CN114339046A

CN114339046A - 基于自动旋转试管的图像采集方法、装置、设备及介质

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Publication number: CN114339046A
Application number: CN202111668471.6A
Authority: CN
Inventors: 张洁; 龚文冲
Original assignee: Zhongyuan Huiji Biotechnology Co Ltd
Current assignee: Zhongyuan Huiji Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2021-12-30
Filing date: 2021-12-30
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2041-12-30
Also published as: CN114339046B

Abstract

本发明公开了一种基于自动旋转试管的图像采集方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，通过统计待采集图像的试管的非标签区域在实时试管图像中的像素值个数以确定非标签区域面积；检测所述非标签区域面积是否满足预设旋转条件，并在检测到是时，对所述试管执行第一旋转操作后采集图像；在检测到否时，检测所述非标签区域面积与预设的面积阈值之间的大小关系得到检测结果；根据所述检测结果，直接对所述试管采集图像或者在对所述试管执行第二旋转操作后采集图像。本发明能够缩短采集图像的时间和避免对存储资源的大量占用，并且还能基于旋转操作准确的采集到试管最佳图像用于样本检测，提升了试管图像的整体采集效率。

Description

基于自动旋转试管的图像采集方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及样本分析技术领域，尤其涉及一种基于自动旋转试管的图像采集方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着社会的进步，体外诊断设备检验水平及自动化程度逐渐提高。诸如生化分析仪、免疫分析仪等体外诊断设备在检测样本(如血清、尿液，脑脊液)前，需对液面高度、样本类型判断、血清质量检测等样本质量进行判定，只有检测结果合格才能进一步使用样本进行测试。

目前，医疗领域已广泛使用图像处理技术来针对专业试管中样本的液面高度、血清质量、样本类型等进行分析与判断。但是，在实际场景中，由于厂家会在试管的管身贴上标签提前标明试管的相关信息，医院也会在该试管的管身贴上条码以便于后期区分确定试管中样本的相关信息。因此，设备在使用图像处理技术对试管内的样本进行分析时，往往需要针对试管进行旋转才能够拍摄得到该试管不被标签或者条码遮挡到的间隙部分来进行样本分析。

在现有技术中，主要是通过旋转装置反复多次转动试管和进行图像采集，直到拍摄的多张图像当中出现符合要求的标签或者条码面积最小或间隙部分最大的图像。如此，不仅需要针对试管进行多次的旋转，还需要在每一次旋转后均拍摄一次图像，从而整个试管图像采集的过程耗费时间长并需占用较大的数据储存空间不说，还不能完全保证采集到符合要求的最佳试管图像，导致整个试管图像的采集效率非常低下。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于自动旋转试管的图像采集方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，旨在解决现有针对试管进行图像采集的方式不仅耗费时间长并需占用较大的数据储存空间，还不能完全保证采集到符合要求的最佳试管图像，导致整个试管图像的采集效率非常低下的技术问题。

本发明实施例提出一种基于自动旋转试管的图像采集方法，该基于自动旋转试管的图像采集方法包括：

统计待采集图像的试管的非标签区域在实时试管图像中的像素值个数以确定非标签区域面积；

检测所述非标签区域面积是否满足预设旋转条件，并在检测到是时，对所述试管执行第一旋转操作后采集图像；

在检测到否时，检测所述非标签区域面积与预设的面积阈值之间的大小关系得到检测结果；

根据所述检测结果，直接对所述试管采集图像或者在对所述试管执行第二旋转操作后采集图像。

可选地，所述方法通过预设的拍摄装置对所述试管进行图像采集；

所述根据所述检测结果，直接对所述试管采集图像或者在对所述试管执行第二旋转操作后采集图像的步骤，包括：

在所述检测结果为所述非标签区域面积大于或者等于所述面积阈值时，直接使用所述实时试管图像以完成对所述试管采集图像；或者，

在所述检测结果为所述非标签区域面积小于所述面积阈值时，对所述试管执行所述第二旋转操作以将所述非标签区域的中点旋转至所述拍摄装置的正对面之后，通过所述拍摄装置对所述试管采集图像。

