一种荧光分析仪、分析系统及试管识别方法与流程

一种荧光分析仪、分析系统及试管识别方法
【技术领域】
1.本发明涉及医疗设备领域，具体涉及一种荧光分析仪，还具体涉及一种分析系统及试管识别方法。


背景技术：

2.荧光分析仪在医疗技术领域中，荧光分析仪进行免疫检测，荧光免疫检测技术具有专一性强、灵敏度高、实用性好的优点，因此它被用于测量含量很低的生物活性化合物，例如蛋白质(酶、接受体、抗体)、激素(甾族化合物、甲状腺激素、酞激素)、药物及微生物。
3.在现有的荧光分析仪器常采用手动的方式对样本进行上样，需要操作人员配置试管种类和样本种类，然而由于医院中使用的试管种类繁多，操作人员手动配置效率低，还会因为操作人员进行误操作，而导致配置操作失误，引发检测流程出错、分析数据出错等问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种荧光分析仪，包括：
5.试管识别系统，其内置通信模组；
6.主系统，其通过通信模组将试管识别系统与主系统通信连接设置，以及功能系统，其用以与主系统电性连接设置；
7.其中，试管识别系统还包括控制模组及相机模组，相机模组用以采集导入该荧光分析仪内试管的图片；
8.控制模组与相机模组电性连接，控制模组内配置有识别试管的算法，相机模组采集的图片通过该算法计算进而识别出试管的信息；
9.功能系统包括若干用于检测分析试管内样本的检测模组，根据试管识别系统识别的试管，经由主系统控制功能系统内部分的检测模组检测试管内的样本。
10.优选地，控制模组内配置有扫码算法，试管上贴附有条码。
11.优选地，试管包括管体及试管帽，其中，不同类型的试管配置不同颜色的试管帽。
12.本发明还提供一种分析系统，包括如上述的荧光分析仪以及信息系统，信息系统内置有病患的信息，主系统与信息系统通信连接设置；
13.试管识别系统识别试管上条码的信息以将识别的信息与信息系统内相对应的病患的信息相适配。
14.本发明还提供一种试管识别方法，适用于如上述的荧光分析仪，其步骤如下：
15.相机模组采集的试管原始图片并传输至控制模组；
16.控制模组对采集的原始图片预处理以转换成二次图像；
17.控制模组的算法对图片计算并识别出试管信息；
18.控制模组通过通信模组将试管的信息发送至主系统；
19.主系统控制功能系统对识别的试管进行处理；
20.其中，控制模组的算法包括依次执行的条码识别算法、试管种类识别算法、试管内样本的前处理检测算法及输出分析结果算法；试管类型识别算法通过计算试管帽的颜色以识别试管的类型。
21.优选地，控制模组对采集的图片预处理包括：二值化取反处理，原始图片通过二值化取反转换成二次图像。
22.优选地，在执行条码识别算法时，通过二次图像识别条码并根据条码定位试管，在定位试管后根据二次图像上定位试管的位置在原始图片上裁切对应模块。
23.优选地，对原始图片上裁切出的模块进行hsv建模确定试管帽的颜色与位置，之后定位管体的底部，通过试管帽位置与底部的相对位置计算出试管长度以分析试管的毫升数。
24.优选地，管体的底部的定位包括根据试管帽与条码位置的预判或底部的弧形定位或底部颜色判定。
25.优选地，试管内样本的前处理检测算法包括对试管内样本存在气泡、凝块的判断算法；控制模组内存储有样本的正常模板，通过对原始图片上裁切出的模块进行二值化阈值转换，转换后的数据与正常模板进行比对。
26.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
27.本发明提供的一种荧光分析仪、分析系统及试管识别方法，通过图像识别技术自动获取试管信息，根据试管信息实现全自动上样流程，提高仪器上样效率，同时，降低上样出错率；另一方面，通过图像识别技术，检测样本，根据检测情况对样本进行前处理，保证取样和反应的精确度，从而保证检测结果的准确性。
28.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
【附图说明】
29.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：
30.图1为本发明在一具体实施例中荧光分析仪的简图；
31.图2为本发明在一具体实施例中荧光分析仪的流程示意图；
32.图3为本发明在一具体实施例中分析系统的流程示意图；
33.图4为本发明在一具体实施例中控制模组内算法的流程示意图。
【具体实施方式】
