CN113233195B - 一种病理玻片自动整理定位机及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种病理玻片自动整理定位机及方法。包括系统主机，系统主机的前端设有机箱，机箱的顶端中间转动连接有机械臂，机械臂靠近端头一侧前端通过支架固定有摄像头，机械臂的端头处设有机械抓手，机箱的前端设有玻片架，机箱的左侧玻片板存放架上方叠放有若干玻片板，系统主机的右侧卡嵌连接有小型打印机。本发明设计具备自动扫描玻片二维码识别玻片、抓取及转移病理玻片、抓取并转移暂时存储玻片的玻片板、扫描玻片架二维码、打印二维码标签的功能，通过与病理科信息管理系统对接，可以提高病理玻片整理、定位、存储的效率及自动化水平，方便对原始玻片进行定位查找，并减轻病理科工作人员日常工作量。

Description

一种病理玻片自动整理定位机及方法

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体地说，涉及一种病理玻片自动整理定位机及方法。

背景技术

病理学主要是基于病理形态学为基础的学科，观察病理形态最主要的载体是病理玻片，医院病理科每天要制备大量病理玻片标本。病理科需要对这些玻片进行分类、排序、存储等整理以便于后期根据患者病情变化的需要查找原始玻片。当前主要由病理科技术员从事这一项工作，他们每天以人工的方式对这些玻片进行分类，该项工作不仅技术含量低，而且繁琐、耗时长、劳动量大；此外，病理技术员在处理这些玻片时还容易被划伤。因此，非常有必要设计一种自动化的病理玻片分类、排序、归位、存储系统。目前，市场上尚无对病理玻片自动化整理、定位、存储的医疗设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种病理玻片自动整理定位机及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供一种病理玻片自动整理定位机，包括系统主机，所述系统主机的前端设有机箱，所述机箱的顶端中间转动连接有机械臂，所述机械臂靠近端头一侧前端通过支架固定有摄像头，所述机械臂的端头处设有机械抓手，所述机箱的前端设有传输轨道，所述传输轨道上设有玻片架，所述机箱的左侧卡勾连接有玻片板存放架，所述玻片板存放架的前方设有空玻片板暂存架，所述玻片板存放架上方叠放有若干玻片板，所述玻片板内盛放有若干病理玻片，所述系统主机的右侧卡嵌连接有小型打印机。

作为本技术方案的进一步改进，所述系统主机的顶端内固定嵌设有主机屏幕，所述主机屏幕的一侧设有按键面板。

作为本技术方案的进一步改进，所述传输轨道的后端延伸到所述机箱的外侧壁处。

作为本技术方案的进一步改进，所述玻片架的左右内侧壁上均设有若干限位槽，所述限位槽的宽度大于或等于所述病理玻片的厚度。

作为本技术方案的进一步改进，所述玻片架的前后两端均通过螺钉固定有托翼，其中靠近前端的所述托翼上设有二维码粘贴区。

作为本技术方案的进一步改进，所述机箱的左外侧壁上通过螺钉固定有延伸钩，所述玻片板存放架的右端一体成型有条形挂钩，所述条形挂钩与所述延伸钩卡勾连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述玻片板上矩阵分布有若干容纳槽，所述容纳槽的尺寸大于所述病理玻片的尺寸。

作为本技术方案的进一步改进，所述系统主机的右外侧壁上设有凹槽，所述小型打印机的左外侧壁上设有凸块，所述凸块与所述凹槽卡接配合。

作为本技术方案的进一步改进，所述系统主机分别通过导线与所述机箱、所述机械臂、所述摄像头、所述机械抓手、所述传输轨道、所述小型打印机电性连接。

本发明的目的之二在于，提供一种病理玻片自动整理定位机的控制系统，包括

技术支持单元、控制管理单元、信息处理单元和功能服务单元；所述技术支持单元、所述控制管理单元、所述信息处理单元与所述功能服务单元依次通过数字信号连接；所述技术支持单元用于通过在系统内加载多种智能技术以支持系统的顺畅运行；所述控制管理单元用于对系统运行过程进行集中管控及分层管理；所述信息处理单元用于对病理玻片对应的信息数据进行处理；所述功能服务单元用于通过增加各种扩展服务以完善系统的功能应用；

