一种实验室仪器设备数据采集分析方法和系统与流程

1.本发明涉及数据采集领域，尤其涉及一种实验室仪器设备数据采集分析方法和系统。


背景技术：

2.实验室仪器设备数据采集分析是实验室中的日常操作，现有技术中通常通过人工查看仪器数据，由人工记录在相应的纸件数据记录表格或电子数据记录表格中。现有技术至少存在如下技术问题：1、所有的仪器数据都由人工读取，容易出现数据读取错误的问题；2、数据由人工输入至纸件数据记录表格或电子数据记录表格中，在输入的过程中容易出现输入错误的问题；3、实验设计通常对采集时间有要求，如间隔xx分钟采集一次等，实验人员容易遗忘采集；4、现有技术中实验数据的采集时间通常由人工记录，容易漏记或者错记；5、现有技术中实验数据采集通常只记录设计数据，在后续数据分析中，如果需要使用非设计数据可能需要重新实验。


技术实现要素：

3.为了解决上述的问题，本发明提供一种实验室仪器设备数据采集分析方法及系统。
4.一方面，本发明提供一种实验室仪器设备数据采集分析方法，包括：响应于用户输入，生成实验数据记录表格，所述实验数据记录表格至少包括多个待采集项目以及与每一待采集项目对应的空位、实验仪器、待采集时间；根据所述待采集时间发出采集提示，所述采集提示至少包括待采集项目及对应的实验仪器；根据所述提示，对所述采集提示中的实验仪器进行图像数据采集，得到第一图像数据，存储所述第一图像数据采集时间；将所述第一图像数据与所述实验数据记录表格显示于同一界面；根据所述第一图像数据识别图像中的元素，识别所述元素中的第一实验数据；将所述第一实验数据分别利用悬浮控件显示于相应的元素附近；响应于用户对所述悬浮控件托动至所述数据记录表格第一空位的操作，将选择的悬浮控件中的实验数据填入所述第一空位，将所述第一图像数据、第一图像数据采集时间关联至所述第一空位。
5.进一步地，在实验数据记录表格中增加实验开始时间，所述待采集时间为相对于实验开始时间的偏移。
6.进一步地，当实验数据为数字时，采用ocr对数据进行识别，得到文本化的第一实验数据；当实验数据为波形数据时，识别波形图的特征以定位波形的区域，根据识别出的波形的区域，对波形进行截图，得到的截图为第一实验数据。
7.进一步地，当用户将悬浮控件托动至数据记录表格第一空位后，提取悬浮控件对应的参数类型关键字，将所述参数类型关键字与待采集项目进行匹配，当不匹配时提示数据选择错误。
8.进一步地，将所述第一图像数据采集时间填入所述实验数据记录表格中的待采集
时间区域。
9.另一方面，本发明还提供一种实验室仪器设备数据采集分析系统，其特征在于所述系统包括如下模块：创建模块，用于响应于用户输入，生成实验数据记录表格，所述实验数据记录表格至少包括多个待采集项目以及与每一待采集项目对应的空位、实验仪器、待采集时间；提示模块，用于根据所述待采集时间发出采集提示，所述采集提示至少包括待采集项目及对应的实验仪器；采集模块，用于根据所述提示，对所述采集提示中的实验仪器进行图像数据采集，得到第一图像数据，存储所述第一图像数据采集时间；显示模块，用于将所述第一图像数据与所述实验数据记录表格显示于同一界面；识别模块，用于根据所述第一图像数据识别图像中的元素，识别所述元素中的第一实验数据；第二显示模块，用于将所述第一实验数据分别利用悬浮控件显示于相应的元素附近；填写模块，用于响应于用户对所述悬浮控件托动至所述数据记录表格第一空位的操作，将选择的悬浮控件中的实验数据填入所述第一空位，将所述第一图像数据、第一图像数据采集时间关联至所述第一空位。
10.进一步地，在实验数据记录表格中增加实验开始时间，所述待采集时间为相对于实验开始时间的偏移。
11.进一步地，当实验数据为数字时，采用ocr对数据进行识别，得到文本化的第一实验数据；当实验数据为波形数据时，识别波形图的特征以定位波形的区域，根据识别出的波形的区域，对波形进行截图，得到的截图为第一实验数据。
12.进一步地，当用户将悬浮控件托动至数据记录表格第一空位后，提取悬浮控件对应的参数类型关键字，将所述参数类型关键字与待采集项目进行匹配，当不匹配时提示数据选择错误。
13.进一步地，将所述第一图像数据采集时间填入所述实验数据记录表格中的待采集时间区域。
14.本发明提供的技术方案中，通过图像识别实验数据解决了人工读取，容易出现数据读取错误的问题；通过拖动控件填写解决了数据由人工输入至纸件数据记录表格或电子数据记录表格中，在输入的过程中容易出现输入错误的问题；通过提示采集觖了实验人员容易遗忘采集的技术问题；通过将采集时间与填写数据关联，解决了现有技术中实验数据的采集时间通常由人工记录，容易漏记或者错记的技术问题；通过将采集图像与填写记录关联，解决了现有技术中实验数据采集通常只记录设计数据，在后续数据分析中，如果需要使用非设计数据可能需要重新实验的技术问题。
