本發(fā)明屬于醫(yī)療器械控制領(lǐng)域，具體地說，涉及一種高清晰血液細(xì)胞分析儀及分析方法。

背景技術(shù)：

目前臨床檢驗設(shè)備主要是基于濕化學(xué)方式的檢驗設(shè)備，這種設(shè)備對于液流路均勻性、光路精密程度要求高，因此儀器設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、價格高、環(huán)境適應(yīng)性差，僅適用于實驗室分析，不適于戶外檢測，特別在目前國家大力提倡國家基本公共衛(wèi)生服務(wù)項目的時刻，一款便于攜帶、測試速度高、環(huán)境適應(yīng)能力強且具有多種數(shù)據(jù)傳輸功能的血液細(xì)胞采集設(shè)備具有極好的研究意義和使用推廣價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高清晰血液細(xì)胞分析儀及分析方法，采集血液細(xì)胞的清晰度高，準(zhǔn)確率較高。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)發(fā)明目的：

一種高清晰血液細(xì)胞分析儀，包括底板，其特征是：所述底板一端設(shè)有第一電機，所述第一電機的輸出軸通過聯(lián)軸器連接絲杠的一端，所述絲杠的另一端通過筒型軸承與擋板連接，所述擋板固定在所述底板的另一端，所述擋板上固接有限位桿，所述限位桿穿過絲杠滑塊，所述絲杠滑塊上環(huán)套所述絲杠，所述絲杠滑塊上部固接血液樣品載物臺，所述血液樣品載物臺中部設(shè)有軸槽，所述血液樣品載物臺下部設(shè)有電機槽，所述電機槽內(nèi)固定有第二電機，所述第二電機的輸出軸與摩擦軸的一端連接，所述摩擦軸設(shè)于所述軸槽內(nèi)，所述底板上固接支架，所述支架上固接有連接板，所述連接板上設(shè)有CDD圖像傳感器，所述底板上設(shè)有三個限位開關(guān)，所述CDD圖像傳感器和三個所述限位開關(guān)連接控制器，所述控制器分別連接RS232通訊單元、電機驅(qū)動單元、液晶顯示屏、外設(shè)打印接口、熱敏打印機、鍵盤和藍牙模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模塊。

作為對本技術(shù)方案的進一步限定，所述CDD圖像傳感器兩側(cè)設(shè)置有白光LED燈和藍光LED燈，所述第一電機上連接有編碼器。

作為對本技術(shù)方案的進一步限定，所述控制器采用STC15W系列單片機。

作為對本技術(shù)方案的進一步限定，所述控制器的引腳27和引腳28連接所述RS232通訊單元，所述控制器的引腳9和引腳10連接所述圖像采集單元，所述控制器的引腳45-48連接所述電機驅(qū)動單元，所述控制器的引腳35和引腳36連接所述液晶顯示屏，所述控制器的引腳16-18連接所述外設(shè)打印接口，所述控制器的引腳2-8和引腳13-15連接所述鍵盤，所述控制器的引腳11、引腳38和引腳39分別對應(yīng)連接三個所述光電對管，所述控制器的引腳61和引腳62連接所述藍牙模塊，所述控制器的引腳49和引腳50連接所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊，所述RS232通訊單元連接所述有線網(wǎng)絡(luò)模塊。

一種高清晰血液細(xì)胞分析方法，其特征是,包括如下步驟:

(1)血液樣品載物臺(10)的軸槽(1002)1002內(nèi)放置血液樣品試管，血液樣品試管與摩擦軸17接觸，第二電機18的帶動摩擦軸17轉(zhuǎn)動，摩擦軸17帶動血液樣品試管轉(zhuǎn)動，使得血液樣品試管內(nèi)的血液進行分層；

(2)第一電機1帶動絲杠5旋轉(zhuǎn)，絲杠5帶動絲杠滑塊8移動，絲杠滑塊8帶動血液樣品載物臺10移動，當(dāng)絲杠滑塊8觸碰到第一個限位開關(guān)7時，第一個限位開關(guān)7發(fā)送信號給控制器，控制器控制第一電機1停止轉(zhuǎn)動，到達第一個拍照位置，CDD圖像傳感器16采集液樣品試管的圖像信息并發(fā)送到控制器,控制器對獲取的第一部分的圖像信息通過分析光譜色差變化點判斷血樣分界線；

