CN115661728B - 基于图像识别的病毒采样到位判断方法及病毒采样系统 - Google Patents

Abstract

本申请的目的在于提供一种基于图像识别的病毒采样到位判断方法及病毒采样系统，基于图像识别的病毒采样到位判断方法，包括以下步骤：获取采样区域的正面视频和至少一个侧面视频；提取侧面视频中的侧面采样图像，并确定对应的采样时刻；从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像，并判断采样棒是否进入口腔或鼻腔；对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入口腔或鼻腔的位置是否符合采样要求；当采样棒进入口腔或鼻腔且进入的位置符合采样要求时确定本次病毒采样到位。通过获取采样时的视频，对视频中的图像进行分析判断自采者采样时采样棒是否到位，有效降低了检测时对工作人员的需求。

Description

基于图像识别的病毒采样到位判断方法及病毒采样系统

技术领域

本发明涉及图像识别技术领域，特别是一种基于图像识别的病毒采样到位判断方法及病毒采样系统。

背景技术

抗原检测是将采样棒自鼻孔内伸入1-2cm，反复旋转充分吸收鼻腔内液体后将采样棒伸入提取液中，提取采样棒上蘸取的体液后，将混合液滴入检测试纸上，等待一会儿后检测结果将显示于试纸上。而核酸检测通常需要具有医师或护士资格的医护人员，手持采样棒伸入被检者口腔，擦取喉咙前端扁桃体处液体以获取样本，之后交由专业检测机构进行检测。核酸检测与抗原检测相比具有检测结果准确性更高的优点，但是其也具有明显缺点，比如检测速度慢，检测成本高，以及受到人员限制而造成的核酸点位少、耗时长等。

通常一个核酸点位需要安排至少两名工作人员，分别负责采样和采集身份信息，以确保被检者采样操作符合要求和被检者与上报身份信息中的为同一人。这无疑使得人工成本成为了核酸成本中的一项重要支柱。

为了降低采样成本，有些地区推出了核酸自采，但是这种自采具有较多缺点：比如不能确保实际被采样人与上报被采样人为同一人，这就造成了可能有人冒用他人检测结果；同时自采并不能确保采样部位的准确性，当自采者操作错误时不能被提醒。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于图像识别的病毒采样到位判断方法及病毒采样系统，通过获取采样时的视频，对视频中的图像进行分析判断自采者采样时采样棒是否到位，有效降低了检测时对工作人员的需求。

本申请提供了一种基于图像识别的病毒采样到位判断方法，包括以下步骤：

获取采样区域的正面视频和至少一个侧面视频；提取侧面视频中的侧面采样图像，并确定对应的采样时刻；

从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像，并判断采样棒是否进入口腔或鼻腔；

对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入口腔或鼻腔的位置是否符合采样要求；

当采样棒进入口腔或鼻腔且进入的位置符合采样要求时确定本次病毒采样到位。

进一步地，本发明提供的基于图像识别的病毒采样到位判断方法中，提取侧面视频中的侧面采样图像，并确定对应的采样时刻，具体包括：

对侧面视频中的图像进行分析，判断图像中是否存在采样棒和头像；

当存在采样棒和头像时，判断采样棒与头像之间的相对位置是否符合第一位置预设条件；

当存在多帧采样棒与头像之间的相对位置符合第一位置预设条件的图像，且时长符合第一时间阈值时，确定该多帧图像为侧面采样图像，该侧面采样图像第一帧至最后一帧图像的采样时间为采样时刻。

进一步地，本发明提供的基于图像识别的病毒采样到位判断方法中从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像，并判断采样棒是否进入口腔或鼻腔，具体包括：

从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像；

判断正面采样图像中采样棒与头像之间的相对位置是否符合第二位置预设条件；

当存在采样棒与头像之间的相对位置符合第二位置预设条件的正面采样图像时，确定采样棒进入口腔，或确定采样棒进入鼻腔。

进一步地，本发明提供的基于图像识别的病毒采样到位判断方法中对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入口腔的位置是否符合采样要求，具体包括：

