CN109064469A - 精子质量检测仪及精子质量检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种精子质量检测仪及精子质量检测系统，涉及体外检测设备技术领域，以缓解或部分缓解现有技术中存在的精子检测设备存在使用不便、精度不高，影响用户使用体验度的技术问题，能够改善用户使用体验度。该精子质量检测仪包括：图像放大装置，图像采集装置、图像处理装置，图像放大装置用于将待检测精液样本放大；图像采集装置用于对放大后的精液样本进行图像采集，生成图像信息并发送至图像处理装置；图像处理装置用于对图像信息进行分析计算，生成计算结果，计算结果包括精子浓度和/或精子活跃度。该精子质量检测仪可以家用，使用方便且精度更高，可以让用户通过更简单的操作就同时得到精子浓度、精子活力和精子活率。

Description

精子质量检测仪及精子质量检测系统

技术领域

本发明涉及体外检测设备技术领域，尤其是涉及一种精子质量检测仪及精子质量检测系统。

背景技术

随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，优生优育在新的历史条件下成为人们注重生活质量、追求美好生活的又一种具体表现形式。优生优育的目的是提高下一代人口质量，也就是用现代科学的方法来研究如何提高新生儿质量的问题。但由于现代生活节奏加快、生活质量下降，适龄婚育男性的精子质量堪忧，另外传统思维的禁锢也令大部分的男性羞于去医院做相关检查。所以如果有一款使用方便、私密性强的家用精子质量检测仪，前述问题就迎刃而解了。

目前市面上的精子检测设备大多需要在精子样本中添加化学试剂，将某些需要区别的精子加以染色来分析精子活力。其中以专利申请CN2007100997725公开的设备最具代表性。该设备需制备碘化丙啶溶液和曲拉通溶液，根据精子的化学特性，只有没有活力的精子才会被碘化丙啶溶液染色，这样通过计算没有活力的精子数量和总精子数量的比值计算出精液样本的活跃度。

但是，由于上述检测设备需要检测者自行添加化学试剂并且自己标注精子数量，使用不便，自身学习成本较高；且不能同时计算出精子的浓度，因此，不能满足用户的精度要求。

综上，现有的精子检测设备存在使用不便、精度不高，影响用户使用体验度的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供精子质量检测仪及精子质量检测系统，以缓解或部分缓解现有技术中存在的精子检测设备存在使用不便、精度不高，影响用户使用体验度的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种精子质量检测仪，包括：图像放大装置，图像采集装置、图像处理装置，所述图像放大装置用于将待检测精液样本放大；所述图像采集装置用于对放大后的精液样本进行图像采集，生成图像信息并发送至图像处理装置；所述图像处理装置用于对所述图像信息进行分析计算，生成计算结果，所述计算结果包括精子浓度和/或精子活跃度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述图像放大装置包括：显微镜放大观测模块、虹吸式玻片、插入式载台；

所述虹吸式玻片用于承载待检测精液样本；

所述插入式载台与所述虹吸式玻片相适配，用于固定所述虹吸式玻片；

所述显微镜放大观测模块用于将所述虹吸式玻片上的精液样本进行放大，以便于肉眼观测。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述虹吸式玻片为虹吸式双腔体玻片。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述虹吸式双腔体玻片为中心对称结构。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述图像采集装置包括图像采集模块、通讯模块，所述图像采集模块与所述通讯模块相连接，所述图像采集模块用于采集待检测精液样本的图像信息；所述通讯模块用于将所述图像信息发送至图像处理装置。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述图像采集装置还包括：图像压缩模块、显示模块，所述图像压缩模块、所述显示模块分别与所述图像采集模块相连接，所述图像压缩模块用于将所述图像信息进行压缩处理；所述显示模块用于信息显示。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述图像处理装置包括：图像解压缩模块、图像处理模块，图像解压缩模块与图像处理模块相连接，所述图像解压缩模块用于将压缩后的图像信息进行解压缩，还原得到初始的图像信息；所述图像处理模块用于利用图片识别算法模型对解压缩后的图像信息进行分析计算，生成计算结果。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述图片识别算法模型的构建过程，包括：

