專(zhuān)利名稱(chēng)：血型分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療儀器，特別是涉及一種血型分析儀。
背景技術(shù)：
目前，所使用的血型分析儀主要有兩種，一種是半自動(dòng)血型分析儀，它的反應(yīng)容器是在一個(gè)方形的平板上做幾排小圓窩，然后采用工業(yè)相機(jī)對(duì)這個(gè)反應(yīng)容器中反應(yīng)后的標(biāo)本進(jìn)行拍照，再進(jìn)行宏觀(guān)圖像處理得出判斷結(jié)果；另一種是直接引用了現(xiàn)有的生化儀的結(jié)構(gòu)形式，在平面上有兩個(gè)圓盤(pán)，一個(gè)放置試管，一個(gè)是反應(yīng)皿，然后采用加樣針把試管中的標(biāo)本移到反應(yīng)皿上并添加試劑，再對(duì)反應(yīng)皿上反應(yīng)后的標(biāo)本進(jìn)行宏觀(guān)圖片拍攝。目前的全自動(dòng)血型分析儀采用血型卡進(jìn)行標(biāo)本處理，由于這種血型卡是一次性耗材且比較貴，很多患者承受不起。而目前的半自動(dòng)血型分析儀只是在圖像處理方面采用了自動(dòng)化，而血樣及試劑的添加還需借助其它機(jī)構(gòu)完成。而由生化儀結(jié)構(gòu)改變而成的血型分析儀，從結(jié)構(gòu)上分析還存在如下缺點(diǎn)1、反應(yīng)皿比較深，清洗不容易，而且不能檢測(cè)是否清洗干凈；2、由于三種試劑在一個(gè)工位上添加，這樣添加一種試劑后需轉(zhuǎn)動(dòng)反應(yīng)皿一個(gè)工位再添加另一種試劑，所以添加的速度慢；3、由于反應(yīng)皿比較深，需加入的標(biāo)本會(huì)比較多，所需的試劑也會(huì)比較多，這樣就提高了單個(gè)血型分析的成本；4、反應(yīng)皿與試管架在一個(gè)平面上，導(dǎo)致空間利用率不高。因此，需要有一種能在降低血型分析成本的基礎(chǔ)上，大大增加分析的準(zhǔn)確率及加快分析速度的血型分析儀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種新的血型分析儀。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。按照本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種血型分析儀，包括設(shè)置有多個(gè)反應(yīng)皿的加樣皿裝置，帶有驅(qū)動(dòng)裝置并設(shè)置有多個(gè)標(biāo)本位的標(biāo)本架，混勻孵育裝置，以及控制器系統(tǒng)，此外還包括急診啟動(dòng)裝置，用于使控制器系統(tǒng)進(jìn)入或退出急診標(biāo)本處理；以及標(biāo)本檢測(cè)裝置，與每個(gè)標(biāo)本位對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于檢測(cè)每個(gè)標(biāo)本位上是否有標(biāo)本放入或取出；其中控制器系統(tǒng)配置成接收到來(lái)自急診啟動(dòng)裝置的觸發(fā)信號(hào)后，將標(biāo)本檢測(cè)裝置檢測(cè)到的有標(biāo)本放入的標(biāo)本位作為急診位優(yōu)先進(jìn)行處理。按照一個(gè)實(shí)施例，所述血型分析儀還包括機(jī)器視覺(jué)宏觀(guān)判斷單元和微觀(guān)判斷單元，其中對(duì)于宏觀(guān)判斷單元確定為不可判的標(biāo)本由微觀(guān)判斷單元進(jìn)行處理；所述宏觀(guān)判斷單元包括宏觀(guān)采集模塊，用于采集反應(yīng)后標(biāo)本的宏觀(guān)圖像；分離模塊，從所采集的宏觀(guān)圖像中分離出紅色部分圖像；計(jì)算模塊，用于計(jì)算分離出的紅色部分圖像中每個(gè)像素與鄰域像素的差分，并將各像素差分的絕對(duì)值相加；以及宏觀(guān)判斷模塊，如果各像素差分的絕對(duì)值之和小于預(yù)定的第一閾值，則將所述標(biāo)本判定為未出現(xiàn)凝集，如果各像素差分的絕對(duì)值之和大于預(yù)定的第二閾值，則將所述標(biāo)本判定為出現(xiàn)凝集；其中如果各像素差分的絕對(duì)值之和介于第一閾值與第二閾值之間，則所述標(biāo)本不可判；所述微觀(guān)判斷單元包括微觀(guān)采集模塊，用于采集反應(yīng)后標(biāo)本的顯微圖像；提取模塊，用于提取所采集的顯微圖像的邊緣圖像；以及微觀(guān)判斷模塊，通過(guò)計(jì)算邊緣圖像在至少一個(gè)方向上像素點(diǎn)的數(shù)目，將像素點(diǎn)數(shù)目少于設(shè)定的最小值的圖像判定為出現(xiàn)凝集，大于設(shè)定的最大值的圖像判定為未出現(xiàn)凝集。按照一個(gè)實(shí)施例，所述血型分析儀的加樣皿裝置進(jìn)一步包括預(yù)定長(zhǎng)度的柔性基帶；其中所述多個(gè)反應(yīng)皿設(shè)置在所述柔性基帶上，并以線(xiàn)形排列。按照一個(gè)實(shí)施例，所述加樣皿裝置的柔性基帶為環(huán)形鏈帶，其中所述反應(yīng)皿處于環(huán)形鏈帶外側(cè)，所述加樣皿裝置進(jìn)一步包括同步帶，設(shè)置在所述環(huán)形鏈帶內(nèi)側(cè)；兩個(gè)同步輪，配置成適于裝配帶有所述同步帶的所述環(huán)形鏈帶；以及步進(jìn)電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)所述同步輪。