逐帧分析各侧面采样图像，根据侧面采样图像中嘴唇和/或鼻梁的位置确定口腔的位置和口腔在侧面采样图像中的延伸方向；

根据采样棒的预设长度确定采样头进入口腔的深度；

根据采样棒在侧面采样图像中的延伸方向以及采样头进入口腔的深度，确定采样头在口腔中所处的位置；

判断是否存在采样头在口腔中所处的位置符合预设位置的侧面采样图像；

对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入鼻腔的位置是否符合采样要求，具体包括：

逐帧分析各侧面采样图像，根据侧面采样图像中鼻梁的位置确定鼻孔的位置；

根据采样棒的预设长度确定采样头进入鼻腔的深度是否达到指定位置；

判断是否存在采样头在鼻腔中所处的位置符合预设位置的侧面采样图像。

进一步地，本发明提供的基于图像识别的病毒采样到位判断方法中当采样棒进入口腔且进入的位置符合采样要求时确定本次病毒采样到位，具体包括：

当存在采样头在口腔中所处的位置符合预设位置的侧面采样图像时，提取与该侧面采样图像的时间对应的正面采样图像；

判断该提取的正面采样图像中采样棒与头像之间的相对位置是否符合第二位置预设条件；

当该提取的正面采样图像中采样棒与头像之间的相对位置符合第二位置预设条件时，确定本次病毒采样到位。

本发明还提供了一种病毒采样系统，一种病毒采样系统，其特征在于，包括设有用于检测者站位并进行采样操作的采样区的采样室，采样室内还设有朝向采样区进行视频采集的正面摄像头和侧面摄像头，正面摄像头和侧面摄像头分别用于获取采样区域的正面视频和侧面视频；还包括云计算器，该云计算器用于接收正面视频和侧面视频；提取侧面视频中的侧面采样图像，并确定对应的采样时刻；从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像，并判断采样棒是否进入口腔或鼻腔；以及对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入口腔或鼻腔的位置是否符合采样要求；当采样棒进入口腔或鼻腔且进入的位置符合采样要求时确定本次病毒采样到位。

进一步地，本发明提供的病毒采样系统中，所述采样室内设有用于采集证件信息的证件识别器以及用于获取检测者面部图像的人脸识别摄像头，人脸识别摄像头和证件识别器分别与云计算器电连接；云计算器还用于判断人脸识别摄像头采集到的人面部特征与证件识别器采集到的证件信息中的人是否为同一人。

进一步地，本发明提供的病毒采样系统中，采样棒包括杆体、采样纤维头和十字标识杆，采样纤维头设置于杆体的一端，杆体的另一端设置有手持部；十字标识杆通过固定杆连接于杆体上；十字标识杆包括纵支杆和横支杆，纵支杆与杆体平行，横支杆与纵支杆呈直角。

进一步地，本发明提供的病毒采样系统中，所述采样室内设有检材区，检材区内设有采样棒储藏箱和采样棒收集箱；检材区与采样区之间设有透明防护挡板，该透明防护挡板上设有出签口和进签口；出签口处设有底部倾斜的出签筒，采样棒储藏箱的出口置于出签筒的进口上方，自采样棒储藏箱的出口掉落的采样棒自出签筒进口处进入并滑动至出签筒的出口，出签筒的出口置于采样区；采样棒收集箱置于进签口下方。

进一步地，本发明提供的病毒采样系统中，采样区内设有采样站位指示标识，采样站位指示标识中人脚尖朝向检材区设置；正面摄像头置于检材区内；正面摄像头和侧面摄像头拍摄方向均朝向采样站位指示标识；采样区设有消毒液喷淋装置，该喷淋装置的喷液管置于采样站位指示标识上方。

本申请提供的基于图像识别的病毒采样到位判断方法及病毒采样系统，通过对多角度拍摄的视频分别进行图像分析，根据采样棒在图像中所处的位置判断采样棒是否到达指定位置，实现了自动判断自采者采样时采样棒是否到位，帮助自检者辅助确定采样是否符合要求，有效降低了采样中对医务工作者的需求，节省了检测的成本，为自采提供了有效保障，也消除了采样工作人员与自采者接触的可能，可有效避免采样过程中感染。

本申请提供的病毒采样系统采用证件识别器、人脸识别摄像头和云计算器相配合，有效确保了实际被采样人与上报被采样人为同一人；搭配必要的房屋结构既可成为公共监测点，为24小时公共病毒监测点提供了技术方案。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的基于图像识别的病毒采样到位判断方法一种实施例的方法流程图；