附图说明
15.图1，实验数据表格示意图；图2，为提示消息示意图；图3，实验数据表格时间表示示意图；图4，图像与表示同时显示的示意图；图5，波形图实验数据示意图；图6，为控件指向示意图；图7，为拖动控件示意图；图8，为将采集时间填入待采集时间示意图。
具体实施方式
16.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本发明应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。
17.在本发明中提及
“ꢀ
实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
18.除非另作定义，本发明所涉及的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明所涉及的
“ꢀ
一”、
“ꢀ
一个”、
“ꢀ
一种”、
“ꢀ
该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。
19.一方面，本发明公开了一种实验室仪器设备数据采集分析方法，包括如下步骤：响应于用户输入，生成实验数据记录表格，所述实验数据记录表格至少包括多个待采集项目以及与每一待采集项目对应的空位、实验仪器、待采集时间；实验前通常需要进行实验设计，通过实验设计即可知道需要采集哪些数据，为了方便记录数据，在可在实验前设计实验表格。本发明由用户根据实验设计输入实验表格，如图1所示，实验表格应当包括多个待采集项目102，如图1中的温度、气压等、以及每个采集项目对应的空位101（空位用于填写相应的实验数据）、实验仪器103、待采集时间104。图1仅为一示例，对于其它实验，可以建立类似的表格，表格的格式可以与图1中的不同，只要包括了相关的项目即可，当然，表格中还可以包括其它的项目，在具体实施时可根据实验要求增加。
20.实验表格可由软件程序提供的gui生成，如在gui中提供填写待采集项目、对应的实验仪器、待采集时间等项目的位置，由用户进行填写；也可通过如xml等格式文件进行配置；只要是能生成实验数据记录表格即可，相应方法均应纳入本发明的保护范围。
21.根据所述待采集时间发出采集提示，所述采集提示至少包括待采集项目及对应的实验仪器。
22.由于在实验数据记录表格中增加了待采集时间，系统在收到待采集时间后可启动一个定时器，当到达待采集时间后由系统向用户发送采集提示。如图2所示，为一种采集提示的示例，该提示可以通过如手机、平板中的应用发出，可通过下拉、弹窗等形式展示给用户，通过采集提示避免实验人员遗忘采集。
23.另外，也可以通过手机短信、微信、钉钉等渠道向实验人员发送提醒消息，发送提
醒消息和app展示消息的方法可以任意地组合使用，例如，当到达采集时间时同时使用app消息、短信、微信进行提示，以增强提示效果，避免实验人员未看到消息错过采集。
24.进一步地，为了方法进行时间的设定，在实验数据记录表格中增加实验开始时间，待采集时间为相对于实验开始时间的偏移。
25.示例性地，如图3所示，在实验数据记录表格设定了实验开始时间为x月x日12：00，待采集时间104分别为0、10、20、30、40（单位分钟），则相应的采集时间分别为12：00、12：10、12：20
……
；通过上述时间设定的方法，可以方便用户提前设定采集时间，避免每次设定时间时都要具体计算准确的时间点。
26.根据所述提示，对所述采集提示中的实验仪器进行图像数据采集，得到第一图像数据，存储所述第一图像数据采集时间。
27.在前述步骤中，采集提示至少包括待采集项目及对应的实验仪器，实验人员很容易确定要采集哪里的数据，采集什么数据。以图2为例，根据消息可知需要采集第一搅拌罐的温度参数，实验人员在收到消息后即可走到第一搅拌罐对相应的参数进行采集。
28.为了减少数据采集出错，本发明不需要对数据进行人工读取，而是对采集提示中的实验仪器进行图像数据采集。例如采集设备可以是定制的平板电脑，通过平板电脑对实验仪器显示数据的位置进行拍照或拍摄视频，即可得到包含了实验数据的图像数据。同时，由于拍摄时间即对数据的读取时间，因此为了方便确定数据的采集时间，同时还要存储图像数据采集时间（也就是拍摄时间）。
29.将所述第一图像数据与所述实验数据记录表格显示于同一界面。
30.主了方面后续的操作，将图像数据与所述实验数据记录表格显示于同一界面，如图4所示，左边为拍摄的照片示意图，右边为前述步骤中设计好的实验数据记录表格。