按照一個(gè)實(shí)施例，所述血型分析儀的混勻孵育裝置進(jìn)一步包括正壓氣源；出氣口，通過(guò)導(dǎo)管與所述正壓氣源連通；以及恒溫器，設(shè)置在所述正壓氣源與所述出氣口之間的通路中，用于控制所述出氣口輸出的氣體的溫度。按照本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供一種用于血型分析儀的急診標(biāo)本優(yōu)先處理方法，包括啟動(dòng)步驟，利用預(yù)先設(shè)置的急診啟動(dòng)裝置使控制器系統(tǒng)進(jìn)入急診標(biāo)本處理；檢測(cè)步驟，用于檢測(cè)每個(gè)標(biāo)本位上是否有標(biāo)本放入或取出；以及配置步驟，用于將控制器系統(tǒng)配置成接收到來(lái)自急診啟動(dòng)裝置的觸發(fā)信號(hào)后，將標(biāo)本檢測(cè)裝置檢測(cè)到的有標(biāo)本放入的標(biāo)本位作為急診位優(yōu)先進(jìn)行處理。按照一個(gè)實(shí)施例，所述的急診標(biāo)本優(yōu)先處理方法還包括指示步驟，用于指示標(biāo)本位無(wú)標(biāo)本、標(biāo)本已處理、或標(biāo)本未處理。下面將結(jié)合附圖并通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明，其中相同或基本相同的部件采用相同的附圖標(biāo)記指示。


圖1是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的血型分析儀的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的急診標(biāo)本優(yōu)先處理系統(tǒng)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于血型分析儀的急診標(biāo)本優(yōu)先處理系統(tǒng)的示意性電路結(jié)構(gòu)框圖；圖4是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的急診標(biāo)本優(yōu)先處理系統(tǒng)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的標(biāo)本架的俯視圖；圖6是圖5所示的標(biāo)本位處理狀態(tài)的初始狀態(tài)；圖7是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對(duì)急診標(biāo)本進(jìn)行優(yōu)先處理的示意圖。圖8是血樣細(xì)胞未出現(xiàn)凝集的標(biāo)本的示意圖；圖9是血樣細(xì)胞出現(xiàn)凝集的標(biāo)本的示意圖；圖10是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于血型分析的機(jī)器視覺(jué)判讀方法的流程圖；圖11是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的宏觀(guān)判斷過(guò)程的流程圖；圖12是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的微觀(guān)判斷過(guò)程的流程圖；圖13是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算像素點(diǎn)方差的示意圖；圖14示出了按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的宏觀(guān)判斷過(guò)程與微觀(guān)判斷過(guò)程以及這兩個(gè)過(guò)程的銜接的示意圖；圖15是按照一個(gè)實(shí)施例的用于血型分析的機(jī)器視覺(jué)判讀裝置的示意圖；圖16是按照另一個(gè)實(shí)施例的用于血型分析的機(jī)器視覺(jué)判讀裝置的示意圖；圖17是結(jié)合了按照一個(gè)實(shí)施例的機(jī)器視覺(jué)判讀裝置的血型分析儀的局部示意圖；圖18是按照一個(gè)實(shí)施例的加樣皿裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖19是圖18中A處的局部放大圖；圖20是按照一個(gè)實(shí)施例的加樣皿裝置的局部剖視圖；圖21是按照另一個(gè)實(shí)施例的加樣皿裝置的局部剖視圖；圖22是按照又一個(gè)實(shí)施例的加樣皿裝置的局部剖視圖；圖23是按照一個(gè)實(shí)施例的加樣皿清洗裝置的示意圖；圖M是按照一個(gè)實(shí)施例的混勻孵育裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖2 和2 是顯示按照一個(gè)實(shí)施例的出氣口出氣方向的示意圖；圖沈是氣體通過(guò)按照一個(gè)實(shí)施例的混勻孵育裝置時(shí)，溫度T從室溫T室變化到設(shè)定溫度T設(shè)的變化過(guò)程示意圖；圖27是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的血型分析儀的運(yùn)行流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的血型分析儀，主要包括急診標(biāo)本優(yōu)先處理部分1000，機(jī)器視覺(jué)判讀裝置部分2000，加樣皿裝置部分3000，混勻孵育裝置部分4000， 以及控制器系統(tǒng)部分5000(未示出)。