图2是本申请提供的基于图像识别的病毒采样到位判断方法另一种实施例的方法流程图；

图3是本申请提供的病毒采样系统一种实施例的电器连接框图；

图4是本申请提供的病毒采样系统一种实施例中采样棒的结构示意图；

图5是本申请提供的病毒采样系统一种实施例的结构示意图（采样室内部局部示意图）；

图6是本申请提供的病毒采样系统一种实施例中活性液管的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1是本申请提供的基于图像识别的病毒采样到位判断方法一种实施例的方法流程图；通过获取采样区域的正面视频和侧面视频，对采集到的侧面视频和正面视频分别进行图像分析，确定采样时刻中采样棒是否进入到口腔的指定位置，实现了自动判断采样时采样棒的采样位置是否符合采样要求。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例描述及附图所示的执行顺序。所述的方法在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法连接进行顺序执行或者并行执行（例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至分布式处理环境）。

实施例一

本申请提供的一种基于图像识别的病毒采样到位判断方法，包括以下步骤：

S11：获取采样区域的正面视频和至少一个侧面视频；

S12：提取侧面视频中的侧面采样图像，并确定对应的采样时刻；

S13：从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像，并判断采样棒是否进入口腔；

S14：对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入口腔的位置是否符合采样要求；

S15：当采样棒进入口腔且进入口腔的位置符合采样要求时确定本次病毒采样到位。

本实施例在上述步骤S11中，对采样区域进行拍摄，当检测者按要求站位时，对检测者的面部拍摄获取的视频为正面视频，对检测者的侧面进行拍摄获取的视频的侧面视频。

本实施例中，所述步骤S12,提取侧面视频中的侧面采样图像，并确定对应的采样时刻，具体包括：

S121:对侧面视频中的图像进行分析，判断图像中是否存在采样棒和头像。

本实施例中，判断图像中是否存在采样棒为获取图像的灰度图像，提取灰度图像的连通域，判断是否存在长度在第一预设范围内的第一标识。该第一标识可以有多种，比如该第一标识为形状接近直线形状的一段直线，当第一标识为一段直线时，该第一预设范围可以为长度大于2CM且小于采样棒长度，当然该第一预设范围也可以为其他值，优选的该第一预设范围大于采样棒伸入口腔最深处且小于采样板长度；当然该长度需要转化为图像的像素点数，为了便于确定实际长度与图像点数之间的对应关系可以在采样棒上设置一段一定长度比如1CM的标尺。为了更方便准确的识别出图像中是否存在采样棒，还可以在采样棒上设置一段与采样棒主体间隔平行的一段长度已知的标识杆，此时第一标识为灰度图像中互相平行的两端直线状连通域，第一预设范围可以选择大于采样棒主体伸入口腔最深处且小于采样棒主体长度，此时由于标识杆的长度已知，则图像中采样棒主体占据图像中像素点的个数也可以计算得出。

优选地，参见实施例三中图4所示，为了便于在图像中识别处采样棒，采样棒包括杆体、采样纤维头和十字标识杆，采样纤维头设置于杆体的一端，杆体的另一端设置有手持部；十字标识杆通过固定杆连接于杆体上；十字标识杆包括纵支杆和横支杆，纵支杆与杆体平行，横支杆与纵支杆呈直角。该纵支杆为标识杆。

进一步地，为了便于区分头像和采样棒，采样棒可以选择为黑色、深棕色、红色或其他颜色；上述判断侧面视频图像中是否存在头像和采样棒时采取的是对灰度图像进行判断，当然可以对图像进行其他处理，比如提取RGB任一颜色分量的图像，判断图像中是否存在符合对应条件的连通域；用颜色分量图像或灰度图像进行判断本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不再过多赘述。

本实施例中，判断图像中是否存在头像，是判断灰度图像中是否存在边缘轮廓形状与人头部形状相近且面积在第二预设范围内的连通域。在此步骤中可以逐帧分析侧面视频中的各张图像，也可以隔至少一帧提取图像以减少计算量。

S122:当存在采样棒和头像时，判断采样棒与头像之间的相对位置是否符合第一位置预设条件。

本实施例中该步骤为判断采样棒是否处于人口腔位置处，即图像中采样棒中部至图像上边缘的距离与至头像的头顶距离图像上边缘距离的差值占头像整体高度的比是否符合第一位置预设条件。此步骤可以以图像的左上角为原点建立坐标系来计算，在图像中建立坐标系计算图像中某些目标物的位置、长度或距离边缘的距离等为现有技术，此处不再过多赘述。

S123:当存在多帧采样棒与头像之间的相对位置符合第一位置预设条件的图像，且时长符合第一时间阈值时，确定该多帧图像为侧面采样图像，该侧面采样图像第一帧至最后一帧图像的采样时间为采样时刻。

本实施例中，所述步骤S13,从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像，并判断采样棒是否进入口腔，具体包括：

