CN1320362C - 酶联斑点自动检测仪及其图像生成方法 - Google Patents

酶联斑点自动检测仪及其图像生成方法 Download PDF

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Abstract

酶联斑点自动检测仪及其图像生成方法，属于电子医疗仪器领域，载物平台依靠装置在底部的两根正交的滚动导轨，可在装置基座平面上作x、y方向任意移动，其一侧设有控制平台机箱，平台的上平面固定一个观察酶联斑点的96孔平板，控制平台动作的运动控制卡和图像采集卡同时插在计算机主板上，运动控制卡，通过数据线与控制平台机箱中的连接板相连接，连接板发送信号给电机驱动器，带动载物平台自如运动到设定位置；图像采集卡通过数据线与彩色摄像头连接，当采集到当前静态图片传输给计算机，拍摄软件将采集到的图像得存到硬盘目录中。该酶联斑点自动检测仪集运动控制、图像采集和图像分析为一体，工作效率高测量精度好，系统稳定、可靠。

Description

酶联斑点自动检测仪及其图像生成方法
技术领域
本发明属于电子医疗仪器领域，特别涉及到一种用于生化分析的酶联斑点检测自动仪及其图像分析。
背景技术
作为生化分析装置，包括各种全自动或半自动的生化分析仪，它们的共同特点是提取和检测人体生物化学方面某些特征，采用计算机(微处理器)进行分析和处理。酶联斑点自动检测仪就是在研究人类生命科学的范畴内，对器官移植、疫苗和药品的研究和检测、自身免疫研究和检测，肿瘤、传染病研究等进行对图像拍摄和数据分析的酶联斑点实验与检测的仪器设备。
本仪器为集运动控制、图像采集及图像分析三大部分结合为一体的设备，在国内尚属首创。在已知技术中，仅有分立的专用设备，分别在电子显微镜下进行局部的数据图像采集，再进入专门设备的图像分析仪器进行计算机处理，使用中不仅程序步骤繁琐而且精确度差，给使用者造成不便，为了提高检测分析效率，本公司创新研究了该一体化的小型分析仪，满足了用户要求。
发明内容
本发明需要解决的技术问题，是针对在已知技术中，进行酶联斑点检测与分析时仅能依靠各单独的专门性设备，设有一个集运动控制、图像采集及图像分析各部分合为一体的自动控制一体化仪器，使本项目的检测分析工作繁琐、低效且准确度差，为了克服这些缺陷，需要设计一种整体性的对于酶联斑点的自动检测分析仪，为了达到这一发明目的，是采用以下技术方案来实现的，一种酶联斑点自动检测仪，主要包括仪器装置基座、载物平台、单目体式显微镜及其升降架、冷光源、彩色摄像头及与其相连的计算机系统，其特征在于，载物平台依靠装置在底部的两根正交的滚动导轨，可在装置基座平面上作x、y方向移动，载物平台一侧设有控制平台机箱，平台的上平面固定一个观察酶联斑点的96孔平板，控制平台动作的运动控制卡和图像采集卡同时插在计算机主板上，运动控制卡，通过数据线与控制平台机箱中的连接板相连接，连接板发送信号给电机驱动器，带动载物平台自如运动到设定位置；图像采集卡通过数据线与彩色摄像头连接，将采集到当前静态图片传输给计算机，拍摄软件将采集到的图像保存到硬盘目录中。所述载物平台，采用两台步进电机，通过同步传送带传动，驱动载物平台在滚动导轨上作x轴、y轴运动，x与y轴的运动极限位置处有两支位置传感器控制止动。所述步进电机驱动输入电压、运动控制卡输入电压、位置传感器输入电压均为DC24V。所述载物平台x轴行程范围为0～114±2mm，y轴行程范围为0～70±2mm；重复定位精度为±1mm；用于该仪器的图像生成问题，采用酶联斑点自动检测仪而生成图像的方法，其特征在于，按以下步骤进行，①首先根据用户在96孔平板上选择要生成图像的孔号，读入该孔对应图像；②进行图像平滑性滤波；③采用5×5模板搜索整幅图像，查找该模板下的灰度极值点；④以该点为中心进行上下左右查找边界值，并通过边缘点和中心的位置确定斑点半径大小；⑤计算斑点面积、光密度、x、y位置坐标参数；⑥显示、保存上步骤所计算数据；⑦图像生成后关闭该孔对应图像。在图像生成后，所进行的图像平滑滤波，是为防止图像中噪声点干扰，采用高斯平滑去噪的方法进行噪声处理。图像生成后计数部分，可以采用人为干预的手动操作计算，也可采用全自动计数操作，进行计算。
本发明的有益效果是，该酶联斑点自动检测仪集运动控制、图像采集和图像分析为一体，工作效率高测量精度好，系统稳定、可靠，同时通过图像分析软件，使图像处理方法速度快，又不减少斑点识别的精确度。
附图说明
图1a为该酶联斑点自动检测仪结构示意图
图1b为该检测仪右视图
图2为上述检测仪中各部件间连接关系示意图
图3为载物平台控制部分电路原理图
图4为载物台面上的96孔板示意图
图5为图像分析软件各部分流程方框图
图6为关于运动拍摄程序流程图
图7为关于图形分析中全自动计数程序的流程图
具体实施方式
参照图1a、1b表示本酶联斑点自动检测仪结构示意图，其中，仪器装置基座1，它上面设有控制平台机箱2，该机箱上有调节旋扭，并支撑着显微镜升降架4的位置调节架5，显微镜升降架的顶端设有彩色摄像头3，底端设有单体视显微镜的镜头6，与其相连的一旁设有冷光源7，可移动的载物平台9通过底部的两个滚动导轨10可在基座1上沿x、y轴任意运动。
参照图2，表示该检测仪所包含各部分之间连接关系示意图。图3为载物平台控制部分电路原理，本图中记载着步进电机驱动输入电压、运动控制卡输入电压以及位置传感器输入电压均为DC24V。图4为载物平台上的96孔平板，其型号为PVDF96孔板。图5为图像分析软件各部分流程方框图，它指导着图像分析过程的各操作步骤。参照图6，表示运动拍摄程序流程图，图中所涉及到图像生成方法，按以下步骤进行，①首先根据用户在96孔平板上选择要生成图像的孔号，读入该孔对应图像；②进行图像平滑性滤波；③采用5×5模板搜索整幅图像，查找该模板下的灰度极值点；④以该点为中心进行上下左右查找边界值，并通过边缘点和中心的位置确定斑点半径大小；⑤计算斑点面积、光密度、x、y位置坐标参数；⑥显示、保存上步骤所计算数据；⑦图像生成后关闭该孔对应图像。图7表示图像生成后的图形分析中全自动计数程序的流程图。