此外，還包括加樣針裝置部分6000，試劑盒裝置部分 7000，清洗裝置部分8000，以及未示出的機(jī)殼部分等。如圖2所示，是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的急診標(biāo)本優(yōu)先處理系統(tǒng)的局部結(jié)構(gòu)示意圖，包括標(biāo)本架1100，驅(qū)動(dòng)裝置1102，標(biāo)本檢測(cè)裝置1104，急診啟動(dòng)裝置1106，以及控制器 1108 (可以與血型分析儀控制器系統(tǒng)5000為同一個(gè)部件)，見(jiàn)圖3。其中標(biāo)本架1100設(shè)置有多個(gè)適于放置標(biāo)本的標(biāo)本位1112，例如可放置盛有標(biāo)本的試管1114的標(biāo)本位1112。驅(qū)動(dòng)裝置1102包括但不限電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等，與控制器1108連接，在控制器的控制下驅(qū)動(dòng)所述標(biāo)本架1100移動(dòng)，例如驅(qū)動(dòng)裝置1102的輸出軸與標(biāo)本架1100的轉(zhuǎn)軸聯(lián)接以帶動(dòng)標(biāo)本架1100旋轉(zhuǎn)，或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如齒輪機(jī)構(gòu))撥動(dòng)標(biāo)本架1100繞其轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。標(biāo)本檢測(cè)裝置1104包括但不限于發(fā)射接收晶體管、機(jī)械開(kāi)關(guān)、超聲探頭或其組合等等以及與其連接的外圍電路，只要能夠檢測(cè)到每個(gè)標(biāo)本位狀態(tài)的變化(即是否有標(biāo)本放入或取出)，都可適用。每個(gè)標(biāo)本檢測(cè)裝置1104與每個(gè)標(biāo)本位對(duì)應(yīng)設(shè)置，并與控制器1108 電連接，以將檢測(cè)信號(hào)傳輸給控制器1108。急診啟動(dòng)裝置1106包括但不限于按鈕、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、觸摸開(kāi)關(guān)等以及與控制器1108 相連的外圍電路，當(dāng)急診啟動(dòng)裝置1106被觸發(fā)時(shí)，即可將觸發(fā)信號(hào)傳輸給控制器1108，在控制器的控制下使系統(tǒng)進(jìn)入或退出急診標(biāo)本處理?？刂破?108配置成接收到來(lái)自急診啟動(dòng)裝置1106的觸發(fā)信號(hào)后，將標(biāo)本檢測(cè)裝置1104檢測(cè)到的有標(biāo)本放入的標(biāo)本位作為急診位優(yōu)先進(jìn)行處理。在其他實(shí)施例中，所述控制器1108還優(yōu)選地配置成當(dāng)急診啟動(dòng)裝置1106被再次觸發(fā)時(shí)(例如再次按下按鈕或再次接觸觸摸開(kāi)關(guān)時(shí))，使系統(tǒng)退出急診標(biāo)本處理。在另一個(gè)實(shí)施例中，急診標(biāo)本優(yōu)先處理系統(tǒng)還包括多個(gè)指示裝置1110，與每個(gè)標(biāo)本位對(duì)應(yīng)設(shè)置并連接到所述控制器1108，用于指示標(biāo)本位無(wú)標(biāo)本、標(biāo)本已處理、或標(biāo)本未處理。優(yōu)選的是，在一個(gè)實(shí)施例中，所述指示裝置1110通過(guò)發(fā)射不同顏色的光和/或原色進(jìn)行指示，例如采用由控制器1108控制的黃、綠雙色指示燈，這樣就可以表示該標(biāo)本位的三種不同狀態(tài)，比如燈滅時(shí)燈的原色代表標(biāo)本位無(wú)標(biāo)本、黃燈代表標(biāo)本未處理、綠燈代表標(biāo)本已處理。在一個(gè)實(shí)施例中，所述標(biāo)本架1100與所述標(biāo)本檢測(cè)裝置1104和所述指示裝置 1110設(shè)置成相對(duì)固定。如圖2所示，標(biāo)本架1100為圓圈形，在圓圈周緣并列設(shè)置一圈標(biāo)本位1112 (例如可插入盛有標(biāo)本的試管)，在每個(gè)標(biāo)本位1112內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置有標(biāo)本檢測(cè)裝置 1104，例如包括可由試管插入和/或拔出觸發(fā)的發(fā)射接收晶體管、機(jī)械開(kāi)關(guān)、超聲探頭等。 類(lèi)似地，在每個(gè)標(biāo)本位1112內(nèi)側(cè)分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有指示裝置1110，例如雙色指示燈。