快速金标试纸条读数仪的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及一种金标试纸条，涉及一种对金标试纸条显色读数的便携式仪器，属于自动化检测领域。
【背景技术】
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[0002]金标检测技术是一种低成本、方便快捷、灵敏高效、稳定性强的快速检测技术，广泛应用于食品药品、医疗卫生领域。采用特定的结合免疫反应技术可制作出相应的金标试条。金标试纸条通过试纸条上测试线的颜色变化直观显示检测结果，通过对比标准比色卡，或者目测得到定性检测结果。在实际金标的应用过程中，要求检测人员应具备一定专业知识，且当照明条件不固定、光线不好，或者有大量试纸条需要判读时，容易产生人为误差；当待检测物质处于临界浓度范围内时，试纸条测试线显色浅而且不规则，难以目测判读，且不利于数据记录存档。因此研制一种具备信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的智能化金标试纸条分析仪替代人眼目测显色结果变得尤为必要。
[0003]目前，金标试条显色读取仪的功能相似，但实现原理不尽相同。现有的金标读取仪的显色结果采集部分主要分为几类:
[0004](一)利用光导纤维导入光，经过试条的漫反射再由光纤收集到探测器表面；此类的仪器需要加上机械扫描装置，使得仪器结构过于复杂。
[0005]( 二)基于线阵CXD光信号采集系统，只能得到一维的试条显色的检测图像信息，丢失掉大量的试条显色信息。
【发明内容】
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[0006]本实用新型是一种基于图像处理的金标试条读数仪，分析和判断图像，获取试纸条检测结果。
[0007]本实用新型的技术方案如下:
[0008]快速金标试纸条读数仪，包括:
[0009]绿色LED光源，CMOS摄像头，与CMOS摄像头相连的主控芯片，分别与主控芯片相连的试纸条显色图像存储器、液晶显示模块。
[0010]作为优选方案，还包括:与主控芯片相连的试纸条显色结果存储器。
[0011]作为进一步优选方案，还包括:与主控芯片相连的试纸条射频识别模块。
[0012]上述绿色LED光源的中心波长优选540nm。
[0013]在上述手持式仪器上实现的对金标试纸条显色结果分析的方法，过程如下:
[0014]绿色LED光源照射显色的试纸条；CM0S摄像头采集显色试纸条显色部位的图像信息；主控芯片根据图像的显色度与浓度之间预先设定的关系方程来确定图像对应的浓度。
[0015]本实用新型相对于现有技术的优点在于:
[0016]利用本实用新型的技术方案，可以建立多种金标试条标线的前提下，实现多种物质含量的半定量测量(此处半定量的测量性质由金标试条的制作工艺决定)。手持式、智能化设计极大方便了仪器操作者在检测现场的应用。
【附图说明】
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[0017]图1是本实用新型实施例中的快速金标试纸条分析仪结构组成示意图。
[0018]图2是本实用新型实施例中的标准样本测试结果；横坐标代表标准样本的浓度，纵坐标代表CMOS摄像头采集显色试纸条显色部位的图像的显色度。
【具体实施方式】
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[0019]实施例:
[0020]对照图1，快速金标试纸条分析仪，包括:
[0021 ] 绿色LED光源，CMOS摄像头，与CMOS摄像头相连的主控芯片，分别与主控芯片相连的试纸条显色图像存储器、液晶显示模块；与主控芯片相连的试纸条显色结果存储器；与主控芯片相连的试纸条射频识别模块；与主控芯片相连的键盘接口 ；与主控芯片相连的时钟模块；与主控芯片相连的外置打印机接口 ；与主控芯片相连的USB通讯接口。
[0022]主控芯片选用美国SILAB公司生产的C8051F340芯片，该芯片主频可达48MHz适合应用于图像处理的一些简单算法。在其丰富的I/O 口资源和协议资源的支持下，系统具有良好的人机交互界面、时间显示、时间校准、定时测量的功能；试纸条的射频识别模块方便建立试条信息的准确记录，如试条类型，试条生产的批次信息等；系统采用补光原理，选用中心波长为540nm的绿色LED作为系统的照明光源，CMOS摄像头作为对试条显色信息的采集装置；系统可将计算出的试条显色结果显示在液晶屏上，用户可选择保存或者打印；对于大量的试条结果信息，用户还可通过仪器的USB通讯接口上传给PC机，做进一步的分析。
[0023]在上述分析仪上实现的对金标试纸条显色结果分析的方法，过程如下:
[0024]绿色LED光源照射显色的试纸条；CM0S摄像头采集显色试纸条显色部位的图像信息；主控芯片根据图像的显色度与浓度之间预先设定的关系方程来确定图像对应的浓度。
[0025]为确保本实用新型的半定量测量的可行性和可靠性，进行了以下实验。实验中采用纯度为97.5%甲霜灵农药标准品，稀释配制2ng/ml，5ng/ml，10ng/ml，20ng/ml，40ng/ml五个不同浓度甲霜灵标准液。试纸条为北京万华普曼生物科技有限公司生产甲霜灵金标试纸条，实验在室温20°C条件下进行。
[0026]滴定4分钟后试纸条显色，测试线显色深度随着标准溶液浓度增大逐渐变小，当浓度大于等于20ng/ml时，测试线与背景已无明显区分度，而且边缘界限模糊。
[0027]从图2可以看出，显色度与浓度呈现某种线性关系。此种线性关系可以用显色度数值来推定浓度，进而实现对金标试纸条显色结果的自动读数。
【主权项】
1.快速金标试纸条读数仪，其特征在于，包括: 绿色LED光源，CMOS摄像头，与CMOS摄像头相连的主控芯片，分别与主控芯片相连的试纸条显色图像存储器、液晶显示模块。
2.根据权利要求1所述快速金标试纸条读数仪，其特征在于，还包括:与主控芯片相连的试纸条显色结果存储器。
3.根据权利要求2所述快速金标试纸条读数仪，其特征在于，还包括:与主控芯片相连的试纸条射频识别模块。
4.根据权利要求1-3任何一项所述快速金标试纸条读数仪，其特征在，所述绿色LED光源的中心波长为540nmo
【专利摘要】本实用新型涉及一种快速金标试纸条读数仪。本实用新型是一种基于图像处理的胶体金试条分析仪，分析和判断图像，获取试纸条检测结果。读数仪包括：绿色LED光源，CMOS摄像头，与CMOS摄像头相连的主控芯片，分别与主控芯片相连的试纸条显色图像存储器、液晶显示模块。本实用新型相对于现有技术的优点在于：利用本实用新型的技术方案，实现多种物质含量的半定量测量。
【IPC分类】G01N33-558
【公开号】CN204287189
【申请号】CN201420800437
【发明人】赵友全, 刘潇
【申请人】天津大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月16日