CN103048157B - 病理石蜡标本自动识别机及采用它的检测小车和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种病理石蜡标本自动识别机及采用它的检测小车和控制方法，其自动识别机包括定平台、动平台、标本存储箱，定平台两侧设有Y轴导轨副，标本存储箱位于定平台的中部空腔内，标本存储箱内沿Y轴方向排列存放有病理石蜡标本，病理石蜡标本的上部设有可供识别的标签，动平台横跨在定平台两侧的Y轴导轨副上，动平台包括机架、安装在机架上的Y轴位移驱动装置、标签数据采集装置、使标签数据采集装置能左右移动的X轴位移驱动装置，图像处理模块、运动控制模块及微型计算机，运动控制模块控制Y轴位移驱动装置使动平台前进或后退。采用该病理石蜡标本自动识别机，自动化程度高，能实现智能化入库管理，且能快速、准确查找病理石蜡标本。

Description

病理石蜡标本自动识别机及采用它的检测小车和控制方法

技术领域

本发明属于医疗设备制造技术领域，具体涉及一种病理石蜡标本自动识别机及采用它的检测小车和控制方法。

背景技术

中国发明专利zl200810028792.8公开了一种病理石蜡标本自动识别机，包括箱体、排列存放在箱体内的病理石蜡标本，病理石蜡标本的上部设有可供识别的标签，箱体上部设有可在箱体上方平面沿病理石蜡标本排列方向作往返移动的自动数据扫描装置以及安装在自动数据扫描装置上的数据阅读头。采用此结构的病理石蜡标本自动识别机，可自动搜寻病理石蜡标本，免去人工搜寻的复杂工作，但此结构的病理石蜡标本自动识别机，只能前后移动，不能左右移动，自动化程度不高，查找速度慢。为了实现在XY轴平面内实现自动查找，该发明专利也提供了在箱体的上方安装活动支架，活动支架上设置控制前后移动的电动驱动装置和左右移动的第二电动驱动装置，自动数据扫描装置安装在第二电动驱动装置上，采用此结构的病理石蜡标本自动识别机，自动数据扫描装置与箱体为独立结构，结构复杂，且位置对应关系较差，影响扫描精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化程度高，能实现智能化入库管理的病理石蜡标本自动识别机及采用它的检测小车和控制方法。

本发明的另一目的在于提供一种能快速、准确查找病理石蜡标本的病理石蜡标本自动识别机及采用它的检测小车和控制方法。

本发明的目的是这样实现的：一种病理石蜡标本自动识别机，包括定平台、动平台、标本存储箱，定平台两侧设有Y轴导轨副，中部为空腔，所述标本存储箱位于定平台的中部空腔内，标本存储箱内沿Y轴排列存放有病理石蜡标本，病理石蜡标本的上部设有可供识别的标签，动平台横跨在定平台两侧Y轴导轨副上，并可在标本存储箱上方沿病理石蜡标本排列方向作往返移动，其特征在于：所述动平台包括机架、安装在机架上的与Y轴导轨副配合连接的Y轴位移驱动装置、标签数据采集装置、图像处理模块、运动控制模块及微型计算机，运动控制模块控制Y轴位移驱动装置使动平台前进或后退。

所述动平台上设有使标签数据采集装置能左右移动的X轴位移驱动装置，运动控制模块控制X轴位移驱动装置左移或右移。

所述X轴位移驱动装置包括X轴齿条、X轴直线导轨副、X轴光栅尺及滑台，滑台与上装有X轴电机、X轴电机齿轮及X轴光电检测头；滑台与X轴直线导轨副配合连接，X轴电机齿轮与X轴齿条啮合，X轴光电检测头正对X轴光栅尺，X轴电机通过运动控制模块驱动滑台沿X轴作往复直线运动。

所述Y轴位移驱动装置包括设于定平台上的标本存储箱检测开关、两侧Y轴导轨副上分别设有的Y轴齿条，至少一侧设有的Y轴光栅尺以及动平台的机架上设有的与Y轴齿条配合的齿轮、Y轴电机驱动机构、连接齿轮与Y轴电机驱动机构的横轴、L型构件、检测行程位置的Y轴光电检测头，L型构件扣接在Y轴导轨副的外侧，运动控制模块控制Y轴电机驱动机构驱动齿轮转动，使动平台在Y轴齿条上前后往返移动。

