專利名稱：蛋白印跡自動(dòng)判讀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于生物檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種蛋白印跡自動(dòng)判讀裝置。
背景技術(shù)：
隨著臨床檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，蛋白印跡自動(dòng)檢測(cè)逐漸普及，相比人工檢測(cè)，自動(dòng)檢測(cè)可一次性檢測(cè)大量樣本。但是檢測(cè)結(jié)果的判斷基本上還是靠人眼判斷，人工判斷由于主觀性較強(qiáng)，容易形成個(gè)人差異。 目前也有通過掃描儀掃描從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判斷的系統(tǒng)，可杜絕傳統(tǒng)人工判斷的誤差，其判讀結(jié)果具有一致性以及量化性的特點(diǎn)。但是現(xiàn)有掃描儀判讀系統(tǒng)的缺陷在于，掃描儀掃描一副蛋白印跡膜條樣本圖像需I分鐘以上，且掃描之前的準(zhǔn)備工作耗時(shí)較長(zhǎng)，必須把每條膜條樣本精確粘貼在模板上，只要粘貼位置有纖毫偏移，都會(huì)對(duì)掃描結(jié)果產(chǎn)生影響，操作復(fù)雜、效率低下。同時(shí)在粘貼掃描過程中，由于經(jīng)未知血清污染的膜條樣本需人手拿取粘貼，還需要直接接觸到掃描儀的玻璃上，實(shí)驗(yàn)標(biāo)本及判讀設(shè)備無法進(jìn)行有效的清潔和消毒，生物污染的安全隱患非常大。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有掃描儀判讀系統(tǒng)的上述不足，申請(qǐng)人經(jīng)過研究改進(jìn)，提供一種蛋白印跡自動(dòng)判讀裝置，可免去樣本粘貼掃描的麻煩，一次性完成采集和判讀，速度快、識(shí)別率高、操作簡(jiǎn)便。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種蛋白印跡自動(dòng)判讀裝置，包括轉(zhuǎn)軸、攝像頭、可升降支撐桿、專用遮光罩、角度調(diào)整臂、控制底座以及電源開關(guān)；所述攝像頭安裝于專用遮光罩內(nèi)并與所述專用遮光罩一起固定在角度調(diào)整臂的一端，所述角度調(diào)整臂的另一端通過轉(zhuǎn)軸與可升降支撐桿的一端連接，所述可升降支撐桿的另一端固定在控制底座上，控制底座上設(shè)有電源開關(guān)。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是本實(shí)用新型采用機(jī)器視覺技術(shù)用攝像頭從上向下直接拍攝檢測(cè)膜條樣本，瞬間獲取圖像，對(duì)于膜條的位置的精度要求不高，也不用擔(dān)負(fù)生物污染的危險(xiǎn)，可自動(dòng)判斷膜條位置，根據(jù)膜條的類別自動(dòng)識(shí)別出檢測(cè)結(jié)果，保存到數(shù)據(jù)庫中，大大減輕了檢驗(yàn)人員的工作強(qiáng)度，提高了工作效率，降低人為誤差和人為差異，尤其是降低了實(shí)驗(yàn)過程中的生物污染危險(xiǎn)，膜條和判讀設(shè)備及實(shí)驗(yàn)人員不再有直接接觸，符合實(shí)驗(yàn)室生物安全的要求和趨勢(shì)。

圖I是本實(shí)用新型的主視圖。圖2是本實(shí)用新型的左視圖。圖3是本實(shí)用新型的附視圖。圖4是校準(zhǔn)攝像頭時(shí)的示意圖。[0013]圖5是包含有待測(cè)膜條的反應(yīng)槽的示意圖。圖6是垂直方向放置的膜條的示意圖。圖7是在識(shí)別出的膜條圖像上放置虛擬識(shí)別框的示意圖。圖8是將虛擬識(shí)別框內(nèi)的膜條圖像分割個(gè)多個(gè)區(qū)域的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說明。如圖I至圖3所示，本實(shí)用新型提供一種蛋白印跡自動(dòng)判讀裝置，裝置的結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸I、攝像頭2、可升降支撐桿3、專用遮光罩4、角度調(diào)整臂5、控制底座6以及電源開關(guān)