1、构建精子浓度计算模型：

A获取图像内的视野面积S、计数池厚度h、总精子数量N；

B根据计数池体积V＝视野面积S*计数池厚度h，进而计算得到精子浓度c＝总精子数量N/计数池体积V；

或，

2、构建精子活动速率计算模型：

a获取图像内的一个精子的轮廓；

b根据视频中相邻两帧的图像，获取该精子的位移s、时间间隔t；

c根据获取的位移s、时间间隔t，计算得到精子的活动速率；

或，

3、构建精子活率计算模型：

a获取图像内的总精子数量N以及获取图像内的活动的精子数量n；

b根据活动的精子数量n、总精子数量N，计算得到精子活率c＝活动的精子数量n/总精子数量N。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述图像处理装置还包括：与所述图像处理模块相连接的数据传输模块以及与所述图像处理模块相连接的数据存储模块；

所述数据传输模块用于将所述计算结果发送至图像采集装置；所述数据存储模块用于将所述计算结果进行存储备份。

第二方面，本发明实施例还提供一种精子质量检测系统，包括：移动终端、云端服务器和如第一方面所述的精子质量检测仪，所述精子质量检测仪、所述移动终端分别与所述云端服务器通讯连接。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的精子质量检测仪及精子质量检测系统，其中，该精子质量检测仪包括：图像放大装置，图像采集装置、图像处理装置，图像放大装置用于将待检测精液样本放大；图像采集装置用于对放大后的精液样本进行图像采集，生成图像信息并发送至图像处理装置；图像处理装置用于对图像信息进行分析计算，生成计算结果，计算结果包括精子浓度和/或精子活跃度。因此，本发明实施例提供的技术方案，可以缓解或部分缓解现有技术中存在的精子检测设备存在使用不便、精度不高，影响用户使用体验度的技术问题，能够改善用户使用体验度。该精子质量检测仪可以家用，使用方便且精度更高，可以让用户通过更简单的操作就同时得到精子浓度和精子活跃度(以精子活动速率或精子活率来表征)。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

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为本发明实施例提供的精子质量检测仪的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的图像放大装置的结构图；

图3为本发明实施例提供的虹吸式玻片的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的精子质量检测系统的一种连接结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

目前现有的精子检测设备存在使用不便、精度不高，影响用户使用体验度的问题，基于此，本发明实施例提供的一种精子质量检测仪及精子质量检测系统，可以缓解或部分缓解现有技术中存在的精子检测设备存在使用不便、精度不高，影响用户使用体验度的技术问题，能够改善用户使用体验度。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种精子质量检测仪进行详细介绍。

实施例一：

如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供了一种精子质量检测仪，包括：图像放大装置100，图像采集装置200、图像处理装置300。

上述图像放大装置用于将待检测精液样本放大，具体的，图像放大装置可以将微观的精子活动情况放大至肉眼可见的观测状态；

上述图像采集装置用于对放大后的精液样本进行图像采集，生成图像信息并发送至图像处理装置；

应注意的是，上述图像信息可以是图片信息，也可以视频信息。

上述图像处理装置用于对上述图像信息进行分析计算，生成计算结果，上述计算结果包括精子浓度和精子活跃度。其中上述精子活跃度包括精子活动速率和/或精子活率。上述精子活动速率是指选取的一个精子的在单位时间速率；其中上述选取的该精子预先进行标记，标记方式根据实际需要选定，例如通过颜色标记；上述的平均速率即多次计算得到的该精子的速率的平均值，例如根据多个相邻两帧图像分别获取该精子的位移、时间间隔，计算得到多个速率，然后进行平均得到的；上述精子活率是指活动精子占总精子量的百分比。