S131:从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像；

S132:判断正面采样图像中采样棒与头像之间的相对位置是否符合第二位置预设条件；

S133:当存在采样棒与头像之间的相对位置符合第二位置预设条件的正面采样图像时，确定采样棒进入口腔。

本实施例中上述步骤S32具体为，将正面采样图像进行灰度处理，根据连通域判断图像中横支杆所处的位置，以及头像所处的位置；根据横支杆所处的位置以及头像所处的位置判断横支杆是否处于头像的中下部，及采样棒与头像之间的相对位置是否符合第二预设条件。

本实施例中上述步骤S14，对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入口腔的位置是否符合采样要求，具体包括：

S141：逐帧分析各侧面采样图像，根据侧面采样图像中嘴唇和/或鼻梁的位置确定口腔的位置和口腔在侧面采样图像中的延伸方向；

S142：根据采样棒的预设长度确定采样头进入口腔的深度；

S143：根据采样棒在侧面采样图像中的延伸方向以及采样头进入口腔的深度，确定采样头在口腔中所处的位置；

S144：判断是否存在采样头在口腔中所处的位置符合预设位置的侧面采样图像。

本实施例中采样棒杆体的长度、纵杆的长度都是预设的；根据纵杆占据侧面采样图像中像素点的个数可以计算出纤维头在图像中所处的位置以及纤维头距离纵杆的像素点个数；根据形状识别可以识别出图像中嘴唇或鼻梁在图像中所占据的区域以及口腔在侧面采样图像中的延伸方向；进而根据纤维头在图像中所处的位置以及嘴唇或鼻梁在图像中所处的区域就可以计算出纤维头伸入口腔的深度。

纤维头进入口腔的深度d可以采用的计算公式为：

其中

为采样棒杆体的长度；/>

为采样棒纵杆的长度；/>

为采样棒纵杆在侧面采样图像中的像素长度，/>

为采样棒杆体在侧面采样图像剩余中的像素长度，/>

；（x₁,y₁），（x₂,y₂）为采样棒纵杆两端点在图像中的坐标；（x₃,y₃）为采样棒杆体与嘴唇相交处在图像中的坐标，（x₄,y₄）为采样棒的杆体端部在图像中的坐标。

根据采样棒在图像中的延伸方向以及口腔的延伸方向就可以判断出纤维头是否到达了预设位置。通常人的嘴巴到喉咙的距离一般为12CM，扁桃体位于喉咙前部口腔根部，可以根据该距离设置预设位置。当然也可以根据正常人口腔的深度确定纤维头是否进入口腔根部，且位于根据上方。此处示例性的给出了判断采样棒进入口腔的位置是否符合采样要求的方法，当然也可以用其他方法或考虑更多的因素。比如当考虑不同人的嘴巴到喉咙的深度存在区别时，可以综合人头部整体维度或后脑勺到嘴巴的距离对嘴巴到喉咙的距离进行缩放，进而调整预设位置。

进一步地，为了更好的消除不同人口腔深度存在差别对判定准确性的影响，可以根据头部左右尺寸或前后尺寸与口腔深度间的关系建立头部尺寸与口腔深度的对照表，判断口腔病毒采样是否到位时根据图像中识别出的头像尺寸对应调整预设位置。

本实施例中步骤S15,当采样棒进入口腔且进入口腔的位置符合采样要求时确定本次病毒采样到位，具体包括：

S151：当存在采样头在口腔中所处的位置符合预设位置的侧面采样图像时，提取与该侧面采样图像的时间对应的正面采样图像；

S152：判断该提取的正面采样图像中采样棒与头像之间的相对位置是否符合第二位置预设条件；

S153：当该提取的正面采样图像中采样棒与头像之间的相对位置符合第二位置预设条件时，确定本次病毒采样到位。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上进行的改进，与实施例一相同的部分不再赘述。

图2是本申请提供的基于图像识别的病毒采样到位判断方法另一种实施例的方法流程图；本实施例提供的基于图像识别的病毒采样到位判断方法可用于进行抗原检测时采样到位判断，包括以下步骤：

S21：获取采样区域的正面视频和侧面视频；

S22：提取侧面视频中的侧面采样图像，并确定对应的采样时刻；

S23：从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像，并判断采样棒是否进入鼻腔；

S24：对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入鼻腔的位置是否符合采样要求；

S25：当采样棒进入鼻腔且进入的位置符合采样要求时确定本次病毒采样到位。

本实施例中步骤S23，从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像，并判断采样棒是否进入鼻腔，具体包括：

