專利名稱：基于計算機視覺的牛奶體細胞計數(shù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及牛奶體細胞測量技術(shù)，尤其是一種牛奶體細胞計數(shù)方法。
背景技術(shù)：
牛奶中的體細胞通常由巨噬細胞、淋巴細胞、多形核嗜中性白細胞和少量的乳腺組織上皮細胞組成。體細胞數(shù)(SCC)是指每毫升牛奶中含有的體細胞數(shù)目。SCC可以反映奶牛奶房受細菌感染的程度，還可以用來估計奶牛產(chǎn)奶量的損失情況。當(dāng)身體特別是乳房受到感染或傷害時，體細胞會隨著血液抵達受傷部位。一方面巨噬細胞和核嗜中性白細胞吞噬細菌，而淋巴細胞則控制免疫反應(yīng)和產(chǎn)生抗體以抗拒細菌破壞，起到保護機體的作用；另一方面體現(xiàn)在擠出的奶中體細胞的數(shù)量明顯增加。體細胞數(shù)與奶牛的乳房健康密切相關(guān)。通過體細胞的檢測，可以衡量整個牛群乳腺細胞的健康狀況。因此可通過檢測生鮮奶中體細胞的數(shù)量來有效控制奶牛的乳房炎。當(dāng)SCC超過5X IO5時，奶牛感染細菌的可能性較大.乳房炎發(fā)病率很高。相應(yīng)的原料乳中的成分變化增大.牛奶的質(zhì)量變差。SCC可作為判斷牛奶質(zhì)量高低的重要標(biāo)準(zhǔn)scc越低，牛奶的質(zhì)量越高；scc越高，對牛奶質(zhì)量的影響越大?，F(xiàn)行的檢測方法主要有加利福利亞測量法，熒光流式計數(shù)方法，電子粒子計數(shù)法，顯微鏡法。SCC可以使用CMT (加利福利亞測量法)測量得到。CMT是將特定的表面活性劑添加到牛奶中，牛奶中的細胞遇到表面活性劑時，會收縮凝固，使得細胞放出去氧核糖核酸而凝集。細胞越多，凝集狀態(tài)越強，出現(xiàn)的凝集片越多。CMT法快速、敏感，而且價格便宜，試驗方法簡單，所需設(shè)備少，反映結(jié)果較為準(zhǔn)確。但CMT法只是一個體細胞的相對數(shù)量，而不是精確數(shù)量，而且認為因素影響較大，應(yīng)有專門培訓(xùn)人員固定做此項檢查。通過測量化學(xué)發(fā)光反應(yīng)也可以用來計算SCC，即熒光流式計數(shù)方法。這種方法是向牛奶中加入一種熒光添加劑，這種熒光添加劑會被細胞吸收。然后使用特定波長的光照射牛奶，此時細胞會發(fā)出另一種特征波長的熒光。通過使用一個能識別這種特征波長的合適過濾器，就能計算出牛奶中的細胞數(shù)。這種方法需要對牛奶采樣，需要選取合適分量的熒光添加劑與之混合，還需要選擇合適的光照和過濾器。這是一個工作量大而且耗費較高的過程。SCC也可以通過電子粒子計數(shù)法測量。這中方法主要依靠檢測牛奶導(dǎo)電性的變化來，這是因為一般來說，在乳腺炎牛奶的電導(dǎo)率比正常牛奶中的電導(dǎo)率高。電導(dǎo)率通常通過一個有探針的直流或交流的回路來測量，這個探針被固定在牛奶流中。這個探針是很敏感的。這個探針一般包括兩個電極，直流或交流電通過就會在牛奶中形成電流。牛奶電導(dǎo)率的變化通過回路中電流的變化來測量。然而，牛奶中膠質(zhì)物會在電極上的沉淀經(jīng)常會導(dǎo)致讀數(shù)的不準(zhǔn)確。這種測量方法還有一些缺點。這種測量方法依靠牛奶中的一些變化,而這些變化只有在細菌與白細胞發(fā)生作用才會發(fā)生。所以，這對于乳腺炎的初期檢測不太合適。同時，這種方法的重復(fù)性也比較差，因為在不同測試或不同的奶牛中，電解質(zhì)成分和濃度重大的差異。所以，使用單獨使用這種方法來進行診斷是冒險的。顯微鏡法作為體細胞計數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方法，它通常用于校正體細胞分析儀和其他方法的正確性。但是目前的顯微鏡法僅限于人工操作，人工操作不僅會造成工作效率的低下，而且不可避免地會產(chǎn)生人為性的誤差。
發(fā)明內(nèi)容為了克服已有牛奶體細胞計數(shù)裝置所存在的人為因素、檢測效率較低、準(zhǔn)確性較差的不足，本實用新型提供一種有效避免人為因素影響、檢測效率高、準(zhǔn)確性良好的基于計算機視覺的牛奶體細胞計數(shù)裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是基于計算機視覺的牛奶體細胞計數(shù)裝置，其特征在于包括玻片運動裝置，取像裝置，圖像分析裝置，配合所述的取像裝置的光源；所述玻片運動裝置包括上層運動平臺、下層運動平臺，所述的上層平臺由第一步進電機帶動進行左右運動，所述的下層平臺由第二步進電機帶動進行前后運動，所述的上層運動平臺、下層運動平臺均設(shè)置運行軌道上；所述取像裝置由數(shù)碼顯微鏡及其支撐固定部件組成；圖像分析裝置包括工控機，所述的工控機設(shè)置有圖像分析模塊；所述的數(shù)碼顯微鏡連接所述的工控機，所述的第一步進電機、第二步進電機、光源的控制端都連接單片機，所述的單片機連接所述的工控機。本裝置通過控制運動平臺的運動從而控制對玻片的運動，在運動過程中采集牛奶體細胞的放大圖像，然后對圖像進行分析得出牛奶體細胞數(shù)量。本實用新型的優(yōu)點是解決了傳統(tǒng)顯微鏡法速度慢，且易受人工操作影響的缺點，大大提高了檢測精度，且可用于其他類型細胞計數(shù)，具有廣闊的市場前景和應(yīng)用價值。