(3)第一電機1帶動絲杠5繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到絲杠滑塊8觸碰到第二個限位開關(guān)7停止轉(zhuǎn)動，到達第二個拍照位置，CDD圖像傳感器16采集血液樣品試管的圖像信息并發(fā)送到控制器，控制器對獲取的第二部分的圖像信息通過分析光譜色差變化點判斷血樣分界線；

(4)第一電機1帶動絲杠5繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到絲杠滑塊8觸碰到第三個限位開關(guān)7停止轉(zhuǎn)動，到達第三個拍照位置，CDD圖像傳感器16采集血液樣品試管的圖像信息并發(fā)送到控制器，控制器對獲取的第三部分的圖像信息通過分析光譜色差變化點判斷血樣分界線；

(5)最后拼接血液樣品試管三個部分的圖像，并借助修正系數(shù)對拼接部分進行修正，最終獲得血液的完整圖像，并對血液圖像進行去噪處理，分析整個血樣各個分界線的位置，分析計算血液樣品三部分各段成分的長度，從而得到檢驗結(jié)果并自動保存。

作為對本技術(shù)方案的進一步限定，所述步驟(5)圖像進行去噪處理包括如下步驟:

(5.1)以獲取的完整圖像為基準(zhǔn)，給定兩個閥值：d和N,令H(i)表示第i個像素的灰度值，如果第一個像素沒有噪音點，則H(1)位正常的灰度值，假設(shè)像素數(shù)為M，則對于像素i從1到M-1，如果有|H(i+1)-H(i)|＜d

證明灰度值是連續(xù)變化的，H(i+1)不屬于應(yīng)該剔除的噪音點，如果|H(i+1)-H(i)|＞d

說明在第i+1個像元的灰度值變化較大,則可能為噪音點；

(5.2)計算從第i+1個像素開始有多少個連續(xù)的像素的灰度值滿足|H(i+n)-H(i)|＞d；n為正數(shù)

如果連續(xù)的像素個數(shù)小于閥值N，即n<N,則說明這些像素是噪音點；

(5.3)對于噪音點，如果噪音點是不連續(xù)的，即雜散的噪音點,采用直接剔除,而以兩邊相鄰的正常的像素灰度值的平均值來代替，即如果第i個點是噪音點,則以第i-1和i+1的灰度值的平均值來代替；如果第i個點和第i+n個點不是噪音點，而其之間的i+1，…i+n-1點是噪音點，即連續(xù)的噪音點，則第k個噪音點的像素灰度值計算公式為：

H(i+k)＝H(i)+(H(i+n)-H(i))/nk,k＝1,2,...,n-1。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過三個限位開關(guān)設(shè)置了三個檢測點，血液樣品載物臺每到達一個檢測點，CDD圖像傳感器都會采集相應(yīng)的圖像并傳輸給控制器，CDD圖像傳感器兩側(cè)設(shè)置白光LED燈和藍光LED燈，增加了采集血液圖像的清晰度，本裝置通過第一電機帶動絲杠轉(zhuǎn)動從而帶動絲杠滑塊移動，進而帶動血液樣品載物臺移動，以將待測樣本依次移動到三個檢測點，無須手動操作，自動化程度高。外設(shè)打印接口連接打印機進行采血管圖像打印工作；裝有藍牙模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的藍牙傳輸；裝有無線網(wǎng)絡(luò)模塊和有線網(wǎng)絡(luò)模塊，實現(xiàn)設(shè)備的無線和有線聯(lián)網(wǎng)功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)爆炸圖。

圖3為本發(fā)明的連接板、白色LED燈、CDD圖像傳感器和藍色LED燈的示意圖。

圖4為本發(fā)明的模塊連接示意圖。

圖5為本發(fā)明的原理方框圖。

圖6為本發(fā)明的控制器的電路圖。

圖7為本發(fā)明的液晶顯示屏連接的電路圖。

圖8為本發(fā)明的鍵盤連接電路圖。

圖9為本發(fā)明的電機驅(qū)動單元的電路圖。

圖10為本發(fā)明的外設(shè)打印接口電路圖。

圖11為本發(fā)明的RS232通訊單元的電路圖。

圖中，1-第一電機、2-編碼器、3-底板、4-聯(lián)軸器、5-絲杠、6-限位桿、7-限位開關(guān)、8-絲杠滑塊、9-支架、10-血液樣品載物臺、11-連接板、12-筒型軸承、13-擋板、14-白光LED燈、15-藍光LED燈、16-CDD圖像傳感器,17-摩擦軸，18-第二電機。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的一個具體實施方式進行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