所述滑台设置有Z轴导轨、丝杆及驱动丝杆旋转的Z轴齿轮组、Z轴电机，Z轴导轨上开有导槽，所述丝杆上套接一螺母，螺母一侧设有一滑块延伸至导槽内，标签数据采集装置安装在螺母的另一侧，当Z轴电机顺/逆时针转动时，Z轴齿轮组和丝杆随之转动，滑块受导槽的约束，驱动螺母沿导槽的Z轴方向作往复直线运动。

所述标签数据采集装置为一数字照相机或视频摄像机。

所述Y轴位移驱动装置和/或X轴位移驱动装置的驱动电机为带编码器的步进电机或直流电机。

一种采用上述病理石蜡标本自动识别机的检测小车，其特征在于：所述小车内安装有电源装置、控制系统，电源装置包括蓄电池、DC-DC供电装置，控制系统包括车载计算机、操作面板、可转动支架,电源装置为控制系统、病理石蜡标本自动识别机提供工作电源，病理石蜡标本自动识别机与触摸屏操作面板电连接，通过触摸屏操作面板控制病理石蜡标本自动识别机工作。

所述的病理石蜡标本自动识别机的入库管理控制方法，其特征在于：包括以下步骤，a、微型计算机发出采集指令，运动控制模块控制动平台沿XY轴向移动；b、标签数据采集装置采集标本存储箱内的病理石蜡标本标签数据，微型计算机处理并存储采集的数据，使每个入库的病理石蜡标本标签均带有准确的存放位置坐标，实现入库管理。

所述的病理石蜡标本自动识别机的数据查找控制方法，其特征在于，包括以下步骤：a1、微型计算机发出查找指令，运动控制模块控制动平台沿XY轴向移动；b1、标签数据采集装置搜索病理石蜡标本标签数据；c1、图像处理模块对采集数据进行预处理；d1、微型计算机完成数据的识别和分析处理，查找到目标数据。

本发明的积极效果：病理石蜡标本自动识别机的动平台具有X轴位移驱动装置、Y轴位移驱动装置，病理石蜡标本入库后通过标签数据采集装置采集数据保存到微型计算机，使每个入库的病理石蜡标本标签均带有准确的存放位置坐标，实现入库管理。另外，标签数据采集装置也可对标本存储箱内的病理石蜡标本在XY方位自动查找识别，使病理石蜡标本的库存管理自动化程度与工作效率获得很大的提高。

为进一步提高病理石蜡标本识别机器的适用性和工作速度，本发明识别机的数据阅读头可采用数字照相机，如CCD/CMOS数字照相机，也可以采用视频摄像机，照相机或视频摄像机拍摄病理石蜡标本上的标签图像，拍摄的图像经图像处理模块预处理后被传送到微型计算机，微型计算机对图像进行识别处理，并输出和保存处理结果。这样，可允许病理石蜡标本的标签使用纯字符（数字或拉丁字母）或条形码编码。而使用数字和拉丁字母标识病理石蜡标本更符合人工阅读的习惯。此外，如采用一次拍摄的图像覆盖多个病理石蜡标本标签的方法，较之逐个标本拍摄可以大大提高机器的识别速度。

本发明识别机的数据阅读头采用的数字照相机或视频摄像机可以逐一拍摄标本存储箱体内单个病理石蜡标本标签图像，也可以逐一拍摄标本存储箱体内由若干个病理石蜡标本标签构成一组的阵列图像。拍摄的病理石蜡标本标签图像数据和拍摄时获得的坐标数据被同时传送到微型计算机进行运算处理，并以字符格式输出病理石蜡标本标签，使每个入库的病理石蜡标本标签均带有准确的存放位置坐标，可使病理石蜡标本库存的管理实现数字化自动化。