圖1是本實用新型中所述的玻片運動裝置和取像裝置的俯視圖。圖2是本實用新型中所述的玻片運動裝置和取像裝置的側(cè)視圖。圖3是本實用新型中各個部件之間的連接關(guān)系圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述?；谟嬎銠C視覺的牛奶體細胞計數(shù)裝置，包括玻片運動裝置，取像裝置，圖像分析裝置，配合所述的取像裝置的光源；所述玻片運動裝置包括上層運動平臺、下層運動平臺，所述的上層平臺由第一步進電機帶動進行左右運動，所述的下層平臺由第二步進電機帶動進行前后運動，所述的上層運動平臺、下層運動平臺均設(shè)置運行軌道上；所述取像裝置由數(shù)碼顯微鏡及其支撐固定部件組成；圖像分析裝置包括工控機，所述的工控機設(shè)置有圖像分析模塊；所述的數(shù)碼顯微鏡連接所述的工控機，所述的第一步進電機、第二步進電機、光源的控制端都連接單片機，所述的單片機連接所述的工控機。如圖1，本實用新型中所述的玻片運動裝置和取像裝置的包括數(shù)碼顯微鏡1、數(shù)碼顯微鏡的支撐固定部件2、光源10、平臺運行軌道4、運動平臺5、帶動上層平臺左右運動的第一步進電機6,帶動下層平臺前后運動的第二步進電機7,減震片8，第二步進電機連接與運動平臺的連接桿9。如圖2，所述運動平臺分為上下兩層。下層由步進電機帶動，實現(xiàn)運動平臺的前后移動；上層實現(xiàn)由步進電機帶動，實現(xiàn)平臺的左右移動。如圖3，單片機與兩個電機相連，并控制它們的運動。單片機與激光光源相連，并控制它的開啟與關(guān)閉。工控機與單片機相連，本實施例中通過串口線相連。工控機通過向單片機發(fā)送命令來控制運動平臺的運動。工控機與數(shù)碼顯微鏡相連，在本實施例中，通過USB線相連。工控機從數(shù)碼顯微鏡獲取經(jīng)過染色的牛奶體細胞放大圖像，然后通過工控機上的圖像分析軟件分析識別出圖像中的牛奶體細胞，并計數(shù)，從而可以計算出單位體積內(nèi)的牛奶體細胞數(shù)量。本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對實用新型構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本實用新型的保護范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求1.基于計算機視覺的牛奶體細胞計數(shù)裝置，其特征在于包括玻片運動裝置，取像裝置，圖像分析裝置，配合所述的取像裝置的光源；所述玻片運動裝置包括上層運動平臺、下層運動平臺，所述的上層平臺由第一步進電機帶動進行左右運動，所述的下層平臺由第二步進電機帶動進行前后運動，所述的上層運動平臺、下層運動平臺均設(shè)置運行軌道上；所述取像裝置由數(shù)碼顯微鏡及其支撐固定部件組成；圖像分析裝置包括工控機，所述的工控機設(shè)置有圖像分析模塊；所述的數(shù)碼顯微鏡連接所述的工控機，所述的第一步進電機、第二步進電機、光源的控制端都連接單片機，所述的單片機連接所述的工控機。
專利摘要基于計算機視覺的牛奶體細胞計數(shù)裝置，包括玻片運動裝置，取像裝置，圖像分析裝置，配合所述的取像裝置的光源；所述玻片運動裝置包括上層運動平臺、下層運動平臺，所述的上層平臺由第一步進電機帶動進行左右運動，所述的下層平臺由第二步進電機帶動進行前后運動，所述的上層運動平臺、下層運動平臺均設(shè)置運行軌道上；所述取像裝置由數(shù)碼顯微鏡及其支撐固定部件組成；圖像分析裝置包括工控機，所述的工控機設(shè)置有圖像分析模塊；所述的數(shù)碼顯微鏡連接所述的工控機，所述的第一步進電機、第二步進電機、光源的控制端都連接單片機，所述的單片機連接所述的工控機。本裝置通過控制運動平臺的運動從而控制對玻片的運動，在運動過程中采集牛奶體細胞的放大圖像，然后對圖像進行分析得出牛奶體細胞數(shù)量。
文檔編號G06T7/00GK202887244SQ20122025114
公開日2013年4月17日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者高飛, 袁曉陽, 李洪波, 沈國瑜, 張元鳴, 肖剛 申請人:浙江工業(yè)大學(xué), 杭州浙大優(yōu)創(chuàng)科技有限公司