CN107167616A - 血型检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种血型检测方法及装置，其中，该方法包括：采集血型卡中多个反应腔的彩色图像；其中，该血型卡的多个反应腔中分别封装有单克隆抗体，单克隆抗体包括：抗体A、抗体B和抗体D；彩色图像为待测血液与单克隆抗体进行免疫反应之后采集到的图像；将该彩色图像转换为灰度图像；计算各个反应腔灰度图像中的各点灰度值的标准差；根据此标准差值判断待测血液的血型。通过本发明解决了现有技术中由人工判断血型的检测结果，导致检测结果可能存在人为误判的问题，从而实现了血型检测的自动化，降低了检测人员的工作量和出错率。

Description

血型检测方法及装置
技术领域
本发明涉及血型检测结果识别领域，具体涉及一种血型检测方法及装置。
背景技术
ABO和Rh血型是人类最重要的两种血型系统，其检测方法包括玻片法、试管法、微孔板法和血型试剂卡法等。目前国内液体-纸片血凝检测试剂(液体-纸片试剂)和ABO/Rh正反定型血型定型试剂卡是应用量最大的两种检测方法。液体-纸片试剂检测血型是指应用塑料滴瓶中液体单克隆抗体在硬纸板上进行的直接血凝实验，进行红细胞血型定型检测。血型试剂卡由微柱型管和铭牌组成。微柱型管是血型检测时的反应容器，检测时将红细胞、血清或红细胞试剂加在微柱型管的上部，通过分析反应后微柱中红细胞的分布情况来判断检测结果。铭牌是血型试剂卡的种类和信息标识，它上面印有血型试剂卡名称、一维条码、微柱型管的信息等。液体-纸片试剂的缺点：检验人员工作量大、易疲乏出错，对实验人员技术熟练程度要求高；不能自动化检测，实验结果不能长期保存；此外试验中所用抗体试剂和红细胞标本量也大。血型试剂卡的缺点：对检测结果的判断依旧依靠人工，自动化程度不高，容易误判的情况。
国内对血型定型检测结果的判读主要还停留在人工阶段，即用人眼判读试剂卡的检测结果，其检测自动化程度还很低，采用人眼判读试剂卡的检测结果，极有可能出现检测结果的人为误判。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种血型检测方法及装置，以解决现有技术中由人工判断血型的检测结果，导致检测结果可能存在人为误判的问题。
为此，本发明实施例提供了如下技术方案：
本发明实施例提供了一种血型检测方法，包括：采集血型卡中多个反应腔的彩色图像；其中，所述血型卡的多个反应腔中分别封装有单克隆抗体，所述单克隆抗体包括：抗体A、抗体B和抗体D；所述彩色图像为待测血液与所述单克隆抗体进行免疫反应之后采集到的图像；将所述彩色图像转换为灰度图像；计算各个反应腔灰度图像中的各点灰度值的标准差；根据所述灰度值的标准差判断所述待测血液的血型。
可选地，根据所述灰度值的标准差判断所述待测血液的血型包括：在反应腔的灰度值的标准差大于或者等于预定阈值时，确定所述反应腔中的红细胞凝结；在仅有封装有抗体A的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为A血型；在仅有封装有抗体B 的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为B血型；在封装有抗体A的反应腔、封装有抗体B的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为AB血型；在仅有封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为O血型；在封装有抗体D的反应腔中的红细胞不凝结时，判断所述待测血液的血型为Rh阴性血型。
可选地，将所述彩色图像转换为灰度图像包括：从所述彩色图像的RGB 颜色通道中提取G通道；根据所述G通道获取所述灰度图像。
可选地，计算各个反应腔灰度图像中的各点灰度值的标准差包括：
通过如下公式获取所述各个反应腔的灰度值的标准差：
其中，xi表示各个反应腔中各像素点的灰度值，表示各个反应腔中各像素点的平均灰度值。
可选地，所述血型卡为微流血型检测卡。
本发明实施例还提供了一种血型检测装置，包括：采集模块，用于采集血型卡中多个反应腔的彩色图像；其中，所述血型卡的多个反应腔中分别封装有单克隆抗体，所述单克隆抗体包括：抗体A、抗体B和抗体D；所述彩色图像为待测血液与所述单克隆抗体进行免疫反应之后采集到的图像；转换模块，用于将所述彩色图像转换为灰度图像；计算模块，用于计算各个反应腔灰度图像中的各点灰度值的标准差；判断模块，用于根据所述灰度值的标准差判断所述待测血液的血型。