7。攝像頭2安裝于專用遮光罩4內(nèi)并與專用遮光罩4 一起固定在角度調(diào)整臂5的一端，角度調(diào)整臂5的另一端通過轉(zhuǎn)軸I與可升降支撐桿3的一端連接，可升降支撐桿3的另一端固定在控制底座6上，控制底座6上設(shè)有電源開關(guān)7。上述裝置用拍攝方式取得判讀圖像，用控制底座6來區(qū)分判讀區(qū)域。用攝像頭2從頂向下方式拍攝，被拍攝物體無需特別處理。拍攝圖像通過USB接口直接導(dǎo)入電腦，進(jìn)行處理。專用遮光罩4可減低環(huán)境光線的影響。攝像頭2的焦距可調(diào)，上下位置可調(diào)整，鏡頭可旋轉(zhuǎn)。攝像裝置自帶光源。用濾光鏡來調(diào)節(jié)光通量。本實(shí)用新型的使用方法包括以下步驟步驟(I):校準(zhǔn)攝像頭。在第一次使用或者更換過攝像頭后，需要校準(zhǔn)攝像頭。將一標(biāo)準(zhǔn)膜條放置在攝像頭下方，調(diào)整攝像頭，使攝像頭內(nèi)預(yù)設(shè)的與所述標(biāo)準(zhǔn)膜條尺寸相適應(yīng)的虛擬識(shí)別框與所述標(biāo)準(zhǔn)膜條在攝像頭中實(shí)時(shí)顯示的畫面相對(duì)準(zhǔn)，要放置水平(如圖4所示)。計(jì)算出所述標(biāo)虛擬識(shí)別框與所述標(biāo)準(zhǔn)膜條在攝像頭中實(shí)時(shí)顯示畫面之間大小關(guān)系的識(shí)別系數(shù)。步驟(2):放置反應(yīng)槽。待測(cè)膜條在反應(yīng)槽中反應(yīng)完成后，將包含有待測(cè)膜條的反應(yīng)槽(如圖5所示)整個(gè)取出放置在攝像頭下方，反應(yīng)槽無論橫放還是豎放都可以，只要確保反應(yīng)槽內(nèi)的待測(cè)膜條在攝像頭拍攝畫面內(nèi)基本呈水平或垂直，與水平或垂直方向的角度誤差不超過10°。步驟(3):根據(jù)待測(cè)膜條的類型選擇與該類型膜條尺寸相適應(yīng)的虛擬識(shí)別框以備用；根據(jù)步驟(I)中得到的識(shí)別系數(shù)將備用的虛擬識(shí)別框的大小調(diào)整至與待測(cè)膜條在圖像中的顯示大小相一致。步驟(4):圖6示出了一個(gè)垂直方向放置的膜條的示意圖，其從上至下依次為參考線、檢測(cè)功能線、臨界值線、Ul-snRNP、SmDU SSA/60kD、SSA/52kd、SSB/La、Scl_70、Jo-I 等檢測(cè)項(xiàng)目。由于虛擬識(shí)別框在拍攝圖像中只可正交放置，因此要根據(jù)待測(cè)膜條的放置方向設(shè)定所述備用的虛擬識(shí)別框的放置方向?yàn)樗交蛘叽怪?，并根?jù)待測(cè)膜條的參考線往檢測(cè)項(xiàng)目的方向設(shè)定備用的虛擬識(shí)別框中的定位線的位置。步驟(5):完成了以上步驟(3)至步驟(4)的設(shè)置后，可以開始識(shí)別膜條了。啟動(dòng)攝像頭，采集一幅反應(yīng)槽的實(shí)時(shí)圖像，將采集到的圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖，然后依次進(jìn)行腐蝕算法、平滑算法、二值化以及輪廓檢測(cè)，以將采集的反應(yīng)槽圖像中的待測(cè)膜條的圖像識(shí)別出來，以及識(shí)別出膜條的參考線的位置。腐蝕算法用3x3的結(jié)構(gòu)元素，掃描圖像的每一個(gè)像素，用3x3的結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的二值圖像做“與”操作，如果都為1，結(jié)果圖像的該像素為I;否則為O。結(jié)果使二值圖像減小一圈。定義E=BS= {x, y|Sxy B}腐蝕算法屬于形態(tài)學(xué)運(yùn)算，腐蝕可以用來提取骨干信息，去除噪聲。平滑算法對(duì)圖像進(jìn)行核大小為指定參數(shù)的高斯卷積。卷積是一種線性運(yùn)算，用于圖像濾波。二值化根據(jù)指定的閥值參數(shù)，使圖像變成非O即I的數(shù)字。輪廓檢測(cè)從二值化的圖像中檢索輪廓，判斷與膜條的定位線相似的輪廓，根據(jù)輪廓尺寸、位置，篩選出最有可能的輪廓。