包括：对移液设备和图像采集设备进行初始化。
34.在该实施例，通过对移液设备以及图像采集设备进行初始化，从而可以对目标溶液进行比较精准的定容移液。
35.具体地，对移液设备和图像采集设备进行初始化，包括：获取目标容器的第一特征信息和目标溶液的第二特征信息；基于第一特征信息选择校验容器，并基于第二特征信息选择校验溶液，其中，校验容器和校验溶液用于对移液设备以及图像采集设备进行初始化；获取校验容器和校验溶液执行移液操作时移液设备的第一设备参数；利用图像采集设备采集执行移液操作后校验容器的第二图像，并基于第二图像的第二图像识别结果确定图像采集设备的第二设备参数；利用第一设备参数对移液设备进行初始化，同时利用第二设备参数对图像采集设备进行初始化。
36.例如，首先，工业相机（图像采集设备）可发送测高信号至工作站的移液机械臂（移液设备），移液机械臂在接收到测高信号后会向与目标容器相同的容器注入标准测高液滴，并发送撤稿移液结束信号；工业相机在接收到测高移液接收信号时，会返回容器编号，计算标准液滴像素高度后，发送剩余移液量信号至移液机器臂，在移液机械臂接收到后，执行移液操作，从而实现对移液设备以及图像采集设备进行初始化。
37.在该实施例中，在执行移液之前，可以利用与目标容器相同的容器，以及与目标溶液相同的溶液执行一遍移液流程，以得到移液设备以及图像采集设备在当前的设备参数下的采集的图像所携带的像素与液面之间的对应关系，从而可以后续执行移液操作时的参考数据，提高定容移液的精准度。
38.在上述初始化过程中会采集得到校验容器的图像，可以对该图像进行图像识别，以得到校验容器内校验溶液达到目标高度值时，图像中的像素数量，从而可以得到目标高度值与像素数量之间的关系。因此，该移液控制方法还包括：获取校验容器内校验溶液的高度值达到目标高度值时，第二图像识别结果中的第二像素数量。
39.作为一种可选的实施例，基于第一图像识别结果确定目标容器内目标溶液的高度值，包括：获取第一图像识别结果中的第一像素数量；基于第一像素数量与第二像素数量的像素数量差值确定目标溶液的高度值。
40.在该实施例中，可以将上述目标高度值对应的第二像素数量作为参考因素，以得到目标容器内目标溶液的液面高度与目标高度值之间的差值，从而可以指导移液操作。
41.作为一种可选的实施例，基于高度值与目标高度值之间的高度差值，控制移液设备继续对目标容器执行移液操作，包括：基于高度差值确定移液设备需要向目标容器移送目标溶液的剩余数量；控制移液设备取剩余数量的目标溶液，并移送至目标容器。
42.由上可知，在本发明实施例中，可以由工业相机与工作站的移液机械臂一起协作，实现对溶液的非接触式溶液。其中，在移液工作站流程中可实现插入msl c语言脚本命令，通过外部串口信号控制机械臂流程的启动和暂停或者延时，协同机械臂送入试管架的节拍，并允许工业相机的动作延迟以及数据处理预留时间间隙。另外，在本发明实施例中可动态改写外部file参数和相机交换计量变量或者状态数据。
43.具体地，可控制移液量的参数，距离液面高度的参数结合相机计算测高移液像素高度，动态计算剩余移液量，这里主要是通过获取移液工作站的液面感知参数完成。移液枪头分液速度调节配合相机图像处理，像素计算，视觉识别等动作造成的可能延迟。当控制关闭某一个移液枪头，其他的枪头不受影响，从而可以应对多个容器完成定容时间点不一致的情况。需要说明的是，在本发明实施例中，使用msl c语言中的sendnetmessage函数通过com端口向远程计算机发送信息，并可使用msl通过串口远程发送信息，在c语言脚本程序中进行com通信，主要处理返回移液量，和多次移液的情况。掌握通过var: calculate变量动态计算分液量(每次分液量都不同)，变量动态计算功能，在流程设计中如何设置计算变量，通过外部传导运行时赋值。工业相机通过无协议方式发送客制化的串口命令，移液工作站可以监听制定串口com通信，制定客制化命令内容，系统保持端口监听状态。确认工业相机可以通过串口通信收到移液工作站的信息，能够收到使用内置函数的信息。
44.在本发明实施例中，工业相机可完成测试信号和刻度到达信号的识别，工作站移液机械臂可控制滴液微升量值、容器编号、枪号高度、容器截面积以及通信端口号的设置。在应用中，工业相机会发送测高信号（包括容器编号）给移液机械臂，当移液机械臂在收到相机开始信号后，会注入标准测高液滴，接着发送测高移液结束信号到工业相机；工业相机接着会计算标准液滴像素高度，并在得到标准液滴像素高度后，发送剩余移液量信号，此刻，移液设备以及图像采集设备的初始化完成。接下来，会执行移液任务，在移液任务中，当移液设备发送单次移液结束信号后，工业相机会进行图像采集；当移液设备发送移液全部完成信号后，工业相机在进行图像采集并识别后，若满足要求后，发送停止移液信号。
45.需要说明的是，在本发明实施例中，定容软件算法使用msl c语言，该语言是语言的一个变种，增强了对于多线程指令执行效率，工业相机通过计算机串口通信传递视觉拍照信号，算法对于该信号进行体积数值转化，并将此运算结果传递给移液工作站的动态变量并触发移液操作完成视觉定容流程。
46.因此，通过本发明实施例提供的移液控制方法，通过串口通信技术连接并整合视觉设备和移液设备，从而可进行通信传递和转化信号，解决了在智能生产和精密生化实验场景中，对透明容器中已有随机体积的溶液进行无接触体积测量，并对溶液体积定容至指定刻度线位置。在该方法中移液工作站发送拍摄信号给相机，相机识别容器内的液面与目标刻度线的距离，并回传移液工作站，工作站利用算法解析像素与液体体积的关系并指挥移液工作站对容器移液，提升了整体定容速度和精度，并避免因测量或移液工具接触溶液
