CN113373035B - 一种二氧化碳培养箱管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二氧化碳培养箱管理系统，包括：温度传感器；湿度传感器；二氧化碳浓度检测仪；报警模块；控制模块，用于：接收温度传感器获取的二氧化碳培养箱内部的温度信息；接收湿度传感器获取的二氧化碳培养箱内部的湿度信息；接收二氧化碳浓度检测仪获取的二氧化碳培养箱内部的二氧化碳浓度信息；分别判断所述温度信息、湿度信息、二氧化碳浓度信息是否为异常信息，在确定至少一者为异常信息时，控制报警模块发出报警提示。可以使用户准确的获取二氧化碳培养箱内的温度信息、湿度信息及二氧化碳浓度信息，便于及时调整便于更好的培养生物样本，在出现异常时及时进行报警，便于用户及时处理，避免生物样本的失效。

Description

一种二氧化碳培养箱管理系统

技术领域

本发明涉及生物培养技术领域，特别涉及一种二氧化碳培养箱管理系统。

背景技术

目前，在医院中需要进行各种各样的生物实验，需要采集生物样本，对所述生物样本进行培养等。通常是将生物样本放入二氧化碳培养箱进行培养，二氧化碳培养箱是通过在培养箱箱体内模拟形成一个类似细胞/组织在生物体内的生长环境，培养生物样本是需要较长的时间，用户不能一直查看二氧化碳培养箱来获取培养进度，同时也不能及时准确的获取二氧化碳培养箱的培养环境，更加不能及时调整培养环境以便更好的培养生物样本。

发明内容

本发明旨在至少一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种二氧化碳培养箱管理系统，可以使用户准确的获取二氧化碳培养箱内的温度信息、湿度信息及二氧化碳浓度信息，便于及时调整便于更好的培养生物样本，在确定温度信息、湿度信息及二氧化碳浓度信息出现异常时，及时进行报警，便于用户及时处理，避免生物样本的失效。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种二氧化碳培养箱管理系统，包括：

温度传感器，设置在二氧化碳培养箱的内部；

湿度传感器，设置在二氧化碳培养箱的内部；

二氧化碳浓度检测仪，设置在二氧化碳培养箱的内部；

报警模块，设置在所述二氧化碳培养箱的外部；

控制模块，分别与所述温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度检测仪、报警模块连接，用于：

接收所述温度传感器获取的二氧化碳培养箱内部的温度信息；

接收所述湿度传感器获取的二氧化碳培养箱内部的湿度信息；

接收所述二氧化碳浓度检测仪获取的二氧化碳培养箱内部的二氧化碳浓度信息；

分别判断所述温度信息、湿度信息、二氧化碳浓度信息是否为异常信息，在确定至少一者为异常信息时，控制报警模块发出报警提示。

根据本发明的一些实施例，还包括：

点检二维码生成模块，设置在所述二氧化碳培养箱的外部，与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块发送的所述温度信息、湿度信息、二氧化碳浓度信息并生成相应的点检二维码；

