CN113984765A - 一种血液或寄生虫的检测分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗检测技术领域，尤其涉及一种血液或寄生虫的检测分析方法，将采集到的血液标本或寄生虫卵标本附着于光学载玻片上，再将光学载玻片置于检测仪器中，所述检测仪器包括成像扫描模组；在控制系统的控制下，X轴运动模组、Y轴运动模组将光学载玻片驱动到检测区域，将镜头调整到Z轴方向的起始位置，镜头开始采集图像，存储方差值最大时采集到的图像P1，从而实现了自动对焦；在控制系统的控制下，X轴运动模组、Y轴运动模组动作驱动载玻片放置台在X或Y方向上移动，存储图像P2、P3……Pn，图像P2、P3……Pn以深度学习算法进行识别判断，控制系统依照图像P1到Pn的重合区域进行图像拼接和识别结果整合，得到所需面积的图像Px以及Px图像的识别判断。
Description
技术领域
本发明属于医疗检测技术领域，尤其涉及一种血液或寄生虫的检测分析方法。
背景技术
在目前的医疗行业中，对血液和寄生虫的检测方法是：对采集到的血液标本或寄生虫卵标本附着于光学载玻片上，采用电子显微镜对标本进行成像，操作人员依照成像的形态以自身的专业和经验判断血液或寄生虫卵状态的结果。这是一种很传统的检测方法，完全依赖于专业人员的专业和经验，无法实现成像结果状态的智能判断。
血液细胞及寄生虫卵的直径都非常的细小，例如，血液细胞中的红细胞大约只有5-7μm，而寄生虫卵的直径也只有十几到几十微米，电子显微镜对其成像的人工调焦是非常困难的，并且一帧图像的面积非常的细小，约为0.2x0.4mm；这对于需要成像为平方毫米级以上足够大面积的标本非常困难；而且现有技术对标本图像成像无法依据需求进行保存，对一帧大于0.2x0.4mm面积的标本无法实现一次性成像。
此外，采用电子显微镜来采集图像的方法还需要有经验的人员来实现显像的对焦和成像的手动调整，操作人员需要有足够的经验和专业才能做到成像的效果；而且利用人工经验判断影像的结果，对操作者和医护人员的专业性要求相当得高，还会因为人员个体的解读能力不同而使得得到的结果判断也有所不同。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种血液或寄生虫的检测分析方法，其能够实现对血液细胞或者是寄生虫卵的成像自动对焦，无需人工干预对焦；并能够做到多帧图像的智能扫描，形成足够大的血液或寄生虫成像面积（可达到15mm*15mm）；同时采用人工智能深度学习的技术加持，能智能判断需要成像血液细胞或寄生虫卵的病理特征，并实现多帧图像拼接成完整的所需面积图像尺寸，此外，通过与数据库的比对，智能判断结果。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种血液或寄生虫的检测分析方法，包括以下步骤；
第一步，将采集到的血液标本或寄生虫卵标本附着于光学载玻片上，再将光学载玻片置于检测仪器中，所述检测仪器包括成像扫描模组，所述成像扫描模组包括：
载玻片放置台、控制系统及分别与所述控制系统连接的X轴运动模组、Y轴运动模组、Z轴聚焦轴、相机、LED光源，所述X轴运动模组可带动所述Y轴运动模组在X方向上的运动，所述Y轴运动模组与所述载玻片放置台连接，所述Z轴聚焦轴与所述相机连接，所述相机的镜头位于所述载玻片放置台上方，所述LED光源位于所述载玻片放置台的下方，所述载玻片放置台设置有底部透明的放置腔；
第二步，在控制系统的控制下，X轴运动模组、Y轴运动模组将光学载玻片驱动到检测区域，将镜头调整到Z轴方向的起始位置，镜头开始采集图像，图像大小为x1×y1，并计算每一帧图像像素点的方差值，然后Z轴聚焦轴向下运行，带动镜头逐步向下移动，每移动一步便计算采集到的图像像素点的方差值，并存储方差值最大时采集到的图像P1，从而实现了自动对焦；