在一個(gè)實(shí)施例中，所述標(biāo)本架1100相對(duì)于所述標(biāo)本檢測(cè)裝置1104和所述指示裝置1110設(shè)置成可相對(duì)運(yùn)動(dòng)，例如在步進(jìn)電機(jī)控制下每次轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)標(biāo)本位。如圖4所示，標(biāo)本架1100為圓圈形，在圓圈周緣并列設(shè)置一圈標(biāo)本位1112，例如可插入盛有標(biāo)本的試管 1114。在圓圈形標(biāo)本架1100的外側(cè)同心地設(shè)置有支架1116，在支架1116的中部沿圓周與每個(gè)標(biāo)本位1112相對(duì)應(yīng)地分別設(shè)置有標(biāo)本檢測(cè)裝置1104，在支架1116的上部沿圓周與每個(gè)標(biāo)本位1112相對(duì)應(yīng)地分別設(shè)置指示裝置1110。在該實(shí)施例中，控制器1108配置成在系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)使所述標(biāo)本架1100復(fù)位，例如可通過(guò)設(shè)置在標(biāo)本架1100上的復(fù)位標(biāo)志使標(biāo)本架1100復(fù)位到初始位置，即標(biāo)本位1112編號(hào)與標(biāo)本檢測(cè)裝置1104和指示裝置1110相對(duì)應(yīng)的初始位置。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以將下述的急診位用作復(fù)位標(biāo)志。在一個(gè)實(shí)施例中，所述標(biāo)本架1100設(shè)置有至少一個(gè)急診位1118，如圖5所示。所述控制器1108配置成在與該急診位相對(duì)應(yīng)的標(biāo)本檢測(cè)裝置1104檢測(cè)到該急診位1118上有標(biāo)本時(shí)，優(yōu)先處理該急診位上的標(biāo)本。在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器1108還可配置成處理完急診位或作為急診位的標(biāo)本位上的標(biāo)本后，接著處理普通標(biāo)本位上的標(biāo)本。下面通過(guò)具體的實(shí)例來(lái)說(shuō)明按照本發(fā)明實(shí)施例的用于血型分析儀的急診標(biāo)本優(yōu)先處理系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程，下面的說(shuō)明雖然以血型分析儀為例進(jìn)行說(shuō)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，還可用于其他分析試驗(yàn)設(shè)備。實(shí)例1 假設(shè)試管架1100上有四十一個(gè)標(biāo)本位1112，即放置試管的位置，其中有一個(gè)是固定的急診位1118，其余的四十個(gè)為常規(guī)標(biāo)本位。從急診位1118開(kāi)始逆時(shí)針按順序編號(hào)為1至40，急診位1118可用能夠與其他標(biāo)本位區(qū)分開(kāi)的字符表示或者可直接用文字表示，并將該編號(hào)和字符標(biāo)記在支架1116上端與每個(gè)標(biāo)本位相應(yīng)的位置，如圖5所示。同時(shí)， 將該編號(hào)和急診位字符與對(duì)應(yīng)的標(biāo)本檢測(cè)裝置1104和指示裝置1110 —起在控制器中記錄并儲(chǔ)存起來(lái)，作為各個(gè)標(biāo)本位以及對(duì)應(yīng)的標(biāo)本檢測(cè)裝置和指示裝置的地址(其中可給急診位分配一個(gè)與其他標(biāo)本位地址可以區(qū)分開(kāi)的任意可用的地址)。假設(shè)有四十個(gè)常規(guī)標(biāo)本分別插在1至40號(hào)的標(biāo)本位上，正在進(jìn)行分析處理，目前已經(jīng)處理了十個(gè)標(biāo)本(這個(gè)可以從標(biāo)本位對(duì)應(yīng)的指示燈的狀態(tài)確定)，現(xiàn)在有五個(gè)急診患者的標(biāo)本需進(jìn)行血型分析。
首先，按動(dòng)急診啟動(dòng)裝置1106，控制器1108就會(huì)把當(dāng)前試管架的狀態(tài)記錄并儲(chǔ)存起來(lái)，并且對(duì)是否有試管撥出或插入進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。其次，把已分析的標(biāo)本從中取四個(gè)出來(lái)(如果常規(guī)標(biāo)本位是空的話(huà)這一步不用做)，這時(shí)控制器就會(huì)記錄那四個(gè)標(biāo)本位的狀態(tài)發(fā)生了改變，然后把這四個(gè)狀態(tài)發(fā)生改變的標(biāo)本位臨時(shí)分配為急診位，接著把這五個(gè)急診標(biāo)本分別插入到一個(gè)固定的急診位及四個(gè)臨時(shí)急診位(即已抽出試管的標(biāo)本位)。接著，重新啟動(dòng)系統(tǒng)，在控制器的控制下就會(huì)先分析處理固定急診位及臨時(shí)分配為急診位的標(biāo)本位上的標(biāo)本，再接著處理常規(guī)標(biāo)本，并在處理完成每個(gè)急診標(biāo)本時(shí)顯示出分析結(jié)果。