CN110780080B - 一种血型分析仪及血型分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种血型分析仪及血型分析方法，包括壳体组件、控制主板、传动机构、检测机构、输出设备；控制主板、检测机构、传动机构均安装在壳体组件内，输出设备与控制主板相连接，控制主板连接并控制检测机构和传动机构；壳体组件上设有血型卡的插卡口；传动机构的一端靠近插卡口安装，另一端靠近检测机构的底部安装；检测机构包括支架和安装在支架上的光源板、摄像头模组；摄像头模组和光源板对着传动机构；传动机构将放入插卡口的血型卡推送到检测机构的支架底部的检测区域，光源板照亮血型卡，摄像头模组采集血型卡的检测图像并传送给控制主板进行血型分析，输出设备输出血型分析结果，从而实现血型卡的自动检测分析，结构紧凑便携，操作简便。
Description
技术领域
本发明涉及血型分析技术领域，尤其涉及一种血型分析仪以及该血型分析仪的血型分析方法。
背景技术
血型卡是用于检测血型，使用方便，检测结果易识别，其检测原理为：全血样本加入加样孔后，与试剂条上包被的抗体发生反应，对应的A抗原与A抗体，B抗原与B抗体，D抗原与D抗体会产生免疫交联，形成复合物并固定在试剂条上，之后加入冲洗液进行冲洗，将交联的抗体和其他杂志洗去，展示出加样孔检测区域上形成色斑，通过色斑进行分析血型信息。
目前市场上对血型卡进行分析的血型分析仪多为凝胶法，凝胶法的操作过于繁琐，且样本处理复杂，需要离心操作的处理，检测时间长，判读仪器体积大，使用限制大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的之一在于提供了一种血型分析仪，结构紧凑便携，操作简便；所采用的分析方法不仅检测时间短，而且检测结果更准确、适用范围更广。
本发明的一种血型分析仪，其包括壳体组件、控制主板、传动机构、检测机构、输出设备；所述控制主板、检测机构、传动机构均安装在所述壳体组件内，所述输出设备与所述控制主板相连接，且所述控制主板连接并控制所述检测机构和所述传动机构；所述壳体组件上设有血型卡的插卡口；所述传动机构的一端靠近所述插卡口安装，另一端靠近所述检测机构的底部安装；所述检测机构包括支架和安装在所述支架上的光源板、摄像头模组；所述摄像头模组和光源板对着所述传动机构；所述传动机构将放入所述插卡口的血型卡推送到所述检测机构的支架底部的检测区域，所述光源板照亮所述血型卡，所述摄像头模组采集所述血型卡的检测图像并传送给所述控制主板进行血型分析，所述输出设备输出血型分析结果。
优选的，所述传送机构包括固定座、步进电机、移动载台；所述步进电机安装在所述固定座上，所述固定座上设有导杆或导槽，所述移动载台通过所述导杆或导槽可移动安装在所述固定座上，所述步进电机通过齿轮齿条或同步皮带带动所述移动载台在所述插卡口和所述检测区域之间往复移动。
进一步的，所述步进电机上包括主动轮，所述固定座上设有从动轮，所述主动轮和从动轮上套有同步皮带，所述移动载台上设有皮带嵌入口，所述移动载台通过所述皮带嵌入口与所述同步皮带固定连接；驱动所述步进电机，所述同步皮带带动所述移动载台移动。
或者，所述步进电机上包括齿轮，所述移动载台连接有齿条，所述齿轮与所述齿条配合；驱动所述步进电机，所述齿条推动或拉动所述移动载台。
优选的，所述移动载台安装在所述固定座的底部，所述固定座在所述支架的底部设有让位口，所述让位口位于所述移动载台的移动轨迹上。
优选的，所述输出设备采用打印机和/或显示屏，所述打印机内置于所述壳体组件并连接所述控制主板，或者，所述显示屏安装于所述壳体组件的顶部并连接所述控制主板。
优选的，所述控制主板包括SDRAM、TF卡、网络接口、串口、USB接口、电源接口或充电电池；所述摄像头模组包括镜头和图像传感器，所述镜头对着所述传动机构。
本发明的另一目的，在于提供一种上述任一项所述的血型分析仪的血型分析方法，其包括以下步骤：
对反应后的血型卡进行采集检测图像；