进一步的，上述图像处理装置还用于将上述计算结果发送至图像采集装置。

具体的，上述图像放大装置包括：显微镜放大观测模块、虹吸式玻片8、插入式载台6，上述插入式载台上设置有供虹吸式玻片8插入的插槽以及用于观测的测试孔。

其中，上述虹吸式玻片用于承载待检测精液样本；也就是说，上述虹吸式玻片作为液化后的精液样本载体，滴入精液后留待观测。

上述插入式载台与上述虹吸式玻片相适配，用于固定上述虹吸式玻片。具体的，上述插入式载台设置有与上述虹吸式玻片相适配的玻片插孔，使得虹吸式玻片插入插孔后无论上下左右移动均可以确保腔体正对着物镜的观测视野范围。

通过设置的插入式载台，还可以方便地取下虹吸式玻片并进行更换。

上述显微镜放大观测模块用于将上述虹吸式玻片上的精液样本进行放大，以便于肉眼观测；

本实施例中，上述显微镜放大观测模块包括：上盖2、外壳11、脚垫12，上述外壳与上述上盖相连接；上述脚垫12与上述外壳相连接，上述脚垫用于支撑上述外壳；

上述显微镜放大观测模块基于光学放大的原理，包括：光学镜头、聚光片、辅助光源，上述辅助光源，配合上述聚光片，使上述光学镜头达到预设的清晰度和/或分辨率，从而呈现最佳的放大显示效果。

其中，上述光学镜头包括物镜组和目镜组，上述物镜组用于将待检测精液样本进行放大；上述图像采集装置通过上述目镜组采集待检测精液样本的图像信息；

上述物镜组包括物镜7、第一物镜压板18、第二物镜压板19，物镜的放大倍率可以根据实际需求选取；上述目镜组包括目镜13、目镜压板14、镜头支架3；其中，目镜压板14、镜头支架3通过螺纹连接，两者中间形成容纳目镜13的空间；

本实施例中，物镜可以选用220倍放大倍率的物镜，将待检测精液样本放大220倍，便于肉眼观察。

上述辅助光源包括LED灯4、挡光罩5；挡光罩5用于遮挡LED灯发出的光；

上述聚光片包括第一反光镜片20、第二反光镜片17，上述LED灯4发出的光依次经物镜7、第一反光镜片20、第二反光镜片17后进入目镜13；

上述显微镜放大观测模块还包括：聚焦调节装置，上述聚焦调节装置包括依次连接的旋钮1、旋钮轴15、调焦齿轮组，上述调焦齿轮组包括相连接的第一调焦齿轮10、第二调焦齿轮9；上述旋钮1设置在上述上盖的上部。

进一步的，上述显微镜放大观测模块还包括PCB板16；该PCB板是一块电路板，用于给光源提供电源。

需要说明的是，本实施例中的显微镜放大观测模块也可以选用现有的显微镜进行放大。

实际使用时，将液化后的待检测精液样本滴入虹吸式玻片，利用插入式载台将上述虹吸式玻片固定在预设位置，确保显微镜放大观测模块光学镜头中的目镜可以清晰呈现放大后的精液形态。

进一步的，上述虹吸式玻片为虹吸式双腔体玻片，上述虹吸式双腔体玻片为中心对称结构，确保无论从虹吸式玻片的两端的任意一端插入上述插入式载台后都会使虹吸式玻片的腔体直接呈现在物镜观测视野下。

本实施例中的虹吸式双腔体玻片可以确保无论在两端的任意一端插入插入式载台，均可以与显微镜放大模块的光学镜头的物镜的观测范围高度适配。

进一步的，上述图像采集装置包括：图像采集模块、通讯模块，上述图像采集模块与上述通讯模块相连接，上述图像采集模块用于采集待检测精液样本的图像信息；上述通讯模块用于与外界进行通讯，例如将上述图像信息发送至图像处理装置。

