基于光学的试剂卡识别检测系统及方法与流程

1.本发明涉及医疗器械及体外诊断试剂技术领域，具体地，涉及一种基于光学的试剂卡识别检测系统及方法。


背景技术：

2.现有体外诊断试剂多应用于医院内部，由经过培训的专业人士进行检测，但医院常人满为患，看病的单次用时较久，且可能造成院内交叉感染。开发家用病原体检测仪可使非专业人士也能在家中自行检测，从而节约去医院排队的时间、减少院内交叉感染的可能性。
3.在医疗器械及体外诊断试剂领域，最初的快速检测方法的试剂卡是肉眼判读的，不需要防伪或识别功能。自2010年左右起，市面上出现了与试剂卡配套的读数仪，采用仪器读取试剂卡的检测结果，也就有了可对试剂卡进行识别的设备基础。
4.要开发家用病原体检测仪，产品的安全性必须被确保。否则用户会购买到非本公司生产的试剂条、导致结果错误并出现危险后果；在现有技术中，对试剂卡的识别方法多为在卡壳上印刷二维码、一维码或嵌入芯片等，这需要读数仪内部的硬件配合，且成本较高。
5.公开号为cn106056156a的发明专利，公开了一种试剂卡识别检测系统及方法，其包括：图像获取模块，其用于获取包含至少一试剂卡及对应卡槽的图像；存储模块，其用于预存与二维码对应的试剂卡信息，试剂卡信息包括检测区中c线和t线相对于试剂卡的参考标记位置信息；图像识别模块，其用于识别试剂卡图像及获取参考标记在试剂卡图像中参考位置信息并识别试剂卡图像上的二维码以获取对应试剂卡信息；计算模块，其用于根据参考标记的参考位置信息及试剂卡的c线及t线相对于参考标记的位置信息计算试剂卡图像中c线及t线的位置；及检测模块，其用于根据计算的c线和t线位置获取相应图像后进行检测。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于光学的试剂卡识别检测系统及方法。
7.根据本发明提供的一种基于光学的试剂卡识别检测系统及方法，所述方案如下：
8.第一方面，提供了一种基于光学的试剂卡识别检测系统，所述系统包括：试剂卡和读取仪；
9.其中，所述试剂卡包括荧光检测区域和识别区域；
10.所述读取仪包括荧光检测模块和识别模块；所述荧光检测模块负责读取插入的试剂卡的荧光检测区域，所述识别模块负责读取插入的试剂卡的识别区域；
11.所述荧光检测区域有第一油墨，所述荧光检测区域接收荧光检测模块发出的光线，呈现荧光状态。
12.优选的，所述第一油墨在紫外光10-400nm或红外光750nm-1mm下被激发呈现荧光
状态。
13.优选的，所述荧光检测模块包括：光学单元、信号采集单元及计算单元；
14.其中，光学单元：发射出紫外光10-400nm或红外光750nm-1mm；
15.信号采集单元：获取荧光检测区域被激发后的荧光信号；
16.计算单元：接收到荧光信号后进行判读。
17.优选的，所述识别区域内还印刷有第二油墨，所述第一油墨与所述第二油墨混合，或者所述第一油墨覆盖于第二油墨上方。
18.优选的，所述第一油墨包括荧光油墨，所述第二油墨包括普通有色油墨。
19.优选的，所述第一油墨在荧光检测区域被印刷呈预设的识别图案。
20.优选的，所述试剂卡包括卡壳上盖、卡壳下盖、卡套及试纸条；所述荧光检测区域和识别区域均位于所述卡壳上盖或卡壳下盖。
21.第二方面，提供了一种基于光学的试剂卡识别检测方法，所述方法包括：
22.步骤s1：将试剂卡插入配套读取仪；
23.步骤s2：所述读取仪的荧光检测模块对试剂卡进行检测并判定，若判定通过则进行下一步骤，若判定不通过则中止操作；
24.步骤s3：待样液与试剂卡充分反应；
25.步骤s4：所述读取仪的识别模块对试剂卡进行检测并输出结果，检测结束。
26.优选的，所述步骤s2包括：
27.步骤s2.1：光学单元发射激发光，照射到试剂卡上的对应区域；
28.步骤s2.2：所述信号接收单元采集对应区域的识别信号，并传输至计算单元中；