附图说明

图1为病理石蜡标本自动识别机结构示意图。

图2为图1的A部放大图。

图3为病理石蜡标本自动识别机后视图。

图4为病理石蜡标本自动识别机俯视图。

图5为图4的B部放大图。

图6为病理石蜡标本自动识别机立体图。

图7为采用病理石蜡标本自动识别机的检测小车结构示意图。

图8为另一种采用病理石蜡标本自动识别机的检测小车结构示意图。

图9为病理石蜡标本自动识别机工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明病理石蜡标本自动识别机的具体实施例作进一步详细说明。

实施例一：如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，本发明所述一种病理石蜡标本自动识别机，包括定平台1、动平台2、标本存储箱3，定平台1两侧设有Y轴导轨副4，中部为空腔，所述标本存储箱3位于定平台1的中部空腔内，标本存储箱3内沿Y轴排列存放有病理石蜡标本5，病理石蜡标本5的上部设有可供识别的标签6，动平台2横跨在定平台1的标本存储箱3的两侧Y轴导轨副4上，并可在标本存储箱3 上方沿病理石蜡标本5排列方向作往返移动，动平台2包括机架7、安装在机架7上的与Y轴导轨副4配合连接的Y轴位移驱动装置、标签数据采集装置30、图像处理模块8、运动控制模块9及微型计算机，运动控制模块9控制Y轴位移驱动装置使动平台2前进或后退。动平台2上设有使标签数据采集装置30能左右移动的X轴位移驱动装置，运动控制模块9控制X轴位移驱动装置左移或右移。X轴位移驱动装置包括X轴齿条10、X轴直线导轨副11、X轴光栅尺12及滑台13，滑台13与上装有X轴电机14、X轴电机齿轮140及X轴光电检测头15；滑台13与X轴直线导轨副11配合连接，X轴电机齿轮140与X轴齿条10啮合，X轴光电检测头15正对X轴光栅尺12，X轴电机14通过运动控制模块9驱动滑台13沿X轴作往复直线运动。Y轴位移驱动装置包括设于定平台1上的标本存储箱检测开关40、两侧Y轴导轨副4上分别设有的Y轴齿条16，至少一侧设有的Y轴光栅尺17、以及动平台2的机架7上设有的与Y轴齿条16配合的齿轮18、Y轴电机驱动机构19、连接齿轮18与Y轴电机驱动机构19的横轴20、L型构件21、检测行程位置的Y轴光电检测头22，L型构件21扣接在Y轴导轨副4的外侧，运动控制模块9控制Y轴电机驱动机构19驱动齿轮18转动，使动平台2在Y轴齿条16上前后往返移动。本实施例实现了标签数据采集装置照相机或视频摄像机30在标本存储箱3上方二维空间移动。其优点是：通过调节拍摄范围，可以得到更大覆盖面积的病理石蜡标本标识阵列的图像，在采集入库的病理石蜡标本的标签信息时，只需拍摄一定数量的图像，就可完成一个标本存储箱的病理石蜡标本数据采集。

实施例二：如图6所示，滑台13设置有Z轴导轨23、丝杆24及驱动丝杆24旋转的Z轴齿轮组25、Z轴电机26，Z轴导轨23上开有导槽28，所述丝杆24上套接一螺母27，螺母27一侧设有一滑块29延伸至导槽28内，标签数据采集装置30安装在螺母27的另一侧，当Z轴电机26顺/逆时针转动时，Z轴齿轮组25和丝杆24随之转动，滑块29受导槽28的约束，驱动螺母27沿导槽28的Z轴方向作往复直线运动。另外，Y轴位移驱动装置和/或X轴位移驱动装置的驱动电机也可以用编码电机替代光栅检测。

本实施例实现了标签数据采集装置照相机或视频摄像机30在标本存储箱3上方三维空间移动，可以实现自动调节标签数据采集装置照相机或视频摄像机的拍摄范围，可以有效地缩短病理石蜡标本入库的时间。