点检终端，扫描所述点检二维码进行对所述二氧化碳培养箱的点检操作。

根据本发明的一些实施例，还包括：

细菌检测模块，设置在所述二氧化碳培养箱内部，用于检测二氧化碳培养箱内部的细菌信息；

杀菌模块，设置在所述二氧化碳培养箱内部；

所述控制模块，分别与所述细菌检测模块、杀菌模块连接，用于：

接收所述细菌检测模块获取的细菌信息，对所述细菌信息进行特征提取，获取细菌数量，在确定所述细菌数量大于预设细菌数量时，发送提示信息至维护终端；

在接收到维护终端发送的确定二氧化碳培养箱内部的生物样本的转移信息后，控制所述杀菌模块进行杀菌处理。

根据本发明的一些实施例，还包括：

电子锁，设置在所述二氧化碳培养箱的箱门上，用于控制箱门的开启与关闭；

所述电子锁包括：

射频识别模块，用于在与用户佩戴的RFID手环的距离在预设距离范围内时，接收所述RFID手环发送的用户信息；

生物信息获取模块，用于获取用户的生物信息；

控制子模块，分别与所述射频识别模块、生物信息获取模块连接，用于：

接收所述射频识别模块发送的用户信息，并判断与预设用户信息是否一致；

接收所述生物信息获取模块发送的生物信息，计算与预设生物信息的匹配度，并判断所述匹配度是否大于预设匹配度；

在确定用户信息与预设用户信息一致且生物信息与预设生物信息的匹配度大于预设匹配度时，确定用户的身份合法，控制电子锁打开，进而使箱门开启；

人体感应模块，设置在所述二氧化碳培养箱的外部，用于判断在二氧化碳培养箱预设范围内是否存在人体；

所述控制模块，分别与所述人体感应模块、控制子模块连接，用于：

接收控制子模块发送的箱门开启信息且通过人体感应模块确定在二氧化碳培养箱预设范围内不存在人体时，控制所述控制子模块关闭箱门。

根据本发明的一些实施例，所述生物信息包括指纹信息、人脸信息、虹膜信息中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，还包括：

检测模块，设置在所述二氧化碳培养箱中，用于对存放在二氧化碳培养箱的生物样本进行检测，获取生物样本的培养状态信息；

所述控制模块，与所述检测模块连接，用于接收所述培养状态信息，根据所述培养状态信息、温度信息、湿度信息及二氧化碳浓度信息生成对二氧化碳培养箱中温度或湿度或二氧化碳浓度的调节指令，并控制相应的器件执行所述调节指令。

根据本发明的一些实施例，所述细菌检测模块包括：

显微镜，用于对所述二氧化碳培养箱内部的图像进行放大；

拍摄模块，用于拍摄经所述显微镜放大后的二氧化碳培养箱内部的图像，作为待检测图像；

图像处理模块，与所述拍摄模块连接，用于：接收所述拍摄模块确定的待检测图像，获取所述待检测图像的清晰度，并判断所述清晰度是否大于预设清晰度，在确定所述清晰度小于预设清晰度时，对所述待检测图像进行清晰度增强处理；

所述图像处理模块，包括：

获取子模块，用于将所述待检测图像由RGB颜色模式转换为LAB颜色模式；获取在LAB颜色模式下，待检测图像上每个像素点的色彩权重值；

计算子模块，用于设置一个可移动窗口，在所述待检测图像根据预设步长进行移动，获取若干个可移动窗口大小的图像区域，分别计算若干个图像区域内包括的像素点的色彩权重值的平均值，记为所述图像区域对应的色彩权重均值；

筛选子模块，用于筛选出最大的色彩权重均值，将最大的色彩权重均值对应的图像区域作为目标图像区域；

第一确定子模块，用于将所述目标图像区域进行去噪处理，获取降噪图像，并确定所述降噪图像上的边缘点；

第二确定子模块，用于对所述降噪图像进行图像模糊处理，生成待对比图像，并确定所述待对比图像上的边缘点；

第三确定子模块，用于将所述降噪图像上的边缘点与所述待对比图像上的边缘点进行匹配，确定目标边缘点；

第四确定子模块，用于：

在所述降噪图像上获取目标边缘点的第一清晰值；

在所述待对比图像上获取目标边缘点的第二清晰值；

根据所述第一清晰值及所述第二清晰值确定目标边缘点的平均清晰值；

根据若干个目标边缘点的平均清晰值计算出目标图像区域的清晰度，也表示为待检测图像的清晰度；

清晰度增强处理子模块，与所述第四确定子模块连接，用于获取第四确定子模块确定的待检测图像的清晰度，并判断所述清晰度是否大于预设清晰度，在确定所述清晰度小于预设清晰度时，对所述待检测图像进行清晰度增强处理；

细菌信息确定模块，与所述图像处理模块连接，用于接收所述图像处理模块发送的经过清晰度增强处理后的待检测图像，确定所述待检测图像上的图像连通域的特征参数，将所述特征参数与预设的细菌特征参数进行比较，根据比较结果确定细菌信息。