S231：从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像；

S232：判断正面采样图像中采样棒与头像之间的相对位置是否符合第二位置预设条件；

S233：当存在采样棒与头像之间的相对位置符合第二位置预设条件的正面采样图像时，确定采样棒进入鼻腔。

本实施例中步骤S24，对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入鼻腔的位置是否符合采样要求，具体包括：

S241：逐帧分析各侧面采样图像，根据侧面采样图像中鼻梁的位置确定鼻孔的位置；

S242：根据采样棒的预设长度确定采样头进入鼻腔的深度是否达到指定位置；

S243：判断是否存在采样头在鼻腔中所处的位置符合预设位置的侧面采样图像。

本实施例中步骤S25，当采样棒进入鼻腔且进入的位置符合采样要求时确定本次病毒采样到位，具体包括：

S251：当存在采样头在鼻腔中所处的位置符合预设位置的侧面采样图像时，提取与该侧面采样图像的时间对应的正面采样图像；

S252：判断该提取的正面采样图像中采样棒与头像之间的相对位置是否符合第二位置预设条件；

S253：当该提取的正面采样图像中采样棒与头像之间的相对位置符合第二位置预设条件时，确定本次病毒采样到位。

本实施例中口腔采样可用于病毒核酸检测，鼻腔采样可用于病毒抗原检测也可以用于其他咽拭子或鼻拭子的病毒采样。此处仅例性的指出了采集的体液适宜的核酸检测方法，并不对其检测方法进行限定，本领域技术人员可以根据实际需要自行选择检测方法，此处不再过多赘述。

本实施例提供的鼻腔病毒采样方法通过分析图像中采样棒与鼻腔之间的位置关系判断采样棒进入鼻腔的深度，可有效帮助自检者确定检测是否到位，为确保后续检测结果的可信度提供了有力保障，有效避免了漏检。也为自检方式的推行提供了有力支撑。

实施例三

参见图3、图4、图5所示，本实施例中提供了一种病毒采样系统，包括设有用于检测者站位并进行采样操作的采样区305的采样室3，采样室3内还设有朝向采样区进行视频采集的正面摄像头301和侧面摄像头302，正面摄像头301和侧面摄像头302分别用于获取采样区域的正面视频和侧面视频；还包括云计算器5，该云计算器用于接收正面视频和侧面视频；提取侧面视频中的侧面采样图像，并确定对应的采样时刻；从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像，并判断采样棒是否进入口腔或鼻腔；以及对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入口腔或鼻腔的位置是否符合采样要求；当采样棒进入口腔或鼻腔且进入的位置符合采样要求时确定本次病毒采样到位。所述采样室内设有用于采集证件信息的证件识别器303以及用于获取检测者面部图像的人脸识别摄像头304，人脸识别摄像头和证件识别器分别与云计算器电连接；云计算器还用于判断人脸识别摄像头采集到的人面部特征与证件识别器采集到的证件信息中的人是否为同一人。

本实施例中正面摄像头和侧面摄像头以及证件识别器303和人脸识别摄像头304分别与云计算器之间可通过无线、或有线电连接，也可以通过其他通讯设备连接，本领域技术人员可以根据实际需要自行选择，此处不再过多赘述。

本实施例中证件识别器和人脸识别摄像头均有成熟的在售产品，本领域技术人员可以根据实际需要自行选择品牌型号，此处不再过多赘述。

本实施例提供的病毒采样系统可用于在街边等公共区域建立自主采样站。应用其中的正面摄像头、侧面摄像头和云计算器，可帮助判断自检者采样是否到位，判断结果既可以上传给后台化验人员或统筹管理人员，以帮助化验人员或统筹管理人员确定此分样本是否可用；也可以在采样区设置视频或语音播报装置，及时告知自检者自己的操作是否合格，帮助操作错误的自检者及时更正错误。

本实施例中证件识别器和人脸识别摄像头的设置为街头病毒采样的无人化、不接触化进一步提供了保障，有了人、证识别装置则无需身份信息采集人员，这不光节省了身份信息采集人员的成本，降低了身份信息采集时病毒传播的可能，更有效杜绝了顶替检测行为。证件识别器和人脸识别摄像头与正面摄像头、侧面摄像头和云计算器相互配合，有效防止了持他人证件和证件审核后换人检测等问题。

参见图4所示，优选地，为了便于在图像中识别处采样棒4，采样棒包括杆体401、采样纤维头402和十字标识杆403，采样纤维头设置于杆体的一端，杆体的另一端设置有手持部406；十字标识杆通过固定杆407连接于杆体上；十字标识杆包括纵支杆404和横支杆405，纵支杆与杆体平行，横支杆与纵支杆呈直角。该纵支杆为标识杆。