實(shí)例2 如果目前有三十個(gè)常規(guī)標(biāo)本正在進(jìn)行分析處理，已處理完成了十個(gè)，這時(shí)試管架的狀態(tài)如圖5所示(其中黑色圓圈表示一個(gè)急診位和未裝標(biāo)本的十個(gè)標(biāo)本位，支架 “急診位”標(biāo)志與標(biāo)本位“急診位1118”之間的十個(gè)標(biāo)本位上的標(biāo)本已處理完成)，現(xiàn)有五個(gè)急診標(biāo)本需進(jìn)行分析處理，其操作如下首先，按急診啟動(dòng)裝置1106，這時(shí)系統(tǒng)停止工作，控制器接到急診啟動(dòng)裝置的信號(hào)后，把當(dāng)前的處理狀態(tài)記錄并保存起來(lái)，然后發(fā)出試管架復(fù)位命令，把試管架恢復(fù)至初始狀態(tài)，試管架初始狀態(tài)如圖6和圖7所示，即標(biāo)本位“急診位1118”與支架上的“急診位”標(biāo)志相對(duì)應(yīng)。接著，把急診標(biāo)本分別插入急診位1118及空的常規(guī)標(biāo)本位(如圖7中有陰影線(xiàn)的第37號(hào)標(biāo)本位至第40號(hào)標(biāo)本位所示)，這時(shí)標(biāo)本檢測(cè)裝置就會(huì)檢測(cè)到急診位及常規(guī)位的狀態(tài)改變，并把相應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給控制器，控制器根據(jù)標(biāo)本檢測(cè)裝置發(fā)來(lái)的信號(hào)把這些新插入的標(biāo)本位確定為急診位來(lái)優(yōu)先處理。然后，啟動(dòng)系統(tǒng)，系統(tǒng)就先分析剛才插入急診位及常規(guī)位的標(biāo)本，并把分析結(jié)果顯示出來(lái)。急診標(biāo)本處理完之后，系統(tǒng)又重新返回到圖5所示的標(biāo)本處理狀態(tài)進(jìn)行常規(guī)標(biāo)本處理。上述實(shí)例是以標(biāo)本架設(shè)置有至少一個(gè)急診位的情況為例進(jìn)行說(shuō)明的，即將五個(gè)待處理的急診標(biāo)本中的一個(gè)放入了急診位。對(duì)于標(biāo)本架沒(méi)有設(shè)置急診位的情況，只需要按照與其他四個(gè)急診標(biāo)本相同的處理方式進(jìn)行就可以了。按照本發(fā)明實(shí)施例的血型分析儀的機(jī)器視覺(jué)判讀是基于如下事實(shí)在血型分析中，血液標(biāo)本與試劑混合并充分反應(yīng)后，會(huì)出現(xiàn)凝集和不凝集兩種情況。凝集的時(shí)候，血液大多數(shù)情況下都會(huì)在混合液的表面上凝集成塊狀，呈紅色塊狀，對(duì)此情況進(jìn)行宏觀(guān)圖像識(shí)別就可以得到結(jié)果。但是，對(duì)于一些血液標(biāo)本與試劑的弱反應(yīng)，就不會(huì)出現(xiàn)大的塊狀凝集物，而是形成比較均勻的很小的分散顆粒，這時(shí)就需要進(jìn)行顯微圖像處理，觀(guān)察它的細(xì)胞壁是否被破壞。不凝集的時(shí)候，血液細(xì)胞均勻地分布在混合液里，宏觀(guān)上表現(xiàn)為均勻的淡紅色。而且，在不凝集的血樣中，每個(gè)細(xì)胞都比較清晰，分布相對(duì)比較均勻，且細(xì)胞不會(huì)相互重疊，邊緣是比較清晰的單細(xì)胞邊緣，如圖8所示；而在凝集的血樣中，細(xì)胞會(huì)堆積起來(lái)，不存在單細(xì)胞，邊緣會(huì)比正常的細(xì)胞大很多倍，如圖9所示。這是機(jī)器視覺(jué)判讀的理論基礎(chǔ)。如圖10所示，是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于血型分析的機(jī)器視覺(jué)判讀方法的流程圖，該方法包括宏觀(guān)判斷過(guò)程和微觀(guān)判斷過(guò)程，其中對(duì)于宏觀(guān)判斷過(guò)程確定為不可判的標(biāo)本進(jìn)一步進(jìn)行微觀(guān)判斷。所述宏觀(guān)判斷過(guò)程包括宏觀(guān)采集步驟2300，分離步驟2302，計(jì)算步驟2304，以及宏觀(guān)判斷步驟2306。所述微觀(guān)判斷過(guò)程包括微觀(guān)采集步驟2308，提取步驟2310，以及微觀(guān)判斷步驟2312。其中宏觀(guān)采集步驟2300用于采集反應(yīng)后標(biāo)本的宏觀(guān)圖像；在分離步驟2302中， 從所采集的宏觀(guān)圖像中分離出紅色部分圖像；計(jì)算步驟2304用于計(jì)算分離出的紅色部分圖像中每個(gè)像素與鄰域像素的差分，并將各像素差分的絕對(duì)值相加；在宏觀(guān)判斷步驟2306 中，如果各像素差分的絕對(duì)值之和小于預(yù)定的第一閾值，則將所述標(biāo)本判定為未出現(xiàn)凝集， 如果各像素差分的絕對(duì)值之和大于預(yù)定的第二閾值，則將所述標(biāo)本判定為出現(xiàn)凝集；其中如果各像素差分的絕對(duì)值之和介于第一閾值與第二閾值之間，則所述標(biāo)本不可判從而進(jìn)行微觀(guān)判斷。其中微觀(guān)采集步驟2308用于采集反應(yīng)后標(biāo)本的顯微圖像；在提取步驟2310中，提取所采集的顯微圖像的邊緣圖像；以及在微觀(guān)判斷步驟2312中，通過(guò)計(jì)算邊緣圖像在至少一個(gè)方向上像素點(diǎn)的數(shù)目，將像素點(diǎn)數(shù)目少于設(shè)定的最小值的標(biāo)本判定為出現(xiàn)凝集，大于設(shè)定的最大值的標(biāo)本判定為未出現(xiàn)凝集。