一种可快速测定金标试纸条图像的检测系统

1.本实用新型涉及食品安全检测技术领域，尤其是涉及一种可快速测定金标试纸条图像的检测系统。


背景技术：

2.食品安全检测问题一直是检测行业的重点研究方向，随着胶体金技术的不断发展，研发人员开始利用该项技术进行快速检测。胶体金免疫层析检测的方法率较高，并且这种方法检测快、易携带、操作简单，利用抗原和抗体相结合的方式去定性、定量地检测待测物质溶液浓度，这已经成为了目前食品，医疗等方向的主要检测技术手段。但目前利用该项技术检测的仪器多存在检测耗时长，精度不高误差较大，仪器成本高等问题，所以如何设计一款能够快速检测金标试纸条属性及浓度信息的仪器系统成为了研究的热点。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可快速测定金标试纸条图像的检测系统，能够快速进行金标试纸图像采集，以及金标试纸条上质控线和检测线的识别。
4.为实现上述目的，本实用新型采用以下内容：
5.一种可快速测定金标试纸条图像的检测系统，包括金标试纸条图像采集系统和图像处理系统：
6.所述金标试纸条图像采集系统包括光源和图像传感器，所述的光源为被测金标试纸条进行打光，并通过图像传感器对被测金标试纸条图像进行采集；
7.所述图像处理系统包括微控制器、tft触摸屏、热敏打印机、4g模块、sd卡、flash存储器、e2prom、蓝牙接口、usb串口，所述微控制器与图像传感器连接之后对采集到的图像进行处理及分析并得到结果，所述sd卡与微控制器连接之后对数据处理的结果进行存储，所述tft触摸屏与微控制器连接之后将数据处理的结果进行显示，所述热敏打印机与微控制器连接之后用于输出数据处理的结果，所述微控制器还与4g模块、flash存储器、e2prom、蓝牙接口、usb串口相连接。
8.优选的是，还包括上位机，所述上位机与微控制器之间通过usb串口相连接以实现联机工作。
9.优选的是，所述图像传感器采用cmos图像传感器对被测金标试纸条图像进行采集。
10.优选的是，所述微控制器采用以stm32f407zgt6单片机为核心的主控板，用以进行被测金标试纸条图像采集、金标试纸条上质控线和检测线识别的工作。
11.优选的是，所述蓝牙接口可外接一打印机，以实现对被测金标试纸条图像的处理结果进行打印。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.通过微控制器控制图像传感器采集被测金标试纸条图像，并对采集到的图像数据
进行处理、分析，判断金标试纸条的属性及浓度信息，之后将数据处理结果存储至sd卡中并在tft触摸屏上显示处理的结果，将处理结果通过usb串口发送至上位机或是通过4g模块输送至网络服务器，控制热敏打印机或是通过蓝牙接口外接打印机打印识别结果。
附图说明
14.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
15.图1是本实用新型一种可快速测定金标试纸条图像的检测系统的示意图；
16.图2是本实用新型一种可快速测定金标试纸条图像的检测系统工作时的流程图；
17.图3是本实用新型检测系统中对于金标试纸条图像检测线和质控线的特征值提取的流程图；
18.图中，各附图标记为：
[0019]1‑
光源，2
‑
图像传感器，3
‑
金标试纸条，4
‑
微控制器，5
‑
tft触摸屏，6
‑
热敏打印机，7
‑
4g模块，8
‑
sd卡，9
‑
flash存储器，10
‑
e2prom，11
‑
蓝牙模块，12
‑
usb接口，13
‑
上位机。
具体实施方式
[0020]
为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例对本实用新型做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。
[0021]
如图1所示，本实用新型实施例提供一种可快速测定金标试纸条图像的检测系统，包括金标试纸条图像采集系统和图像处理系统，其中：