参见图5、图6所示，本实施例中，所述采样室内设有检材区310，检材区内设有采样棒储藏箱311和采样棒收集箱（图中为示出）；检材区310与采样区之间设有透明防护挡板330，该透明防护挡板上设有出签口和进签口；出签口处设有底部倾斜的出签筒341，采样棒储藏箱311的出口置于出签筒341的进口上方，自采样棒储藏箱311的出口掉落的采样棒自出签筒341进口处进入并滑动至出签筒341的出口，出签筒341的出口置于采样区。采样棒收集箱置于透明防护挡板进签口下方。

本实施例中，为实现采样棒有控制地自采样棒储藏箱掉落至出签筒341，可以采取在采样棒储藏箱311出口处设有电动限位止档机构，当证件识别装置识别到证件信息后，云计算器向电动限位止档机构发送开启信号，电动限位止档机构控制掉落出一个采样棒。实现控制采样棒自动掉落的方式本领域技术人员可以根据实际需要自行选择，比如可以将采样棒的外包装设置成连包式，电动限位止档机构包括切刀和撵动滚轮，连包式的采样棒可以逐个自撵动滚轮之间滚出，滚出的采样棒再由切刀切断；也可以将采样棒并排排列，各组相邻两个采样棒间用皮筋固定，使用时用电控刀逐个切断皮筋……以上仅为示例说明，实现物品个体在主控制器的控制下自动掉落，此为现有技术此处不再过多赘述。

参见图5、图6所示，本实施例中，为实现对采样后的采样棒安全的收集，且避免采样棒间互相污染，采取在透明防护挡板进签口处设计采样棒收集打包机构。采样棒收集打包机构包括活性液管322和密封塞安装箱323；活性液管包括长度大于采样棒的试管部3221和连接于试管部上的柔性延伸部3222，柔性延伸部内部设有漏斗形支撑架3223，该漏斗形支撑架大开口一端置于活性液管的开口端且外径大于透明防护挡板进签口的直径，漏斗形支撑架小开口的一端置于活性液管柔性延伸部的中段；该活性液管322的试管部自透明防护挡板进签口穿过进入检材区，该活性液管的开口端通过漏斗形支撑架卡在透明防护挡板进签口上；密封塞安装箱内设有伸缩杆(图中未画出），伸缩杆下端粘贴有密封塞，伸缩杆向下延伸至活性液管试管部的顶端时，带动密封塞塞入活性液管试管部的开口上，伸缩杆继续向下运动，带动柔性延伸部及漏斗形支撑架从进签口脱离，伸缩杆回缩时其上粘贴的密封塞在重力的作用下自伸缩杆上脱离，调入下方的采样棒收集箱。

本实施例中的伸缩杆可选择步进电控伸缩杆，电控伸缩杆为现有技术，其具体结构此处不再过多赘述。本领域技术人员也可以选择其他有伸缩功能的电控器件。伸缩杆的自由端对位设置于活性液管试管部的开口上方，当采样棒被投入活性液管后，

本实施例中采样区内设有试管箱（图中未示出），待使用的活性液管储存于，试管箱内，为了避免未使用活性液管被污染，采取将试管箱固定于采样区的墙面上或透明防护挡板上，在试管箱底部设有出管口，出管口的直径略小于活性液管的端口；各待使用的活性液管竖直叠放与试管箱内，最下面的一个活性液管试管部自出管口漏出，其开口端通过漏斗形支撑架卡在试管箱出管口。使用时自采者拿住活性液管向上拉取，漏斗形支撑架轻微变形后活性液管自出管口掉出，后漏斗形支撑架恢复原状，自采者将其试管部自透明防护挡板进签口对位放入，受自身重力作用活性液管通过漏斗形支撑架卡在透明防护挡板进签口。

本实施例中，采样区内设有采样站位指示标识，采样站位指示标识中人脚尖朝向检材区设置；正面摄像头置于检材区内；正面摄像头和侧面摄像头拍摄方向均朝向采样站位指示标识；采样区设有电控消毒液喷淋装置，该电控喷淋装置的喷液管置于采样站位指示标识上方；该电控喷淋消毒装置与云计算器电连接。具有喷淋功能的消毒装置为现有技术，此处不再过多赘述。

为了增加采样棒的可追溯性，还可以在采样棒上设置唯一标识码，在采样棒储藏箱311的出口处设置扫码装置，该扫码装置与云计算器电连接，云计算器接收到扫码装置发送的标识码后将该标识码与证件识别器识别到的身份信息关联。