对所述检测图像中的反应区域进行切割处理，将所述反应区域切割为m个小块；
对所述m个小块进行色斑识别，将具有色斑的小块标记为色斑块，并统计色斑块的数量n；
计算色斑块的数量n占所述m个小块的比例p，并对所述比例p进行阈值处理，当所述比例p大于或等于预设阈值时，则判定所述反应区域对应的检测样本为阳性；当所述比例p小于预设阈值时，则判定所述反应区域对应的检测样本为阴性。
优选的，还包括对所述检测图像中的反应区域进行颜色色相分析，将所述反应区域的色相与各种血型的标准反应图像的色相进行比对，将相似度最高的标准反应图像对应的血型作为所述反应区域的血型分析结果。
本发明的再一目的，在于提供一种上述任一项所述的血型分析仪的血型分析方法，其包括以下步骤：
对反应后的血型卡进行采集检测图像，其中，所述血型卡包括用于检测A血型的A孔区域、用于检测B血型的B孔区域、用于检测RhD血型的D孔区域；对应的，所述检测图像包括A区图像、B区图像、D区图像；
对所述A区图像、所述B区图像、所述D区图像分别进行切割处理，将所述A区图像、所述B区图像、所述D区图像分别切割为m个小块；
对所述m个小块进行色斑识别，将具有色斑的小块标记为色斑块，并统计色斑块的数量n；
计算色斑块的数量n占所述m个小块的比例p，并对所述比例p进行阈值处理，当所述比例p大于或等于预设阈值时，则判定所述A孔区域或所述B孔区域或所述D孔区域对应的检测样本为阳性；当所述比例p小于预设阈值时，则判定所述A孔区域或所述B孔区域或所述D孔区域对应的检测样本为阴性。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明的血型分析仪，通过传送机构传送血型卡，避免检测模块受到灰尘、水分或其它杂质的影响，结构简单，使用方便；
(2)本发明还具有显示屏和内置打印机等输出设备，不仅能够通过显示屏显示分析出的血型信息，还能够通过内置打印机打印出相应信息，给使用者带来更好的体验；
(3)本发明的血型卡插入移动载台上，并通过齿轮齿条或者同步皮带传送所述移动载台，移动载台平行移动至检测区域，不仅传送更平稳，而且传动行程的控制更灵活，结构布局更紧凑；
(4)本发明通过将检测图像切割成小块，再对各个小块进行色斑识别或色相分析，并对识别结果进一步采用阈值算法进行结果判定，从而能够更准确更智能的进行血型定型判断，适用范围更广；
(5)本发明的血型分析仪和所采用的血型分析方法，还具有操作简便、检测时间短、数据自动备份联网保存、便携等优势，目前市场上也没有同类型方法学或者类似方法学的血型分析仪器，本发明在硬件、软件、软硬结合的效果上均极具创新性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
其中：
图1是本发明一种血型分析仪的结构简图(轴侧视图)；
图2是本发明一种血型分析仪的结构简图(剖视图)；
图3是本发明一种血型分析仪的内部结构简图一(轴侧视图)；
图4是本发明一种血型分析仪的内部结构简图二(轴侧视图)；
图5是本发明一种血型分析仪的内部结构简图三(正视图)；
图6是本发明一种血型分析仪的内部结构简图四(侧视图)；
图7是本发明一种血型分析仪的分析结果示意图；
图8是本发明一种血型分析仪的内部结构简图五(轴侧视图)；
图9是本发明一种血型分析仪的内部结构简图六(正视图)；
图1到图8的标号分别表示：10-上壳体，11-插卡口，20-下壳体，30-壳体组件，40-控制主板，41-显示屏，50-传动机构，51-固定座，52-步进电机，53-移动载台，54-导杆，55-皮带嵌入口，60-检测机构，61-支架，62-光源板，63-镜头，70-血型卡，80-内置打印机。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