下面以正定法為例，對(duì)上述步驟進(jìn)行具體說(shuō)明。對(duì)于血樣分別與正定抗A和抗B試劑反應(yīng)后的混合液，利用宏觀(guān)圖像采集器(例如普通的數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝像機(jī))拍攝兩張圖片，通過(guò)分析圖像的顏色分布和圖像像素間的差分值來(lái)判斷反應(yīng)的凝集情況。宏觀(guān)判斷過(guò)程如圖11的流程圖所示。首先，通過(guò)控制器(例如CPU、DSP、MCU、PLC、PC或主機(jī)等)發(fā)送指令給加樣皿轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，要求其轉(zhuǎn)動(dòng)加樣皿裝置使裝有已反應(yīng)的血樣標(biāo)本的反應(yīng)皿移動(dòng)至宏觀(guān)圖像采集器正對(duì)的位置上。然后，啟動(dòng)宏觀(guān)圖像采集器對(duì)該反應(yīng)皿進(jìn)行圖像拍攝(步驟2300)，再把拍攝到的圖像通過(guò)USB接口發(fā)送給控制器，控制器就會(huì)對(duì)拍攝到的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。處理過(guò)程為通過(guò)圖像的紅色分量R值粗略分離出圖像的紅色部分(步驟2302)；然后對(duì)分離出來(lái)的紅色部分的每個(gè)像素都與周?chē)乃泥忛撓袼刈霾罘?，取絕對(duì)值相加，并把圖像的各個(gè)像素的差分值累加起來(lái)(圖像最邊緣的像素不計(jì)算)，得到一個(gè)總的差分值(步驟2304)， 該數(shù)值是評(píng)價(jià)血樣凝集情況的一個(gè)參數(shù)。該數(shù)值反應(yīng)了圖像的紅色分布均勻情況，分布均勻該數(shù)值就小，分布不均勻該數(shù)值就大。通過(guò)對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)圖像進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析，可以預(yù)先確定兩個(gè)閾值；小于第一閾值的都是不凝集，大于第二閾值的都為凝集，介于二者之間則為不適合作出判斷即宏觀(guān)處理不可判，需要進(jìn)行微觀(guān)處理。在取圖像大小為240X180大小的時(shí)候，在反定法血型測(cè)試中，通過(guò)對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)圖像計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行平均后確定第一閾值為約60000，第二閾值為約140000。當(dāng)總的差分值小于60000時(shí)可判為不凝集，大于140000時(shí)可判為凝集。也就是說(shuō)，如果總的差分值小于60000或大于140000即為可判，可以直接判斷，并輸出判斷結(jié)果(步驟2306)，如果總的差分值在60000至140000之間則為弱凝集，即為不可判，就進(jìn)入顯微圖像處理過(guò)程。類(lèi)似地，對(duì)正定和MiD血型測(cè)試，通過(guò)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，可以確定第一閾值為約100000，第二閾值為約160000。當(dāng)宏觀(guān)判斷不出或者結(jié)果可疑的時(shí)候，可進(jìn)行微觀(guān)判斷。在控制器的控制下，轉(zhuǎn)動(dòng)加樣皿裝置，使裝有上述宏觀(guān)圖像不可判的血樣標(biāo)本的反應(yīng)皿移動(dòng)到顯微拍攝的位置。采集微觀(guān)圖像時(shí)，可以利用自動(dòng)聚焦顯微圖像采集器(例如放大倍數(shù)100倍左右的顯微鏡) 進(jìn)行拍攝。但在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)一份標(biāo)本拍攝多幅圖像，例如十幅圖像，從中挑選最清晰的一幅做處理。微觀(guān)判斷過(guò)程如圖12的流程圖所示。
具體來(lái)說(shuō)，可將控制器配置成通過(guò)USB接口發(fā)送指令給顯微圖像采集器移動(dòng)控制裝置，調(diào)節(jié)顯微圖像采集器的鏡頭與反應(yīng)皿之間的距離。在十個(gè)位置拍攝顯微圖像，例如在距離反應(yīng)皿ll_12mm之間等間距的十個(gè)位置。顯微移動(dòng)控制裝置能移動(dòng)顯微圖像采集器鏡頭到設(shè)定的距離，進(jìn)行圖像拍攝，每拍攝一幅圖像就通過(guò)USB接口傳送到控制器。重復(fù)上述過(guò)程，得到一組圖像。然后，將采集到的十幅原始圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖，進(jìn)行清晰度評(píng)價(jià)以找到一幅最準(zhǔn)焦的圖像。清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)可以采用方差函數(shù)，由于細(xì)胞近似于圓，在計(jì)算方差的時(shí)候選擇兩個(gè)垂直方向的像素點(diǎn)，包括但不限于水平和垂直方向。