应当理解，本发明中基于图像识别的病毒采样到位判断方法以及病毒采样系统中的病毒既可以为直接采集的可能具有病毒的体液，也可以为具有病毒在人体内代谢的产物的体液，具体采集的对象是含有病毒还是含有病毒在人体内的代谢产物根据病毒的特点以及被感染者对病毒的代谢情况等而确定，不影响对本发明技术方案的应用。

上述实施例阐明的装置或模块，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。当然，也可以将实现某功能的模块由多个子模块或子单元组合实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的硬件的方式来实现。基于这样的理解，本申请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，也可以通过数据迁移的实施过程中体现出来。本申请的全部或者部分可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、移动通信终端、多处理器系统、基于微处理器的系统、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (8)

1.一种基于图像识别的病毒采样到位判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取采样区域的正面视频和至少一个侧面视频；

提取侧面视频中的侧面采样图像，并确定对应的采样时刻；其具体包括：对侧面视频中的图像进行分析，判断图像中是否存在采样棒和头像；当存在采样棒和头像时，判断采样棒与头像之间的相对位置是否符合第一位置预设条件；当存在多帧采样棒与头像之间的相对位置符合第一位置预设条件的图像，且时长符合第一时间阈值时，确定该多帧图像为侧面采样图像，该侧面采样图像第一帧至最后一帧图像的采样时间为采样时刻；其中，对侧面视频中的图像进行分析，判断图像中是否存在采样棒和头像，包括：判断图像中是否存在长度在第一预设范围内的第一标识，该第一标识为形状接近直线形状的一段直线，该第一预设范围大于采样棒伸入口腔最深处且小于采样棒长度；

从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像，并判断采样棒是否进入口腔或鼻腔；其包括：将正面采样图像进行灰度处理，根据连通域判断图像中横支杆所处的位置，以及头像所处的位置；根据横支杆所处的位置以及头像所处的位置判断横支杆是否处于头像的中下部，及采样棒与头像之间的相对位置是否符合第二预设条件；当存在采样棒与头像之间的相对位置符合第二位置预设条件的正面采样图像时，确定采样棒进入口腔；

对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入口腔或鼻腔的位置是否符合采样要求；其包括：根据采样棒在侧面采样图像中的延伸方向以及采样头进入口腔的深度，确定采样头在口腔中所处的位置；判断是否存在采样头在口腔中所处的位置符合预设位置的侧面采样图像；为了减轻不同人口腔深度差别对判定准确性的影响，根据头部左右尺寸或前后尺寸与口腔深度间的关系建立头部尺寸与口腔深度的对照表，判断口腔病毒采样是否到位时根据图像中识别出的头像尺寸对应调整预设位置；

当采样棒进入口腔或鼻腔且进入的位置符合采样要求时确定本次病毒采样到位；

采样棒上设置一定长度的标尺；采样棒包括杆体、采样纤维头和十字标识杆，采样纤维头设置于杆体的一端，杆体的另一端设置有手持部；十字标识杆通过固定杆连接于杆体上；十字标识杆包括纵支杆和横支杆，纵支杆与杆体平行，横支杆与纵支杆呈直角；该纵支杆为标识杆。

2.根据权利要求1所述的基于图像识别的病毒采样到位判断方法，其特征在于，从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像，并判断采样棒是否进入口腔或鼻腔，具体包括：

从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像；

判断正面采样图像中采样棒与头像之间的相对位置是否符合第二位置预设条件；

当存在采样棒与头像之间的相对位置符合第二位置预设条件的正面采样图像时，确定采样棒进入口腔，或确定采样棒进入鼻腔。

3.根据权利要求2所述的基于图像识别的病毒采样到位判断方法，其特征在于，对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入口腔的位置是否符合采样要求，具体包括：