当然，上述通讯模块还用于接收图像处理装置发送的计算结果、比较结果等信息。

具体的，图像采集装置设置在图像方法装置的上方，实际位置可以根据多次实验结果设置并固定；图像采集模块包括：摄像头和与摄像头相连接的微控制单元(MCU)，通讯模块与微控制单元相连接；这里的微控制单位为51系列单片机。当然，上述图像采集模块也可以是数据采集板或者图像采集器(例如CCD图像采集器)；

这里的通讯模块包括有线通讯模块或无线通讯模块，有线通讯模块可以是RS232总线、RS485总线、网络模块(例如光纤、光缆)等，无线通信模块可以是4G模块、WiFi模块、蓝牙模块、ZigBee模块等。

在本实施例中，上述图像采集装置可以是专门带有网络模块的网络摄像机，网络摄像机的摄像头对准上述显微镜放大观测模块的目镜的观测孔，且对焦精度可以预先调节完成并固定，在对焦精度以确保可以清晰观测到放大后的待检测精液样本为准。当然，该图像采集装置还可以包括云台，通过云台实现网络摄像机的对焦、拍摄等；图像采集装置可以设置在图像放大装置的上方(两者无连接)，也可以通过支架固定在图像放大装置上(图像采集装置与图像放大装置固定连接，作为一个整体)，无论哪种连接形式，图像采集装置设置的位置根据多次实验测定后固定，以能够从光学镜头的目镜清晰(达到预设的清晰度标准即可)的观测放大的图像为准。

图1仅示出了图像采集装置与图像放大装置固定连接，图像处理装置与图像采集装置通讯连接的连接结构图；

需要说明的是，在其他实施例中，上述图像采集装置也可以是智能手机、平板电脑等移动终端。

进一步的，上述图像采集装置还包括：图像压缩模块，上述图像压缩模块与上述图像采集模块相连接，用于将上述图像信息进行压缩处理。

本实施例通过设置图像压缩模块可以节省流量和传输时间；

具体的，图像压缩模块可以是集成在上述微处理单元上的功能模块；图像压缩模块为视频压缩模块，可以对采集的视频数据进行压缩处理，即对采集的视频数据可以采用各种视频压缩算法进行压缩处理然后通过通讯模块上传到图像处理装置，节省了流量和时间。

进一步的，上述图像采集装置还包括：显示模块，上述显示模块与上述图像采集模块相连接；上述显示模块用于信息显示，例如显示图像采集模块采集的图像信息，显示上述通讯模块接收的上述计算结果、比较结果等。

具体的，显示模块与微控制单元相连接，显示模块为LCD液晶显示屏。

进一步的，上述图像处理装置包括：图像解压缩模块、图像处理模块，图像解压缩模块与图像处理模块相连接，上述图像解压缩模块用于将压缩后的图像信息进行解压缩，还原得到初始的图像信息；上述图像处理模块用于利用构建的图片识别算法模型对解压缩后的图像信息进行分析计算，生成计算结果；上述计算结果包括精子浓度和/或精子活跃度。

具体的，上述的图像处理模块为存储有核心算法包的微处理器，该核心算法包包含图片识别算法模型。图像处理装置的图像解压缩模块与图像采集装置的图像压缩模块相对应。

进一步的，上述图片识别算法模型的构建过程，包括以下步骤的至少一个：

1、构建精子浓度计算模型：

A获取图像内的视野面积S、计数池厚度h、总精子数量N；其中，上述的视野面积指的是一帧图像的面积。总精子数量包括有活力的精子和无活力的精子，只要在视野范围内即可。

这里的视野就是一次拍摄的摄像头观测视野范围(与上述的物镜观测视野范围也是一致的)，识别时以像素为单位计算，因此与图像是等价的。

B根据计数池体积V＝视野面积S*计数池厚度h，进而得到浓度c＝总精子数量N/计数池体积V。

该步骤根据视野内精子数量及计数池的厚度，可计算得到精子的浓度。

下面对计数池作简要说明：每一次拍摄的视野就是计数池，所以虹吸式双腔体玻片中每个腔体的厚度就是计数池厚度(也称为计数池深度)，在图3中，左边腔体中的小圆圈是一次观测的视野范围，这个视野范围称作计数池。