请参阅图1和图2，一种血型分析仪，结构简单，使用方便，包括壳体组件30、控制主板40、传动机构50、检测机构60、输出设备。所述壳体组件30由上壳体10与下壳体20组合成，所述控制主板40、检测机构60、传动机构50均安装在所述壳体组件30内，所述输出设备与所述控制主板40相连接，且所述控制主板40连接并控制所述检测机构60和所述传动机构50。所述壳体组件设有血型卡70的插卡口11，通过所述插卡口11，将待检测的血型卡70放入血型分析仪中；其中，所述插卡口11可设置在所述上壳体10或者所述下壳体20或者所述上壳体10与所述下壳体20之间，优选的，所述插卡口11设置在所述上壳体10上。
请参阅图3到图6，所述控制主板40包括MCU、SDRAM、TF卡、网络接口、串口、USB接口、电源接口或充电电池；所述输出设备采用打印机80和/或显示屏41，所述打印机80内置于所述壳体组件30并连接所述控制主板40，或者，所述显示屏41安装于所述壳体组件30的顶部并连接所述控制主板40，所述显示屏41安装在所述壳体组件30顶部优选为所述上壳体10顶部，所述显示屏41为触摸屏。所述控制主板40通过检测机构40获取图像数据进行图像处理，分析运算，最终得出分析结果，通过内置打印机、液晶显示屏输出，结果记录保存在TF卡上以便数据的追溯及查看。
所述检测机构60包括支架61和安装在所述支架61上的光源板62和摄像头模组；所述摄像头模组包括镜头63和图像传感器；所述镜头63和光源板62对着所述传动机构50。本实施例中，所述镜头63采用8mm无畸变华信微工厂店的CMOS镜头，所述图像传感器采用MT9D111镁光的CMOS图像传感器。
所述传动机构50的一端靠近所述插卡口11安装，另一端靠近所述检测机构60的底部安装，从插卡口11放入的血型卡70通过传动机构50传送到所述检测机构60的支架底部的检测区域，通过传动机构50，让检测机构60中的摄像头尽量远离插卡口11，避免灰尘、水分或者其它杂质影响摄像头。所述光源板照亮所述血型卡，所述摄像头模组采集所述血型卡的检测图像并传送给所述控制主板进行血型分析，所述输出设备输出血型分析结果。
具体的，所述传送机构包括固定座51、步进电机52、移动载台53；所述步进电机52安装在所述固定座51上，所述固定座51上设有导杆54，所述移动载台53通过所述导杆54可移动安装在所述固定座51上，所述步进电机52上包括主动轮，所述固定座51上设有从动轮，所述主动轮和从动轮上套有同步皮带，所述移动载台53上设有皮带嵌入口55，所述移动载台53通过所述皮带嵌入口55与所述同步皮带固定连接；驱动所述步进电机52，所述同步皮带带动所述移动载台53在所述插卡口11和所述支架61的检测区域之间往复移动,所述移动载台53安装在所述固定座51的底部，所述固定座51在所述支架61的底部设有让位口，所述让位口位于所述移动载台53的移动轨迹上。
工作时，将已加入血液样本及冲洗液的血型卡70通过所述插卡口11插入移动载台53，所述传动机构50将带有血型卡70的移动载台53推送到所述检测机构60的支架61底部，所述光源板62照亮所述血型卡70，所述镜头63采集所述血型卡70的检测图像并传送给所述控制主板40，所述显示屏41显示所述检测图像的分析结果，通过显示屏41即可获取相应的血型信息。
具体分析原理为：通过检测机构60对反应后的血型卡70进行采集检测图像，然后由控制主板40上的MCU对所获取的检测图像进行颜色色斑识别和/或色相分析，通过ABO或RhD加样孔检测区域内有无红色色斑，有色斑标识有对应的抗原和抗体结合，A孔出现色斑，标识包含有A抗原，B孔出现色斑，标识包含有B抗原，D孔出现色斑，标识包含有D抗原，判断所测样本为A、B、AB、O哪一种血型及RhD血型为阳性或阴性，请参阅图7，有八种情况。
实施例二：
与实施例一的区别在于，本实施例的步进电机52与移动载台53之间采用齿轮齿条方式。即所述步进电机52上包括齿轮(图未示)，所述移动载台53连接有齿条(图未示)，所述齿轮齿条配合；驱动所述步进电机52，所述齿条推动或拉动所述移动载台53。
本实施例的其余结构及工作过程与实施例一基本相似，在此不进行赘述。
实施例三：
