CN103267715B - 红细胞沉降速率的自动检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种红细胞沉降速率的自动检测方法，包括以下步骤：设定采样时间和采样次数；在每到达一个采样时间时，对血样进行拍照，并累计拍照次数；根据照片得到血样的当前液面位置；比较累计拍照次数与采样次数；如果累计拍照次数与采样次数相等，则根据多个当前液面位置得到红细胞沉降速率。本发明的实施例的红细胞沉降速率的自动检测方法，无需机械传动装置，且机械设计和软件控制简单易行，且计算复杂度低。本发明还提出了一种红细胞沉降速率的自动检测装置。

Description

红细胞沉降速率的自动检测方法及装置

技术领域

本发明涉及医学测量计算技术领域，特别涉及一种红细胞沉淀速率的自动检测方法及装置。

背景技术

在医学临床和医学研究时经常要检测人体血液中红细胞的沉降率，即血沉。目前血沉测量的国家推荐标准是魏氏法，将加有一定抗凝剂的血液样本加入魏氏法血沉管，放置在血沉架上，记录好红细胞沉降的初始高度刻度，自然沉降60分钟记录沉降刻度，得出临床上需要的血沉结果。

目前常用的自动血沉检测仪基本都采用红外光检测法，比如有一种方法是在血液试管的两侧安装可上下移动的红外光发送装置和红外接收装置，在测试过程中，红外扫描装置上下移动，根据红外光的透射强度来判断红细胞的液面位置，然后根据开始时和一小时后的液面位置来计算血沉，该红外光检测法要控制红外扫描装置的上下移动，需要用电机和导杆，机械设计和软件控制都比较复杂，导致设备成本比较高。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。

为此，本发明的一个目的在于提出一种红细胞沉降速率的自动检测方法，该方法无需机械传动装置，且机械设计和软件控制都很简单，有效降低计算复杂度，从而降低了设备的成本。

本发明的另一个目的在于提出一种红细胞沉降速率的自动检测装置。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一中红细胞沉降速率的自动检测方法，包括以下步骤：设定采样时间和采样次数；在每到达一个采样时间时，对血样进行拍照，并累计拍照次数；根据照片得到所述血样的当前液面位置；比较所述累计拍照次数与所述采样次数；以及如果所述累计拍照次数与所述采样次数相等，则根据多个当前液面位置得到所述红细胞沉降速率。

根据本发明实施例的红细胞沉降速率自动检测方法，基于摄像技术，定时拍摄血样照片，通过分析照片得到检测结果，并对检测结果进行补偿修正，使检测结果更加精准，且该方法的实现不需要机械传动装置，涉及的机械设计及软件控制都比较简单，能够有效的降低设备的复杂度，从而降低设备的成本。

另外，根据本发明上述实施例的红细胞沉降速率的自动检测方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的实施例中，每相邻两次采样时间的间隔时间相同。

在本发明的实施例中，在根据多个当前液面位置得到所述红细胞沉降速率之后，还包括：检测所述血样的温度，并根据所述温度对所述红细胞沉降速率进行补偿以得到修正后的红细胞沉降速率。

在本发明的实施例中，在得到修正后的所述红细胞沉降速率之后，还包括：将所述修正后的红细胞沉降速率显示给用户。

在本发明的实施例中，所述根据所述照片得到所述血样的当前液面位置，进一步包括：提取所述照片中的像素点，其中，所述像素点用RGB格式表示；将所述RGB格式转换成灰度值格式；将灰度值进行按行累加，得到累加灰度值；比较所述累加灰度值与第一阈值，以根据比较结果得到第一个满足公式的行号；根据所述累加灰度值和所述第一个满足公式的行号得到第一液面位置，并对所述第一液面位置进行光路误差补偿以得到所述血样的当前液面位置。

本发明第二方面的实施例提出了一种红细胞沉降速率的自动检测装置，包括：设定模块，所述设定模块用于设定采样时间和采样次数；图片采集模块，所述图片采集模块用于在每个采样时间到期后，对血样图片进行采集，并累计图片采集次数；控制模块，所述控制模块用于根据所述图片采集模块获取的照片得到所述血样的当前液面位置，并比较所述累计拍照次数与所述采样次数，并在所述累计拍照次数与所述采样次数相等时，根据多个当前液面位置得到所述红细胞沉降速率；温度检测模块，所述温度检测模块用于检测所述血样的温度，并将所述温度发送给所述控制模块。