可选地，所述判断模块包括：确定单元，用于在反应腔的灰度值的标准差大于或者等于预定阈值时，确定所述反应腔中的红细胞凝结；判断单元，用于在仅有封装有抗体A的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为A血型；在仅有封装有抗体B的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为B血型；在封装有抗体A的反应腔、封装有抗体B的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为AB血型；在仅有封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为O血型；在封装有抗体D的反应腔中的红细胞不凝结时，判断所述待测血液的血型为Rh阴性血型。
可选地，所述转换模块包括：提取单元，用于从所述彩色图像的RGB 颜色通道中提取G通道；获取单元，用于根据所述G通道获取所述灰度图像。
可选地，所述计算模块还用于通过如下公式获取所述各个反应腔的灰度值的标准差：
其中，xi表示各个反应腔中各像素点的灰度值，表示各个反应腔中各像素点的平均灰度值。
可选地，所述血型卡为微流血型检测卡。
本发明实施例技术方案，具有如下优点：
本发明实施例提供了一种血型检测方法及装置，其中，该方法包括：采集血型卡中多个反应腔的彩色图像；其中，该血型卡的多个反应腔中分别封装有单克隆抗体，单克隆抗体包括：抗体A、抗体B和抗体D；彩色图像为待测血液与单克隆抗体进行免疫反应之后采集到的图像；将该彩色图像转换为灰度图像；获取灰度图像中各个反应腔的灰度值的标准差；根据灰度值的标准差判断待测血液的血型，即在本发明实施方式中，可以在待测血液中的红细胞进入预先封装有抗体A、抗体B和抗体D试剂的血型卡的反应腔中进行免疫反应之后，获取图像信息，根据进一步获取的灰度图像中各个像素的灰度值即可自动判断出待测血液的血型，解决了现有技术中由人工判断血型的检测结果，导致检测结果可能存在人为误判的问题，从而实现了血型检测的自动化，降低了检测人员的工作量和出错率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的血型检测方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的血型卡示意图；
图3是根据本发明实施例的微流血型卡反应腔的灰度图像；
图4是根据本发明实施例的血型检测装置的结构框图；
图5是根据本发明实施例的判断模块的结构框图；
图6是根据本发明实施例的转换模块的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在本实施例中提供了一种血型检测方法，图1是根据本发明实施例的血型检测方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S101，采集血型卡中多个反应腔的彩色图像；其中，该血型卡的多个反应腔中分别封装有单克隆抗体，单克隆抗体包括：抗体A、抗体B和抗体D；血型卡中各个反应腔包括的各种抗体如图2所示，圆形表示抗体A，正方形表示抗体B，三角形表示抗体B。彩色图像为待测血液与单克隆抗体进行免疫反应之后采集到的图像；具体地，读入由CCD镜头采集的微流血型卡的彩色图像，并截取微流血型卡反应腔的彩色图像。该反应腔例如可以是圆形反应腔。
步骤S102，将彩色图像转换为灰度图像。
步骤S103，计算各个反应腔灰度图像中的各点灰度值的标准差。
步骤S104，根据灰度值的标准差判断待测血液的血型。
通过上述步骤，在待测血液中的红细胞进入预先封装有抗体A、抗体B 和抗体D试剂的血型卡的反应腔中进行免疫反应之后，获取彩色图像，将该彩色图像转换为灰度图像，并根据该灰度图像中各个像素的灰度值的标准差即可自动判断待测血型的血型，相比于现有技术中，需要人工对血液的检测结果进行判断，检测人员工作量大，自动化程度不高，容易出现误判的情况，上述步骤解决了现有技术中由人工判断血型的检测结果，导致检测结果可能存在人为误判的问题，从而实现了血型检测的自动化，降低了检测人员的工作量和出错率。
在一个可选实施例中，上述血型卡为微流血型检测卡，该可选实施例基于微流体的血型检测技术(简称“微流血型卡”，包括试剂卡和判读仪器)，该技术是指红细胞悬液在离心力作用下进入预先封装有三种单克隆抗体 (抗A，抗B，抗D)试剂的微流芯片的反应腔中进行免疫反应，并在判读仪器下自动判断测试者血型的一种快速检测人红细胞血型的技术。微流控芯片系统是以微机电加工技术为依托，将化学分析的采样、预处理、衍化、混合及检测等过程中涉及的阀、流动管道、混合反应器、加热器、分离装置、检测器等部件微型化，实现对微量液流检测分析的体系。微流控芯片能够最大限度地把分析实验室的功能转移到便携式分析设备中，从而实现分析实验室的“个人化”和“家用化”。
