CN105259094A - 基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统与方法，包括相互信号连接的红外热像图采集装置，嵌入式判断装置和上位机图像处理装置；红外热像图采集装置用于采集试条的红外热力图像并传输至嵌入式判断装置；嵌入式判断装置用于图像识别判断，并定时选取样品液流动过程的红外热力图像传送至上位机图像处理装置；上位机图像处理装置对图像进行灰度化处理，标记，对比和计算，最终得出试条样品液流速。本发明不仅集红外技术、图像技术、计算机技术等于一身，能够保证数据的实时性和准确性，同时可以确定样品液的最优流速，辅助优化试条硝酸纤维膜的生产设计，而且易于操作，使用效果好。

Description

基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统与方法

技术领域

本发明涉及免疫层析试条样品液流速测试技术领域，特别是一种基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统与方法。

背景技术

金免疫层析技术是一种以胶体金为显色媒介，利用免疫学中抗原抗体能够特异性结合和原理，在层析过程中完成这一反应，从而达到检测目的的技术。由于金免疫层析技术具有简单快速、结果清晰，可通过肉眼判断结果、无需负责操作、稳定性好、无污染、携带方便、检测标本种类多等优点，已成为临床快速诊断领域发展的一个新方向，应用范围日益扩大，几乎涵盖了免疫学诊断检测的所有方面。

目前在金免疫层析试条的使用过程中，样品液滴入试条上的硝酸纤维素膜，并逐渐流动至吸收垫，此过程中硝酸纤维膜作为C/T线的承载体，同时也是免疫反应的发生处，是金免疫层析实验中最重要的耗材。由于硝酸纤维膜属于非标准器件，因此不同的厂商生产的金免疫层析试条所用硝酸纤维膜的孔径大小也不同，导致样品液在硝酸纤维素膜上的流速、蛋白吸附能力也各不相同。孔径越大，样品液通过速度越快，和包被在T线的物质反应时间也就越短，读数快，灵敏度越低；反之，样品液流速慢，读数慢，灵敏度高，但反应时间越长，发生非特异性结合的可能性就越大，容易产生假阳性现象。

由于制作工艺的原因，硝酸纤维膜的孔径大小难以直接确定，通常是以样品液在试条上的流速来标定。但是样品液通常为无色液体，试条长度有限，而且流速在特异性反应之后呈减速趋势，因此肉眼难以准确判断样品液流速的快慢。截止目前也尚未有一种能够实施准确地确定样品液流速的检测手段。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统与方法，不仅集红外技术、图像技术、计算机技术等于一身，能够保证数据的实时性和准确性，同时可以确定样品液的最优流速，辅助优化试条硝酸纤维膜的生产设计，而且易于操作，使用效果好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统，包括相互信号连接的红外热像图采集装置，嵌入式判断装置和上位机图像处理装置；

所述红外热像图采集装置用于固定试条并实时采集试条的红外热力图像，并将红外热力图像实时传输至嵌入式判断装置进行识别判断；

所述嵌入式判断装置用于对接收到的红外热力图像进行识别判断，并定时选取样品液流动过程的红外热力图像传送至上位机图像处理装置；所述样品液流动过程指自样品液滴入试条开始到样品液流动至吸收垫为止；

所述上位机图像处理装置用于对接收到的样品液流动过程的红外热力图像进行灰度化处理，运用视觉处理算法对灰度图进行分割和标记定位并进行对比和计算，对试条上发生特异性反应前后的样品液流速赋予权重，最终得出试条样品液流速并进行显示。

一实施例中：所述红外热像图采集装置包括安装支架以及相互信号连接的红外热像仪和第一通讯接口；所述试条和红外热像仪固接于安装支架；红外热像仪用于实时拍摄试条的红外热力图像，并通过第一通讯接口实时传输至所述嵌入式判断装置。

一实施例中：所述嵌入式判断装置包括相互信号连接的第一存储单元、嵌入式处理器和第二通讯接口；所述第二通讯接口用于接收红外热像图采集装置传输来的红外热力图像；所述第一存储单元用于存储该红外热力图像；所述嵌入式处理器用于判断样品液是否滴入试条以及样品液是否流动至吸收垫，并定时选取样品液流动过程的红外热力图像，并通过第二通讯接口传输至上位机图像处理装置。

一实施例中：所述上位机图像处理装置包括相互信号连接的第三通讯接口，第二存储单元，核心处理器和显示器；所述第三通讯接口用于接收嵌入式判断装置传输来的样品液流动过程的红外热力图像；所述第二存储单元用于存储该红外热力图像及计算数据；所述核心处理器用于样品液流动过程的红外热力图像的灰度化处理和流速计算，并将计算得到的试条样品液流速结果显示在显示器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：

一种基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测方法，采用上述的基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统；包括以下步骤：