或，

2、构建精子活动速率计算模型：

a获取图像内的一个精子的轮廓；这里的图像即上述的视野，即图像内与上述的视野内含义相同，两者是等价的；所以图像范围就是视野范围。

具体的，获取该精子的轮廓后，对该精子进行标记，以便于追踪；

b根据视频中相邻两帧的图像，获取该精子的位移s、时间间隔t；

c根据获取的位移s、时间间隔t，计算得到精子的活动速率。

上述精子活动速率是指选取的一个精子的在单位时间速率；其中上述选取的该精子预先进行标记，标记方式根据实际需要选定，例如通过颜色标记；上述的平均速率即多次计算得到的该精子的速率的平均值，例如根据多个相邻两帧图像分别获取该精子的位移、时间间隔，计算得到多个速率，然后进行平均得到的；

具体的，首先把采集的图像信息按照预设阈值进行最优阈值的图像分割，找到精子的边缘，滤除干扰(由于图像的像素灰度是不一致的，需要排除干扰)，计算精子的几何尺寸，将不符合精子尺寸的图像滤掉，最后得到精子的轮廓图；根据视频，得出两帧图像的时间间隔，根据设定的帧数(分析时的时间间隔)，对每帧进行图像分析，把同一个精子在每帧中的位置连起来就是精子的运动轨迹，根据时间和位置差，算出精子的活动速率；

该步骤通过识别出精子轮廓和活动轨迹，并根据运动学公式v＝s/t即可算出精子活动速度。

需要指出的是，考虑到在对每一帧图像进行图像分割时，分割后的精子边缘，存在不完整的情况，因此，该步骤还包括对不完整的精子边缘补充完整。

或，

3、构建精子活率计算模型：

a获取图像内的总精子数量N以及获取图像内活动的精子数量n；

b根据活动的精子数量n、总精子数量N，计算得到精子活率c＝活动的精子数量n/总精子数量N。

上述精子活率是指活动精子占总精子量的百分比。

其中，获取活动的精子数量n包括以下步骤：

1、获取图像内的每个精子的轮廓；

2、根据视频中相邻两帧的图像，获取每个精子的位移s；

3、将位移s为大于0的精子确定为活动的精子；

4、对活动的精子进行统计得到活动的精子树量n。

因此在实现时，该获取活动的精子数量n包括以下两种方式：

方式一、

1、获取图像内的一个精子的轮廓；

2、根据视频中相邻两帧的图像，获取该精子的位移s；

3、当该精子的位移s大于0时，将该精子确定为活动的精子；

依次对图像内的其他精子依次执行步骤1、2、3，最后统计得到活动的精子数量n。

即多次统计得到活动的精子数量n。

方式二、

1、获取图像内的所有精子(数量为N)的轮廓；

2、根据视频中相邻两帧的图像，获取所有精子(数量为N)的位移s；

3、将所有精子中位移s为大于0的精子均确定为活动的精子；

4、对活动的精子进行统一得到活动的精子数量n。

即可以同时对视野内的全部精子N按照相邻帧图像的位移s是否大于0的方法进行一次统计确定得到活动的精子数量n。

为便于理解，举例说明如下：例如，每个视野是六帧图像，两帧时间间隔一般是1/30秒，由拍摄的摄像机设定，六帧测一次，(最多六十帧，两秒，)六帧一组，六帧里每一帧都需要最优阈值分割，找到精子的边缘，计算精子边缘内像素的个数就是精子轮廓面积也就是精子尺寸。