34.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、宽度、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺
寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
35.接下来，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
36.如图1所示，本发明涉及一种荧光分析仪，包括：试管识别系统、主系统以及功能系统，试管识别系统内置通信模组及识别模组，通过识别模组对导入荧光分析仪的试管4进行检测以识别出试管4上的信息；主系统通过通信模组将试管识别系统与主系统通信连接设置；功能系统用以与主系统电性连接设置，功能系统内置有多个不同类别的检测工序；主系统作为该荧光分析仪的控制中枢，根据识别出的试管4信息对不同试管4内的样本进行相适应的检测工序，以便于针对不同的病患制定个性化的检测工序，以满足不同病患的需求。
37.其中，试管识别系统还包括控制模组；在本方案中，识别模组为相机模组，相机模组用以采集导入该荧光分析仪内试管4的图片；控制模组与相机模组电性连接，相机模组采集到的图片送入至控制模组，控制模组内配置有识别试管4的算法，相机模组采集的图片通过该算法计算进而识别出试管4的信息；
38.功能系统包括若干用于检测分析试管4内样本的检测模组，每一检测模组执行单一的检测工序，根据试管识别系统识别的试管4，经由主系统控制功能系统内部分的检测模组检测试管4内的样本；该荧光分析仪实现了自动化检测水平，提升检测效率，降低大量测试工作下用户的工作强度，优化了用户操作该荧光分析仪器的体验。
39.进一步地，试管4上贴附有条码，具体地，试管4的外壁上附着条码，控制模组内配置有扫码算法，通过扫码算法识别条码信息以得到具体病患信息；另一方面，条码附着在试管4的固定位置处，通过对条码位置的定位以定位整根试管4的位置，以便于后续准确的检测。
40.如图2所示，一种试管识别方法，适用于该荧光分析仪，其步骤如下：
41.相机模组采集的试管4原始图片并传输至控制模组；
42.控制模组对采集的原始图片预处理以转换成二次图像；
43.控制模组的算法对图片计算并识别出试管4信息；
44.控制模组通过通信模组将试管4的信息发送至主系统；
45.主系统控制功能系统对识别的试管4进行处理；
46.其中，如图4所示，控制模组的算法包括依次执行的条码识别算法、试管种类识别算法、试管内样本的前处理检测算法及输出分析结果算法；
47.控制模组对采集的图片预处理包括：二值化取反处理，原始图片通过二值化取反转换成二次图像，将原始图片进行黑白处理后，对黑白图片取反以得到二次图像，二值化取反后得到的二次图像，在图像上表现为条码、试管4的外轮廓特征更加清晰，以方便捕捉到试管4的轮廓以及方便识别条形码，避免了由于图像背景的对识别试管4目标造成的干扰，同时，由于二值化取反处理可减低光线对成像差异而造成对检测影响，从而提高试管4识别的成功率。
48.在执行条码识别算法时，通过二次图像识别条码并根据条码定位试管4，而条码位于试管4的固定位置处，在识别出条码后可定位试管的位置，在本方案中，条码识别算法通过寻找最小的外接矩形以计算出条码信息，由于条码是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符，条码上将宽度不等的黑条在二值化取反后呈现为不同宽度的矩形以及矩形条的排列顺序、位置的特征，根据对应的矩形条的特征与模板进行参照可以得出条码所记述的信息。
49.进一步地，试管4包括管体42及试管帽41，管体42的一端为敞口，而另一端为底部43，试管帽41罩设在管体42的敞口上，以实现对试管4内样本的密封；其中，不同类型的试管4配置不同颜色的试管帽41，控制模组内还配置有作为试管类型识别算法的辨别颜色算法，试管类型识别算法通过计算试管帽41的颜色以识别试管4的类型。
50.在对控制模组得到二次图像并完成条码识别及定位后，在定位试管4后根据二次图像上定位试管4的位置在原始图片上裁切对应模块，优选地，裁切对应试管帽41的部分；
51.之后，对原始图片上裁切出的模块进行hsv建模确定试管帽41的颜色与位置，通过试管帽41的颜色可以判断出试管4的类别从而预判出整个试管4的形状；通过裁切模块的方式对试管帽41的颜色进行判断，可以减小无用的信息，简化计算量，降低控制模组计算负荷，从而加快识别速度，提高检测效率。