上述步骤S102涉及到将彩色图像转换为灰度图像，需要说明的是可以通过多种方式将彩色图像转换为灰度图像，下面对此进行举例说明。在一个可选实施例中，从上述彩色图像的RGB颜色通道中提取G通道，根据该G 通道获取上述灰度图像。即对截取的反应腔彩色图像(RGB颜色模型)，只提取其绿色G通道，将原始图像转变为灰度图像，见图3。
上述步骤S103涉及到计算各个反应腔灰度图像中的各点灰度值的标准差，在一个可选实施例中，通过如下公式获取该各个反应腔的灰度值的标准差：
其中，xi表示各个反应腔中各像素点的灰度值，表示各个反应腔中各像素点的平均灰度值。表1示出了图3中各个反应腔图像的像素值。
表1
上述步骤S104涉及到根据灰度值的标准差判断待测血液的血型，在一个具体的可选实施例中，在反应腔的灰度值的标准差大于或者等于预定阈值时，确定该反应腔中的红细胞凝结。具体地，在图像学中，这种红细胞聚集形态现象可以用图像像素的振荡强度来表示，而图像像素的标准差这一特征值能反应这种现象。经实验验证，30(像素)可作为红细胞凝结情况的阈值，小于30(像素)表示阴性(-)，大于等于30(像素)则为阳性 (+)，也就是说红细胞发生凝结的图像对应的灰度标准差的值都大于等于 30(像素)，反之则小于30(像素)，因此可以将灰度标准差30(像素)作为红细胞凝结与不凝结的阈值。具体地，在仅有封装有抗体A的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断该待测血液的血型为A血型；在仅有封装有抗体B的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断该待测血液的血型为B血型；在封装有抗体A的反应腔、封装有抗体B的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断该待测血液的血型为AB血型；在仅有封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断该待测血液的血型为O血型；在封装有抗体D的反应腔中的红细胞不凝结时，判断该待测血液的血型为Rh阴性血型。也就是说，通过各个反应腔的灰度值的标准差可以自动判断各个反应腔是否出现了凝结的现象，进一步通过各个反应腔的凝结情况，即可自动判断在各个反应腔中的待测血液的血型，从而实现了检测血液类型的自动化处理。表2示出了ABO/Rh血型(抗原)与抗体之间的对应关系。
表2
血型 抗A 抗B 抗D
A型血 凝结 不凝 凝结
B型血 不凝 凝结 凝结
AB型血 凝结 凝结 凝结
O型血 不凝 不凝 凝结
Rh阴性 不定 不定 不凝结
在本实施例中还提供了一种血型检测装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图4是根据本发明实施例的血型检测装置的结构框图，如图4所示，该装置包括：采集模块51，用于采集血型卡中多个反应腔的彩色图像；其中，该血型卡的多个反应腔中分别封装有单克隆抗体，该单克隆抗体包括：抗体A、抗体B和抗体D；该彩色图像为待测血液与该单克隆抗体进行免疫反应之后采集到的图像；转换模块52，用于将该彩色图像转换为灰度图像；计算模块53，用于计算各个反应腔灰度图像中的各点灰度值的标准差；判断模块54，用于根据该灰度值的标准差判断该待测血液的血型。
图5是根据本发明实施例的判断模块的结构框图，如图5所示，判断模块54包括：确定单元541，用于在反应腔的灰度值的标准差大于或者等于预定阈值时，确定该反应腔中的红细胞凝结；判断单元542，用于在仅有封装有抗体A的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断该待测血液的血型为A血型；在仅有封装有抗体B的反应腔和封装有抗体D 的反应腔中的红细胞凝结时，判断该待测血液的血型为B血型；在封装有抗体A的反应腔、封装有抗体B的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断该待测血液的血型为AB血型；在仅有封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断该待测血液的血型为O血型；在封装有抗体D 的反应腔中的红细胞不凝结时，判断该待测血液的血型为Rh阴性血型。
图6是根据本发明实施例的转换模块的结构框图，如图6所示，转换模块52包括：提取单元521，用于从该彩色图像的RGB颜色通道中提取G 通道；获取单元522，用于根据该G通道获取该灰度图像。
可选地，计算模块53还用于通过如下公式获取该各个反应腔的灰度值的标准差：
其中，xi表示各个反应腔中各像素点的灰度值，表示各个反应腔中各像素点的平均灰度值。
可选地，该血型卡为微流血型检测卡。
