CN207472779U - 一种基于图像识别原理的食品安全检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于图像识别原理的食品安全检测装置，所述基于图像识别原理的食品安全检测装置具有呈D字形的壳体，壳体内包括：主控芯片ARM、CCD图像传感器、步进电机、连杆、试剂条检测模块、生物芯片检测模块和显示屏；步进电机和连杆设置在壳体的中间，CCD图像传感器设置在壳体呈弧形的一侧，主控芯片ARM设置在壳体的另一侧，试剂条检测模块和生物芯片检测模块分别设置在CCD图像传感器下方两侧，连杆的一端设置有CCD图像传感器，连杆的另一端连接步进电机，步进电机转动连杆带动CCD图像传感器摆动分别对试剂条检测模块和生物芯片检测模块进行图像检测并采集图像，CCD图像传感器通过数据线连接主控芯片ARM，主控芯片ARM对采集图像进行数据处理。

Description

一种基于图像识别原理的食品安全检测装置

技术领域

本实用新型涉及食品安全检测技术领域，特别是涉及基于图像识别原理的食品安全检测装置。

背景技术

随着电子及计算机技术的不断发展和金标试纸的提升，利于现场检测的金标分析仪的研制逐渐变成一种趋势，如何实现快速精确的定量检测成为国内外的热点。随着试纸制备技术的不断发展，一条试剂条不再只能检测一种有害因子，而是能够同时检测两种以上的有害因子。能够同时检测两种有害因子以上的试剂条叫做高通量试剂条，试剂条上包含一条C带和多条T带。但是，在相同的条件下，现在的金标读卡仪并不能够对高通量试剂条进行检测。随着图像技术的不断发展和试剂条制备技术的进步，利用图像处理的方法能够检测高通量试剂条的条件已经成熟。

目前生物芯片技术大多采用荧光信号，由于荧光需要激发光，杂散光的存在限制了荧光法的灵敏度。由于需要光源机构的存在，往往这类仪器机构复杂，比较沉重。

化学分析具有荧光的特异性，背景光很低、不需要激发光源、反应物所在处即可进行检测，使荧光方法中遇到的光散射的干扰得到减小，是一种十分优秀的定量分析方法。同时，CCD成像扫描检测方法减去了激发光装置，能够减少机构的复杂性和减少体积。

因此希望有一种基于图像识别原理的食品安全检测装置可以克服或至少减轻现有技术中的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集成检测高通量试剂条和检测生物芯片这两种功能的基于图像识别原理的食品安全检测装置，以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型提供了一种基于图像识别原理的食品安全检测装置，具有呈D字形的壳体，在壳体内部包括：主控芯片ARM、CCD图像传感器、步进电机、连杆、试剂条检测模块、生物芯片检测模块和显示屏；步进电机和连杆设置在壳体的中间，CCD图像传感器设置在壳体呈弧形的一侧，主控芯片ARM设置在壳体的另一侧，试剂条检测模块和生物芯片检测模块分别设置在CCD图像传感器下方两侧，连杆的一端设置有CCD图像传感器，连杆的另一端连接步进电机，步进电机转动连杆带动CCD图像传感器摆动分别对试剂条检测模块和生物芯片检测模块进行图像检测并采集图像，CCD图像传感器通过数据线连接主控芯片ARM，主控芯片ARM对采集图像进行数据处理，并将数据处理后的结果显示在显示屏上。

优选地，所述试剂条检测模块包括：试剂条遮光管道和用于放置试剂条的试剂条载物台，试剂条遮光管道的第一上层隔板的下方设置有LED灯源，且在试剂条遮光管道的下方设置有试剂条载物台，LED灯源用于照亮试剂条载物台上放置的试剂条。

优选地，所述试剂条遮光管道设置有第一通孔贯穿第一上层隔板和第一下层隔板，所述LED灯源为环形LED白色灯源。

优选地，所述生物芯片检测模块包括：生物芯片遮光管道和用于放置生物芯片的生物芯片载物台，在生物芯片遮光管道内依次设置凸透镜、物镜和滤光镜，在生物芯片遮光管道内设置有第一隔板和第二隔板，生物芯片遮光管道设置有第二通孔贯穿第二上层隔板、第一隔板、第二隔板和第二下层隔板，在第一隔板下方设置有物镜，在第二上层隔板和第二隔板的第二通孔位置处分别设置凸透镜和滤光镜。