52.之后定位管体42的底部43，通过试管帽41位置与底部43的相对位置计算出试管4长度以分析试管4的毫升数。
53.其中，管体42的底部43的定位可选择为根据试管帽41与条码位置的预判或底部43的弧形定位或底部43颜色判定，管体42的底部43一端呈弧形，通过捕捉底部43垂直方向上最低点的位置可以判断出底部43的位置。
54.更进一步地，试管内样本的前处理检测算法包括对试管内样本存在气泡、凝块的判断算法；控制模组内存储有样本的正常模板，通过对原始图片上裁切出的模块进行二值化阈值转换，转换后的数据与正常模板进行比对；样本的前处理不当时易导致样本中出现气泡、凝块，从而引发取样量异常和反应异常，最终导致检测结果分析错误，为了避免将异常的样本送入该荧光分析仪中进行检测，在试管识别系统对试管4进行识别的过程中，同时对样本进行简单的判断以避免检测样本中是否存在气泡和凝块等，并根据检测情况对样本进行前处理，保证取样和反应的精确度，从而保证检测结果的准确性。
55.具体地，样本内的气泡和凝块有别于正常的样本，在本方案中，样本为血液，血液内存在气泡和凝块时可通过特定的颜色特征，去分析样本血液中不同的部分，样本与正常模板进行比对，再一次确定样本血液中不同的部分。
56.在一优选实施例中，一种分析系统，在上述荧光分析仪基础上；还包括：信息系统，其内置有病患的信息，荧光分析仪内的主系统与信息系统通信连接设置，使得荧光分析仪的信息与信息系统的信息交互同时进行匹配；
57.其中，试管识别系统识别试管4上条码的信息以将识别的信息与信息系统内相对应的病患的信息相适配，在本方案中，信息系统包括lis，lis全称laboratory information management system，是专为医院检验科设计的一套实验室信息管理系统，能将实验仪器与计算机组成网络，使病人样品登录、实验数据存取、报告审核、打印分发，实验数据统计分析等繁杂的操作过程实现了智能化、自动化和规范化管理。有助于提高实验室的整体管理水
平，减少漏洞，提高检验质量，lis内不仅记录了病患的详细信息，还记录病患需进行的检测项目；
58.lis的工作流程：通过门诊医生和住院工作站提出的检验申请，生成相应患者的化验条码标签，在生成化验单的同时将患者的基本信息与检验仪器相对应；当检验仪器生成结果后，系统会根据相应的关系，通过数据接口和结果核准将检验数据自动与患者信息相对应。能实现检验信息电子化、检验信息管理自动化的网络系统。
59.优选地，如图3所示，一种适用于该分析系统的试管识别方法，其步骤如下：
60.相机模组采集的试管4原始图片并传输至控制模组；
61.控制模组对采集的原始图片预处理以转换成二次图像；
62.控制模组的算法对图片计算并识别出试管4信息；
63.控制模组通过通信模组将试管4的信息发送至主系统；
64.主系统查询lis获取病人的详细信息，将试管4信息与病人的详细信息相匹配；
65.自动完成上样配置，根据病人信息匹配功能系统内的检测工序，主系统控制功能系统对识别的试管4进行处理。
66.控制模组对采集的图片预处理包括：二值化取反处理，原始图片通过二值化取反转换成二次图像，将原始图片进行黑白处理后，对黑白图片取反以得到二次图像，定位条码并识别条码；在定位条码之后实现试管4定位，根据二次图像上的试管4裁切出原始图片上的试管4，对原始图片上裁切出的试管4轮廓进行hsv建模确定试管帽41的颜色与位置，通过试管帽41的颜色可以判断出试管4的类别从而预判出整个试管4的形状；通过试管帽41与底部43计算出试管4长度以分析试管4的毫升数，对管体42内的样本进行检测，通过对原始图片的管体42部分进行二值化阈值转换，以检测样本中是否存在气泡和凝块，从而保证后续检测的准确性。
67.其中，控制模组的算法包括依次执行的条码识别算法、试管种类识别算法、试管内样本的前处理检测算法及输出分析结果算法，条码识别算法对条码进行识别，优选地，条码为一串数字或字符串，通过对条码解析出的数字串或字符串，查询lis内的病人的详细信息与条码解析出的信息匹配，转换成荧光分析仪需要的患者及要检测项目的信息；
68.通过分析试管图像，精确获得试管上的条码信息、范围限定试管帽的颜色区间以及参照对比获得试管的长度区间，从而获得用户信息、试管类别及样本质量的具体前处理数据，方便后续精准的对不同的试管4进行相适配的检测。
69.应当理解，上述各实施例仅是对本技术的部分举例说明，不用于限制本技术范围。
70.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。