所述技术支持单元包括图像识别模块、信息定位模块和二维扫码模块；

所述控制管理单元包括统一集控模块、距离测算模块、数据统析模块和分布自治模块；

所述信息处理单元包括信息获取模块、信息解析模块、对比确认模块、排序定位模块；

所述功能服务单元包括扫描认证模块和标签打印模块。

作为本技术方案的进一步改进，所述图像识别模块、所述信息定位模块与所述二维扫码模块并列运行；所述图像识别模块用于通过摄像机获取实时的环境图像信息以便进行玻片的扫描及转移操作；所述信息定位模块用于通过信息定位技术对玻片对应的信息数据进行判识及定位以便进行排序；所述二维扫码模块用于通过摄像头对玻片及玻片架的二维码标签进行扫描以获取其对应的唯一身份编码。

作为本技术方案的进一步改进，所述统一集控模块、所述距离测算模块、所述数据统析模块与所述分布自治模块依次通过数字信号连接；所述统一集控模块用于通过处理器对系统及系统中各执行装置的运行过程进行集中管理和分配调度；所述距离测算模块用于通过多种传感器获取执行装置与目标之间的距离参数；所述数据统析模块用于对各距离参数进行计算分析以转换为各执行装置的运行参数；所述分布自治模块用于通过控制器分别对各层执行装置单独进行管理控制。

其中，执行装置包括机械臂控制器、摄像头控制器、机械抓手控制器、传输轨道驱动电机、打印控制器、显示管理器等。

作为本技术方案的进一步改进，所述信息获取模块的信号输出端与所述信息解析模块的信号输入端连接，所述信息解析模块的信号输出端与所述对比确认模块的信号输入端连接，所述对比确认模块的信号输出端与所述排序定位模块的信号输入端连接；所述信息获取模块用于将该整理定位系统与医院的病理科信息管理系统对接以获取各病理玻片的信息数据库；所述信息解析模块用于通过扫描病理玻片的二维码标签以获取并解析玻片对应的信息；所述对比确认模块用于将获取的玻片信息与病理科信息管理系统数据库中对应的玻片信息进行对比以确认玻片的身份；所述排序定位模块用于根据玻片的信息对各玻片进行排序并将其对应排序编号定位到玻片架对应位置上。

作为本技术方案的进一步改进，所述扫描认证模块与所述标签打印模块并列运行；所述扫描认证模块用于通过扫描玻片架的二维码标签以认证其编号信息并将其信息连接到保存于该玻片架上的玻片信息数据中；所述标签打印模块用于自动对玻片架进行排序编号并通过打印机打印出其编号对应的唯一二维码编号。

本发明的目的之三在于，提供一种病理玻片自动整理定位方法，该方法以上述的病理玻片自动整理定位机及其运行系统为执行载体，包括如下步骤：

S1、将该病理玻片自动整理、定位、存储系统与病理科信息管理系统对接；

S2、按照病理科信息管理系统中的病理编号对即将整理的玻片进行预排序，即信息排序；

S3、根据每一个玻片架所能容纳病理玻片的多少，对即将整理的玻片进行预定位，即信息定位；

S4、打印玻片架二维码，粘贴至玻片架上，将玻片架置于传输带上，系统通过扫描玻片架二维码对其进行识别；

S5、将盛放了病理玻片的玻片板叠放整齐后，置放到扫码区；

S6、系统对盛放于玻片板上的玻片进行扫描，根据扫描到的病理编号信息，将玻片抓取起来并转移到玻片架对应的位置上；

S7、依次挨个抓取转移各个玻片，直到一个玻片板中的玻片全部转移完毕，并将空的玻片板转移到空玻片板暂时存放区；

S8、依次重复步骤S6、S7，直到扫描区玻片全部扫描并转移到玻片架上，当一个批次的扫描整理完成后，在扫描区放入新的待扫描的玻片板，并将空的玻片板移除；

S9、若存储玻片的玻片架填满，则重复步骤S4、S5；

S10、继续下一批次的整理操作，及重复进行步骤S6、S7、S8、S9，直到完成全部的病理玻片整理存储。

本发明的目的之四在于，提供一种病理玻片自动整理定位机控制系统的运行装置，包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序，处理器用于执行计算机程序时实现上述任一的病理玻片自动整理定位机及方法的步骤。

本发明的目的之五在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一的病理玻片自动整理定位机及方法的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.该病理玻片自动整理定位机中，通过设置由主机、带有摄像头和机械刷手的机械臂、传输轨道、玻片架、玻片板及打印机组成的整理定位机，并在主机内装载智能控制系统，可以在整理病理玻片前预知所要整理的玻片信息，并为其预留出存储的位置，同时具备自动扫描玻片二维码识别玻片、抓取及转移病理玻片、抓取并转移暂时存储玻片的玻片板、扫描玻片架二维码、打印二维码标签的功能，另外通过改良玻片架使每张玻片所存储的位置是固定，便于后期调取、查阅原始玻片；