29.步骤s2.3：计算单元对识别信号进行光电转换，若识别信号为荧光信号，则将荧光信号转换为电信号，若所述电信号为预设的电信号，则进入下一步骤；
30.若所述电信号不是预设的电信号，则检测结束；
31.若识别信号不为荧光信号，则不进行光电转换，检测结束。
32.优选的，所述光学单元发射的激发光仅与所述第一油墨产生荧光反应，所述第一油墨印刷的识别图案不同产生不同的荧光信号；
33.所述预设的电信号，由第一油墨印刷的特定的识别图案进行光电转换后产生。
34.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
35.1、设计较精简、体积小；现有技术中的一维码、二维码和芯片的扫描模块体积都较大，本发明通过对配套读数仪的较小改动，节约了时间及研发成本，且便于握持及收纳的因素，读数仪的设计较精简、体积小；
36.2、大量节省成本，本发明以家用为目标进行研发的，在家庭检测中，不同于医院的检验科，所得的检测结果无需上报，因此信息记录并不是必须的要求。无色荧光油墨成本大幅降低，在读数仪内部增加识别模块成本也更低，通过去除非必须功能，达成了降低成本的效果，
37.3、本发明只有配套的含有第一油墨的试剂卡才能在特定波长下产生荧光反应，印刷时的特有的识别图案不同产生不同的荧光信号，保证了试剂卡数据读取的零失误，确保家用产品的安全性，且对于家庭检测而言，有效降低单次检测的成本，提高了体外诊断技术在非专业人群中的普及性；
38.4、具有一定隐蔽性，无论是在试剂卡卡壳上印刷一维码还是二维码，或者是镶嵌芯片，都是显而易见可以发现的，本发明采用的无色荧光油墨，在日常环境的可见光照射下是无色的，在特定波长的光照射下才显色，将无色荧光油墨印刷在有色的识别图案上，或将无色荧光油墨与有色油墨混合后印刷，可以达到最大的隐蔽性，让人难以发现该油墨的存在，使得其他厂商难以发现或仿制，更好地达成防伪效果，保护非专业人群安全地使用合格的试剂卡。
附图说明
39.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
40.图1为本发明整体流程示意图。
具体实施方式
41.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
42.实施例1：
43.本发明实施例提供了一种基于光学的试剂卡识别检测系统，参照图1所示，该系统包括试剂卡和读取仪；其中，试剂卡包括荧光检测区域(约4mm*4mm)和识别区域；读取仪包括荧光检测模块和识别模块；荧光检测模块负责读取插入的试剂卡的荧光检测区域，识别模块负责读取插入的试剂卡的识别区域。试剂卡由卡壳上盖、卡壳下盖、卡套及试纸条组成；荧光检测区域和识别区域均位于卡壳上盖或卡壳下盖。
44.荧光检测区域有第一油墨，荧光检测区域接收荧光检测模块发出的光线，呈现荧光状态。该荧光检测区域内将以第一油墨即特殊荧光油墨印刷呈预设的识别图案，该识别图案在可见光下无明显颜色，经特定波长的光(紫外线、红外线等)照射后发射荧光。不同的识别图案能够产生不同的与之相对应的荧光，使得不同的试剂卡具有唯一性，本实施例中第一油墨在紫外光10-400nm或红外光750nm-1mm下被激发呈现荧光状态，特定波长的光使得读取仪与试剂卡相互配套使用。
45.识别区域内还印刷有第二油墨，第一油墨与第二油墨混合，或者第一油墨覆盖于第二油墨上方。第一油墨包括荧光油墨，其中，荧光油墨可选取无色荧光油墨、有色荧光油墨、变色荧光油墨等，均能达到同样的效果，本实施例中选用无色荧光油墨。第二油墨包括普通有色油墨(具体印刷方法可为喷涂、移印、丝网印刷等)。将无色荧光油墨印刷在有色的识别图案上，或将无色荧光油墨与普通有色油墨混合后印刷，可以达到最大的隐蔽性，让人难以发现该油墨的存在，使得其他厂商难以发现或仿制，更好地达成防伪效果，保护非专业人群安全地使用合格的试剂卡。