而造成的样本濡染和工具腐蚀。
47.实施例2根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种移液控制装置，图2是根据本发明实施例的移液控制装置的示意图，如图2所示，该移液控制装置可以包括：第一获取单元21、图像识别单元23、确定单元25以及控制单元27。下面对该移液控制装置进行说明。
48.第一获取单元21，用于在确定移液设备执行移液操作后，触发图像采集设备对目标容器执行图像采集操作，得到目标容器的第一图像，其中，目标容器为移液设备的液体移送对象。
49.图像识别单元23，用于对第一图像进行图像识别，得到第一图像识别结果。
50.确定单元25，用于基于第一图像识别结果确定目标容器内目标溶液的高度值。
51.控制单元27，用于基于高度值与目标高度值之间的高度差值，控制移液设备继续对目标容器执行移液操作，直到目标容器内目标溶液的液面高度与目标高度值相同。
52.此处需要说明的是，上述第一获取单元21、图像识别单元23、确定单元25以及控制单元27对应于实施例1中的步骤s102至s108，上述模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。
53.由上可知，在本发明实施例中，首先利用第一获取单元21在确定移液设备执行移液操作后，触发图像采集设备对目标容器执行图像采集操作，得到目标容器的第一图像，其中，目标容器为移液设备的液体移送对象；然后利用图像识别单元23对第一图像进行图像识别，得到第一图像识别结果；接着利用确定单元25基于第一图像识别结果确定目标容器内目标溶液的高度值；再利用控制单元27基于高度值与目标高度值之间的高度差值，控制移液设备继续对目标容器执行移液操作，直到目标容器内目标溶液的液面高度与目标高度值相同。通过本发明实施例提供的移液控制装置，实现了通过利用图像识别技术识别图像采集设备采集的目标容器的图像，以对目标容器进行非接触式液面识别的目的，达到了提高定容移液的可靠性的技术效果，解决了相关技术中对溶液进行定容处理的方式均采用接触式操作，容易对溶液产生污染的技术问题。
54.可选地，该移液控制装置还包括：初始化单元，用于在移液设备执行移液操作之前，对移液设备和图像采集设备进行初始化。
55.可选地，初始化单元，包括：第一获取模块，用于获取目标容器的第一特征信息和目标溶液的第二特征信息；选择模块，用于基于第一特征信息选择校验容器，并基于第二特征信息选择校验溶液，其中，校验容器和校验溶液用于对移液设备以及图像采集设备进行初始化；第二获取模块，用于获取校验容器和校验溶液执行移液操作时移液设备的第一设备参数；处理模块，用于利用图像采集设备采集执行移液操作后校验容器的第二图像，并基于第二图像的第二图像识别结果确定图像采集设备的第二设备参数；初始化模块，用于利用第一设备参数对移液设备进行初始化，同时利用第二设备参数对图像采集设备进行初始化。
56.可选地，该移液控制装置还包括：第三获取模块，用于获取校验容器内校验溶液的高度值达到目标高度值时，第二图像识别结果中的第二像素数量。
57.可选地，确定单元，包括：第四获取模块，用于获取第一图像识别结果中的第一像
素数量；第一确定模块，用于基于第一像素数量与第二像素数量的像素数量差值确定目标溶液的高度值。
58.可选地，控制单元，包括：第二确定模块，用于基于高度差值确定移液设备需要向目标容器移送目标溶液的剩余数量；控制模块，用于控制移液设备取剩余数量的目标溶液，并移送至目标容器。
59.实施例3根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在计算机程序被处理器运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述中任一项的移液控制方法。
60.实施例4根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行计算机程序，其中，计算机程序运行时执行上述中任一项的移液控制方法。
61.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
62.在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
63.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
64.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
65.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
66.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器（rom，read
‑
only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
67.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。