2.该病理玻片自动整理定位方法中，通过与病理科信息管理系统对接，可以提高病理玻片整理、定位、存储的效率及自动化水平，方便对原始玻片进行定位查找，并减轻病理科工作人员日常工作量。

附图说明

图1为本发明的整体装置结构示意图；

图2为本发明的局部装置结构示意图；

图3为本发明中玻片架的整体结构示意图；

图4为本发明的局部装置结构示意图；

图5为本发明的示例性方法流程图；

图6为本发明的示例性计算机程序产品结构图。

其中：

1、系统主机；11、主机屏幕；12、按键面板；13、凹槽；

2、机箱；21、延伸钩；

3、机械臂；31、摄像头；32、机械抓手；

4、传输轨道；

5、玻片架；51、限位槽；52、托翼；53、二维码粘贴区；

6、玻片板存放架；61、条形挂钩；

7、空玻片板暂存架；

8、玻片板；81、容纳槽；82、病理玻片；

9、小型打印机；91、凸块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，需要理解的是，术语“中间”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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设备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，在本发明的描述中，“若干”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

如图1-图4所示，本实施例的目的在于，提供一种病理玻片自动整理定位机，包括系统主机1。

本实施例中，系统主机1的顶端内固定嵌设有主机屏幕11，主机屏幕11用于实时显示摄像头31拍摄到的画面或通过扫码获取的病理玻片82对应的信息及其排序定位的信息。

进一步地，主机屏幕11的一侧设有按键面板12，通过按键面板12可以预先输入设定参数，也可用于手动控制机器的运行过程。

具体地，系统主机1内部安装有计算机处理器，该处理器上装载有控制系统。

进一步地，系统主机1的前端设有机箱2，机箱2内部安装有可编程控制器，该控制器与各执行机构连接，用于控制各执行机构的启停及运转过程。

本实施例中，机箱2的顶端中间转动连接有机械臂3，机械臂3靠近端头一侧前端通过支架固定有摄像头31，机械臂3的端头处设有机械抓手32。

具体地，摄像头31用于采集外界环境图像信息及进行二维码扫描。

本实施例中，机箱2的前端设有传输轨道4，传输轨道4上设有玻片架5。

进一步地，传输轨道4的后端延伸到机箱2的外侧壁处。

具体地，机箱2的前端处设有内凹，传输轨道4延伸到内凹处，可以避免传输轨道4带着玻片架5前行时玻片架5可能发生掉落的情况。

其中，传输轨道4优选为传送带，其作用是可以前后移动使玻片架5对应置放病理玻片82的位置尽可能靠近机械臂3，以缩短机械臂3的活动行程，缩短耗时且提高转移过程中定位的精确度。