可选地，所述对所述试管执行所述第二旋转操作以将所述非标签区域的中点旋转至所述拍摄装置的正对面的步骤，包括：

将当前所述拍摄装置采集到的所述非标签区域中的第一区域对半划分为左侧区域和右侧区域；

分别统计所述左侧区域和所述右侧区域的像素值个数以对应确定左侧区域面积和右侧区域面积，并检测所述左侧区域面积和所述右侧区域面积之间的大小关系；

若检测到所述左侧区域面积大于所述右侧区域面积，则将所述试管向右旋转预设角度以将所述非标签区域的中点旋转至所述拍摄装置的正对面；或者，

若检测到所述右侧区域面积大于所述左侧区域面积，则将所述试管向左旋转预设角度以将所述中点旋转至所述拍摄装置的正对面。

可选地，所述预设角度，基于所述试管的直径和所述拍摄装置当前采集到的实时试管图像中所述试管的标签间隙处角度计算得到，其中，所述标签间隙处角度，基于所述试管上标签的标签面积和所述试管的周长计算得到。

可选地，所述方法还包括：

对所述试管执行第一旋转操作后输出预设第一告警提示；

所述对所述试管执行第一旋转操作后输出预设第一告警提示的步骤包括：

对所述试管执行第一旋转操作后确定所述试管新的非标签区域面积；

检测所述新的非标签区域面积是否满足所述预设旋转条件，并在检测到是时输出预设第一告警提示。

可选地，所述方法还包括：

在对所述试管执行第二旋转操作后输出预设第二告警提示；

所述在对所述试管执行第二旋转操作后输出预设第二告警提示的步骤包括：

对所述试管执行第二旋转操作后确定所述试管新的非标签区域面积；

检测所述新的非标签区域面积与所述面积阈值之间的大小关系，并在检测到所述新的非标签区域面积小于所述面积阈值时，输出预设第二告警提示。

可选地，所述方法还包括：

通过预设的拍摄装置采集试管的非标签区域正对所述拍摄装置的试管图像；

将所述试管图像由RGB空间转换到HSV颜色空间并提取S通道中间区域的矩阵块；

统计所述矩阵块中所述非标签区域的像素值个数以确定所述试管的非标签区域面积的面积阈值。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于自动旋转试管的图像采集装置，所述基于自动旋转试管的图像采集装置包括：

所述基于自动旋转试管的图像采集装置包括：

面积确定模块，用于统计待采集图像的试管的非标签区域在实时试管图像中的像素值个数以确定非标签区域面积；

第一旋转模块，用于检测所述非标签区域面积是否满足预设旋转条件，并在检测到是时，对所述试管执行第一旋转操作后采集图像；

模块，用于在检测到否时，检测所述非标签区域面积与预设的面积阈值之间的大小关系得到检测结果；

第二旋转模块，用于根据所述检测结果，直接对所述试管采集图像或者在对所述试管执行第二旋转操作后采集图像。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种终端设备，所述终端设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于自动旋转试管的图像采集程序，所述基于自动旋转试管的图像采集程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于自动旋转试管的图像采集方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有基于自动旋转试管的图像采集程序，所述基于自动旋转试管的图像采集程序被处理器执行时实现如上所述的基于自动旋转试管的图像采集方法的步骤。

本发明实施例提出的一种基于自动旋转试管的图像采集方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，通过统计待采集图像的试管的非标签区域在实时试管图像中的像素值个数以确定非标签区域面积；检测所述非标签区域面积是否满足预设旋转条件，并在检测到是时，对所述试管执行第一旋转操作后采集图像；在检测到否时，检测所述非标签区域面积与预设的面积阈值之间的大小关系得到检测结果；根据所述检测结果，直接对所述试管采集图像或者在对所述试管执行第二旋转操作后采集图像。

相比于现有针对试管进行图像采集的方式，本发明通过先确定试管在实时图像中的非标签区域面积，然后根据该非标签区域面积针对该试管执行第一旋转操作之后采集图像，或者根据该该非标签区域面积与预设的面积阈值之间的大小关系来针对该试管执行第二旋转操作之后采集图像。如此，本发明能够仅基于拍摄1-3次即可采集得到符合设备进行样本检测的要求的试管图像，极大程度上缩短了采集图像的时间和避免了因拍摄大量图像数据对存储资源的占用，并且还能够基于旋转操作准确的采集到试管非标签区域正对相机的最佳图像，有效地提升了试管图像的整体采集效率。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及终端设备的硬件运行环境的结构示意图；

图2为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例的流程示意图；

图3为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例涉及的系统架构示意图；

图4为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例涉及的一应用场景示意图；

图5为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例涉及的另一应用场景示意图；

图6为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例涉及的又一应用场景示意图；

图7为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例涉及的应用流程示意图；

图8为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例涉及计算试管在实时图像中高度的一场景示意图；

图9为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例涉及计算试管在实时图像中高度的另一场景示意图；

图10为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例涉及计算试管在实时图像中高度的又一场景示意图；