第三步，在控制系统的控制下，X轴运动模组、Y轴运动模组动作驱动载玻片放置台在X或Y方向上移动，X方向上的移动幅度小于x1，Y方向上的移动幅度小于y1，重复第二步，存储图像P2、P3……Pn，从而相邻的图像之间会存在重合区域；
第四步，控制系统以深度学习算法对图像P1到Pn进行识别，然后依照图像P1到Pn的重合区域进行图像拼接，并同时进行识别结果的整合，得到所需面积的图像Px以及对Px图像的识别判断结果。
作为本发明血液或寄生虫的检测分析方法的一种改进，在第一步之前，还包括输入被检测人员信息的步骤。
作为本发明血液或寄生虫的检测分析方法的一种改进，在第一步之前，还包括设定存储图像数量n的步骤。
作为本发明血液或寄生虫的检测分析方法的一种改进，在放置光学载光片时，Y轴运动模组将载玻片放置台推出，将光学载光片放入放置腔内后，Y轴运动模组将载玻片放置台缩回。
作为本发明血液或寄生虫的检测分析方法的一种改进，第五步之后还包括以下步骤：病理输出、病理图像存储、病理分类存储和身份查询。
作为本发明血液或寄生虫的检测分析方法的一种改进，所述成像扫描模组还包括底座，所述X轴运动模组设置于所述底座上。
作为本发明血液或寄生虫的检测分析方法的一种改进，所述成像扫描模组还包括固定支架，所述固定支架设置于所述底座上，所述Z轴聚焦轴设置于所述固定支架上。
作为本发明血液或寄生虫的检测分析方法的一种改进，所述底座的底部设置有减震胶垫。
作为本发明血液或寄生虫的检测分析方法的一种改进，所述检测仪器还包括底板、挡板、半透明视窗和电源，所述控制系统、所述电源、所述挡板均设置于所述底板上，所述半透明视窗设置于所述挡板上。
相对于现有技术，本发明至少具有如下有益效果：
第一，利用图像两个像素点之间方差值越大图像越清晰的原理，通过Z轴聚焦镜的不断移动、镜头不断采集图像和控制系统不断计算两个像素点之间的方差值，并选取方差值最大的图像并存储，能够实现对血液细胞或者是寄生虫卵的成像自动对焦，无需人工干预对焦；
第二，通过镜头的移动采集多幅图像，且镜头的移动幅度小于采集到的图像相应方向上的尺寸，从而使得相邻的图像之间存在重合区域，再通过将重合区域一一重合实现n个图像的拼接，从而形成足够大的血液或寄生虫成像面积（可达到15mm*15mm）；
第三，控制系统以深度学习的算法智能识别图像P1到Pn，智能判断结果，图像拼接后，控制系统又能对识别结果进行整合，从而不需要有经验的人员来判断影像的结果，所以对操作者和医护人员的专业性要求相对不高，而且结果判断也会很高的一致性。
附图说明
图1为本发明中成像扫描模组的结构示意图。
图2为本发明中检测仪器的结构示意图。
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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……) 仅用于解释某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
本发明提供了一种血液或寄生虫的检测分析方法，包括以下步骤；
第一步，将采集到的血液标本或寄生虫卵标本附着于光学载玻片上，再将光学载玻片置于检测仪器中，如图1至2所示，检测仪器包括成像扫描模组2，成像扫描模组2包括：
载玻片放置台12、控制系统6及分别与控制系统6连接的X轴运动模组7、Y轴运动模组8、Z轴聚焦轴9、相机10、LED光源11，X轴运动模组7可带动Y轴运动模组8在X方向上的运动，Y轴运动模组8与载玻片放置台12连接，Z轴聚焦轴9与相机10连接，相机10的镜头16位于载玻片放置台12上方，LED光源11位于载玻片放置台12的下方，载玻片放置台12设置有底部透明的放置腔17，便于LED光透过；控制系统6可以控制X轴运动模组7、Y轴运动模组8、Z轴聚焦轴9的运动，并控制相机10的动作即LED光源11的开/关。Y轴运动模组8可以控制载玻片放置台12的伸出或回缩，Z轴聚焦轴9可带动相机10的上下移动，通过镜头16可以采集光学载玻片上的样本图像。