在一实施例中，所述杀菌模块包括脉冲强光杀菌器；

所述控制模块，还用于计算在脉冲强光杀菌器进行杀菌处理后的杀菌效率，并判断是否大于预设杀菌效率，在确定所述杀菌效率小于预设杀菌效率时，控制报警模块进行报警；

所述计算在脉冲强光杀菌器进行杀菌处理后的杀菌效率，包括：

计算脉冲强光杀菌器发出的脉冲强光对细菌繁殖的抑制系数k：

其中，e为自然常数；n为二氧化碳培养箱的长度；m为二氧化碳培养箱的宽度；h为二氧化碳培养箱的高度；(x，y，z)为二氧化碳培养箱空间内的一点；

根据脉冲强光杀菌器发出的脉冲强光对细菌繁殖的抑制系数，计算在脉冲强光杀菌器进行杀菌处理后的杀菌效率η：

其中，t为脉冲强光杀菌器的杀菌时长；S为通入二氧化碳培养箱的新鲜空气量；w为向二氧化碳培养箱通入新鲜空气后二氧化碳培养箱细菌的变化量；λ为通入二氧化碳培养箱的新鲜空气携带的细菌量。

本发明的其它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可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的一种二氧化碳培养箱管理系统的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提出了一种二氧化碳培养箱管理系统，包括：

温度传感器，设置在二氧化碳培养箱的内部；

湿度传感器，设置在二氧化碳培养箱的内部；

二氧化碳浓度检测仪，设置在二氧化碳培养箱的内部；

报警模块，设置在所述二氧化碳培养箱的外部；

控制模块，分别与所述温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度检测仪、报警模块连接，用于：

接收所述温度传感器获取的二氧化碳培养箱内部的温度信息；

接收所述湿度传感器获取的二氧化碳培养箱内部的湿度信息；

接收所述二氧化碳浓度检测仪获取的二氧化碳培养箱内部的二氧化碳浓度信息；

分别判断所述温度信息、湿度信息、二氧化碳浓度信息是否为异常信息，在确定至少一者为异常信息时，控制报警模块发出报警提示。

上述技术方案的工作原理：基于控制模块接收所述温度传感器获取的二氧化碳培养箱内部的温度信息；接收所述湿度传感器获取的二氧化碳培养箱内部的湿度信息；接收所述二氧化碳浓度检测仪获取的二氧化碳培养箱内部的二氧化碳浓度信息；分别判断所述温度信息、湿度信息、二氧化碳浓度信息是否为异常信息，在确定至少一者为异常信息时，控制报警模块发出报警提示。在确定所述温度信息不在预设温度范围内时，表示为温度异常信息。在确定所述湿度信息不在预设湿度范围内时，表示为湿度异常信息。在确定所述二氧化碳浓度信息不在预设二氧化碳浓度范围内时，表示为异常信息。

上述技术方案的有益效果：可以使用户准确的获取二氧化碳培养箱内的温度信息、湿度信息及二氧化碳浓度信息，便于及时调整便于更好的培养生物样本，在确定温度信息、湿度信息及二氧化碳浓度信息出现异常时，及时进行报警提示，便于用户及时处理，避免生物样本的失效。

根据本发明的一些实施例，还包括：

点检二维码生成模块，设置在所述二氧化碳培养箱的外部，与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块发送的所述温度信息、湿度信息、二氧化碳浓度信息并生成相应的点检二维码；

点检终端，扫描所述点检二维码进行对所述二氧化碳培养箱的点检操作。

上述技术方案的工作原理：点检二维码生成模块用于接收所述控制模块发送的所述温度信息、湿度信息、二氧化碳浓度信息并生成相应的点检二维码；点检终端，扫描所述点检二维码进行对所述二氧化碳培养箱的点检操作。

上述技术方案的有益效果：用户在手持点检终端时，通过扫描点检二维码，准确获取二氧化碳培养箱内的相关信息，同时完成对二氧化碳培养箱的点检操作，在不打开二氧化碳培养箱的情况下，确定二氧化碳培养箱的运行状况，实现快速点检，更加方便快捷，实现设备维护。

根据本发明的一些实施例，还包括：

细菌检测模块，设置在所述二氧化碳培养箱内部，用于检测二氧化碳培养箱内部的细菌信息；

杀菌模块，设置在所述二氧化碳培养箱内部；

所述控制模块，分别与所述细菌检测模块、杀菌模块连接，用于：

接收所述细菌检测模块获取的细菌信息，对所述细菌信息进行特征提取，获取细菌数量，在确定所述细菌数量大于预设细菌数量时，发送提示信息至维护终端；

在接收到维护终端发送的确定二氧化碳培养箱内部的生物样本的转移信息后，控制所述杀菌模块进行杀菌处理。

上述技术方案的工作原理：细菌检测模块用于检测二氧化碳培养箱内部的细菌信息；控制模块接收所述细菌检测模块获取的细菌信息，对所述细菌信息进行特征提取，获取细菌数量，在确定所述细菌数量大于预设细菌数量时，发送提示信息至维护终端；在接收到维护终端发送的确定二氧化碳培养箱内部的生物样本的转移信息后，控制所述杀菌模块进行杀菌处理。