逐帧分析各侧面采样图像，根据侧面采样图像中下颚线和/或鼻梁的位置确定口腔的位置和口腔在侧面采样图像中的延伸方向；

根据采样棒的预设长度确定采样头进入口腔的深度；

根据采样棒在侧面采样图像中的延伸方向以及采样头进入口腔的深度，确定采样头在口腔中所处的位置；

判断是否存在采样头在口腔中所处的位置符合预设位置的侧面采样图像；

对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入鼻腔的位置是否符合采样要求，具体包括：

逐帧分析各侧面采样图像，根据侧面采样图像中鼻梁的位置确定鼻孔的位置；

根据采样棒的预设长度确定采样头进入鼻腔的深度是否达到指定位置；

判断是否存在采样头在鼻腔中所处的位置符合预设位置的侧面采样图像。

4.根据权利要求3所述的基于图像识别的病毒采样到位判断方法，其特征在于，当采样棒进入口腔且进入的位置符合采样要求时确定本次病毒采样到位，具体包括：

当存在采样头在口腔所处的位置符合预设位置的侧面采样图像时，提取与该侧面采样图像的时间对应的正面采样图像；

判断该提取的正面采样图像中采样棒与头像之间的相对位置是否符合第二位置预设条件；

当该提取的正面采样图像中采样棒与头像之间的相对位置符合第二位置预设条件时，确定本次病毒采样到位。

5.一种病毒采样系统，其特征在于，包括设有用于检测者站位并进行采样操作的采样区的采样室，采样室内还设有朝向采样区进行视频采集的正面摄像头和侧面摄像头，正面摄像头和侧面摄像头分别用于获取采样区域的正面视频和侧面视频；还包括云计算器，该云计算器用于接收正面视频和侧面视频；提取侧面视频中的侧面采样图像，并确定对应的采样时刻；从正面视频中提取采样时刻对应的正面采样图像，并判断采样棒是否进入口腔或鼻腔；以及对侧面采样图像进行分析确定采样棒进入口腔或鼻腔的位置是否符合采样要求；当采样棒进入口腔或鼻腔且进入的位置符合采样要求时确定本次病毒采样到位；采样棒包括杆体、采样纤维头和十字标识杆，采样纤维头设置于杆体的一端，杆体的另一端设置有手持部；十字标识杆通过固定杆连接于杆体上；十字标识杆包括纵支杆和横支杆，纵支杆与杆体平行，横支杆与纵支杆呈直角；采样棒上设置一定长度的标尺；还包括根据头部左右尺寸或前后尺寸与口腔深度间的关系建立头部尺寸与口腔深度的对照表；

采样室内设有检材区，检材区内设有采样棒储藏箱、采样棒收集打包机构和采样棒收集箱；检材区与采样区之间设有透明防护挡板，该透明防护挡板上设有出签口和进签口；采样棒收集打包机构包括活性液管和密封塞安装箱；活性液管包括长度大于采样棒的试管部和连接于试管部上的柔性延伸部，柔性延伸部内部设有漏斗形支撑架，该漏斗形支撑架大开口一端置于活性液管的开口端且外径大于透明防护挡板进签口的直径，漏斗形支撑架小开口的一端置于活性液管柔性延伸部的中段；该活性液管的试管部自透明防护挡板进签口穿过进入检材区，该活性液管的开口端通过漏斗形支撑架卡在透明防护挡板进签口上；密封塞安装箱内设有伸缩杆，伸缩杆下端粘贴有密封塞，伸缩杆向下延伸至活性液管试管部的顶端时，带动密封塞塞入活性液管试管部的开口上，伸缩杆继续向下运动，带动柔性延伸部及漏斗形支撑架从进签口脱离，伸缩杆回缩时其上粘贴的密封塞在重力的作用下自伸缩杆上脱离，调入下方的采样棒收集箱。

6.根据权利要求5所述的病毒采样系统，其特征在于，所述采样室内设有用于采集证件信息的证件识别器以及用于获取检测者面部图像的人脸识别摄像头，人脸识别摄像头和证件识别器分别与云计算器电连接；云计算器还用于判断人脸识别摄像头采集到的人面部特征与证件识别器采集到的证件信息中的人是否为同一人。

7.根据权利要求6所述的病毒采样系统，其特征在于，所述采样室内设有检材区，检材区内设有采样棒储藏箱和采样棒收集箱；检材区与采样区之间设有透明防护挡板，该透明防护挡板上设有出签口和进签口；出签口处设有底部倾斜的出签筒，采样棒储藏箱的出口置于出签筒的进口上方，自采样棒储藏箱的出口掉落的采样棒自出签筒进口处进入并滑动至出签筒的出口，出签筒的出口置于采样区；采样棒收集箱置于进签口下方。

8.根据权利要求6所述的病毒采样系统，其特征在于，采样区内设有采样站位指示标识，采样站位指示标识中人脚尖朝向检材区设置；正面摄像头置于检材区内；正面摄像头和侧面摄像头拍摄方向均朝向采样站位指示标识；采样区设有消毒液喷淋装置，该喷淋装置的喷液管置于采样站位指示标识上方。

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