第二步，在控制系统6的控制下，X轴运动模组7、Y轴运动模组8将光学载玻片驱动到检测区域，将镜头16调整到Z轴方向的起始位置，镜头16开始采集图像，图像大小为x1×y1，并计算每一帧图像像素点的方差值，然后Z轴聚焦轴9向下运行，带动镜头16逐步向下移动，每移动一步便（具体步长可以设定，本实施例中的最小步长为2μm）同步计算采集到的图像像素点的方差值，并最终存储方差值最大时采集到的图像P1，此时的图像P1是最清晰的，从而实现了自动对焦；这是因为，图像两个像素点之间方差值越大表明图像越清晰，因为图像轮廓越清晰，轮廓边沿两个像素点的差距就会越大，模糊的时候两个点之间的变化不明显。因为起始位置不是最清晰的，所以图像的方差值是一个动态变化的过程，由小变大，当镜头16移动过头，方差值就会再次逐渐减小，即图像的方差值的变化会经历一个从小变大再变小的过程，在方差值变小的时候表明上一帧图像就是最清晰的。
第三步，在控制系统6的控制下，X轴运动模组7、Y轴运动模组8动作驱动载玻片放置台12在X或Y方向上移动，X方向上的移动幅度x1’小于x1，Y方向上的移动幅度y1’小于y1，且（x1- x1’）/x1在0.03-0.3之间，使得重叠区域大小合适，重复第二步，存储图像P2、P3……Pn，从而相邻的图像之间会存在重合区域；以5-7μm大小的红细胞为例，采集的一帧图像大小约为0.2×0.4mm，X轴运动模组7、Y轴运动模组8行走的距离设定在约为0.18*0.38mm这个范围，让每采集一帧图像的边界有约0.01mm的重叠区域。
第四步，控制系统6以深度学习算法对图像P1到Pn进行识别，然后依照图像P1到Pn的重合区域进行图像拼接，并同时进行识别结果的整合，得到所需面积的图像Px以及对Px图像的识别判断结果。
在第一步之前，还包括输入被检测人员信息的步骤和设定存储图像数量n的步骤。
在放置光学载光片时，在控制系统的控制下，Y轴运动模组8将载玻片放置台12自动推出，将光学载光片放入放置腔内后，Y轴运动模组8将载玻片放置台12自动缩回。
第五步之后还包括以下步骤：病理输出、病理图像存储、病理分类存储和身份查询。
成像扫描模组2还包括底座15，X轴运动模组7设置于底座15上。
成像扫描模组2还包括固定支架14，固定支架14设置于底座15上，Z轴聚焦轴9设置于固定支架14上。
底座15的底部设置有减震胶垫13，以提高整个设备的减震抗震性能。
检测仪器还包括底板1、挡板4、半透明视窗3和电源5，控制系统6、电源5、挡板4均设置于底板1上，半透明视窗3设置于挡板4上。
本发明至少具有如下有益效果：
第一，利用图像两个像素点之间方差值越大图像越清晰的原理，通过Z轴聚焦镜9的不断移动、镜头16不断采集图像和控制系统不断计算两个像素点之间的方差值，并选取方差值最大的图像并存储，能够实现对血液细胞或者是寄生虫卵的成像自动对焦，无需人工干预对焦；
第二，通过镜头16的移动采集多幅图像，且镜头16的移动幅度小于采集到的图像相应方向上的尺寸，从而使得相邻的图像之间存在重合区域，再通过将重合区域一一重合实现n个图像的拼接，从而形成足够大的血液或寄生虫成像面积（可达到15mm*15mm）；
第三，控制系统6以深度学习的算法智能识别图像P1到Pn，智能判断结果，图像拼接后，控制系统6又能对识别结果进行整合，从而不需要有经验的人员来判断影像的结果，所以对操作者和医护人员的专业性要求相对不高，而且结果判断也会很高的一致性。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (9)
1.一种血液或寄生虫的检测分析方法，其特征在于：包括以下步骤；