A)将免疫层析试条固定在红外热像图采集装置，通过红外热像图采集装置采集试条的红外热力图像，实时传输至嵌入式判断装置；

B)嵌入式判断装置通过将红外热像图采集装置传输来的红外热力图像与预先存储的样品液刚滴入试条时的红外热力图像作对比，对接收到的红外热像图像进行识别以判断样品液是否滴入试条；

C)判断样品液滴入试条后，嵌入式判断装置选取后续接收到的红外热力图像传输至上位机图像处理装置；

D)嵌入式判断装置通过将红外热像图采集装置传输来的红外热力图像与预先存储的样品液刚好流到吸收垫时的红外热力图像作对比，对接收到的红外热像图进行识别以判断样品液是否流动至吸收垫；判断样品液流动至吸收垫后，嵌入式判断装置立即停止选取和传输红外热力图像至上位机图像处理装置；

E)嵌入式判断装置停止传输红外热力图像后，上位机图像处理装置对接收到的红外热力图进行灰度化处理；

F)上位机图像处理装置运用视觉处理算法对灰度图进行分割和标记定位，确定样品液的流动范围和最靠近吸收垫的坐标点，将若干张分割标记定位的灰度图和坐标点进行对比和计算，同时对特异性反应前后的流速赋予权重加成，最终得出试条样品液流速；

G)上位机图像处理装置将最终结果进行显示。

本发明所涉及的各个装置单一的处理过程为公知常识，本领域的技术人员根据上述的描述都可以利用上述装置完成这些处理过程。本发明的发明点在将各个装置组合使用，故而这些装置的具体操作步骤不做详细描述。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

本专利提出一种基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统与方法，1)集红外技术、图像技术、计算机技术等于一身，能够保证数据的实时性和准确性，2)可根据试条反应结果确定试条样品液的最优流速，3)可根据最优流速辅助优化试条硝酸纤维膜的生产设计。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统结构示意图。

图2是本发明的基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统中各装置的连接关系示意图。

图3是本发明的基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测方法的工作流程示意图。

附图标记：红外热像图采集装置10，安装支架101，红外热像仪102，第一通讯接口103；嵌入式判断装置20，第一存储单元201，嵌入式处理器202，第二通讯接口203；上位机图像处理装置30，第三通讯接口301，第二存储单元302，核心处理器303，显示器304。

具体实施方式

下面通过实施例具体说明本发明的内容：

一种基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统，如图1和图2所示，包括相互信号连接的红外热像图采集装置10，嵌入式判断装置20和上位机图像处理装置30；

所述红外热像图采集装置10用于固定试条并实时采集试条的红外热力图像，并传输至嵌入式判断装置20进行识别判断；本实施例之中，所述红外热像图采集装置10包括安装支架101以及相互信号连接的红外热像仪102和第一通讯接口103；所述试条和红外热像仪102固接于安装支架101；红外热像仪102用于实时拍摄试条的红外热力图像，并通过第一通讯接口103实时传输至所述嵌入式判断装置20。

所述嵌入式判断装置20用于对接收到的红外热力图像进行识别判断，并定时选取样品液流动过程的红外热力图像传送至上位机图像处理装置30；所述样品液流动过程指自样品液滴入试条开始到样品液流动至吸收垫为止；本实施例之中，所述嵌入式判断装置20包括相互信号连接的第一存储单元201、嵌入式处理器202和第二通讯接口203；所述第二通讯接口203用于接收红外热像图采集装置10传输来的红外热力图像；所述第一存储单元201用于存储该红外热力图像；所述嵌入式处理器202用于判断样品液是否滴入试条以及样品液是否流动至吸收垫，并定时选取第一存储单元201中存储的样品液流动过程中的红外热力图像，通过第二通讯接口203传输至上位机图像处理装置。

所述上位机图像处理装置30用于对接收到的样品液流动过程的红外热力图像进行灰度化处理，运用视觉处理算法对灰度图进行分割和标记定位并进行对比和计算，对试条上发生特异性反应前后的样品液流速赋予权重，最终得出试条样品液流速并进行显示。本实施例之中，所述上位机图像处理装置30包括相互信号连接的第三通讯接口301，第二存储单元302，核心处理器303和显示器304；所述第三通讯接口301用于接收嵌入式判断装置20传输来的样品液流动过程中的红外热力图像；所述第二存储单元302用于存储该红外热力图像及计算数据；所述核心处理器303用于第二存储单元302中图像的灰度化处理和流速计算，并将计算得到的试条样品液流速结果显示在显示器。

如图3所示，基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测方法如下：

A)将金免疫层析试条固定在安装支架101，开始检测，通过红外热像仪102实时拍摄采集试条的红外热力图像，通过第一通讯接口103实时传输至嵌入式判断装置20；

B)嵌入式判断装置20第二通讯接口203接收第一通讯接口103传输来的红外热力图像后，存入第一存储单元201，嵌入式处理器202通过将上述红外热力图像与第一存储单201元中预先存储的样品液刚滴入试条时的红外热力图像作对比，对接收到的红外热像图像进行识别以判断样品液是否滴入试条；