图11为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例涉及的二值化图像；

图12为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例涉及非标签区域面积计算公式；

图13为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例涉及针对试管旋转预设角度的应用场景示意图；

图14为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例涉及试管标检粘贴要求示意图；

图15为本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例涉及计算试管旋转的预设角度的场景示意图；

图16为本发明基于自动旋转试管的图像采集装置的模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是：统计待采集图像的试管的非标签区域在实时试管图像中的像素值个数以确定非标签区域面积；检测所述非标签区域面积是否满足预设旋转条件，并在检测到是时，对所述试管执行第一旋转操作后采集图像；在检测到否时，检测所述非标签区域面积与预设的面积阈值之间的大小关系得到检测结果；根据所述检测结果，直接对所述试管采集图像或者在对所述试管执行第二旋转操作后采集图像。

由于在现有技术中，主要是通过旋转装置反复多次转动试管和进行图像采集，直到拍摄的多张图像当中出现符合要求的标签或者条码面积最小或间隙部分最大的图像。如此，不仅需要针对试管进行多次的旋转，还需要在每一次旋转后均拍摄一次图像，从而整个试管图像采集的过程耗费时间长并需占用较大的数据储存空间不说，还不能完全保证采集到符合要求的最佳试管图像，导致整个试管图像的采集效率非常低下。

本发明提供一种解决方案，通过先确定试管在实时图像中的非标签区域面积，然后根据该非标签区域面积针对该试管执行第一旋转操作之后采集图像，或者根据该该非标签区域面积与预设的面积阈值之间的大小关系来针对该试管执行第二旋转操作之后采集图像。如此，本发明能够仅基于拍摄1-3 次即可采集得到符合设备进行样本检测的要求的试管图像，极大程度上缩短了采集图像的时间和避免了因拍摄大量图像数据对存储资源的占用，并且还能够基于旋转操作准确的采集到试管非标签区域正对相机的最佳图像，有效地提升了试管图像的整体采集效率。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明实施例终端设备可以是被配置用于进行试管图像采集的各种终端设备，例如终端服务器，PC，甚至也可以是智能手机、平板电脑等可移动式终端设备、或不可移动的终端设备。

如图1所示，该终端设备可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI 接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器 (non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及基于自动旋转试管的图像采集程序。

在图1所示的终端设备中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于自动旋转试管的图像采集程序，并执行以下操作：

进一步地，所述方法通过预设的拍摄装置对所述试管进行图像采集，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于自动旋转试管的图像采集程序，并执行以下操作：

进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于自动旋转试管的图像采集程序，并执行以下操作：

进一步地，所述预设角度，基于所述试管的直径和所述拍摄装置当前采集到的实时试管图像中所述试管的标签间隙处角度计算得到，其中，所述标签间隙处角度，基于所述试管上标签的标签面积和所述试管的周长计算得到。

对所述试管执行第一旋转操作后输出预设第一告警提示；

处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于自动旋转试管的图像采集程序，并执行以下操作：

在对所述试管执行第二旋转操作后输出预设第二告警提示；

基于上述硬件结构，提出本发明基于自动旋转试管的图像采集方法的各实施例。

需要说明的是，本发明基于自动旋转试管的图像采集方法可应用于如图3 所示的针对试管进行图像采集的系统架构中，该系统架构中包括了背景板、旋转装置、拍摄系统以及控制单元和数据处理单元，其中，旋转部件可用于将试管进行0°-360°的旋转操作，而拍摄系统用于对试管进行图像采集，控制单元用于对旋转装置和拍照系统进行实时控制，数据处理单元则用于对拍摄到的试管图像进行处理并存储。具体地，控制单元在具体应用本发明自动旋转试管的图像采集方法控制旋转部件针对试管执行第一旋转操作或者第二旋转操作时，当检测到当前管架上存在试管时，由旋转部件中的抓握部件抓取试管的管帽端，然后，由拍摄系统拍摄图像并传至给数据处理单元进行图像的一系列处理，如：试管定位、非标签区域面积计算、阈值判断、旋转角度计算等，之后，控制单元进一步根据数据处理单元的输出结果执行相应操作，如：控制旋转部件将试管旋转至预定角度以最终采集到该试管上标签间隙处最大的图像，或者，对不符合要求的试管图像或试管发出警报和提醒。

请参照图2，以终端设备代替上述如图3所示的针对试管进行图像采集的系统架构展开阐述本发明基于自动旋转试管的图像采集方法的具体实施例。在本发明基于自动旋转试管的图像采集方法一实施例中，本发明基于自动旋转试管的图像采集方法包括：