[0022]
金标试纸条图像采集系统包括光源1和图像传感器2，光源1是由恒流电源驱动的多个led组成的光源，光源1主要为被测金标试纸条3进行打光，并通过图像传感器2对被测金标试纸条图像进行采集；
[0023]
图像处理系统包括微控制器4、tft触摸屏5、热敏打印机6、4g模块7、sd卡8、flash存储器9、e2prom10、蓝牙接口11、usb串口12，微控制器4与图像传感器2连接之后对采集到的图像进行处理及分析并得到结果，sd卡8与微控制器4连接之后对数据处理的结果进行存储，tft触摸屏5与微控制器4连接之后将数据处理的结果进行显示，热敏打印机6与微控制器4连接之后用于输出数据处理的结果，微控制器4还与4g模块7、flash存储器9、e2prom10、蓝牙接口11、usb串口12相连接。
[0024]
上述所述的检测系统可独立工作，也可通过上位机控制金标试纸条图像检测系统进行测量并设置具体参数。上位机主要是用于实现人机界面操作，其具有质控线和检测线位置定位、测量数据的接收和存储、系统参数设置、打印结果报表等功能，上位机13与微控制器4之间通过usb串口12相连接以实现联机工作。
[0025]
在一种优选的实施方式中，图像传感器2采用cmos图像传感器对被测金标试纸条图像进行采集；微控制器4采用以stm32f407zgt6单片机为核心的主控板，用以进行被测金标试纸条图像采集、金标试纸条上质控线和检测线识别的工作。
[0026]
除了可直接通过热敏打印机输出被测金标试纸条图像的处理结果外，还可通过蓝牙接口外接一打印机，同样能够实现对被测金标试纸条图像的处理结果进行打印。
[0027]
需要说明的是，tft触摸屏5可用来显示金标试纸条采集图像、图像数据处理，也能
便于操作人员进行系统设置和数据检索；flash存储器9内部存储有例如字库文件、检测样品的样品编号、检测样品名称、检测项目、检测方法（比色法/消线法）、t/c值、检测结果、检测人员、检测样品时间等数据；e2prom10内部存储有数据检索方式、通信口设置、检测项目、检测样品、样品编号、检测方法等系统参数；蓝牙模块（蓝牙通信系统）的设计，既可以使检测系统独立应用，又可以与pc机组合使用，蓝牙通信接口方便与外界蓝牙打印机进行通信。
[0028]
通过微控制器控制图像传感器采集被测金标试纸条图像，并对采集到的图像数据进行处理、分析，判断金标试纸条的属性及浓度信息，之后将数据处理结果存储至sd卡中并在tft触摸屏上显示处理的结果，将处理结果通过usb串口发送至上位机或是通过4g模块输送至网络服务器，控制热敏打印机或是通过蓝牙接口外接打印机打印识别结果。
[0029]
如图2所示，为本实用新型实施例提供的一种可快速测定金标试纸条图像的检测系统工作时的流程图。具体的，系统启动之后，初始化各模块，配置相应寄存器；当初始化完成后，系统进入自检界面进行系统自检，自检的项目有sd卡自检、外部flash自检、rtc时钟功能自检、fatfs文件系统自检、lcd屏幕自检、摄像头自检等。若自检存在错误，则tft触摸屏会出现提示错误对话框，提示相应模块出现错误，然后重新进入自检；当系统通过自检后，进入主界面开始进行正常工作，然后根据用户的的选择启动“开始检测”或“系统设置”功能模块。
[0030]
如图3所示，为本实用新型检测系统中对于金标试纸条图像检测线和质控线的特征值提取的流程图。具体的，在进行金标试纸图像特征的提取之前首先要定位金标试纸条的质控线和检测线，而定位质控线和检测线的方法分为手动定位和自动定位两种方式。手动定位是在系统菜单界面中的仪器调试界面通过手动调整质控线框和检测线框定位的位置进行定位；自动定位是通过上位机控制下位机拍照，上位机把采集到的图像输入到训练好的分类器中对采集到的图像进行自动定位质控线和检测线；当金标试纸条的质控线与检测线定位完成后，对质控线和检测线建立云模型，并求出云模型特征向量夹角，最终代入拟合曲线求出待测物质溶液的浓度。
[0031]
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。