·[0033]步驟(6):在識(shí)別出的待測(cè)膜條的圖像上自動(dòng)放置已通過步驟(3)、步驟(4)調(diào)整好的虛擬識(shí)別框，使所述虛擬識(shí)別框的定位線與識(shí)別出的待測(cè)膜條圖像中參考線相重合，以此確定虛擬識(shí)別框的放置位置(如圖7所示)。步驟(7):將上述各虛擬識(shí)別框所限定的待測(cè)膜條圖像分別裁剪下來，保存到指定的文件夾。如果發(fā)現(xiàn)有待測(cè)膜條未被識(shí)別出來，在白色背景反應(yīng)槽的情況下，可以減少二值化的閥值，并再次識(shí)別；在黑色背景反應(yīng)槽的情況下，一般都會(huì)識(shí)別出來，如果沒識(shí)別到，可以提高二值化的閥值，并再次識(shí)別。二值化的閥值最高不能超過250。如果發(fā)現(xiàn)有待測(cè)膜條未被識(shí)別出來，在圖像過亮的情況下，降低亮度，并再次識(shí)別；在圖像過暗的情況下，提高亮度，并再次識(shí)別。在圖像對(duì)比度過高的情況下，降低對(duì)比度，并再次識(shí)別；在圖像對(duì)比度過低的情況下，提高對(duì)比度，并再次識(shí)別。對(duì)偏色圖像采用基于灰度世界模型的算法進(jìn)行白平衡，再次進(jìn)行識(shí)別，直到成功識(shí)別。如果發(fā)現(xiàn)還有待測(cè)膜條未被識(shí)別出來，可以在圖像中未被識(shí)別出的待測(cè)膜條位置處手動(dòng)添加虛擬識(shí)別框。識(shí)別完成后，如果發(fā)現(xiàn)所識(shí)別出的待測(cè)膜條有少量?jī)A斜(如圖7所示)，則在圖像中手動(dòng)上下移動(dòng)虛擬識(shí)別框的位置，確保待測(cè)膜條圖像貫穿虛擬識(shí)別框；如果傾斜嚴(yán)重，需要重新調(diào)整反應(yīng)槽或待測(cè)膜條位置，并重新進(jìn)行識(shí)別并裁剪。步驟(8):從膜條數(shù)據(jù)庫中取得所測(cè)膜條的檢測(cè)項(xiàng)目的信息參數(shù)，根據(jù)所測(cè)膜條參考線的位置，對(duì)所測(cè)膜條上各個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的位置進(jìn)行精確定位；將虛擬識(shí)別框分割為多個(gè)區(qū)域，使所測(cè)膜條上各個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目分別落入所述區(qū)域中。圖8示出了編號(hào)為“08”的某膜條裁剪后的圖像進(jìn)行區(qū)域分割后的示意圖，其中的檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)為深度值，在此用寬度來表示深度值。步驟(9):把識(shí)別出的膜條根據(jù)顏色進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換成結(jié)果曲線，識(shí)別曲線上的峰值，就是陽性值，得到判讀結(jié)果。這里判斷峰值的算法是將曲線的各個(gè)點(diǎn)存入數(shù)組，對(duì)數(shù)組進(jìn)行微分運(yùn)算，對(duì)每點(diǎn)進(jìn)行確定，其在相連的左右一段區(qū)域內(nèi)是否為頂，從而計(jì)算出峰值。如果覺得結(jié)果數(shù)值與實(shí)際有差異需要修改，可以手動(dòng)修改。如圖5所示的膜條的判讀結(jié)果如下表抗原強(qiáng)度級(jí)別 _
cut-off control 22O
dsDNA— OO
核小體~ ~ο
組蛋白__I__ο_
SmDl— OO
PCNA— 3O
PO— OO
SSA/60kD一 97+++
SSA/52kD一 104++++
SSB/La— 28+
著絲點(diǎn)~0O
Scl-70— IO
Ul-snRNP一 2O
AMAM2— OO