步骤S10，统计待采集图像的试管的非标签区域在实时试管图像中的像素值个数以确定非标签区域面积；

在本实施例中，终端设备在针对试管进行图像采集的过程当中，针对需要进行图像采集的试管，首先统计该试管上未被标签或者条形码覆盖的非标签区域，在由拍摄装置针对该试管采集的实时试管图像当中的像素值个数，从而确定得出该非标签区域在该实时试管图像中的非标签区域面积。

具体地，例如，请参照如图7所示应用流程，终端设备在针对任意一个试管进行图像采集时，首先利用预设的拍摄装置拍摄该试管得到试管在初始状态下的实时试管图像，之后，再通过系统架构中的数据处理单元对摄取到的该实时试管图像进行数据分析。即，如图8所示的场景，终端设备以该实时试管图像的左上角为坐标原点，以图像中试管所垂直的方向为x轴，并以图像中试管的高度方向为y轴，在该图像当中建立坐标系，然后对该图像进行处理，获取得到试管高度。最后，使用如图12所示的计算过程将图像由RGB 空间转换到HSV等颜色空间，从而基于确定的试管高度截取S通道试管中间区域50个像素值为判断矩阵，即取H/2-25至H/2+25之间50个像素值的矩阵块，H即表示试管高度，在矩阵内对图像的每个像素值进行划分，并统计该矩阵块中非标签区域的像素值个数来作为试管上的非标签区域在当前该实时试管图像当中的非标签区域面积。

需要说明的是，在本实施例中，应当理解的是，拍摄装置可基于实际应用的不同设计需要，在不同可行的实时方式中可选择任意不同类型的拍摄装置，例如，该拍摄装置具体可以为工业相机、数码相机、摄像机以及智能摄像头等能够清晰采集图像的装置。

此外，终端设备截取50个像素值为判断矩阵并不是唯一值，基于实际应用的不同设计需要，在不同可行的实时方式中，终端设备当然可根据实际拍摄的实时试管图像的大小对截取的像素值个数进行调整。

此外，请参照图4，由于实时试管图像当中，背景和标签区域相对较暗，而非标签区域(或者也可称做标签间隙区域)相对较亮，因此，终端设备具体可通过设定像素阈值A，将大于图像中像素大于该阈值A的区域判断为非标签区域，而将小于该阈值A的区域则判断为背景和标签区域。

需要说明的是，在本实施例中，由于终端设备在实时试管图像中建立坐标系之后，该试管的最上端位置旋即固定，因此只需通过定位出图像中该试管的最低位则可求出试管高度。应当理解的是，基于实际应用的不同设计需要，在不同可行的实施方式当中，终端设备具体可通过多种方法来定位找到该试管的底座标，如：首先，直接将B通道图像二值化或者通过检测图像的边缘(具体如通过Sobel，Roberts，Prewitt，Canny等边缘检测算子检测出试管的边缘)，之后再进行形态学等处理，分离出试管区域和背景区域，最后，通过沿试管高度方向统计图像的像素值找到试管底端坐标(H，M)。

具体地，终端设备具体可利用B通道图像来定位试管底坐标。即，终端设备将实时试管图像分离为R，G，B三通道，对B通道图像进行二值化、形态学处理，此时，图像中试管未被标签遮挡的非标签区域为黑色，而标签或背景区域则为白色。之后，如图9所示的场景，终端设备再将处理后的图像沿行方向进行叠加或者取平均值，以使图像由矩阵变为单像素线，通过从图像底端开始向上查找，以将找到第一个不为0的位置则为试管的高度H。此外，如图10所示的场景，终端设备具体还可以通过截取该图像在H点以上的一小部分区域(如，选取30个像素值)，以对列方向进行求平均或者叠加，再从左往右取第一个不为0的点为x1，从右往左取第一个不为0的点为x2，求其均值则为此时图像中试管的中心区域M。

进一步地，在另一中可行的实施例中，终端设备具体还可以利用边缘检测算法来定位图像中试管的底座标。

具体地，终端设备预先根据实时试管图像的大小选择合适尺寸的滤波器，然后用Canny算子对该图像进行边缘检测得到图像中试管的轮廓图像；再然后，使用形态学处理(如闭操作)，两遍扫描法对边缘图像进行处理并二值化图像得到如图11所示的边缘部分为白色而其余部分为黑色的二值图像，最后，再通过上述沿试管高度方向统计图像的像素值的方式找到试管的底端坐标(H，M)。

步骤S20，检测所述非标签区域面积是否满足预设旋转条件，并在检测到是时，对所述试管执行第一旋转操作后采集图像；

需要说明的是，在本实施例中，预设旋转条件为试管的非标签区域面积在此时为0，该第一旋转操作为针对试管旋转180°。

在本实施例中，终端设备在统计得到当前实时试管图像当中试管的非标签区域面积之后，检测该面积是否为0，并在检测到该面积为0时，立即针对该试管旋转达180°之后，再针对该试管进行图像采集。