进一步的，上述图像处理装置还包括：与图像处理模块相连接的数据提取模块，用于将上述计算结果封装成预设数据格式。

进一步的，上述图像处理装置还包括：与图像处理模块相连接的数据传输模块相连接，用于将计算结果(可以是封装后的，也可以是封装之前的)发送至图像采集装置。

具体的，上述数据传输模块同时与图像采集装置的通讯模块相连接，且上述数据传输模块与上述通讯模块相适应，即接口类型、传输协议一致。

进一步的，上述图像处理装置还包括：与图像处理模块相连接的数据存储模块，用于将计算结果(可以是封装后的，也可以是封装之前的)进行存储备份。

具体的，在本实施例中，数据提取模块可以包括预先编写的数据提取工具，数据提取工具则在核心算法包的计算结果基础上，将数据提取并解析，按照预设的数据格式存储到数据存储模块并通过数据传输模块发送至图像采集装置。

图像采集装置的显示模块可以在视频在图像处理装置被解压、分析、提取分析结果之后，向用户展示检测结果(包括计算结果、比较结果等)。

数据存储模块负责存储数据提取模块的格式化数据，当用户通过图像采集装置再次发送查看结果的查询指令时，根据上述查询指令返回给数据提取工具并通过数据传输模块(网络模块)发送至图像采集装置，由图像采集装置进行接收。

进一步的，上述图像处理装置还包括：与图像处理模块相连接的比较模块，用于将上述计算结果与预设的阈值范围进行比较，生成比较结果。需要指出的是，数据传输装置可以将上述比较结果一并发送至图像采集装置。

具体的，若上述计算结果位于预设的阈值范围内，则比较结果为正常；若上述计算结果位于预设的阈值范围外，则比较结果为异常；

进一步的，该精子质量检测仪还包括与图像采集装置相连接的语音提示装置，

通过与图像采集装置相连接的语音提示装置可以将计算结果和/或比较结果进行语音播报，提高了适用范围，即适用人群(例如适用眼疾、不便查看的人士)范围更广。

进一步的，在本实施例中，该图像处理装置是设置在本地的计算机终端。

需要注意的是，在其他实施例中，该图像处理装置还可以是设置在远端的服务器。

本发明实施例提供的精子质量检测仪包括：图像放大装置，图像采集装置、图像处理装置，图像放大装置用于将待检测精液样本放大；图像采集装置用于对放大后的精液样本进行图像采集，生成图像信息并发送至图像处理装置；图像处理装置用于对图像信息进行分析计算，生成计算结果，计算结果包括精子浓度和/或精子活活跃度。该精子质量检测仪可以家用，使用方便且精度更高，可以让用户通过更简单的操作就同时得到精子浓度和活跃度，可以缓解或部分缓解现有技术中存在的精子检测设备存在使用不便、精度不高，影响用户使用体验度的技术问题，能够改善用户使用体验度。

下面以图像放大装置中的光学镜头、聚光片、辅助光源、虹吸式玻片、插入式载台构成的显微镜放大观测系统，图像采集装置为带有客户端检测软件(APP)的手机，图像处理装置为云端服务器为例对本发明实施例提供的精子质量检测仪进行描述：

显微镜放大观测系统包括光学镜头、虹吸式双腔体玻片、插入式载台、聚光片、辅助光源。

光学镜头，用于将虹吸式双腔体玻片上的精液样本放大一百倍进行有效观测。

虹吸式双腔体玻片，为中心对称结构，确保从两边插入后都会使腔体直接呈现在物镜观测视野下，作为液化后的精液样本载体，滴入精液后留待观测。

插入式载台，和虹吸式双腔体玻片高度适配，作为固定玻片的辅助工具，将玻片固定在镜头下的合适位置，确保镜头可以清晰呈现放大后的精液形态。

辅助光源，配合定制的聚光片，使镜头呈现最佳的放大显示效果。

手机包括一个拍摄模块、视频压缩模块和数据展示模块。

拍摄模块，启动手机的检测软件APP之后，利用手机的高清摄像头对准光学镜头的目镜观测孔，在对焦成功、确保可以清晰观测到放大后的精液样本之后，点击拍摄按钮，APP就会自动完成拍摄。