第一步，将采集到的血液标本或寄生虫卵标本附着于光学载玻片上，再将光学载玻片置于检测仪器中，所述检测仪器包括成像扫描模组，所述成像扫描模组包括：
载玻片放置台、控制系统及分别与所述控制系统连接的X轴运动模组、Y轴运动模组、Z轴聚焦轴、相机、LED光源，所述X轴运动模组可带动所述Y轴运动模组在X方向上的运动，所述Y轴运动模组与所述载玻片放置台连接，所述Z轴聚焦轴与所述相机连接，所述相机的镜头位于所述载玻片放置台上方，所述LED光源位于所述载玻片放置台的下方，所述载玻片放置台设置有底部透明的放置腔；
第二步，在控制系统的控制下，X轴运动模组、Y轴运动模组将光学载玻片驱动到检测区域，将镜头调整到Z轴方向的起始位置，镜头开始采集图像，图像大小为x1×y1，并计算每一帧图像像素点的方差值，然后Z轴聚焦轴向下运行，带动镜头逐步向下移动，每移动一步便计算采集到的图像像素点的方差值，并存储方差值最大时采集到的图像P1，从而实现了自动对焦；
第三步，在控制系统的控制下，X轴运动模组、Y轴运动模组动作驱动载玻片放置台在X或Y方向上移动，X方向上的移动幅度小于x1，Y方向上的移动幅度小于y1，重复第二步，存储图像P2、P3……Pn，从而相邻的图像之间会存在重合区域；
第四步，控制系统以深度学习算法对图像P1到Pn进行识别，然后依照图像P1到Pn的重合区域进行图像拼接，并同时进行识别结果的整合，得到所需面积的图像Px以及对Px图像的识别判断结果。
2.根据权利要求1所述的血液或寄生虫的检测分析方法，其特征在于：在第一步之前，还包括输入被检测人员信息的步骤。
3.根据权利要求1所述的血液或寄生虫的检测分析方法，其特征在于：在第一步之前，还包括设定存储图像数量n的步骤。
4.根据权利要求1所述的血液或寄生虫的检测分析方法，其特征在于：在放置光学载光片时，Y轴运动模组将载玻片放置台推出，将光学载光片放入放置腔内后，Y轴运动模组将载玻片放置台缩回。
5.根据权利要求1所述的血液或寄生虫的检测分析方法，其特征在于：第五步之后还包括以下步骤：病理输出、病理图像存储、病理分类存储和身份查询。
6.根据权利要求1所述的血液或寄生虫的检测分析方法，其特征在于：所述成像扫描模组还包括底座，所述X轴运动模组设置于所述底座上。
7.根据权利要求6所述的血液或寄生虫的检测分析方法，其特征在于：所述成像扫描模组还包括固定支架，所述固定支架设置于所述底座上，所述Z轴聚焦轴设置于所述固定支架上。
8.根据权利要求6所述的血液或寄生虫的检测分析方法，其特征在于：所述底座的底部设置有减震胶垫。
9.根据权利要求1所述的血液或寄生虫的检测分析方法，其特征在于：所述检测仪器还包括底板、挡板、半透明视窗和电源，所述控制系统、所述电源、所述挡板均设置于所述底板上，所述半透明视窗设置于所述挡板上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 523000 Room 302, building 3, No. 1, Taoyuan Road, Songshanhu Park, Dongguan City, Guangdong Province Applicant after: DONGGUAN MAIJU MEDICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 529600 floor 1, building e, Hengli Collaborative Innovation Park, Tianqiao Road, banxianshan village, Hengli Town, Dongguan City, Guangdong Province Applicant before: DONGGUAN MAIJU MEDICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information |