根据本发明实施例的红细胞沉降速率的自动检测装置，基于摄像技术，定时拍摄血样照片，通过分析照片得到检测结果，并对检测结果进行补偿修正，使检测结果更加精准，且该装置设置不需要机械传动设备，涉及的机械设计及软件控制都比较简单，能够有效的降低设备的复杂度，从而降低设备的成本。

另外，根据本发明上述实施例的红细胞沉降速率的自动检测装置还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的实施例中，每相邻两次采样时间的间隔时间相同。

在本发明的实施例中，所述控制模块还用于：根据所述血样的温度对所述红细胞沉降速率进行补偿以得到修正后的红细胞沉降速率。

在本发明的实施例中，所述红细胞沉降速率的自动检测装置还包括：显示模块，所述显示模块用于将所述修正后的红细胞沉降速率显示给用户。

在本发明的实施例中，所述控制模块根据所述图片采集模块获取的照片得到所述血样的当前液面位置进一步包括：提取所述照片中的像素点，其中，所述像素点用RGB格式表示；将所述RGB格式转换成灰度值格式；将灰度值进行按行累加，得到累加灰度值；比较所述累加灰度值与第一阈值，以根据比较结果得到第一个满足公式的行号；根据所述累加灰度值和所述第一个满足公式的行号得到第一液面位置，并对所述第一液面位置进行光路误差补偿以得到所述血样的当前液面位置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的红细胞沉降速率的自动检测方法的流程图；

图2为根据本发明另一个实施例的红细胞沉降速率的自动检测方法的流程图；

图3为根据本发明另一个实施例的红细胞沉降速率的自动检测方法的当前液面检测的流程图；

图4为根据本发明一个实施例的红细胞沉降速率的自动检测方法的照片示意图；

图5为根据本发明一个实施例的红细胞沉降速率的自动检测方法的光路误差示意图；和

图6为根据本发明一个实施例的红细胞沉降速率的自动检测装置的结构图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图详细描述根据本发明实施例的红细胞沉降速率的自动检测方法及装置。

图1为根据本发明一个实施例的红细胞沉降速率的自动检测方法的流程图。

如图1所示，根据本发明一个实施例的红细胞沉降速率的自动检测方法，包括以下步骤：

步骤S101，设定采样时间和采样次数。其中，采样时间可以通过定时器来设置，且采样时间根据血样的血沉曲线精度和处理能力设定，在本发明的一个优选实施例中，每相邻两次采样时间的时间间隔相同，且采样时间的值能够被60分钟整除，例如采样时间为1分钟、2分钟、3分钟、6分钟等。当采样时间为1分钟时，采样次数为61次，当采样时间为6分钟时，采样次数为11次。

步骤S102，在每到达一个采样时间时，对血样进行拍照，并累计拍照次数。即判断每个采样时间是否到期，若每一个采样时间到期，则对血样进行拍照，并累计拍照次数。其中，血样放置在多个试管中，且血样中均添加了一定量的抗凝剂，防止血样凝结，多个试管放置在试管架上，可保证试管垂直整齐的放置。

步骤S103，根据照片得到血样的当前液面位置。其中，血样的当前液面位置指试管中血清与红细胞的分界面所处的位置。

具体地，根据照片得到血样的当前液面位置的具体方法为：首先提取所拍摄的照片中各个试管的像素点，其中，像素点用RGB格式表示，将像素点的RGB格式转换成灰度值格式，并将灰度值进行按行累加，得到累加灰度值，然后比较该累加灰度值与第一阈值，以根据其比较结果得到第一个满足公式的行号，最后根据累加灰度值和第一个满足公式的行号得到第一液面位置，再对第一液面位置进行光路误差补偿，从而得到血样的当前液面位置。其中，第一阈值提前设定。

步骤S104，比较累计拍照次数与采样次数。

步骤S105，如果累计拍照次数与采样次数相等，则根据多个当前液面位置得到红细胞沉降速率。即如果累计拍照次数与采样次数相等，则说明已到达总采样时间（60分钟），采样完成，则根据检测得到的多个当前液面位置得到红细胞沉降速率。进一步地，在得到红细胞沉降速率后，还需要检测当前血样的温度，并根据温度对红细胞沉降速率进行补偿，得到修正后的红细胞沉降速率，并将该修正后的红细胞沉降速率显示给用户。