具体地，例如，请参照如图7所示应用流程，终端设备在统计得到在当前实时试管图像当中试管的非标签区域面积为0时，先针对该试管执行旋转操作令试管旋转180°，之后再重复执行上述步骤S10的过程统计到新的非标签区域面积大于或者等于预先设定的面积阈值时，针对该试管进行图像采集以得到符合进行样本检测的要求的试管图像。

进一步地，在一种可行的实施例中，本发明基于自动旋转试管的图像采集方法，还可以包括：

步骤A，对所述试管执行第一旋转操作后输出预设第一告警提示；

需要说明的是，在本实施例中，预设第一告警提示为提示用户试管各个角度均被标签覆盖的提示。

在本实施例中，终端设备在针对执行第一旋转操作以令该试管旋转达 180°之后，若终端设备进一步统计得到的试管在新的实时试管图像中的新的非标签区域面积仍然为0，则终端设备针对该试管输出预设第一告警提示以提示用户试管各个角度均被标签覆盖。

进一步地，在一种可行的实施例中，上述步骤A，可以包括：

步骤A1，对所述试管执行第一旋转操作后确定所述试管新的非标签区域面积；

步骤A2，检测所述新的非标签区域面积是否满足所述预设旋转条件，并在检测到是时输出预设第一告警提示。

请参照如图7所示应用流程，在本实施例中，终端设备在针对试管执行旋转操作令试管旋转180°之后，再重复执行上述步骤S10的过程统计到新的非标签区域面积，然后，若终端设备进一步检测到该新的非标签区域面积仍然为0，则终端设备立即针对该试管向用户输出预设第一告警提示以提示用户试管各个角度均被标签覆盖。

步骤S30，在检测到否时，检测所述非标签区域面积与预设的面积阈值之间的大小关系得到检测结果；

在本实施例中，终端设备在检测当前实时试管图像中试管的非标签区域面积是否为0，从而检测到该面积不为0时，进一步检测该非标签区域面积与预先设定的面积阈值之间的大小关系，从而得到该非标签区域面积大于该面积阈值的检测结果，或者，得到该非标签区域面积小于该面积阈值的检测结果。

具体地，例如，请参照如图7所示应用流程，终端设备在统计得到在当前实时试管图像当中试管的非标签区域面积不为0时，进一步将该非标签区域面积与预设的面积阈值进行比较以确定该非标签区域面积是大于该面积阈值还小于该面积阈值。

需要说明的是，在本实例中，终端设备预先基于试管非标签区域正对拍摄装置进行图像采集的过程来设定好该面积阈值。进一步地，在一种可行的实施例中，本发明基于自动旋转试管的图像采集方法还可以包括：

步骤a，通过预设的拍摄装置采集试管的非标签区域正对所述拍摄装置的试管图像；

步骤b，将所述试管图像由RGB空间转换到HSV颜色空间并提取S通道中间区域的矩阵块；

步骤c，统计所述矩阵块中所述非标签区域的像素值个数以确定所述试管的非标签区域面积的面积阈值。

在本实施例中，终端设备预先基于拍摄装置摄取得到试管的非标签区域正对该拍摄装置的试管图像，然后，将该试管图像同样由RGB空间转换到HSV 颜色空间，从而提取出S通道中间区域部分像素值的矩阵块，最后，终端设备在该矩阵块当中统计非标签区域在该图像中的像素值的个数以确定出针对该试管进行样本检测时，该试管的非标签区域面积最小的面积阈值。

需要说明的是，在本实施例中，由于在判断所采集到的试管图像中，非标签区域是否满足样板检测要求前，需首针对该试管先给出非标签区域面积的最小的面积阈值。从而，若终端设备在实时试管图像当中统计的试管的非标签区域面积大于或者等于该面积阈值是，则可判断当前针对试管进行图像采集得到的试管图像是非标签区域满足设备进行样本检测的要求。

请参照如图4所示的应用场景，终端设备在将通过拍摄装置摄取到的实时试管图形RGB空间转换到HSV颜色空间中之后，在S通道可明显观察出图像中试管的非标签区域与标签区域的区别，即，图像中背景和白色标签区域在S通道中为暗黑色，而非标签区域的颜色却较为明亮。因此，终端设备即根据图像中像素值的灰度级别判断试管哪些位置贴有标签。