C)嵌入式处理器202判断样品液滴入试条后，选取后续接收到的红外热力图像并通过第二通讯接口203传输至上位机图像处理装置；

D)嵌入式处理器202通过将第一通讯接口103传输来的红外热力图像与第一存储单元201中预先存储的样品液刚好流到吸收垫时的红外热力图像作对比，对接收到的红外热像图进行识别以判断样品液是否流动至吸收垫；判断样品液流动至吸收垫后，嵌入式处理器202立即停止选取和传输红外热力图像至上位机图像处理装置30；

E)嵌入式判断装置20停止传输红外热力图像后，上位机图像处理装置30的核心处理器303对通过第三通讯接口301接收到的第二通讯接口203传输来的若干张处于样品液流动过程中的红外热力图像进行灰度化处理；

F)上位机图像处理装置30的核心处理器303运用视觉处理算法对灰度图进行分割和标记定位，确定样品液的流动范围和最靠近吸收垫的坐标点，将若干张分割标记定位的灰度图和坐标点进行对比和计算，同时对特异性反应前后的流速赋予权重加成，最终得出试条样品液流速；红外热力图像及计算数据存储入第二存储单元302；

G)上位机图像处理装置20将最终结果通过显示器304进行显示。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (5)

1.一种基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统，其特征在于：包括相互信号连接的红外热像图采集装置，嵌入式判断装置和上位机图像处理装置；

所述红外热像图采集装置用于固定试条并实时采集试条的红外热力图像，并将红外热力图像实时传输至嵌入式判断装置进行识别判断；

所述嵌入式判断装置用于对接收到的红外热力图像进行识别判断，并定时选取样品液流动过程的红外热力图像传送至上位机图像处理装置；所述样品液流动过程指自样品液滴入试条开始到样品液流动至吸收垫为止；

所述上位机图像处理装置用于对接收到的样品液流动过程的红外热力图像进行灰度化处理，运用视觉处理算法对灰度图进行分割和标记定位并进行对比和计算，对试条上发生特异性反应前后的样品液流速赋予权重，最终得出试条样品液流速并进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统，其特征在于：所述红外热像图采集装置包括安装支架以及相互信号连接的红外热像仪和第一通讯接口；所述试条和红外热像仪固接于安装支架；红外热像仪用于实时拍摄试条的红外热力图像，并通过第一通讯接口实时传输至所述嵌入式判断装置。

3.根据权利要求1所述的一种基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统，其特征在于：所述嵌入式判断装置包括相互信号连接的第一存储单元、嵌入式处理器和第二通讯接口；所述第二通讯接口用于接收红外热像图采集装置传输来的红外热力图像；所述第一存储单元用于存储该红外热力图像；所述嵌入式处理器用于判断样品液是否滴入试条以及样品液是否流动至吸收垫，并定时选取样品液流动过程的红外热力图像，并通过第二通讯接口传输至上位机图像处理装置。

4.根据权利要求1所述的一种基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统，其特征在于：所述上位机图像处理装置包括相互信号连接的第三通讯接口，第二存储单元，核心处理器和显示器；所述第三通讯接口用于接收嵌入式判断装置传输来的样品液流动过程的红外热力图像；所述第二存储单元用于存储该红外热力图像及计算数据；所述核心处理器用于样品液流动过程的红外热力图像的灰度化处理和流速计算，并将计算得到的试条样品液流速结果显示在显示器。

5.一种基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测方法，其特征在于：采用如权利要求1至4中任一项所述的基于红外热像的免疫层析试条样品液流速检测系统；包括以下步骤：

A)将免疫层析试条固定在红外热像图采集装置，通过红外热像图采集装置采集试条的红外热力图像，实时传输至嵌入式判断装置；

B)嵌入式判断装置通过将红外热像图采集装置传输来的红外热力图像与预先存储的样品液刚滴入试条时的红外热力图像作对比，对接收到的红外热像图像进行识别以判断样品液是否滴入试条；

C)判断样品液滴入试条后，嵌入式判断装置选取后续接收到的红外热力图像传输至上位机图像处理装置；

D)嵌入式判断装置通过将红外热像图采集装置传输来的红外热力图像与预先存储的样品液刚好流到吸收垫时的红外热力图像作对比，对接收到的红外热像图进行识别以判断样品液是否流动至吸收垫；判断样品液流动至吸收垫后，嵌入式判断装置立即停止选取和传输红外热力图像至上位机图像处理装置；

E)嵌入式判断装置停止传输红外热力图像后，上位机图像处理装置对接收到的红外热力图进行灰度化处理；

F)上位机图像处理装置运用视觉处理算法对灰度图进行分割和标记定位，确定样品液的流动范围和最靠近吸收垫的坐标点，将若干张分割标记定位的灰度图和坐标点进行对比和计算，同时对特异性反应前后的流速赋予权重加成，最终得出试条样品液流速；

G)上位机图像处理装置将最终结果进行显示。