实施例三：如图7所示，本实施例为采用病理石蜡标本自动识别机的检测小车，在小车35内安装有电源装置、控制系统，电源装置包括蓄电池31、DC-DC供电装置32，控制系统包括车载微型计算机33、触摸屏操作面板34，电源装置为控制系统、病理石蜡标本自动识别机提供工作电源，病理石蜡标本自动识别机与触摸屏操作面板34电连接，通过触摸屏操作面板34控制病理石蜡标本自动识别机工作。采用本实施例的检测小车，使本发明病理石蜡标本自动识别机具备移动工作能力，极大地方便了规模较大的医院病理实验室和病理标本仓库的使用。

实施例四：如图8所示，本实施例为另一种采用病理石蜡标本自动识别机的检测小车，在小车35内也安装有电源装置、控制系统和触摸屏操作面板34等。但触摸屏操作面板34安装在一个可转动支架36上，使触摸屏的俯仰角和方向角度可由人工调整至最佳操作位置。本实施例定平台1设置在标本存储箱3的下方，除了可采用实施例一的齿轮、齿条位移驱动机构外，本实施例的位移驱动机构还可以采用同步齿轮、齿形带机构或者电动丝杆机构。采用本实施例的检测小车，使本发明病理石蜡标本自动识别机的移动工作性能更好。

下面结合附图9对病理石蜡标本自动识别机进行工作原理说明：

病理石蜡标本自动识别机的入库控制方法，包括以下步骤，a、运动控制模块9控制动平台沿XY轴向移动；b、标签数据采集装置30采集标本存储箱3内的病理石蜡标本标签数据，采集数据经微型计算机处理并储存，使每个入库的病理石蜡标本标签均带有准确的存放位置坐标，实现入库管理。

工作时，将标本存储箱3以图4箭头方向推入定平台1，直至标本存储箱3的顶端碰到标本存储箱检测开关40。启动“标本入库”程序，微型计算机发出目标坐标数据至XY轴的运动控制模块9，运动控制模块9输出信号使动平台2上的X轴电机和Y轴电机转动，将滑台沿X轴方向、动平台沿着Y轴方向运动至设定的坐标值以使标签数据采集装置照相机或视频摄像机30的镜头对准将被拍摄的病理石蜡标本5。微型计算机发出采集指令，标签数据采集装置照相机或视频摄像机30拍摄/采集病理石蜡标本5的标签图像，图像数据经图像处理模块8进行预处理后，传送至微型计算机进行字符识别判断并获得位置坐标数据。微型计算机将读出的病理石蜡标本标识和XY轴位置坐标值写入标本数据库，使得每个入库的病理石蜡标本标签均带有准确的存放位置坐标。微型计算机继续发出下一条采集指令，重复上述动作过程直至完成全部病理石蜡标本的数据采集。

本发明所述病理石蜡标本自动识别机的查找识别控制方法，包括以下步骤：a1.微型计算机发出查找指令，运动控制模块9控制动平台沿XY轴向移动；b1、标签数据采集装置30搜索病理石蜡标本标签数据； c1、图像处理模块（8）对采集数据进行预处理；d1、微型计算机完成数据的识别和分析处理，查找到目标数据。查找到目标数据后，可以通过标本定位射灯发出脉冲光束照射到目标上，或/和通过触摸屏操作面板34、语音系统提发出提示信息。

Claims (8)

1. 一种病理石蜡标本自动识别机，包括定平台（1）、动平台（2）、标本存储箱（3），定平台（1）两侧设有Y轴导轨副（4），中部为空腔，所述标本存储箱（3）位于定平台（1）的中部空腔内，标本存储箱（3）内沿Y轴排列存放有病理石蜡标本（5），病理石蜡标本（5）的上部设有可供识别的标签（6），动平台（2）横跨在定平台（1）两侧Y轴导轨副（4）上，并可在标本存储箱（3）上方沿病理石蜡标本（5）排列方向作往返移动，其特征在于：所述动平台（2）包括机架（7）、安装在机架（7）上的与Y轴导轨副（4）配合连接的Y轴位移驱动装置、标签数据采集装置（30）、图像处理模块（8）、运动控制模块（9）及微型计算机，运动控制模块（9）控制Y轴位移驱动装置使动平台（2）前进或后退，所述动平台（2）上设有使标签数据采集装置（30）能左右移动的X轴位移驱动装置，运动控制模块（9）控制X轴位移驱动装置左移或右移，所述X轴位移驱动装置包括X轴齿条（10）、X轴直线导轨副（11）、X轴光栅尺（12）及滑台（13），滑台（13）与上装有X轴电机（14）、X轴电机齿轮（140）及X轴光电检测头（15）；滑台（13）与X轴直线导轨副（11）配合连接，X轴电机齿轮（140）与X轴齿条（10）啮合，X轴光电检测头（15）正对X轴光栅尺（12），X轴电机（14）通过运动控制模块（9）驱动滑台（13）沿X轴作往复直线运动。