作为一个具体的示例，如图2所示，根据本发明另一个实施例的红细胞沉降速率的自动检测方法，包括以下步骤：

步骤S201，设备初始化。即在检测流程开始后，首先对检测过程中的一些主要设备及全局变量进行初始化。

步骤S202，设置采样时间和采样次数。具体地，可以通过定时器来设置采样时间，且采样时间需要根据血样的血沉曲线精度和处理器能力而设定，在本发明的一个优选实施例中，每相邻两次采样时间的时间间隔相同，且采样时间能够被60分钟整除，例如为1分钟、6分钟、10分钟等，而采样次数可根据采样时间而定。例如：设采样时间为T，采样次数为N，则采样次数即如果采样时间为10分钟，则采样次数为N=7次。

步骤S203，判断采样时间是否到期。即判断当前的采样时间是否到期，如果是，则执行步骤S204，否则继续执行步骤S203。

步骤S204，拍照。即当检测到当前的采样时间到期时，则对多个试管中的血样进行拍照，并记录累计拍照次数。其中，可采用相关仪器的摄像头或工业相机对血样进行拍照。图4为根据本发明一个实施例的红细胞沉降速率的自动检测方法的照片示意图。如图4所示，血样放置在多个试管中，多个试管整齐、垂直的设置在试管架上。

步骤S205，液面检测。根据拍摄的照片检测当前的液面位置，即血清与红细胞的分界面的位置，得到当前液面所在的像素位置ESR_Position[n][m]，其中，n为检测次数编号，m为试管编号。

具体地，如图3所示，上述步骤S205具体包括以下步骤：

步骤S301，提取各个试管中的像素点。即对拍摄的照片中各个试管的像素点进行提取，其中，各个像素点用RGB格式表示。

步骤S302，将RGB格式转换成灰度值格式。即将照片中各个试管的像素点的格式由RGB格式转换成灰度值格式。

步骤S303，对每个试管，按每行累加灰度值。即对每个试管中的像素点按行将灰度值进行累加，并得到灰度累加值，例如为Grey_Acc[n][m][k]，其中，n是检测次数编号，m是试管编号，k是行号。

步骤S304，与灰度门限比较。即将上述的灰度累加值Grey_Acc[n][m][k]与灰度值门限Grey_Threshold（即第一阈值）进行比较，从而得到第一个满足公式的行号idx[n][m]，且idx[n][m]满足以下公式：

Grey_Acc[n][m][idx]>Grey_Threshold。

步骤S305，确定液面位置。通过累加灰度值Grey_Acc[n][m][k]和第一行个满足公式的行号idx[n][m]根据以下公式得到初步液面位置ESR_Position_Temp[n][m]（即第一液面位置）。

ESR_Position_Temp[n][m]=Grey_Acc[n][m][idx[n][m]]。

步骤S306，光路补偿。在测量液面位置时，当光线与液面平行时没有误差；当相机的位置高于液面位置，即光线高于液面时，测量得出的液面位置会偏高；当相机位置低于液面位置，即光线低于液面时，测量得出的液面位置会偏低，因此需要对上述步骤S306中得到的初步液面位置进行光路误差补偿，得到补偿后的液面位置，即当前液面位置ESR_Position[n][m]。

图5为根据本发明一个实施例的红细胞沉降速率的自动检测方法的光路误差示意图。如图5所示，左图中相机位置高于液面位置，则最后得到的当前液面位置会偏高，右图中相机位置低于液面位置，则得到的当前液面位置会偏低。

步骤S206，判断采样次数是否达到系统要求。即判断上述的累计拍照次数是否等于采样次数，如果是，则执行步骤S207，否则返回执行步骤S202。

步骤S207，计算血沉值。即在上述步骤S206中判断采样完成后，则利用当前液面所在的像素位置ESR_Position[n][m]对每个试管中血样一小时的血沉值进行计算，具体地计算公式为：

ESR_Value[m]=(ESR_Position[n][m]-ESR_Position[1][m])×△d，其中，△d是每个像素点的高度，ESR_Value[m]为m个试管对应的血沉值。