Claims (5)

1、一种酶联斑点自动检测仪，主要包括仪器装置基座、载物平台、单目体式显微镜及其升降架、冷光源、彩色摄像头及与其相连的计算机系统，其特征在于，载物平台依靠装置在底部的两根正交的滚动导轨，可在装置基座平面上作x、y方向移动，载物平台一侧设有控制平台机箱，平台的上平面固定一个观察酶联斑点的96孔平板，控制平台动作的运动控制卡和图像采集卡同时插在计算机主板上，运动控制卡通过数据线与控制平台机箱中的连接板相连接，连接板发送信号给电机驱动器，带动载物平台自如运动到设定位置；图像采集卡通过数据线与彩色摄像头连接，将采集到当前静态图片传输给计算机，拍摄软件将采集到的图像保存到硬盘目录中。
2、根据权利要求1所述的酶联斑点自动检测仪，其特征在于，所述载物平台，采用两台步进电机，通过同步传送带传动，驱动平台在滚动导轨上作x轴、y轴运动，x与y轴的运动极限位置处有两支位置传感器控制止动。
3、一种采用如权利要求1所述的酶联斑点自动检测仪而生成图像的方法，其特征在于，按以下步骤进行，①首先根据用户在96孔平板上选择要生成图像的孔号，读入该孔对应图像；②进行图像平滑性滤波；③采用5×5模板搜索整幅图像，查找该模板下的灰度极值点；④以该点为中心进行上下左右查找边界值，并通过边缘点和中心的位置确定斑点半径大小；⑤计算斑点面积、光密度、x、y位置坐标参数；⑥显示、保存上步骤所计算数据；⑦图像生成后关闭该孔对应图像。
4、根据权利要求3所述生成图像的方法，其特征在于，图像生成后进行图像平滑滤波，采用高斯平滑去噪的方法进行噪声处理。
5、根据权利要求3所述生成图像的方法，其特征在于，图像生成后的计数部分，可以采用人为干预的手动操作计算，也可采用全自动计数操作，进行计算。
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