2.根据权利要求1所述的病理石蜡标本自动识别机，其特征在于：所述Y轴位移驱动装置包括设于定平台（1）上的标本存储箱检测开关（40）、两侧Y轴导轨副（4）上分别设有的Y轴齿条（16），至少一侧设有的Y轴光栅尺（17）以及动平台（2）的机架（7）上设有的与Y轴齿条（16）配合的齿轮（18）、Y轴电机驱动机构（19）、连接齿轮（18）与Y轴电机驱动机构（19）的横轴（20）、L型构件（21）、检测行程位置的Y轴光电检测头（22），L型构件（21）扣接在Y轴导轨副（4）的外侧，运动控制模块（9）控制Y轴电机驱动机构（19）驱动齿轮（18）转动，使动平台（2）在Y轴齿条（16）上前后往返移动。

3.根据权利要求1所述的病理石蜡标本自动识别机，其特征在于：所述滑台（13）设置有Z轴导轨（23）、丝杆（24）及驱动丝杆（24）旋转的Z轴齿轮组（25）、Z轴电机（26），Z轴导轨（23）上开有导槽（28），所述丝杆（24）上套接一螺母（27），螺母（27）一侧设有一滑块（29）延伸至导槽（28）内，标签数据采集装置（30）安装在螺母（27）的另一侧，当Z轴电机（26）顺/逆时针转动时，Z轴齿轮组（25）和丝杆（24）随之转动，滑块（29）受导槽（28）的约束，驱动螺母（27）沿导槽（28）的Z轴方向作往复直线运动。

4.根据权利要求1所述的病理石蜡标本自动识别机，其特征在于：所述标签数据采集装置（30）为一数字照相机或视频摄像机。

5.根据权利要求1所述的病理石蜡标本自动识别机，其特征在于：所述Y轴位移驱动装置和/或X轴位移驱动装置的驱动电机为带编码器的步进电机或直流电机。

6.一种采用权利要求1所述病理石蜡标本自动识别机的检测小车，其特征在于：所述小车（35）内安装有电源装置、控制系统，电源装置包括蓄电池（31）、DC-DC供电装置（32），控制系统包括车载计算机（33）、操作面板（34），电源装置为控制系统、病理石蜡标本自动识别机提供工作电源，病理石蜡标本自动识别机与触摸屏操作面板（34）电连接，通过触摸屏操作面板（34）控制病理石蜡标本自动识别机工作。

7.一种如权利要求1所述的病理石蜡标本自动识别机的入库管理控制方法，其特征在于：包括以下步骤，a、微型计算机发出采集指令，运动控制模块（9）控制动平台沿XY轴向移动；b、标签数据采集装置（30）采集标本存储箱（3）内的病理石蜡标本标签数据，微型计算机处理并存储采集的数据，使每个入库的病理石蜡标本标签均带有准确的存放位置坐标，实现入库管理。

8.根据权利要求7所述的病理石蜡标本自动识别机的数据查找控制方法，其特征在于，包括以下步骤：a1、微型计算机发出查找指令，运动控制模块（9）控制动平台沿XY轴向移动；b1、标签数据采集装置（30）搜索病理石蜡标本标签数据；c1、图像处理模块（8）对采集数据进行预处理；d1、微型计算机完成数据的识别和分析处理，查找到目标数据。