本实施例中，玻片架5的左右内侧壁上均设有若干限位槽51，限位槽51的宽度大于或等于病理玻片82的厚度。

具体地，病理玻片82置于左右位置相对应的两个限位槽51之间进行保存，使相邻两片病理玻片82之间留有空隙，便于取用，且分隔清晰。

进一步地，玻片架5的前后两端均通过螺钉固定有托翼52，托翼52用于搬运玻片架5。

具体地，其中靠近前端的托翼52上设有二维码粘贴区53，其靠近摄像头31，便于及时进行二维码扫描以认证玻片架5的身份信息。

具体地，玻片架5可容纳玻片的数量可优选为100片、200片、500片及1000片等。

本实施例中，机箱2的左侧卡勾连接有玻片板存放架6，玻片板存放架6的前方设有空玻片板暂存架7。

进一步地，机箱2的左外侧壁上通过螺钉固定有延伸钩21，玻片板存放架6的右端一体成型有条形挂钩61，条形挂钩61与延伸钩21卡勾连接。

具体地，玻片板存放架6作为玻片扫描区，空玻片板暂存架7用于暂存空的玻片板，便于进行统一管理。

本实施例中，玻片板存放架6上方叠放有若干玻片板8，玻片板8内盛放有若干病理玻片82。

进一步地，玻片板8上矩阵分布有若干容纳槽81。

具体地，容纳槽81的尺寸大于病理玻片82的尺寸，便于放置病理玻片82，且病理玻片82与容纳槽81的内侧壁之间留有空隙，便于进行抓取。

具体地，每个病理玻片82上均粘贴有其对应信息的二维码标签，以供系统扫描识别。

具体地，每个玻片板8上的容纳槽81的数量优选为20个。

本实施例中，系统主机1的右侧卡嵌连接有小型打印机9，小型打印机9用于打印每个玻片架5对应的唯一编号及序列二维码标签。

进一步地，系统主机1的右外侧壁上设有凹槽13，小型打印机9的左外侧壁上设有凸块91，凸块91与凹槽13卡接配合。

此外，系统主机1分别通过导线与机箱2、机械臂3、摄像头31、机械抓手32、传输轨道4、小型打印机9电性连接。

具体地，各执行机构分别通过控制器与处理器连接，控制器获取处理器下发的工作指令，并控制执行机构执行对应的工作指令。

本实施例的目的在于，还提供一种病理玻片自动整理定位机的控制系统，包括

技术支持单元、控制管理单元、信息处理单元和功能服务单元；所述技术支持单元、所述控制管理单元、所述信息处理单元与所述功能服务单元依次通过数字信号连接；所述技术支持单元用于通过在系统内加载多种智能技术以支持系统的顺畅运行；所述控制管理单元用于对系统运行过程进行集中管控及分层管理；所述信息处理单元用于对病理玻片对应的信息数据进行处理；所述功能服务单元用于通过增加各种扩展服务以完善系统的功能应用；

所述技术支持单元包括图像识别模块、信息定位模块和二维扫码模块；

所述控制管理单元包括统一集控模块、距离测算模块、数据统析模块和分布自治模块；

所述信息处理单元包括信息获取模块、信息解析模块、对比确认模块、排序定位模块；

所述功能服务单元包括扫描认证模块和标签打印模块。

作为本技术方案的进一步改进，所述图像识别模块、所述信息定位模块与所述二维扫码模块并列运行；所述图像识别模块用于通过摄像机获取实时的环境图像信息以便进行玻片的扫描及转移操作；所述信息定位模块用于通过信息定位技术对玻片对应的信息数据进行判识及定位以便进行排序；所述二维扫码模块用于通过摄像头对玻片及玻片架的二维码标签进行扫描以获取其对应的唯一身份编码。

作为本技术方案的进一步改进，所述统一集控模块、所述距离测算模块、所述数据统析模块与所述分布自治模块依次通过数字信号连接；所述统一集控模块用于通过处理器对系统及系统中各执行装置的运行过程进行集中管理和分配调度；所述距离测算模块用于通过多种传感器获取执行装置与目标之间的距离参数；所述数据统析模块用于对各距离参数进行计算分析以转换为各执行装置的运行参数；所述分布自治模块用于通过控制器分别对各层执行装置单独进行管理控制。

其中，执行装置包括机械臂控制器、摄像头控制器、机械抓手控制器、传输轨道驱动电机、打印控制器、显示管理器等。

作为本技术方案的进一步改进，所述信息获取模块的信号输出端与所述信息解析模块的信号输入端连接，所述信息解析模块的信号输出端与所述对比确认模块的信号输入端连接，所述对比确认模块的信号输出端与所述排序定位模块的信号输入端连接；所述信息获取模块用于将该整理定位系统与医院的病理科信息管理系统对接以获取各病理玻片的信息数据库；所述信息解析模块用于通过扫描病理玻片的二维码标签以获取并解析玻片对应的信息；所述对比确认模块用于将获取的玻片信息与病理科信息管理系统数据库中对应的玻片信息进行对比以确认玻片的身份；所述排序定位模块用于根据玻片的信息对各玻片进行排序并将其对应排序编号定位到玻片架对应位置上。

作为本技术方案的进一步改进，所述扫描认证模块与所述标签打印模块并列运行；所述扫描认证模块用于通过扫描玻片架的二维码标签以认证其编号信息并将其信息连接到保存于该玻片架上的玻片信息数据中；所述标签打印模块用于自动对玻片架进行排序编号并通过打印机打印出其编号对应的唯一二维码编号。