优选地，所述基于图像识别原理的食品安全检测装置还包括：数据传输模块和打印机，所述主控芯片ARM分别连接数据传输模块和打印机，所述主控芯片ARM将经过处理的数据通过数据传输模块发送至数据库或移动终端，并将数据发送至打印机进行打印。

优选地，所述基于图像识别原理的食品安全检测装置还包括：试剂条状态指示灯和生物芯片状态指示灯。

优选地，所述基于图像识别原理的食品安全检测装置还包括：GPS定位模块，用于现场定位。

优选地，所述基于图像识别原理的食品安全检测装置还包括：条码扫描器，条码扫描器连接所述主控芯片ARM，用于将试剂条的二维码信息发送至所述主控芯片ARM。

本实用新型公开了一种基于图像识别原理的食品安全检测装置集成了不同的检测技术，在不同环境条件，可以选择性的利用两种不同的原理去检测有害因子；能够通过检测高通量试剂条和生物芯片，同时检测多种有害因子；有效缩减以往仪器的笨重，利于携带；最重要的是减少了检测的时间和操作的复杂性，提高了检测效率，减少了工作人员的工作强度。

附图说明

图1是基于图像识别原理的食品安全检测装置的示意图；

图2是基于图像识别原理的食品安全检测装置外壳体结构图；

图3是基于图像识别原理的食品安全检测装置内壳体结构图；

图4是试剂条检测模块的结构图；

图5是生物芯片检测模块的结构图。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1所示，基于图像识别原理的食品安全检测装置包括：主控芯片ARM、CCD图像传感器、步进电机、试剂条检测模块、生物芯片检测模块、数据传输模块、打印机、GPS定位模块和显示屏；步进电机转动驱动CCD图像传感器分别对试剂条检测模块和生物芯片检测模块进行图像检测并采集图像，主控芯片ARM通过数据线连接CCD图像传感器，对CCD图像传感器采集的图像进行数据处理，并分别将数据发送至数据传输模块和打印机，数据传输模块将数据发送至数据库或移动终端。

所述试剂条检测模块包括：试剂条遮光管道和用于放置试剂条的试剂条载物台，试剂条遮光管道内设置有LED灯源，而且在LED灯源下方设置有试剂条载物台，LED灯源用于照亮试剂条载物台上放置的试剂条。

所述生物芯片检测模块包括：生物芯片遮光管道和生物芯片载物台，在生物芯片遮光管道内依次设置凸透镜、物镜和滤光镜。

使用所述的基于图像识别原理的食品安全检测装置的方法包括以下步骤：

(①通过所述显示屏点击选择试剂条检测或生物芯片检测，输入用户信息，并通过所述GPS定位模块确定地理信息，当选择试剂条检测时执行步骤②，当选择生物芯片检测时执行步骤⑤；

②所述主控芯片ARM发出信号驱动所述步进电机旋转，所述步进电机带动所述连杆及其上的所述CCD图像传感器运动，当所述CCD图像传感器的中心位置与试剂条遮光管道内第一通孔的中心位置相对应时，试剂条状态指示灯显示试剂条检测准备工作完成；

③读取所述试剂条的二维码信息并存储到所述主控芯片ARM内；

④在所述试剂条载物台插入所述试剂条，并开始检测，所述LED灯源发出白光，照亮所述试剂条，并执行步骤⑦；

⑤所述主控芯片ARM发出信号驱动所述步进电机旋转，所述步进电机带动所述连杆及其上的所述CCD图像传感器运动，当所述CCD图像传感器的中心位置与生物芯片遮光管道内第二通孔的中心位置相对应时，生物芯片状态指示灯显示生物芯片检测准备工作完成；

⑥在所述生物芯片载物台插入所述生物芯片，并开始检测执行步骤⑦；

⑦所述CCD图像传感器在规定时间内自动检测，将检测数据发送至所述主控芯片ARM内进行处理和分析，所述主控芯片ARM内算出结果，通过显示屏显示数据处理后的结果，并分别通过数据传输模块和打印机进行数据输出。