请参阅图8和图9，在实施例一或二的基础上，所述壳体组件30内设有内置打印机80，所述内置打印机80连接所述控制主板40，所述内置打印机80采用市面上已有的微型打印机，比如北京思普瑞特科技发展有限公司生产的型号为SP-RMD8C的打印机，采用热敏打印方式。可通过内置打印机80打印检测数据。
实施例四：
本实施例提供一种血型分析方法，其采用图像切割、色斑识别、色相分析相结合的方式进行血型分析，通过色斑识别判断检测图像的有效性，通过色相分析判断血液样本的血型，可适用于一个加样孔识别多种血型的血型卡；具体包括以下步骤：
a.对反应后的血型卡进行采集检测图像；
b.对所述检测图像中的反应区域进行切割处理，将所述反应区域切割为m个小块；
c.对所述m个小块进行色斑识别，将具有色斑的小块标记为色斑块，并统计色斑块的数量n；
计算色斑块的数量n占所述m个小块的比例p，并对所述比例p进行阈值处理，当所述比例p大于或等于预设阈值时，则判定所述反应区域对应的检测样本为阳性；当所述比例p小于预设阈值时，则判定所述反应区域对应的检测样本为阴性。
d.在步骤a或步骤b的基础上，对所述检测图像中的反应区域进行颜色色相分析，将所述反应区域的色相与各种血型的标准反应图像的色相进行比对，将相似度最高的标准反应图像对应的血型作为所述反应区域的血型分析结果。
实施例四：
本实施例提供一种血型分析方法，其采用图像切割、色斑识别相结合的方式进行血型分析，通过色斑识别判断检测图像的有效性，即可判断血液样本的血型，可适用于多个加样孔的血型卡，每个加样孔对应预设的血型；具体包括以下步骤：
a1.对反应后的血型卡进行采集检测图像，其中，所述血型卡包括用于检测A血型的A孔区域、用于检测B血型的B孔区域、用于检测RhD血型的D孔区域；对应的，所述检测图像包括A区图像、B区图像、D区图像；
b1.对所述A区图像、所述B区图像、所述D区图像分别进行切割处理，将所述A区图像、所述B区图像、所述D区图像分别切割为m个小块；
c1.对所述m个小块进行色斑识别，将具有色斑的小块标记为色斑块，并统计色斑块的数量n；
d1.计算色斑块的数量n占所述m个小块的比例p，并对所述比例p进行阈值处理，当所述比例p大于或等于预设阈值时，则判定所述A孔区域或所述B孔区域或所述D孔区域对应的检测样本为阳性；当所述比例p小于预设阈值时，则判定所述A孔区域或所述B孔区域或所述D孔区域对应的检测样本为阴性。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于方法实施例而言，由于其与装置实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。
并且，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种血型分析仪的血型分析方法，其特征在于，所述血型分析仪包括壳体组件、控制主板、传动机构、检测机构、输出设备；所述控制主板、检测机构、传动机构均安装在所述壳体组件内，所述输出设备与所述控制主板相连接，且所述控制主板连接并控制所述检测机构和所述传动机构；所述壳体组件上设有血型卡的插卡口；所述传动机构的一端靠近所述插卡口安装，另一端靠近所述检测机构的底部安装；所述检测机构包括支架和安装在所述支架上的光源板、摄像头模组；所述摄像头模组和光源板对着所述传动机构；所述传动机构将放入所述插卡口的血型卡推送到所述检测机构的支架底部的检测区域，所述光源板照亮所述血型卡，所述摄像头模组采集所述血型卡的检测图像并传送给所述控制主板进行血型分析，所述输出设备输出血型分析结果；
所述血型分析方法包括以下步骤：
对反应后的血型卡进行采集检测图像；
对所述检测图像中的反应区域进行切割处理，将所述反应区域切割为m个小块；
对所述m个小块进行色斑识别，将具有色斑的小块标记为色斑块，并统计色斑块的数量n；
计算色斑块的数量n占所述m个小块的比例p，并对所述比例p进行阈值处理，当所述比例p大于或等于预设阈值时，则判定所述反应区域对应的检测样本为阳性；当所述比例p小于预设阈值时，则判定所述反应区域对应的检测样本为阴性。