Jo-1— OO PM-Scl I O I O步驟(10):把病人資料和對(duì)應(yīng)的被測(cè)膜條的判讀結(jié)果進(jìn)行匹配，依次保存到結(jié)果數(shù)據(jù)庫中，生成檢測(cè)報(bào)告并打印。例如檢測(cè)報(bào)告可包括輸入送檢科室、送檢者、采樣日期、檢驗(yàn)科室、操作醫(yī)生等信息。也可以通過和外部系統(tǒng)的接口，外部系統(tǒng)直接調(diào)用結(jié)果數(shù)據(jù)，整合到其他的檢測(cè)報(bào)告中。病人資料也可以不用在本系統(tǒng)中錄入，直接從外部系統(tǒng)導(dǎo)入。以下將現(xiàn)有判讀系統(tǒng)的操作方法與本實(shí)用新型的操作方法進(jìn)行對(duì)比。現(xiàn)有技術(shù)的操作步驟1、做完實(shí)驗(yàn)，人工從反應(yīng)槽中取出膜條(膜條未做排除HIV等高危項(xiàng)目檢測(cè)，陽性血清具有極大污染性)一2、用雙面膠黏貼到指定卡片上的特定位置(非常費(fèi)時(shí)，還需要精細(xì)，位置不對(duì)會(huì)影響結(jié)果)一3、倒置到掃描儀面板上(污染了掃描儀，掃描儀是多項(xiàng)指標(biāo)均掃描，無法控制單一性)進(jìn)行掃描一4、通過掃描獲取圖像一5、在獲取圖像中進(jìn)行判讀(完全依賴膜條貼的位置，不會(huì)自動(dòng)識(shí)別，在膜條位置的玻璃上用水筆畫條線也會(huì)被誤判陽性)一6、發(fā)出報(bào)告一7、清理消毒掃描儀(無有效清潔消除方式)一8、按照實(shí)驗(yàn)室污染物無害處理規(guī)程進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)?zāi)l。本實(shí)用新型的操作步驟1、做完實(shí)驗(yàn)，不用從反應(yīng)槽中取出膜條(減少污染危險(xiǎn))，直接放置判讀設(shè)備下，不用碰其他裝置，效率極高，隨便放置即可一2、不用黏貼，鼠標(biāo)控制即可對(duì)準(zhǔn)判讀對(duì)象一3、膜條在任意位置能自動(dòng)識(shí)別，方向不限，上下左右均可一4、整個(gè)過程鼠標(biāo)操作即可，直接判讀一5、發(fā)出報(bào)告一6、無需消毒清理判讀設(shè)備(過程中均無接觸)一7、按規(guī)定處理膜條(整個(gè)過程時(shí)間上，步驟上完全和原先技術(shù)不一樣，大大提高了效率和安全性)。以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例?？梢岳斫?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化，均應(yīng)認(rèn)為包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種蛋白印跡自動(dòng)判讀裝置，其特征在于包括轉(zhuǎn)軸(I)、攝像頭(2)、可升降支撐桿(3)、專用遮光罩(4)、角度調(diào)整臂(5)、控制底座(6)以及電源開關(guān)(7);所述攝像頭(2)安裝于專用遮光罩(4)內(nèi)并與所述專用遮光罩(4)一起固定在角度調(diào)整臂(5)的一端，所述角度調(diào)整臂(5)的另一端通過轉(zhuǎn)軸(I)與可升降支撐桿(3)的一端連接，所述可升降支撐桿(3)的另一端固定在控制底座 (6)上，控制底座(6)上設(shè)有電源開關(guān)(7)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種蛋白印跡自動(dòng)判讀裝置，包括轉(zhuǎn)軸、攝像頭、可升降支撐桿、專用遮光罩、角度調(diào)整臂、控制底座以及電源開關(guān)；所述攝像頭安裝于專用遮光罩內(nèi)并與所述專用遮光罩一起固定在角度調(diào)整臂的一端，所述角度調(diào)整臂的另一端通過轉(zhuǎn)軸與可升降支撐桿的一端連接，所述可升降支撐桿的另一端固定在控制底座上，控制底座上設(shè)有電源開關(guān)。該蛋白印跡自動(dòng)判讀裝置，可免去樣本粘貼掃描的麻煩，一次性完成采集和判讀，速度快、識(shí)別率高、操作簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)G01N33/53GK202693586SQ20122035584
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者楊俊 , 周君早 申請(qǐng)人:無錫市東林科技發(fā)展有限責(zé)任公司