上述技术方案的有益效果：便于用户获取二氧化碳培养箱内的细菌信息，并在转移二氧化碳培养箱内部的生物样本后，控制所述杀菌模块进行杀菌处理。实现对二氧化碳培养箱内的杀菌处理，避免存放在二氧化碳培养箱内部的生物样本被细菌污染，提高对生物样本培养的安全性，保证生物样本的安全培养，避免生物样本失效或变质。

根据本发明的一些实施例，还包括：

电子锁，设置在所述二氧化碳培养箱的箱门上，用于控制箱门的开启与关闭；

所述电子锁包括：

射频识别模块，用于在与用户佩戴的RFID手环的距离在预设距离范围内时，接收所述RFID手环发送的用户信息；

生物信息获取模块，用于获取用户的生物信息；

控制子模块，分别与所述射频识别模块、生物信息获取模块连接，用于：

接收所述射频识别模块发送的用户信息，并判断与预设用户信息是否一致；

接收所述生物信息获取模块发送的生物信息，计算与预设生物信息的匹配度，并判断所述匹配度是否大于预设匹配度；

在确定用户信息与预设用户信息一致且生物信息与预设生物信息的匹配度大于预设匹配度时，确定用户的身份合法，控制电子锁打开，进而使箱门开启；

人体感应模块，设置在所述二氧化碳培养箱的外部，用于判断在二氧化碳培养箱预设范围内是否存在人体；

所述控制模块，分别与所述人体感应模块、控制子模块连接，用于：

接收控制子模块发送的箱门开启信息且通过人体感应模块确定在二氧化碳培养箱预设范围内不存在人体时，控制所述控制子模块关闭箱门。

上述技术方案的工作原理：电子锁包括：射频识别模块，用于在与用户佩戴的RFID手环的距离在预设距离范围内时，接收所述RFID手环发送的用户信息；生物信息获取模块，用于获取用户的生物信息；控制子模块，分别与所述射频识别模块、生物信息获取模块连接，用于：接收所述射频识别模块发送的用户信息，并判断与预设用户信息是否一致；接收所述生物信息获取模块发送的生物信息，计算与预设生物信息的匹配度，并判断所述匹配度是否大于预设匹配度；在确定用户信息与预设用户信息一致且生物信息与预设生物信息的匹配度大于预设匹配度时，确定用户的身份合法，控制电子锁打开，进而使箱门开启；控制模块接收控制子模块发送的箱门开启信息且通过人体感应模块确定在二氧化碳培养箱预设范围内不存在人体时，控制所述控制子模块关闭箱门。用户信息包括姓名、身份证号等。所述生物信息包括指纹信息、人脸信息、虹膜信息中的至少一种。

上述技术方案的有益效果：根据用户信息及生物信息的双重验证，保证用户身份的合法性，在用户的身份合法时，才会打开二氧化碳培养箱的箱门，保证放置在二氧化碳培养箱内的生物样本的安全性，避免被盗或者培养环境发生改变的情况的发生。在二氧化碳培养箱预设范围内不存在人体时，及时关闭箱门，避免生物样本被盗或者培养环境受到影响，造成培养失败情况的发生，有利于生物样本的安全培养。

根据本发明的一些实施例，还包括：

检测模块，设置在所述二氧化碳培养箱中，用于对存放在二氧化碳培养箱的生物样本进行检测，获取生物样本的培养状态信息；

所述控制模块，与所述检测模块连接，用于接收所述培养状态信息，根据所述培养状态信息、温度信息、湿度信息及二氧化碳浓度生成对二氧化碳培养箱中温度或湿度或二氧化碳浓度的调节指令，并控制相应的器件执行所述调节指令。

上述技术方案的工作原理：控制模块接收所述培养状态信息，根据所述培养状态信息、温度信息、湿度信息及二氧化碳浓度信息生成对二氧化碳培养箱中温度或湿度或二氧化碳浓度的调节指令，并控制相应的器件执行所述调节指令。示例的，根据培养状态信息及温度信息确定温度过低时，控制加热器件提高二氧化碳培养箱内的温度。