如图2-5所示，一种基于图像识别原理的多功能食品安全快速检测装置，包括下壳体4、上壳体5、ARM控制板16、CCD图像传感器24、步进电机26、连杆18、试剂条遮光管道23和生物芯片遮光管道13，所述的CCD图像传感器24安转在连杆18的前端，连杆18的末端通过连杆固定环19连接步进电机26，所述步进电机26安装在电机架17上，电机架17安装在下壳体4中央，所述试剂条遮光管道23的第一上层隔板有圆形第一通孔29，第一上层隔板下方装有环形LED白色灯源28，封闭遮光外壳27，保证图像获取中不受外界光源影响，所述试剂条遮光管道23下方是试剂条载物台，是放置试条的装置，所述生物芯片遮光管道13设置有第二通孔贯穿第二上层隔板、第一隔板32、第二隔板和第二下层隔板，在第一隔板32下方设置有物镜31，在第二上层隔板和第二隔板的第二通孔位置处分别设置凸透镜33和滤光镜30，所述生物芯片遮光管道下方式生物芯片载物台，是放置生物芯片的装置，所述壳体内部空间设有第一风扇台20和第二风扇台14，分别通过风扇支架22固定第一风扇21和第二风扇15，所述壳体有足够内部空间，利用放置ARM板16和电池25等其他物件。步进电机26转动连杆18，使连杆带动CCD图像传感器24在试剂条遮光管道23和生物芯片遮光管道13上来回转动，并分别精确停在第一通孔和第二通孔上，CCD图像传感器24分别对试剂条和生物芯片进行图像的检测，采集图像，通过USB、无线传输、RS232或以太网口把数据传递给ARM办进行相应的的数据处理，最后进行分析和存储，并上传到数据库。

试剂条载物台和生物芯片载物台在不同的遮光管道下，两个遮光管道上分别都有圆形通孔，而CCD图像传感器通过通孔采集图像。试剂条遮光管道23和生物芯片遮光管道13的内部结构不同，试剂条的遮光管道23只有一个环形LED白色灯源安装在管道，而生物芯片遮光管道13内设置有专业凸透镜33、在管道内部装有物镜31和滤镜30。

试剂条载物台和生物芯片载物台因为试剂条和生物芯片结构不同，因此两者的结构也不相同。试剂条都是有塑料壳身，壳身都是固定形态，不易变形，因此对于试剂条，只需要把试剂条插入到检测口里就行，而且只需要把检测区域插入其中，就能保证试剂条的位置，利于CCD图像传感器采集图像，同时方便拿取；而生物芯片不同，生物芯片没有壳身，因此需要把整个壳身送入检测口，因此需要设计专门的传动平台，把生物芯片载物台带入遮光管道下。

所述的基于图像识别原理的多功能食品安全快速检测装置对高通量试剂条检测的步骤：手动点击仪器的主开关9的按钮，仪器启动，显示屏6显示开机，仪器开始自检。通过触摸显示屏6点击试剂条检测板块，输入用户信息，进入该板块，开始定位地理信息，在最后的结果显示中会包括进去，选择准备检测试剂条，连杆在电机的带动下，把CCD图像传感器精确地停在试剂条遮光管道上方的小孔上，试剂条检测口上方有状态指示灯11，显示已好准备检测。点击阅读试剂条。

所述的基于图像识别原理的多功能食品安全快速检测装置读取条码信息的步骤：通过显示屏6，点击阅读试剂条，然后将条码扫描器8对准样品上的条形码或二维码，则该样品的信息，例如该样品来源、生产日期、检测人员灯信息，录入仪器，同时相关信息显示在显示屏6上，并与该样品的检测结果联系起来。读取出样品的信息，并存储到仪器上后，插入试剂条，点击开始检测，LED发出白光，照亮试剂条，同时试剂条检测口上方有状态指示灯12，显示正在进行检测，仪器会在规定时间内自动检测，对数据进行处理和分析，算出结果，同时通过输出传输模块发送数据，同时也可以通过热敏打印机7打印结果。