此外，请参照如图5所示的应用场景，当试管中盛装的血清样本中含有血块时(如离心后的血清)，此时血块在上述S通道中其像素值颜色较暗，从而终端设备可能在计算试管非标签区域面积时，会把此该血块所在图像区域划为试管的标签区域从而导致识别错误。然而，通常在含有凝胶的血清样本中，血块不高于整体液面水平的1/2，基于此，终端设备为得到准确非标签区域面积的最小的面积阈值，终端设备即通过检测试管高度，进而截取该试管的中间固定区域来进行试管非标签区域面积的检测。

具体地，请参照如图6所示的应用场景，终端设备通过拍摄装置拍摄一张试管的非标签区域处正对于相机的试管图像(具体可以通过用户手动调整试管角度采集得到)，取S通道中间区域高度H/2-25至H/2+25之间的矩阵块，之后，统计此矩阵块区域中试管非标签区域的像素值个数C，并将此像素值个数作为面积阈值V＝C-α，α为允许的偏差个数。

步骤S40，根据所述检测结果，直接对所述试管采集图像或者在对所述试管执行第二旋转操作后采集图像。

在本实施例中，终端设备在检测非标签区域面积与预先设定的面积阈值之间的大小关系，从而得到该非标签区域面积大于该面积阈值的检测结果，或者，得到该非标签区域面积小于该面积阈值的检测结果之后，终端设备即进一步基于该不同的检测结果，对应的直接针对试管进行图像采集或者先针对该试管进行第二旋转操作令试管旋转预设角度之后，在针对该试管进行图像采集。

进一步地，在一种可行的实施例中，上述步骤S40，可以包括：

步骤S401，在所述检测结果为所述非标签区域面积大于或者等于所述面积阈值时，直接使用所述实时试管图像以完成对所述试管采集图像；

在本实施例中，请参照如图7所示的应用流程，假定终端设备当前采集到的实时试管图像具体如图13中最右侧的图像，则终端设备在检测当前实时试管图像中试管的非标签区域面积是否为0，从而检测到该面积不为0时，进一步检测该非标签区域面积与预先设定的面积阈值之间的大小关系，并得到该非标签区域面积大于该面积阈值的检测结果时，终端设备即确定目前采集到的图像已经满足设备进行样本检测的要求，从而无需针对该试管进行旋转即可直接将当前的实时试管图像作为最佳的试管图像进行存储以供设备后续进行样本检测，从而完成当前针对试管采集图像的操作。

步骤S402，在所述检测结果为所述非标签区域面积小于所述面积阈值时，对所述试管执行所述第二旋转操作以将所述非标签区域的中点旋转至所述拍摄装置的正对面之后，通过所述拍摄装置对所述试管采集图像。

在本实施例中，请参照如图7所示的应用流程，终端设备在检测当前实时试管图像中试管的非标签区域面积是否为0，从而检测到该面积不为0时，进一步检测该非标签区域面积与预先设定的面积阈值之间的大小关系，并得到该非标签区域面积小于该面积阈值的检测结果时，终端设备即进一步针对试管执行第二旋转操作以令该试管旋转预设角度，从而令试管新的非标签区域面积满足设备进行样本检测的要求之后，再针对该试管进行图像采集得到最佳的试管图像以供设备后续进行样本检测。

进一步地，在一种可行的实施例中，上述步骤S402中，“对所述试管执行所述第二旋转操作以将所述非标签区域的中点旋转至所述拍摄装置的正对面”的步骤，可以包括：

步骤S4021，将当前所述拍摄装置采集到的所述非标签区域中的第一区域对半划分为左侧区域和右侧区域；

步骤S4022，分别统计所述左侧区域和所述右侧区域的像素值个数以对应确定左侧区域面积和右侧区域面积，并检测所述左侧区域面积和所述右侧区域面积之间的大小关系；

步骤S4023，若检测到所述左侧区域面积大于所述右侧区域面积，则将所述试管向右旋转预设角度以将所述非标签区域的中点旋转至所述拍摄装置的正对面；或者，

步骤S4024，若检测到所述右侧区域面积大于所述左侧区域面积，则将所述试管向左旋转预设角度以将所述中点旋转至所述拍摄装置的正对面。

在本实施例中，请参照如图7所示的应用场景，若终端设备检测到试管不为0的非标签区域面积小于预先设定的面积阈值使，终端设备确定当前已找到试管上的非标签区域，从而，通过针对该试管旋转预设角度将该非标签区域的中点旋转至拍摄装置的正对面，即，终端设备在当前实时试管图像中统计试管非标签面积的矩阵块的中心区域M处，对该矩阵块进行左右划分得到左侧区域和右侧区域，之后，终端设备统计该左侧区域试管非标签区域的像素值的个数得到左侧区域面积，和，统计该右侧区域试管非标签区域的像素值的个数得到右侧区域面积。