31.根据所述第一图像数据识别图像中的元素，识别所述元素中的第一实验数据。
32.第一图像数据中包括了多种图像信息元素，如实验仪器显示的数据、实验仪器型号等；可以通过图像识别技术，如连续分割等，对图像中的元素进行分割，得到至少一种元素；对于实验数据，通常通过显示屏进行显示，而显示屏通过亮度高于其它元素，因此可以进一步地通过亮度信息对实验数据部分进行提取。
33.进一步地，当实验数据为数字，如图4所示，实验数据为60（温度）、1.2（气压），当实验数据为数字时，可采用现有技术中的任意ocr技术对相应的数据进行识别，得到文本化的第一实验数据；以图4为例，第一实验数据即为60和1.2进一步地，当实验数据为波形数据；在部分实验仪器中还可以输出波形数据，如示波器的数据、如图5所示的温度曲线数据等；当实验数据为波形数据时，波形数据通常有坐标轴、数据格等特征，可通过识别相关的特征定位波形的区域，根据识别出的波形的区域，对波形进行截图，得到的截图即为第一实验数据。
34.另外，第一实验数据还可以为其它任意类型的数据，如图片、花纹等，进一步地，实验仪器可以输出前述数据类型中的任意一种或任意多种的组合，当有多种类型的数据时，对第一种类型的数据均进行识别。
35.将所述第一实验数据分别利用悬浮控件显示于相应的元素附近。
36.为了方便用户的选择操作，本发明采用悬浮控件显示识别出的实验数据。如图6所示，通过前述步骤可以识别出温度、压力参数，因此分别采用悬浮控件显示出温度60、压力
1.2。
37.进一步地，对于波形数据、图片数据，悬浮控件中显示的为缩略图。
38.进一步地，为了更为直观地显示悬浮控件与具体实验数据关系，使用箭头将悬浮控件与其对应的实验数据进行连接。如图6所示，悬浮控件60指向温度60。
39.响应于用户对所述悬浮控件托动至所述数据记录表格第一空位的操作，将选择的悬浮控件中的实验数据填入所述第一空位，将所述第一图像数据、第一图像数据采集时间关联至所述第一空位。
40.如图7所示，由于需要采集第一搅拌罐的温度信息，用户通过图像中确认出温度为60，只需要将数据为60的悬浮控件拖动至需要填写的位置，拖动操作完成后即将60填写入相应的位置。
41.图7的示例中仅给出了两个比较简单的数据，真实的实验环境中数据通常比较复杂，数据有时达到上十位，直接输入可能出现数字错误、位数错误、小数点错误、波形图不准确等问题，使用拖动的方法可以大大减少手动输入可能造成的错误。
42.另外，由于实验数据具有严谨性，通过用户的手动选择操作，可以避免自动化填写可能造成的错误；如完全使用自动填写可能会将温度数据与气压数据混淆等。
43.进一步地，当用户将悬浮控件托动至数据记录表格第一空位后，提取悬浮控件对应的参数类型关键字，将所参数类型关键字与待采集项目进行匹配，当不匹配时提示数据选择错误。示例性地，以图7为例，用户选择的为数据对应的参数类型关键字为“温度”，目标空位对就的待采集项目为“温度”，则匹配不提示错误；如果用户将左图中的“压力”拖动至“温度”空位后，则提示数据选择错误。
44.进一步地，为了方便对实验进行回溯，在填写完预定的数据后还可以将第一图像数据、第一图像数据采集时间关联至第一空位。以图7为例，即将左侧的拍摄数据与填写60的空位进行关联，具体地的关联方法可以通过数据库、匹配文件等实现，只要能通过空位能够找到相应的图像即可。
45.进一步地，为了方便记录采集数据真实时间，还需要将数据采集时间关联至所述第一空位。在前述步骤中获取了数据采集时间，此处同样可以通过数据库、匹配文件等实现关联，只要能通过空位能够找到数据采集时间即可。
46.进一步地，将第一图像数据采集时间填入表格中的待采集时间104；如图8所示，第一个数据的真实采集时间为12.01，则将真实采集时间12.01填入待采集时间104以方便确认真实采集时间。
47.在另一实施例中，本发明还公开了一种实验室仪器设备数据采集分析系统，该系统包括现有技术中能够执行或辅助执行前述实施例中方法的模块，本领域技术人员可通过现有技术中的任意手段实现该系统，只要能够执行前述实施例中的方法即可。
48.在本说明书的描述中，术语
“ꢀ
一个实施例”、
“ꢀ
一些实施例”、
“ꢀ
具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
49.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人
员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。