具體評(píng)價(jià)過(guò)程如下。如圖13所示，對(duì)圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)Ai，計(jì)算其方差Mi如下Mi = (Α -Ρ2) "2+(Ai-P4) "2 ；其中Ai為像素點(diǎn)的灰度值，P2為Ai上方的第一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，P4是Ai右側(cè)第一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值。為了減少計(jì)算量，只選取垂直方向上的P2點(diǎn)和水平方向上的P4 點(diǎn)，同理可以取P6和P8。然后，把各個(gè)像素點(diǎn)的Mi進(jìn)行累加，累加和就是清晰度評(píng)價(jià)值，該值越大表示圖像越清晰，從而將相應(yīng)的圖像用于進(jìn)行邊緣提取(步驟2308)。在一個(gè)實(shí)施例中，采用sobel算子對(duì)選取的最清晰的顯微圖像進(jìn)行邊緣提取(步驟2310)。在另一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)行邊緣提取之前，還可選地包括對(duì)選取的圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理。邊緣提取采用模板方式進(jìn)行，例如可以采用以下的sobel算子模板
權(quán)利要求
1.一種血型分析儀，包括設(shè)置有多個(gè)反應(yīng)皿的加樣皿裝置，帶有驅(qū)動(dòng)裝置并設(shè)置有多個(gè)標(biāo)本位的標(biāo)本架，混勻孵育裝置，以及控制器系統(tǒng)，其特征在于還包括急診啟動(dòng)裝置，用于使控制器系統(tǒng)進(jìn)入或退出急診標(biāo)本處理；以及標(biāo)本檢測(cè)裝置，與每個(gè)標(biāo)本位對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于檢測(cè)每個(gè)標(biāo)本位上是否有標(biāo)本放入；其中控制器系統(tǒng)配置成接收到來(lái)自急診啟動(dòng)裝置的觸發(fā)信號(hào)后，將標(biāo)本檢測(cè)裝置檢測(cè)到的有標(biāo)本放入的標(biāo)本位作為急診位優(yōu)先進(jìn)行處理。
2.如權(quán)利要求1所述的血型分析儀，其特征在于，還包括指示裝置，與每個(gè)標(biāo)本位對(duì)應(yīng)設(shè)置并連接到所述控制器系統(tǒng)，用于指示標(biāo)本位無(wú)標(biāo)本、 標(biāo)本已處理、或標(biāo)本未處理。
3.如權(quán)利要求1所述的血型分析儀，其特征在于所述標(biāo)本架設(shè)置有至少一個(gè)急診位， 所述控制器系統(tǒng)配置成在與所述急診位對(duì)應(yīng)的標(biāo)本檢測(cè)裝置檢測(cè)到該急診位上有標(biāo)本時(shí)優(yōu)先處理該急診位上的標(biāo)本。
4.如權(quán)利要求1所述的血型分析儀，其特征在于所述標(biāo)本架相對(duì)于所述標(biāo)本檢測(cè)裝置和所述指示裝置可相對(duì)運(yùn)動(dòng)；所述控制器配置成在系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)使所述標(biāo)本架復(fù)位。
5.如權(quán)利要求1所述的血型分析儀，其特征在于所述標(biāo)本架與所述標(biāo)本檢測(cè)裝置和所述指示裝置設(shè)置成相對(duì)固定。
6.如權(quán)利要求1所述的血型分析儀，其特征在于所述控制器系統(tǒng)配置成處理完作為急診位的標(biāo)本位上的標(biāo)本后，接著處理普通標(biāo)本位上的標(biāo)本。
7.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的血型分析儀，其特征在于還包括機(jī)器視覺(jué)宏觀(guān)判斷單元和微觀(guān)判斷單元，其中對(duì)于宏觀(guān)判斷單元確定為不可判的標(biāo)本由微觀(guān)判斷單元進(jìn)行處理；所述宏觀(guān)判斷單元包括宏觀(guān)采集模塊，用于采集反應(yīng)后標(biāo)本的宏觀(guān)圖像；分離模塊， 從所采集的宏觀(guān)圖像中分離出紅色部分圖像；計(jì)算模塊，用于計(jì)算分離出的紅色部分圖像中每個(gè)像素與鄰域像素的差分，并將各像素差分的絕對(duì)值相加；以及宏觀(guān)判斷模塊，如果各像素差分的絕對(duì)值之和小于預(yù)定的第一閾值，則將所述標(biāo)本判定為未出現(xiàn)凝集，如果各像素差分的絕對(duì)值之和大于預(yù)定的第二閾值，則將所述標(biāo)本判定為出現(xiàn)凝集；其中如果各像素差分的絕對(duì)值之和介于第一閾值與第二閾值之間，則所述標(biāo)本不可判；所述微觀(guān)判斷單元包括微觀(guān)采集模塊，用于采集反應(yīng)后標(biāo)本的顯微圖像；提取模塊， 用于提取所采集的顯微圖像的邊緣圖像；以及微觀(guān)判斷模塊，通過(guò)計(jì)算邊緣圖像在至少一個(gè)方向上像素點(diǎn)的數(shù)目，將像素點(diǎn)數(shù)目少于設(shè)定的最小值的圖像判定為出現(xiàn)凝集，大于設(shè)定的最大值的圖像判定為未出現(xiàn)凝集。