上述技术方案的有益效果：随着对生物样本的培养，用户可以准确获取培养状态信息，并根据培养状态信息调整温度信息、湿度信息及二氧化碳浓度信息，为生物样本提供更好的培养环境，有利于生物样本的培养。

根据本发明的一些实施例，所述细菌检测模块包括：

显微镜，用于对所述二氧化碳培养箱内部的图像进行放大；

拍摄模块，用于拍摄经所述显微镜放大后的二氧化碳培养箱内部的图像，作为待检测图像；

图像处理模块，与所述拍摄模块连接，用于：接收所述拍摄模块确定的待检测图像，获取所述待检测图像的清晰度，并判断所述清晰度是否大于预设清晰度，在确定所述清晰度小于预设清晰度时，对所述待检测图像进行清晰度增强处理；

所述图像处理模块，包括：

获取子模块，用于将所述待检测图像由RGB颜色模式转换为LAB颜色模式；获取在LAB颜色模式下，待检测图像上每个像素点的色彩权重值；

计算子模块，用于设置一个可移动窗口，在所述待检测图像根据预设步长进行移动，获取若干个可移动窗口大小的图像区域，分别计算若干个图像区域内包括的像素点的色彩权重值的平均值，记为所述图像区域对应的色彩权重均值；

筛选子模块，用于筛选出最大的色彩权重均值，将最大的色彩权重均值对应的图像区域作为目标图像区域；

第一确定子模块，用于将所述目标图像区域进行去噪处理，获取降噪图像，并确定所述降噪图像上的边缘点；

第二确定子模块，用于对所述降噪图像进行图像模糊处理，生成待对比图像，并确定所述待对比图像上的边缘点；

第三确定子模块，用于将所述降噪图像上的边缘点与所述待对比图像上的边缘点进行匹配，确定目标边缘点；

第四确定子模块，用于：

在所述降噪图像上获取目标边缘点的第一清晰值；

在所述待对比图像上获取目标边缘点的第二清晰值；

根据所述第一清晰值及所述第二清晰值确定目标边缘点的平均清晰值；

根据若干个目标边缘点的平均清晰值计算出目标图像区域的清晰度，也表示为待检测图像的清晰度；

清晰度增强处理子模块，与所述第四确定子模块连接，用于获取第四确定子模块确定的待检测图像的清晰度，并判断所述清晰度是否大于预设清晰度，在确定所述清晰度小于预设清晰度时，对所述待检测图像进行清晰度增强处理；

细菌信息确定模块，与所述图像处理模块连接，用于接收所述图像处理模块发送的经过清晰度增强处理后的待检测图像，确定所述待检测图像上的图像连通域的特征参数，将所述特征参数与预设的细菌特征参数进行比较，根据比较结果确定细菌信息。

上述技术方案的工作原理：细菌检测模块包括显微镜，用于对所述二氧化碳培养箱内部的图像进行放大；拍摄模块，用于拍摄经所述显微镜放大后的二氧化碳培养箱内部的图像，作为待检测图像；图像处理模块，与所述拍摄模块连接，用于：接收所述拍摄模块确定的待检测图像，获取所述待检测图像的清晰度，并判断所述清晰度是否大于预设清晰度，在确定所述清晰度小于预设清晰度时，对所述待检测图像进行清晰度增强处理；细菌信息确定模块接收所述图像处理模块发送的经过清晰度增强处理后的待检测图像，确定所述待检测图像上的图像连通域的特征参数，将所述特征参数与预设的细菌特征参数进行比较，根据比较结果确定细菌信息。图像处理模块包括获取子模块，用于将所述待检测图像由RGB颜色模式转换为LAB颜色模式；获取在LAB颜色模式下，待检测图像上每个像素点的色彩权重值；计算子模块，用于设置一个可移动窗口，在所述待检测图像根据预设步长进行移动，获取若干个可移动窗口大小的图像区域，分别计算若干个图像区域内包括的像素点的色彩权重值的平均值，记为所述图像区域对应的色彩权重均值；筛选子模块，用于筛选出最大的色彩权重均值，将最大的色彩权重均值对应的图像区域作为目标图像区域；第一确定子模块，用于将所述目标图像区域进行去噪处理，获取降噪图像，并确定所述降噪图像上的边缘点；第二确定子模块，用于对所述降噪图像进行图像模糊处理，生成待对比图像，并确定所述待对比图像上的边缘点；第三确定子模块，用于将所述降噪图像上的边缘点与所述待对比图像上的边缘点进行匹配，确定目标边缘点；第四确定子模块，用于：在所述降噪图像上获取目标边缘点的第一清晰值；在所述待对比图像上获取目标边缘点的第二清晰值；根据所述第一清晰值及所述第二清晰值确定目标边缘点的平均清晰值；根据若干个目标边缘点的平均清晰值计算出目标图像区域的清晰度，也表示为待检测图像的清晰度；清晰度增强处理子模块，与所述第四确定子模块连接，用于获取第四确定子模块确定的待检测图像的清晰度，并判断所述清晰度是否大于预设清晰度，在确定所述清晰度小于预设清晰度时，对所述待检测图像进行清晰度增强处理。