步骤S208，温度补偿。由于温度对血沉速率有很大的影响，即温度高时血沉快，温度低时血沉慢，因此需要根据当前血样温度把血沉值折算到国家标准规定的18.3摄氏度，对血沉值进行补偿。即在上述步骤S207之后，对血样的温度进行采集，并根据采集的温度对血沉值ESR_Value[m]进行补偿，得到ESR_Value2[m]，即m个试管中红细胞的最终的红细胞沉降速率。

步骤S209，显示输出结果。即将上述步骤S208中得到的m个试管中红细胞的最终红细胞沉降速率ESR_Value2[m]输出至显示屏，显示给用户，其中，一个试管对应一个血沉速率。

以下结合图6详细描述根据本发明实施例的红细胞沉降速率的自动检测装置。

图6为根据本发明一个实施例的红细胞沉降速率的自动检测装置的结构图。

如图6所示，根据本发明一个实施例的红细胞沉降速率的自动检测装置600包括：设定模块610、图片采集模块620、控制模块630和温度检测模块640。

设定模块610用于设定采样时间和采样次数。具体地，可以通过定时器来设置采样时间，且采样时间需要根据血样的血沉曲线精度和处理器能力而设定，在本发明的一个优选实施例中，每相邻两次采样时间的时间间隔相同，且采样时间能够被60分钟整除，例如为1分钟、6分钟、10分钟等，而采样次数可根据采样时间而定。例如：设采样时间为T，采样次数为N，则采样次数即如果采样时间为10分钟，则采样次数为N=7次。

图片采集模块620用于在每个采样时间到期后，对血样图片进行采集，并累计图片采集次数。其中，图片采集模块620可以为摄像头或工业相机等设备。换言之，即判断每个采样时间是否到期，若每一个采样时间到期，则对血样进行拍照，并累计拍照次数。其中，血样放置在多个试管中，且血样中均添加了一定量的抗凝剂，防止血样凝结，多个试管放置在试管架上，可保证试管垂直整齐的放置。

控制模块630用于根据图片采集模块620获取的照片得到血样的当前液面位置，并比较累计拍照次数与采样次数，并在累计拍照次数与采样次数相等时，根据多个当前液面位置得到红细胞沉降速率。其中，血样的当前液面位置指试管中血清与红细胞的分界面所处的位置。

具体地，控制模块630根据照片得到血样的当前液面位置的具体方法为：首先提取所拍摄的照片中各个试管的像素点，其中，像素点用RGB格式表示，将像素点的RGB格式转换成灰度值格式，并将灰度值进行按行累加，得到累加灰度值，然后比较该累加灰度值与第一阈值，以根据其比较结果得到第一个满足公式的行号，最后根据累加灰度值和第一个满足公式的行号得到第一液面位置，再对第一液面位置进行光路误差补偿，从而得到血样的当前液面位置。其中，第一阈值提前设定。

温度检测模块640用于检测血样的温度，并将该温度发送给控制模块640。其中，温度检测模块640为但不限于温度传感器。

进一步地，控制模块630还用于在得到红细胞沉降速率后，根据温度检测模块640发送的血样温度对红细胞沉降速率进行补偿，得到修正后的红细胞沉降速率。

结合图1所示，红细胞沉降速率的自动检测装置600还包括显示模块650。

显示模块650用于将修正后的红细胞沉降速率显示给用户，方便用户观察。其中，显示模块650为但不限于液晶显示器。

根据本发明实施例的红细胞沉降速率的自动检测装置，基于摄像技术，定时拍摄血样照片，通过分析照片得到检测结果，并对检测结果进行补偿修正，使检测结果更加精准，且该装置设置不需要机械传动设备，涉及的机械设计及软件控制都比较简单，能够有效的降低设备的复杂度，从而降低设备的成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种红细胞沉降速率的自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：设定采样时间和采样次数；

在每到达一个采样时间时，对血样进行拍照，并累计拍照次数；

根据照片得到所述血样的当前液面位置，具体包括：

提取所述照片中的像素点，其中，所述像素点用RGB格式表示，

将所述RGB格式转换成灰度值格式，

将灰度值进行按行累加，得到累加灰度值Grey_Acc[n][m][k]，其中，n是检测次数编号，m是试管编号，k是行号，

比较所述累加灰度值Grey_Acc[n][m][k]与第一阈值Grey_Threshold，以根据比较结果得到第一个满足公式的行号idx[n][m]，且idx[n][m]满足以下公式：