所述的基于图像识别原理的多功能食品安全快速检测装置对生物芯片试剂条检测的步骤：通过显示屏6，点击检测生物芯片板块，输入用户信息，进入该板块，开始定位地理信息，在最后的结果显示中会包括进去，选择准备检测生物芯片，连杆在电机的带动下，把CCD图像传感器精确地停在生物芯片遮光管道上方的小孔上，生物芯片检测口上方有状态指示灯2，显示已好准备检测。把生物芯片放入载物台，通过传动平台1把生物芯片载入遮光管道下。点击开始检测，生物芯片检测口上方有状态指示灯3，显示正在进行检测，仪器会在规定时间内自动检测，对数据进行处理和分析，算出结果，同时通过输出传输模块发送数据，同时也可以通过热敏打印机打印结果。

所述的基于图像识别原理的多功能食品安全快速检测装置数据传输模块发送信息的步骤：根据环境的不同，工作人员可以通过无线或有线传输数据。通过显示屏6，选择需要传输的数据，然后选择要传输到目标地址，按下发送按钮，则检测结果自动发送到接受者。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于图像识别原理的食品安全检测装置，具有呈D字形的壳体，其特征在于，在壳体内部包括：主控芯片ARM、CCD图像传感器、步进电机、连杆、试剂条检测模块、生物芯片检测模块和显示屏；步进电机和连杆设置在壳体的中间，CCD图像传感器设置在壳体呈弧形的一侧，主控芯片ARM设置在壳体的另一侧，试剂条检测模块和生物芯片检测模块分别设置在CCD图像传感器下方两侧，连杆的一端设置有CCD图像传感器，连杆的另一端连接步进电机，步进电机转动连杆带动CCD图像传感器摆动分别对试剂条检测模块和生物芯片检测模块进行图像检测并采集图像，CCD图像传感器通过数据线连接主控芯片ARM，主控芯片ARM对采集图像进行数据处理，并将数据处理后的结果显示在显示屏上。

2.如权利要求1所述的基于图像识别原理的食品安全检测装置，其特征在于：所述试剂条检测模块包括：试剂条遮光管道和用于放置试剂条的试剂条载物台，试剂条遮光管道的第一上层隔板的下方设置有LED灯源，且在试剂条遮光管道的下方设置有试剂条载物台，LED灯源用于照亮试剂条载物台上放置的试剂条。

3.如权利要求2所述的基于图像识别原理的食品安全检测装置，其特征在于：所述试剂条遮光管道设置有第一通孔贯穿第一上层隔板和第一下层隔板，所述LED灯源为环形LED白色灯源。

4.如权利要求1所述的基于图像识别原理的食品安全检测装置，其特征在于：所述生物芯片检测模块包括：生物芯片遮光管道和用于放置生物芯片的生物芯片载物台，在生物芯片遮光管道内依次设置凸透镜、物镜和滤光镜，在生物芯片遮光管道内设置有第一隔板和第二隔板，生物芯片遮光管道设置有第二通孔贯穿第二上层隔板、第一隔板、第二隔板和第二下层隔板，在第一隔板下方设置有物镜，在第二上层隔板和第二隔板的第二通孔位置处分别设置凸透镜和滤光镜。

5.如权利要求3或4所述的基于图像识别原理的食品安全检测装置，其特征在于：还包括：数据传输模块和打印机，所述主控芯片ARM分别连接数据传输模块和打印机，所述主控芯片ARM将经过处理的数据通过数据传输模块发送至数据库或移动终端，并将数据发送至打印机进行打印。

6.如权利要求5所述的基于图像识别原理的食品安全检测装置，其特征在于：还包括：试剂条状态指示灯和生物芯片状态指示灯。

7.如权利要求6所述的基于图像识别原理的食品安全检测装置，其特征在于：还包括：GPS定位模块，用于现场定位。

8.如权利要求7所述的基于图像识别原理的食品安全检测装置，其特征在于：还包括：条码扫描器，条码扫描器连接所述主控芯片ARM，用于将试剂条的二维码信息发送至所述主控芯片ARM。