上述技术方案的有益效果：可以有效的保证获取的待检测图像的清晰度，有利于保证后续步骤中获取的细菌信息的准确性。根据显微镜放大下的待检测图像，在满足清晰度要求下，将特征参数与预设的细菌特征参数进行比较，根据比较结果确定细菌信息，便于直观的确定细菌的种类及数量，便于获取准确且全面的细菌信息。RGB颜色模式即RGB颜色空间，RGB颜色空间以R(Red:红)、G(Green:绿)、B(Blue:蓝)三种基本色为基础，进行不同程度的叠加，产生丰富而广泛的颜色，所以俗称三基色模式。LAB颜色模式为基于人对颜色的感觉。Lab中的数值描述正常视力的人能够看到的所有颜色，便于准确确定每个像素点的色彩权重值。设置一个可移动窗口，在所述待检测图像根据预设步长进行移动，作用是为了获取目标图像区域，便于根据目标图像区域的清晰度来评估待检测图像的清晰度，基于目标图像区域大大减少了计算量，同时基于目标图像区域更能准确的表示待检测图像的清晰度。将最大的色彩权重均值对应的图像区域作为目标图像区域，基于目标图像区域作为待检测图像的特征区域。将所述目标图像区域进行去噪处理，减少目标图像区域上图像噪声的影响，准确确定边缘点。对所述降噪图像进行图像模糊处理，准确确定所述待对比图像上的边缘点。目标边缘点为所述降噪图像上与所述待对比图像上相匹配的边缘点。根据目标边缘点的平均清晰值准确计算出目标图像区域的清晰度，也表示为待检测图像的清晰度。

在一实施例中，所述杀菌模块包括脉冲强光杀菌器；

所述控制模块，还用于计算在脉冲强光杀菌器进行杀菌处理后的杀菌效率，并判断是否大于预设杀菌效率，在确定所述杀菌效率小于预设杀菌效率时，控制报警模块进行报警；

所述计算在脉冲强光杀菌器进行杀菌处理后的杀菌效率，包括：

计算脉冲强光杀菌器发出的脉冲强光对细菌繁殖的抑制系数k：

其中，e为自然常数；n为二氧化碳培养箱的长度；m为二氧化碳培养箱的宽度；h为二氧化碳培养箱的高度；(x，y，z)为二氧化碳培养箱空间内的一点；

根据脉冲强光杀菌器发出的脉冲强光对细菌繁殖的抑制系数，计算在脉冲强光杀菌器进行杀菌处理后的杀菌效率η：

其中，t为脉冲强光杀菌器的杀菌时长；S为通入二氧化碳培养箱的新鲜空气量；w为向二氧化碳培养箱通入新鲜空气后二氧化碳培养箱细菌的变化量；λ为通入二氧化碳培养箱的新鲜空气携带的细菌量。