然后，终端设备检测该左侧区域面积与该右侧区域面积之间的大小关系，若该左侧区域面积大于右侧区域面积(若终端设备在当前采集的实时试管图像如图13中间的图像，则该左侧区域面积大于右侧区域面积)，则终端设备确定此时试管上非标签区域的中点处于试管左边，从而针对该试管进行第二旋转操作以将试管向右旋转预设角度N，以令该中点正对拍摄装置。

或者，若终端设备检测到该左侧区域面积小于右侧区域面积(若终端设备在当前采集的实时试管图像如图13最右侧的图像，则该左侧区域面积小于右侧区域面积)，则终端设备确定此时试管上非标签区域的中点处于试管右边，从而针对该试管进行第二旋转操作以将试管向左旋转预设角度N，以令该中点正对拍摄装置。

需要说明的是，在本实施例中，所述预设角度，基于所述试管的直径和所述拍摄装置当前采集到的实时试管图像中所述试管的标签间隙处角度计算得到，其中，所述标签间隙处角度，基于所述试管上标签的标签面积和所述试管的周长计算得到。

具体地，请参照如图15所示的应用场景，终端设备在控制试管向左或者向右旋转预设角度N时，基于预先采集的试管的直径d和周长C，以及试管上所粘贴标签或者条形码的面积大小M，实时按照如下公式1计算得到该预设角度N：

公式1：

其中，

为试管在实时试管图像中非标签区域的角度，该角度

通过如下公式2计算得到：

公式2：

进一步地，在一种可行的实施例中，本发明基于自动旋转试管的图像采集方法还可以包括：

步骤B，在对所述试管执行第二旋转操作后输出预设第二告警提示；

需要说明的是，在本实施例中，预设第二告警提示为提示用户试管上标签或者条形码的粘贴不符合样本检测要求的提示。

在本实施例中，终端设备在针对执行第二旋转操作以令该试管旋转达预设角度之后，若终端设备进一步统计得到的试管在新的实时试管图像中的新的非标签区域面积虽不为0但仍然小于面积阈值，则终端设备针对该试管输出预设第二告警提示以提示用户该试管上标签或者条形码的粘贴不符合样本检测要求。

进一步地，在一种可行的实施例中，上述步骤B，可以包括：

步骤B1，对所述试管执行第二旋转操作后确定所述试管新的非标签区域面积；

步骤B2，检测所述新的非标签区域面积与所述面积阈值之间的大小关系，并在检测到所述新的非标签区域面积小于所述面积阈值时，输出预设第二告警提示。

请参照如图7所示应用流程，在本实施例中，终端设备在针对试管执行旋转操作令试管旋转预设角度N之后，再重复执行上述步骤S10的过程统计到新的非标签区域面积，然后，若终端设备进一步检测到该新的非标签区域面积与面积阈值之间的大小关系，从而，若终端设备仍然检测到该非标签区域面积小于该面积阈值之间的，则终端设备确定当前试管为非标签区域不符合要求的试管(如图14所示左侧为标签或者条形码的粘贴符合要求的试管，右侧则为标签或者条形码的粘贴不符合要求的试管)，从而，终端设备立即针对该试管向用户输出预设第二告警提示以提示用户该试管上标签或者条形码的粘贴不符合样本检测要求。

在本实施例中，在本实施例中，终端设备在针对试管进行图像采集的过程当中，针对需要进行图像采集的试管，首先统计该试管上未被标签或者条形码覆盖的非标签区域，在由拍摄装置针对该试管采集的实时试管图像当中的像素值个数，从而确定得出该非标签区域在该实时试管图像中的非标签区域面积；终端设备在统计得到当前实时试管图像当中试管的非标签区域面积之后，检测该面积是否为0，并在检测到该面积为0时，立即针对该试管旋转达180°之后，再针对该试管进行图像采集；或者，终端设备在检测当前实时试管图像中试管的非标签区域面积不为0时，进一步检测该非标签区域面积与预先设定的面积阈值之间的大小关系，从而得到该非标签区域面积大于该面积阈值的检测结果，或者，得到该非标签区域面积小于该面积阈值的检测结果；终端设备即进一步基于该不同的检测结果，对应的直接针对试管进行图像采集或者先针对该试管进行第二旋转操作令试管旋转预设角度之后，在针对该试管进行图像采集。