视频压缩模块，可以对采集的视频数据进行压缩处理，对采集的视频数据可以采用各种视频压缩算法进行压缩处理然后上传到云端服务器，节省流量和时间。

数据展示模块，当视频在云端被解压、分析、提取分析结果之后，客户端APP会向用户展示检测结果。

云端服务器作为云端自动算法检测系统，包括一个解压缩模块、存储有图片识别算法模型的核心算法包、数据存储模块和一个数据提取工具。

解压缩模块，可以把拍摄好的精子活动视频发送过来的流媒体视频进行解码操作，从而还原出原始视频，供核心算法包分析调用。

核心算法包，将用户利用手机APP拍摄的放大后的精液活动视频解压缩后通过定制的算法统计出单位空间内精子的数量和活动规律，并计算精液样本的一般性活动规律。其原理为：首先把采集的图像进行最优阈值的图像分割，找到精子的边缘，滤除干扰，计算精子的几何尺寸，把不符合精子尺寸的图像滤掉，最后得到精子的轮廓图；根据视频，得出两帧图像的时间间隔，根据设定的帧数(分析时的时间间隔)，对每帧进行图像分析，将同一个精子在每帧中的位置连起来就是精子的运动轨迹，根据时间和位置差，算出速度，根据视野内精子数量及计数池的厚度，可以算出精子的浓度。

数据提取工具则在核心算法包的计算结果基础上，将数据提取并解析，按照约定好的格式存储到数据存储模块并返回到客户端APP。

数据存储模块负责存储数据提取工具提取的格式化数据，当用户再次查看结果的时候返回给数据提取工具并通过网络返回到客户端APP。

本发明实施例提供的精液质量检测仪是个创新性的发明，由于其拥有了光学镜头、虹吸式双腔体玻片、插入式载台、辅助光源等，将微观的精子活动情况放大为肉眼可见的状态。同时整个放大观测系统被整合成为一个便携式、操作简单的家用仪器。优点在于仅需要将液化后的精液样本滴入玻片，插入载台就可以用手机拍摄精子活动视频，一键上传到云端之后就可以收到精子浓度与活动率的计算结果。相比现有解决方案，便利性大大提升。该精子质量检测仪使用上更方便且精度更高，可以让用户通过更简单的操作就可以同时得到精子浓度和活跃度数值。

实施例二：

如图4所示，本发明实施例提供了一种精子质量检测系统，包括：移动终端500、云端服务器600和实施例一上述的精子质量检测仪700，上述精子质量检测仪、上述移动终端分别与上述云端服务器通讯连接。

具体的，上述云端服务器可以与精子质量检测仪进行交互，获取精子质量检测仪的计算结果或比较结果，并可以存储至云端数据库，有利于建立精子库。

移动终端可以与云端服务器进行交互，获取云端服务器的数据库的信息。

当然，在另一实施例中，移动终端也可以直接与精子质量检测仪的图像处理装置相连接，实现与精子质量检测仪直接交互，获取精子质量检测仪的计算结果或比较结果。

此外，需要说明的是，本实施例中的移动终端还可以作为精子质量检测仪的本地的固定的图像采集装置的备用采集设备，云端服务器可以作为精子质量检测仪的本地图像处理装置的备用处理设备，即当精子质量检测仪的图像采集装置(网络摄像机)和本地图像处理装置(本地计算机)异常时(例如损坏、被非法入侵等情况)时选用。由于移动终端可移动，灵活性强；云端服务器处理能力更加强大，运行速度、计算速度更快。