Grey_Acc[n][m][idx]>Grey_Threshold，

根据所述累加灰度值Grey_Acc[n][m][k]和所述第一个满足公式的行号Grey_Threshold得到第一液面位置ESR_Position_Temp[n][m]，具体为：

ESR_Position_Temp[n][m]＝Grey_Acc[n][m][idx[n][m]]，

对所述第一液面位置ESR_Position_Temp[n][m]进行光路误差补偿以得到所述血样的当前液面位置ESR_Position[n][m]；

比较所述累计拍照次数与所述采样次数；以及

如果所述累计拍照次数与所述采样次数相等，则根据多个当前液面位置得到所述红细胞沉降速率，具体计算公式为：

ESR_Value[m]＝(ESR_Position[n][m]-ESR_Position[1][m])×△d，

其中，△d是每个像素点的高度，ESR_Value[m]为m个试管对应的血沉值。

2.根据权利要求1所述的红细胞沉降速率的自动检测方法，其特征在于，其中，每相邻两次采样时间的间隔时间相同。

3.根据权利要求1所述的红细胞沉降速率的自动检测方法，其特征在于，在根据多个当前液面位置得到所述红细胞沉降速率之后，还包括：

检测所述血样的温度，并根据所述温度对所述红细胞沉降速率进行补偿以得到修正后的红细胞沉降速率。

4.根据权利要求3所述的红细胞沉降速率的自动检测方法，其特征在于，在得到修正后的所述红细胞沉降速率之后，还包括：

将所述修正后的红细胞沉降速率显示给用户。

5.一种红细胞沉降速率的自动检测装置，其特征在于，包括：

设定模块，所述设定模块用于设定采样时间和采样次数；

图片采集模块，所述图片采集模块用于在每个采样时间到期后，对血样图片进行采集，并累计图片采集次数；

控制模块，所述控制模块用于根据所述图片采集模块获取的照片得到所述血样的当前液面位置，并比较所述累计拍照次数与所述采样次数，并在所述累计拍照次数与所述采样次数相等时，根据多个当前液面位置得到所述红细胞沉降速率，其中，所述根据所述图片采集模块获取的照片得到所述血样的当前液面位置，具体包括：

提取所述照片中的像素点，其中，所述像素点用RGB格式表示，

将所述RGB格式转换成灰度值格式，

将灰度值进行按行累加，得到累加灰度值Grey_Acc[n][m][k]，其中，n是检测次数编号，m是试管编号，k是行号，

比较所述累加灰度值Grey_Acc[n][m][k]与第一阈值Grey_Threshold，以根据比较结果得到第一个满足公式的行号idx[n][m]，且idx[n][m]满足以下公式：

Grey_Acc[n][m][idx]>Grey_Threshold，

根据所述累加灰度值Grey_Acc[n][m][k]和所述第一个满足公式的行号Grey_Threshold得到第一液面位置ESR_Position_Temp[n][m]，具体为：

ESR_Position_Temp[n][m]＝Grey_Acc[n][m][idx[n][m]]，

对所述第一液面位置ESR_Position_Temp[n][m]进行光路误差补偿以得到所述血样的当前液面位置ESR_Position[n][m]，

所述根据多个当前液面位置得到所述红细胞沉降速率的具体计算公式为：

ESR_Value[m]＝(ESR_Position[n][m]-ESR_Position[1][m])×△d，

其中，△d是每个像素点的高度，ESR_Value[m]为m个试管对应的血沉值；以及

温度检测模块，所述温度检测模块用于检测所述血样的温度，并将所述温度发送给所述控制模块。

6.根据权利要求5所述的红细胞沉降速率的自动检测装置，其特征在于，其中，每相邻两次采样时间的间隔时间相同。

7.根据权利要求5所述的红细胞沉降速率的自动检测装置，其特征在于，所述控制模块还用于：

根据所述血样的温度对所述红细胞沉降速率进行补偿以得到修正后的红细胞沉降速率。

8.根据权利要求7所述的红细胞沉降速率的自动检测装置，其特征在于，还包括：

显示模块，所述显示模块用于将所述修正后的红细胞沉降速率显示给用户。