8.如權(quán)利要求1所述的血型分析儀，其特征在于，所述加樣皿裝置進(jìn)一步包括預(yù)定長(zhǎng)度的柔性基帶；其中所述多個(gè)反應(yīng)皿設(shè)置在所述柔性基帶上，并以線(xiàn)形排列。
9.如權(quán)利要求8所述的血型分析儀，其特征在于，還包括多個(gè)反應(yīng)皿檢測(cè)部，數(shù)量與所述反應(yīng)皿相對(duì)應(yīng)，分別設(shè)置在每個(gè)反應(yīng)皿旁，用于在移動(dòng)過(guò)程中對(duì)反應(yīng)皿移位情況進(jìn)行檢測(cè)以及計(jì)數(shù)。
10.如權(quán)利要求8所述的血型分析儀，其特征在于，還包括復(fù)位部，設(shè)置在所述柔性基帶上，用于對(duì)反應(yīng)皿初始位置進(jìn)行校準(zhǔn)，以使每次啟動(dòng)時(shí)以該復(fù)位部為初始點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求8所述的血型分析儀，其特征在于所述反應(yīng)皿為設(shè)置在所述柔性基帶上的凹坑，底面為內(nèi)球面形。
12.如權(quán)利要求8至11任一項(xiàng)所述的血型分析儀，其特征在于，所述柔性基帶為環(huán)形鏈帶，其中所述反應(yīng)皿處于環(huán)形鏈帶外側(cè)，所述加樣皿裝置進(jìn)一步包括同步帶，設(shè)置在所述環(huán)形鏈帶內(nèi)側(cè)；兩個(gè)同步輪，配置成適于裝配帶有所述同步帶的所述環(huán)形鏈帶；以及步進(jìn)電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)所述同步輪。
13.如權(quán)利要求12所述的血型分析儀，其特征在于，還包括清洗裝置，包含多個(gè)清洗噴頭，由不同液體泵驅(qū)動(dòng)，沿所述環(huán)形鏈帶方向并列設(shè)置在所述環(huán)形鏈帶下方，在控制器系統(tǒng)的控制下用于清洗所述環(huán)形鏈帶上的反應(yīng)皿；以及烘干裝置，包含烘干頭，沿所述環(huán)形鏈帶方向設(shè)置在所述多個(gè)清洗噴頭的下游，在控制器系統(tǒng)的控制下用于烘干經(jīng)過(guò)清洗的反應(yīng)皿。
14.如權(quán)利要求12所述的血型分析儀，其特征在于所述加樣皿裝置配置成在豎直面上轉(zhuǎn)動(dòng)，所述標(biāo)本架配置成在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)。
15.如權(quán)利要求1所述的血型分析儀，其特征在于，所述混勻孵育裝置進(jìn)一步包括正壓氣源；出氣口，通過(guò)導(dǎo)管與所述正壓氣源連通；以及恒溫器，設(shè)置在所述正壓氣源與所述出氣口之間的通路中，用于控制所述出氣口輸出的氣體的溫度。
16.如權(quán)利要求15所述的血型分析儀，其特征在于，還包括過(guò)濾器，設(shè)置在所述正壓氣源與所述出氣口之間的通路中，用于對(duì)來(lái)自所述正壓氣源的氣體進(jìn)行過(guò)濾。
17.如權(quán)利要求15或16所述的血型分析儀，其特征在于所述出氣口配置成處于反應(yīng)皿凹面的圓弧邊上，并使出氣方向在沿反應(yīng)皿排列方向上與反應(yīng)皿所處平面成預(yù)定角度。
18.一種用于血型分析儀的急診標(biāo)本優(yōu)先處理方法，包括啟動(dòng)步驟，利用預(yù)先設(shè)置的急診啟動(dòng)裝置使控制器系統(tǒng)進(jìn)入急診標(biāo)本處理；檢測(cè)步驟，用于檢測(cè)每個(gè)標(biāo)本位上是否有標(biāo)本放入；以及配置步驟，用于將控制器系統(tǒng)配置成接收到來(lái)自急診啟動(dòng)裝置的觸發(fā)信號(hào)后，將標(biāo)本檢測(cè)裝置檢測(cè)到的有標(biāo)本放入的標(biāo)本位作為急診位優(yōu)先進(jìn)行處理。
19.如權(quán)利要求18所述的急診標(biāo)本優(yōu)先處理方法，其特征在于，還包括指示步驟，用于指示標(biāo)本位無(wú)標(biāo)本、標(biāo)本已處理、或標(biāo)本未處理。
20.如權(quán)利要求18或19所述的急診標(biāo)本優(yōu)先處理方法，其特征在于所述控制器系統(tǒng)還配置成處理完作為急診位的標(biāo)本位上的標(biāo)本后，接著處理普通標(biāo)本位上的標(biāo)本。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種血型分析儀，主要包括急診標(biāo)本優(yōu)先處理部分、機(jī)器視覺(jué)判讀裝置部分、加樣皿裝置部分、混勻孵育裝置部分、以及控制器系統(tǒng)部分。按照本發(fā)明實(shí)施例的血型分析儀，能夠有效降低分析成本，大大增加分析的準(zhǔn)確率并加快分析速度。
文檔編號(hào)G01N33/80GK102445551SQ20101050638
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者區(qū)子友, 卓燈亮, 戴譚信, 胡忠, 賈璋林, 饒覺(jué)陶, 馬文美 申請(qǐng)人:廣州陽(yáng)普醫(yī)療科技股份有限公司