综上所述，通过本发明只需要微量的红细胞标本量，而且能快速得出人红细胞血型(3分钟)；整个过程自动化程度高，极大地降低了检测人员的工作量和出错率；检测结果以图像形式存储，可溯源。本发明还有小型化的特点，不仅可以用于医院、血站等地方，尤其适用于特定时期(救灾、战争等)抢救病人的血型鉴定中。
上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种血型检测方法，其特征在于，包括：
采集血型卡中多个反应腔的彩色图像；其中，所述血型卡的多个反应腔中分别封装有单克隆抗体，所述单克隆抗体包括：抗体A、抗体B和抗体D；所述彩色图像为待测血液与所述单克隆抗体进行免疫反应之后采集到的图像；
将所述彩色图像转换为灰度图像；
计算各个反应腔灰度图像中的各点灰度值的标准差；
根据所述灰度值的标准差判断所述待测血液的血型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述灰度值的标准差判断所述待测血液的血型包括：
在反应腔的灰度值的标准差大于或者等于预定阈值时，确定所述反应腔中的红细胞凝结；
在仅有封装有抗体A的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为A血型；在仅有封装有抗体B的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为B血型；在封装有抗体A的反应腔、封装有抗体B的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为AB血型；在仅有封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为O血型；在封装有抗体D的反应腔中的红细胞不凝结时，判断所述待测血液的血型为Rh阴性血型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述彩色图像转换为灰度图像包括：
从所述彩色图像的RGB颜色通道中提取G通道；
根据所述G通道获取所述灰度图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算各个反应腔灰度图像中的各点灰度值的标准差包括：
通过如下公式获取所述各个反应腔的灰度值的标准差：
其中，xi表示各个反应腔中各像素点的灰度值，表示各个反应腔中各像素点的平均灰度值。
5.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，所述血型卡为微流血型检测卡。
6.一种血型检测装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集血型卡中多个反应腔的彩色图像；其中，所述血型卡的多个反应腔中分别封装有单克隆抗体，所述单克隆抗体包括：抗体A、抗体B和抗体D；所述彩色图像为待测血液与所述单克隆抗体进行免疫反应之后采集到的图像；
转换模块，用于将所述彩色图像转换为灰度图像；
计算模块，用于计算各个反应腔灰度图像中的各点灰度值的标准差；
判断模块，用于根据所述灰度值的标准差判断所述待测血液的血型。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述判断模块包括：
确定单元，用于在反应腔的灰度值的标准差大于或者等于预定阈值时，确定所述反应腔中的红细胞凝结；
判断单元，用于在仅有封装有抗体A的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为A血型；在仅有封装有抗体B的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为B血型；在封装有抗体A的反应腔、封装有抗体B的反应腔和封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为AB血型；在仅有封装有抗体D的反应腔中的红细胞凝结时，判断所述待测血液的血型为O血型；在封装有抗体D的反应腔中的红细胞不凝结时，判断所述待测血液的血型为Rh阴性血型。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述转换模块包括：
提取单元，用于从所述彩色图像的RGB颜色通道中提取G通道；
获取单元，用于根据所述G通道获取所述灰度图像。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块还用于通过如下公式获取所述各个反应腔的灰度值的标准差：
其中，xi表示各个反应腔中各像素点的灰度值，表示各个反应腔中各像素点的平均灰度值。
10.根据权利要求6至9中任一所述的装置，其特征在于，所述血型卡为微流血型检测卡。
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