上述技术方案的工作原理及有益效果：基于脉冲强光杀菌器进行杀菌，可以有效的进行杀菌，保证杀菌效果。控制模块，还用于计算在脉冲强光杀菌器进行杀菌处理后的杀菌效率，并判断是否大于预设杀菌效率，在确定所述杀菌效率小于预设杀菌效率时，控制报警模块进行报警。监控脉冲强光杀菌器的杀菌效率，在小于预设杀菌效率时，发出报警提示，便于设备维护人员及时检查脉冲强光杀菌器是否发生故障，及时调整参数或者进行维修，保证脉冲强光杀菌器的杀菌效率，使得二氧化碳培养箱更加的干净无菌，避免放置在二氧化碳培养箱中的生物样本被污染。脉冲强光杀菌器发出的脉冲强光照射在二氧化碳培养箱的内部，随着与脉冲强光杀菌器距离的不同，二氧化碳培养箱的内部每个点受到的脉冲强光剂量是不一样的，越靠近脉冲强光杀菌器，受到的脉冲强光剂量越大，对细菌繁殖的抑制效果就更好，首先计算出脉冲强光杀菌器发出的脉冲强光对二氧化碳培养箱整体的对细菌繁殖的抑制系数，进而准确计算出在脉冲强光杀菌器进行杀菌处理后的杀菌效率。进而提高了判断杀菌效率与预设杀菌效率大小的准确性。在脉冲强光杀菌器杀菌的同时也会通入新鲜空气量，有利于提高脉冲强光杀菌器的杀菌效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种二氧化碳培养箱管理系统，其特征在于，包括：

温度传感器，设置在二氧化碳培养箱的内部；

湿度传感器，设置在二氧化碳培养箱的内部；

二氧化碳浓度检测仪，设置在二氧化碳培养箱的内部；

报警模块，设置在所述二氧化碳培养箱的外部；

控制模块，分别与所述温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度检测仪、报警模块连接，用于：

接收所述温度传感器获取的二氧化碳培养箱内部的温度信息；

接收所述湿度传感器获取的二氧化碳培养箱内部的湿度信息；

接收所述二氧化碳浓度检测仪获取的二氧化碳培养箱内部的二氧化碳浓度信息；

分别判断所述温度信息、湿度信息、二氧化碳浓度信息是否为异常信息，在确定至少一者为异常信息时，控制报警模块发出报警提示；

还包括：

细菌检测模块，设置在所述二氧化碳培养箱内部，用于检测二氧化碳培养箱内部的细菌信息；

杀菌模块，设置在所述二氧化碳培养箱内部；

所述控制模块，分别与所述细菌检测模块、杀菌模块连接，用于：

接收所述细菌检测模块获取的细菌信息，对所述细菌信息进行特征提取，获取细菌数量，在确定所述细菌数量大于预设细菌数量时，发送提示信息至维护终端；

在接收到维护终端发送的确定二氧化碳培养箱内部的生物样本的转移信息后，控制所述杀菌模块进行杀菌处理；

其中，所述杀菌模块包括脉冲强光杀菌器；

所述控制模块，还用于计算在脉冲强光杀菌器进行杀菌处理后的杀菌效率，并判断是否大于预设杀菌效率，在确定所述杀菌效率小于预设杀菌效率时，控制报警模块进行报警；

所述计算在脉冲强光杀菌器进行杀菌处理后的杀菌效率，包括：

计算脉冲强光杀菌器发出的脉冲强光对细菌繁殖的抑制系数k：

其中，e为自然常数；n为二氧化碳培养箱的长度；m为二氧化碳培养箱的宽度；h为二氧化碳培养箱的高度；(x，y，z)为二氧化碳培养箱空间内的一点；

根据脉冲强光杀菌器发出的脉冲强光对细菌繁殖的抑制系数，计算在脉冲强光杀菌器进行杀菌处理后的杀菌效率η：

其中，t为脉冲强光杀菌器的杀菌时长；S为通入二氧化碳培养箱的新鲜空气量；w为向二氧化碳培养箱通入新鲜空气后二氧化碳培养箱细菌的变化量；λ为通入二氧化碳培养箱的新鲜空气携带的细菌量。

2.如权利要求1所述的二氧化碳培养箱管理系统，其特征在于，还包括：

点检二维码生成模块，设置在所述二氧化碳培养箱的外部，与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块发送的所述温度信息、湿度信息、二氧化碳浓度信息并生成相应的点检二维码；