如图5所示，本实施例的目的在于，还提供一种病理玻片自动整理定位方法，该方法以上述的病理玻片自动整理定位机及其运行系统为执行载体，包括如下步骤：

S1、将该病理玻片自动整理、定位、存储系统与病理科信息管理系统对接；

S2、按照病理科信息管理系统中的病理编号对即将整理的玻片进行预排序，即信息排序；

S3、根据每一个玻片架所能容纳病理玻片的多少，对即将整理的玻片进行预定位，即信息定位；

S4、打印玻片架二维码，粘贴至玻片架上，将玻片架置于传输带上，系统通过扫描玻片架二维码对其进行识别；

S5、将盛放了病理玻片的玻片板叠放整齐后，置放到扫码区；

S6、系统对盛放于玻片板上的玻片进行扫描，根据扫描到的病理编号信息，将玻片抓取起来并转移到玻片架对应的位置上；

S7、依次挨个抓取转移各个玻片，直到一个玻片板中的玻片全部转移完毕，并将空的玻片板转移到空玻片板暂时存放区；

S8、依次重复步骤S6、S7，直到扫描区玻片全部扫描并转移到玻片架上，当一个批次的扫描整理完成后，在扫描区放入新的待扫描的玻片板，并将空的玻片板移除；

S9、若存储玻片的玻片架填满，则重复步骤S4、S5；

S10、继续下一批次的整理操作，及重复进行步骤S6、S7、S8、S9，直到完成全部的病理玻片整理存储。

参阅图6，还示出了一种病理玻片自动整理定位机控制系统的运行装置结构示意图，该装置包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序。

处理器包括一个或一个以上处理核心，处理器通过总线与处理器相连，存储器用于存储程序指令，处理器执行存储器中的程序指令时实现上述的病理玻片自动整理定位机及方法。

可选的，存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随时存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的病理玻片自动整理定位机及方法的步骤。

可选的，本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面病理玻片自动整理定位机及方法的步骤。

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，程序可以存储与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。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种病理玻片自动整理定位机，其特征在于：包括系统主机（1），所述系统主机（1）的前端设有机箱（2），所述机箱（2）的顶端中间转动连接有机械臂（3），所述机械臂（3）靠近端头一侧前端通过支架固定有摄像头（31），所述机械臂（3）的端头处设有机械抓手（32），所述机箱（2）的前端设有传输轨道（4），所述传输轨道（4）上设有玻片架（5），所述机箱（2）的左侧卡勾连接有玻片板存放架（6），所述玻片板存放架（6）的前方设有空玻片板暂存架（7），所述玻片板存放架（6）上方叠放有若干玻片板（8），所述玻片板（8）内盛放有若干病理玻片（82），所述系统主机（1）的右侧卡嵌连接有小型打印机（9）；所述系统主机（1）的顶端内固定嵌设有主机屏幕（11），所述主机屏幕（11）的一侧设有按键面板（12）；所述传输轨道（4）的后端延伸到所述机箱（2）的外侧壁处；所述玻片架（5）的左右内侧壁上均设有若干限位槽（51），所述限位槽（51）的宽度大于或等于所述病理玻片（82）的厚度；所述玻片架（5）的前后两端均通过螺钉固定有托翼（52），其中靠近前端的所述托翼（52）上设有二维码粘贴区（53）；所述机箱（2）的左外侧壁上通过螺钉固定有延伸钩（21），所述玻片板存放架（6）的右端一体成型有条形挂钩（61），所述条形挂钩（61）与所述延伸钩（21）卡勾连接；所述玻片板（8）上矩阵分布有若干容纳槽（81），所述容纳槽（81）的尺寸大于所述病理玻片（82）的尺寸；所述系统主机（1）的右外侧壁上设有凹槽（13），所述小型打印机（9）的左外侧壁上设有凸块（91），所述凸块（91）与所述凹槽（13）卡接配合；所述系统主机（1）分别通过导线与所述机箱（2）、所述机械臂（3）、所述摄像头（31）、所述机械抓手（32）、所述传输轨道（4）、所述小型打印机（9）电性连接；以上述病理玻片自动整理定位机及其运行系统为执行载体，病理玻片自动整理定位方法包括如下步骤：

S1、将该病理玻片自动整理、定位、存储系统与病理科信息管理系统对接；

S2、按照病理科信息管理系统中的病理编号对即将整理的玻片进行预排序，即信息排序；

S3、根据每一个玻片架所能容纳病理玻片的多少，对即将整理的玻片进行预定位，即信息定位；

S4、打印玻片架二维码，粘贴至玻片架上，将玻片架置于传输带上，系统通过扫描玻片架二维码对其进行识别；

S5、将盛放了病理玻片的玻片板叠放整齐后，置放到扫码区；

S6、系统对盛放于玻片板上的玻片进行扫描，根据扫描到的病理编号信息，将玻片抓取起来并转移到玻片架对应的位置上；

S7、依次挨个抓取转移各个玻片，直到一个玻片板中的玻片全部转移完毕，并将空的玻片板转移到空玻片板暂时存放区；

S8、依次重复步骤S6、S7，直到扫描区玻片全部扫描并转移到玻片架上，当一个批次的扫描整理完成后，在扫描区放入新的待扫描的玻片板，并将空的玻片板移除；

S9、若存储玻片的玻片架填满，则重复步骤S4、S5；

S10、继续下一批次的整理操作，及重复进行步骤S6、S7、S8、S9，直到完成全部的病理玻片整理存储。

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