本发明实施例提供的精子质量检测系统，与上述实施例提供的精子质量检测仪具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例所提供的系统，其实现原理及产生的技术效果和前述装置实施例相同，为简要描述，系统实施例部分未提及之处，可参考前述装置实施例中相应内容。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考前述装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

另外，在本发明实施例的描述中，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。

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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种精子质量检测仪，其特征在于，包括：图像放大装置，图像采集装置、图像处理装置，所述图像放大装置用于将待检测精液样本放大；所述图像采集装置用于对放大后的精液样本进行图像采集，生成图像信息并发送至图像处理装置；所述图像处理装置用于对所述图像信息进行分析计算，生成计算结果，所述计算结果包括精子浓度和/或精子活跃度。

2.根据权利要求1所述的精子质量检测仪，其特征在于，所述图像放大装置包括：显微镜放大观测模块、虹吸式玻片、插入式载台；

所述虹吸式玻片用于承载待检测精液样本；

所述插入式载台与所述虹吸式玻片相适配，用于固定所述虹吸式玻片；

所述显微镜放大观测模块用于将所述虹吸式玻片上的精液样本进行放大，以便于肉眼观测。

3.根据权利要求2所述的精子质量检测仪，其特征在于，所述虹吸式玻片为虹吸式双腔体玻片。

4.根据权利要求3所述的精子质量检测仪，其特征在于，所述虹吸式双腔体玻片为中心对称结构。

5.根据权利要求1所述的精子质量检测仪，其特征在于，所述图像采集装置包括图像采集模块、通讯模块，所述图像采集模块与所述通讯模块相连接，所述图像采集模块用于采集待检测精液样本的图像信息；所述通讯模块用于将所述图像信息发送至图像处理装置。

6.根据权利要求5所述的精子质量检测仪，其特征在于，所述图像采集装置还包括：图像压缩模块、显示模块，所述图像压缩模块、所述显示模块分别与所述图像采集模块相连接，所述图像压缩模块用于将所述图像信息进行压缩处理；所述显示模块用于信息显示。

7.根据权利要求1所述的精子质量检测仪，其特征在于，所述图像处理装置包括：图像解压缩模块、图像处理模块，图像解压缩模块与图像处理模块相连接，所述图像解压缩模块用于将压缩后的图像信息进行解压缩，还原得到初始的图像信息；所述图像处理模块用于利用图片识别算法模型对解压缩后的图像信息进行分析计算，生成计算结果。

8.根据权利要求7所述的精子质量检测仪，其特征在于，所述图片识别算法模型的构建过程，包括：

1、构建精子浓度计算模型：

A获取图像内的视野面积S、计数池厚度h、总精子数量N；

B根据计数池体积V＝视野面积S*计数池厚度h，进而计算得到精子浓度c＝总精子数量N/计数池体积V；

或，

2、构建精子活动速率计算模型：

a获取图像内的一个精子的轮廓；

b根据视频中相邻两帧的图像，获取该精子的位移s、时间间隔t；

c根据获取的位移s、时间间隔t，计算得到精子的活动速率v＝根据获取的位移s/时间间隔t；

或，

3、构建精子活率计算模型：

a获取图像内的总精子数量N以及获取图像内活动的精子数量n；

b根据活动的精子数量n、总精子数量N，计算得到精子活率c＝活动的精子数量n/总精子数量N。

9.根据权利要求7所述的精子质量检测仪，其特征在于，所述图像处理装置还包括：与所述图像处理模块相连接的数据传输模块以及与所述图像处理模块相连接的数据存储模块；

所述数据传输模块用于将所述计算结果发送至图像采集装置；所述数据存储模块用于将所述计算结果进行存储备份。

10.一种精子质量检测系统，其特征在于，包括：移动终端、云端服务器和如权利要求1-9任一项所述的精子质量检测仪，所述精子质量检测仪、所述移动终端分别与所述云端服务器通讯连接。