点检终端，扫描所述点检二维码进行对所述二氧化碳培养箱的点检操作。

3.如权利要求1所述的二氧化碳培养箱管理系统，其特征在于，还包括：

电子锁，设置在所述二氧化碳培养箱的箱门上，用于控制箱门的开启与关闭；

所述电子锁包括：

射频识别模块，用于在与用户佩戴的RFID手环的距离在预设距离范围内时，接收所述RFID手环发送的用户信息；

生物信息获取模块，用于获取用户的生物信息；

控制子模块，分别与所述射频识别模块、生物信息获取模块连接，用于：

接收所述射频识别模块发送的用户信息，并判断与预设用户信息是否一致；

接收所述生物信息获取模块发送的生物信息，计算与预设生物信息的匹配度，并判断所述匹配度是否大于预设匹配度；

在确定用户信息与预设用户信息一致且生物信息与预设生物信息的匹配度大于预设匹配度时，确定用户的身份合法，控制电子锁打开，进而使箱门开启；

人体感应模块，设置在所述二氧化碳培养箱的外部，用于判断在二氧化碳培养箱预设范围内是否存在人体；

所述控制模块，分别与所述人体感应模块、控制子模块连接，用于：

接收控制子模块发送的箱门开启信息且通过人体感应模块确定在二氧化碳培养箱预设范围内不存在人体时，控制所述控制子模块关闭箱门。

4.如权利要求3所述的二氧化碳培养箱管理系统，其特征在于，所述生物信息包括指纹信息、人脸信息、虹膜信息中的至少一种。

5.如权利要求1所述的二氧化碳培养箱管理系统，其特征在于，还包括：

检测模块，设置在所述二氧化碳培养箱中，用于对存放在二氧化碳培养箱的生物样本进行检测，获取生物样本的培养状态信息；

所述控制模块，与所述检测模块连接，用于接收所述培养状态信息，根据所述培养状态信息、温度信息、湿度信息及二氧化碳浓度信息生成对二氧化碳培养箱中温度或湿度或二氧化碳浓度的调节指令，并控制相应的器件执行所述调节指令。

6.如权利要求1所述的二氧化碳培养箱管理系统，其特征在于，所述细菌检测模块包括：

显微镜，用于对所述二氧化碳培养箱内部的图像进行放大；

拍摄模块，用于拍摄经所述显微镜放大后的二氧化碳培养箱内部的图像，作为待检测图像；

图像处理模块，与所述拍摄模块连接，用于：接收所述拍摄模块确定的待检测图像，获取所述待检测图像的清晰度，并判断所述清晰度是否大于预设清晰度，在确定所述清晰度小于预设清晰度时，对所述待检测图像进行清晰度增强处理；

所述图像处理模块，包括：

获取子模块，用于将所述待检测图像由RGB颜色模式转换为LAB颜色模式；获取在LAB颜色模式下，待检测图像上每个像素点的色彩权重值；

计算子模块，用于设置一个可移动窗口，在所述待检测图像根据预设步长进行移动，获取若干个可移动窗口大小的图像区域，分别计算若干个图像区域内包括的像素点的色彩权重值的平均值，记为所述图像区域对应的色彩权重均值；

筛选子模块，用于筛选出最大的色彩权重均值，将最大的色彩权重均值对应的图像区域作为目标图像区域；

第一确定子模块，用于将所述目标图像区域进行去噪处理，获取降噪图像，并确定所述降噪图像上的边缘点；

第二确定子模块，用于对所述降噪图像进行图像模糊处理，生成待对比图像，并确定所述待对比图像上的边缘点；

第三确定子模块，用于将所述降噪图像上的边缘点与所述待对比图像上的边缘点进行匹配，确定目标边缘点；

第四确定子模块，用于：

在所述降噪图像上获取目标边缘点的第一清晰值；

在所述待对比图像上获取目标边缘点的第二清晰值；

根据所述第一清晰值及所述第二清晰值确定目标边缘点的平均清晰值；

根据若干个目标边缘点的平均清晰值计算出目标图像区域的清晰度，也表示为待检测图像的清晰度；

清晰度增强处理子模块，与所述第四确定子模块连接，用于获取第四确定子模块确定的待检测图像的清晰度，并判断所述清晰度是否大于预设清晰度，在确定所述清晰度小于预设清晰度时，对所述待检测图像进行清晰度增强处理；

细菌信息确定模块，与所述图像处理模块连接，用于接收所述图像处理模块发送的经过清晰度增强处理后的待检测图像，确定所述待检测图像上的图像连通域的特征参数，将所述特征参数与预设的细菌特征参数进行比较，根据比较结果确定细菌信息。

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