2.根据权利要求1所述的血型分析仪的血型分析方法，其特征在于，还包括对所述检测图像中的反应区域进行颜色色相分析，将所述反应区域的色相与各种血型的标准反应图像的色相进行比对，将相似度最高的标准反应图像对应的血型作为所述反应区域的血型分析结果。
3.一种血型分析仪的血型分析方法，其特征在于，所述血型分析仪包括壳体组件、控制主板、传动机构、检测机构、输出设备；所述控制主板、检测机构、传动机构均安装在所述壳体组件内，所述输出设备与所述控制主板相连接，且所述控制主板连接并控制所述检测机构和所述传动机构；所述壳体组件上设有血型卡的插卡口；所述传动机构的一端靠近所述插卡口安装，另一端靠近所述检测机构的底部安装；所述检测机构包括支架和安装在所述支架上的光源板、摄像头模组；所述摄像头模组和光源板对着所述传动机构；所述传动机构将放入所述插卡口的血型卡推送到所述检测机构的支架底部的检测区域，所述光源板照亮所述血型卡，所述摄像头模组采集所述血型卡的检测图像并传送给所述控制主板进行血型分析，所述输出设备输出血型分析结果；
所述血型分析方法包括以下步骤：
对反应后的血型卡进行采集检测图像，其中，所述血型卡包括用于检测A血型的A孔区域、用于检测B血型的B孔区域、用于检测RhD血型的D孔区域；对应的，所述检测图像包括A区图像、B区图像、D区图像；
对所述A区图像、所述B区图像、所述D区图像分别进行切割处理，将所述A区图像、所述B区图像、所述D区图像分别切割为m个小块；
对所述m个小块进行色斑识别，将具有色斑的小块标记为色斑块，并统计色斑块的数量n；
计算色斑块的数量n占所述m个小块的比例p，并对所述比例p进行阈值处理，当所述比例p大于或等于预设阈值时，则判定所述A孔区域或所述B孔区域或所述D孔区域对应的检测样本为阳性；当所述比例p小于预设阈值时，则判定所述A孔区域或所述B孔区域或所述D孔区域对应的检测样本为阴性。
4.根据权利要求1或3所述的一种血型分析仪的血型分析方法，其特征在于，所述传动机构包括固定座、步进电机、移动载台；所述步进电机安装在所述固定座上，所述固定座上设有导杆或导槽，所述移动载台通过所述导杆或导槽可移动安装在所述固定座上，所述步进电机通过齿轮齿条或同步皮带带动所述移动载台在所述插卡口和所述检测区域之间往复移动。
5.根据权利要求4所述的一种血型分析仪的血型分析方法，其特征在于，所述步进电机上包括主动轮，所述固定座上设有从动轮，所述主动轮和从动轮上套有同步皮带，所述移动载台上设有皮带嵌入口，所述移动载台通过所述皮带嵌入口与所述同步皮带固定连接；驱动所述步进电机，所述同步皮带带动所述移动载台移动。
6.根据权利要求4所述的一种血型分析仪的血型分析方法，其特征在于，所述步进电机上包括齿轮，所述移动载台连接有齿条，所述齿轮与所述齿条配合；驱动所述步进电机，所述齿条推动或拉动所述移动载台。
7.根据权利要求4所述的一种血型分析仪的血型分析方法，其特征在于，所述移动载台安装在所述固定座的底部，所述固定座在所述支架的底部设有让位口，所述让位口位于所述移动载台的移动轨迹上。
8.根据权利要求1或3所述的一种血型分析仪的血型分析方法，其特征在于，所述输出设备采用打印机和/或显示屏，所述打印机内置于所述壳体组件并连接所述控制主板，或者，所述显示屏安装于所述壳体组件的顶部并连接所述控制主板。
9.根据权利要求1或3所述的一种血型分析仪的血型分析方法，其特征在于，所述控制主板包括SDRAM、TF卡、网络接口、串口、USB接口、电源接口或充电电池；所述摄像头模组包括镜头和图像传感器，所述镜头对着所述传动机构。
10.一种血型分析仪，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的血型分析仪的血型分析方法。
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