46.本发明以家用为目标进行研发，在家庭检测中，不同于医院的检验科，所得的检测结果无需上报，因此信息记录并不是必须的要求。现有技术中一维码、二维码和芯片可以包含批次及项目等信息，对医院的检验科而言非常方便，而一维码、二维码和芯片的扫描模块
体积都较大，如果要用于家用，则不便于握持及收纳的因素，读数仪的设计不够精简，且体积大。读取仪可以通过去除非必须功能，降低一定的成本；本发明中在读取仪中设置的荧光检测模块包括：光学单元、信号采集单元及计算单元；其中，光学单元：发射出紫外光10-400nm或红外光750nm-1mm；信号采集单元：获取荧光检测区域被激发后的荧光信号；计算单元：接收到荧光信号后进行判读。
47.本发明还提供了一种基于光学的试剂卡识别检测方法，该方法的执行步骤包括：
48.步骤s1：将试剂卡插入配套读取仪；
49.步骤s2：所述读取仪的荧光检测模块对试剂卡进行检测并判定，若判定通过则进行下一步骤，若判定不通过则中止操作；
50.该步骤s2中具体包括：
51.步骤s2.1：光学单元发射激发光，照射到试剂卡上的对应区域；
52.步骤s2.2：信号接收单元采集对应区域的识别信号，并传输至计算单元中；
53.步骤s2.3：计算单元对识别信号进行光电转换，若识别信号为荧光信号，则将荧光信号转换为电信号，若电信号为预设的电信号，则进入下一步骤；若电信号不是预设的电信号，则检测结束；若识别信号不为荧光信号，则不进行光电转换，检测结束。
54.其中，光学单元发射的激发光仅与第一油墨产生荧光反应；预设的电信号，由第一油墨印刷的识别图案进行光电转换后产生。
55.步骤s3：待样液与试剂卡充分反应；
56.步骤s4：读取仪的识别模块对试剂卡进行检测并输出结果，检测结束。
57.家用的检测在使用过程中难以做到像医院中各流程都有专业人士进行操作，在使用过程中可能会将普通试剂卡或不同配套的试剂卡插入读取仪中进行读取的情形，而只有配套的含有第一油墨的试剂卡才能在特定波长下产生荧光反应，且先由荧光检测模块对荧光检测区域进行检测，没有响应荧光反应，就不会继续读取识别区域，避免了使用不匹配的普通试剂卡的插入读取的现象，降低误判。
58.实施例2：
59.在实施例1的基础上，根据不同种类的试剂卡，在无色荧光油墨印刷处设定不同的特有识别图案，光学单元发射的激发光仅与第一油墨产生荧光反应，使得第一油墨印刷的识别图案不同产生不同的荧光信号；此时的预设的电信号，由第一油墨印刷的特定的识别图案进行光电转换后产生。能够保证读取仪在检测过程中，使用配套的带有第一油墨的试剂卡完全避开数据的错读，因为印刷时的识别图案不同产生不同的荧光信号，就会使得只会对同种类试剂卡进行读取，保证了试剂卡数据读取的零失误，确保家用产品的安全性。
60.本发明实施例提供了一种基于光学的试剂卡识别检测系统及方法，参考印刷行业的技术，使用丝印方法，将无色荧光油墨印刷于试剂卡的卡壳上，并在配套家用读数仪内部增加了一个小体积的识别模块，在避免对读数仪进行较大改动的同时，达成了防伪识别的效果，并且降低了家用病原体检测的成本，提高体外诊断技术在普通人群中的普及性。
61.家用病原体检测仪，产品的安全性必须被确保，否则用户会购买到非本公司生产的试剂条、导致结果错误并出现危险后果，本发明在试剂卡上设置特殊的识别区域，在用户将试剂卡插入读数仪的时候，对试剂卡进行检测，在通过识别后才可以继续进行测试，以保证非专业人士购买试剂卡的安全性。
62.本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
63.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。