此外，请参照图16，本发明实施例还提出一种基于自动旋转试管的图像采集装置，本发明基于自动旋转试管的图像采集装置包括：

面积确定模块10，用于统计待采集图像的试管的非标签区域在实时试管图像中的像素值个数以确定非标签区域面积；

第一旋转模块20，用于检测所述非标签区域面积是否满足预设旋转条件，并在检测到是时，对所述试管执行第一旋转操作后采集图像；

检测模块30，用于在检测到否时，检测所述非标签区域面积与预设的面积阈值之间的大小关系得到检测结果；

第二旋转模块40，用于根据所述检测结果，直接对所述试管采集图像或者在对所述试管执行第二旋转操作后采集图像。

优选地，所述方法通过预设的拍摄装置对所述试管进行图像采集；第二旋转模块40，还用于：

优选地，第二旋转模块40，包括：

区域划分单元，用于将当前所述拍摄装置采集到的所述非标签区域中的第一区域对半划分为左侧区域和右侧区域；

面积统计单元，用于分别统计所述左侧区域和所述右侧区域的像素值个数以对应确定左侧区域面积和右侧区域面积，并检测所述左侧区域面积和所述右侧区域面积之间的大小关系；

第一旋转单元，用于若检测到所述左侧区域面积大于所述右侧区域面积，则将所述试管向右旋转预设角度以将所述非标签区域的中点旋转至所述拍摄装置的正对面；或者，

第二旋转单元，用于若检测到所述右侧区域面积大于所述左侧区域面积，则将所述试管向左旋转预设角度以将所述中点旋转至所述拍摄装置的正对面。

优选地，所述预设角度，基于所述试管的直径和所述拍摄装置当前采集到的实时试管图像中所述试管的标签间隙处角度计算得到，其中，所述标签间隙处角度，基于所述试管上标签的标签面积和所述试管的周长计算得到。

优选地，本发明基于自动旋转试管的图像采集装置，还包括：

告警模块，用于对所述试管执行第一旋转操作后输出预设第一告警提示；

其中，告警模块，还用于：

优选地，告警模块，还用于在对所述试管执行第二旋转操作后输出预设第二告警提示；

其中，告警模块，还用于：

阈值确定模块，用于通过预设的拍摄装置采集试管的非标签区域正对所述拍摄装置的试管图像；将所述试管图像由RGB空间转换到HSV颜色空间并提取S通道中间区域的矩阵块；以及，统计所述矩阵块中所述非标签区域的像素值个数以确定所述试管的非标签区域面积的面积阈值。

本实施例提出的基于自动旋转试管的图像采集装置的各个功能模块在运行时，实现如上所述的基于自动旋转试管的图像采集方法的步骤，在此不再赘述。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有基于自动旋转试管的图像采集程序，基于自动旋转试管的图像采集程序被处理器执行时实现如上所述的基于自动旋转试管的图像采集方法的步骤。

本发明计算机可读存储介质具体实施方式可以参照上述基于自动旋转试管的图像采集方法各实施例，在此不再赘述。

需要说明的是，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种基于自动旋转试管的图像采集方法，其特征在于，所述基于自动旋转试管的图像采集方法包括：

2.如权利要求1所述的基于自动旋转试管的图像采集方法，其特征在于，所述方法通过预设的拍摄装置对所述试管进行图像采集；

3.如权利要求2所述的基于自动旋转试管的图像采集方法，其特征在于，所述对所述试管执行所述第二旋转操作以将所述非标签区域的中点旋转至所述拍摄装置的正对面的步骤，包括：

4.如权利要求3所述的基于自动旋转试管的图像采集方法，其特征在于，所述预设角度，基于所述试管的直径和所述拍摄装置当前采集到的实时试管图像中所述试管的标签间隙处角度计算得到，其中，所述标签间隙处角度，基于所述试管上标签的标签面积和所述试管的周长计算得到。

5.如权利要求1至4中任一项所述的基于自动旋转试管的图像采集方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述试管执行第一旋转操作后输出预设第一告警提示；

6.如权利要求1至4中任一项所述的基于自动旋转试管的图像采集方法，其特征在于，所述方法还包括：

在对所述试管执行第二旋转操作后输出预设第二告警提示；

7.如权利要求1至4中任一项所所述的基于自动旋转试管的图像采集方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种基于自动旋转试管的图像采集装置，其特征在于，所述基于自动旋转试管的图像采集装置包括：

检测模块，用于在检测到否时，检测所述非标签区域面积与预设的面积阈值之间的大小关系得到检测结果；

9.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于自动旋转试管的图像采集程序，所述基于自动旋转试管的图像采集程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于自动旋转试管的图像采集方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有基于自动旋转试管的图像采集程序，所述基于自动旋转试管的图像采集程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于自动旋转试管的图像采集方法的步骤。