如圖1-11所示，本發(fā)明包括底板3，所述底板3一端設(shè)有第一電機1，所述第一電機1上連接有編碼器2，所述第一電機1的輸出軸通過聯(lián)軸器4連接絲杠5的一端，所述絲杠5的另一端通過筒型軸承12與擋板13連接，所述擋板13固定在所述底板3的另一端，所述擋板13上固接有限位桿6，限位桿6可防止絲桿滑塊8轉(zhuǎn)動，所述限位桿6穿過絲杠滑塊8，所述絲杠滑塊8上環(huán)套所述絲杠5，所述絲杠滑塊8上部固接血液樣品載物臺10，所述血液樣品載物臺中部設(shè)有軸槽1002，所述血液樣品載物臺10下部設(shè)有電機槽1003，所述電機槽1003內(nèi)固定有第二電機18，所述第二電機18的輸出軸與摩擦軸17的一端連接，所述摩擦軸17設(shè)于軸槽1002內(nèi)，所述底板3上固接支架9，所述支架9上固接有連接板11，所述連接板上設(shè)有白光LED燈14、CDD圖像傳感器16和藍光LED燈15，所述底板3上設(shè)有三個限位開關(guān)7，限位開關(guān)7采用光電對管，三個限位開關(guān)7的位置根據(jù)實際需求布置，所述CDD圖像傳感器和三個所述限位開關(guān)連接控制器，所述控制器分別連接RS232通訊單元、電機驅(qū)動單元、液晶顯示屏、外設(shè)打印接口、熱敏打印機、鍵盤和藍牙模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模塊。

所述控制器采用STC15W系列單片機，所述控制器的引腳27和引腳28連接所述RS232通訊單元，所述控制器的引腳9和引腳10連接所述圖像采集單元，所述控制器的引腳45-48連接所述電機驅(qū)動單元，所述控制器的引腳35和引腳36連接所述液晶顯示屏，所述控制器的引腳16-18連接所述外設(shè)打印接口，所述控制器的引腳2-8和引腳13-15連接所述鍵盤，所述控制器的引腳11、引腳38和引腳39分別對應(yīng)連接三個所述光電對管，所述控制器的引腳61和引腳62連接所述藍牙模塊，所述控制器的引腳49和引腳50連接所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊，所述RS232通訊單元連接所述有線網(wǎng)絡(luò)模塊。所述第一電機1采用220v交流步進第一電機。所述藍牙模塊采用Risym cc2541低功耗4.0帶底板藍牙串口模塊所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊采用濟南有人科技有限公司的USR-C322無線網(wǎng)絡(luò)模塊。所述有線網(wǎng)絡(luò)模塊采用濟南有人科技有限公司的USR-TCP232-24模塊。

本發(fā)明的高清晰血液細(xì)胞分析方法，包括如下步驟:

(1)血液樣品載物臺10的軸槽1002內(nèi)放置血液樣品試管，血液樣品試管與摩擦軸17接觸，第二電機18的帶動摩擦軸17轉(zhuǎn)動，摩擦軸17帶動血液樣品試管轉(zhuǎn)動，使得血液樣品試管內(nèi)的血液進行分層；

(2)第一電機1帶動絲杠5旋轉(zhuǎn)，絲杠5帶動絲杠滑塊8移動，絲杠滑塊8帶動血液樣品載物臺10移動，白光LED燈14和藍光LED燈15都處于打開狀態(tài)，當(dāng)絲杠滑塊8觸碰到第一個限位開關(guān)7時，第一個限位開關(guān)7發(fā)送信號給控制器，控制器控制第一電機1停止轉(zhuǎn)動，到達第一個拍照位置，CDD圖像傳感器16采集液樣品試管的圖像信息并發(fā)送到控制器,此時，液晶顯示屏上顯示血液樣品試管內(nèi)第一分層界限和第二分層界限的位置，控制器對獲取的第一部分的圖像信息通過分析光譜色差變化點判斷血樣分界線；

(3)第一電機1帶動絲杠5繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到絲杠滑塊8觸碰到第二個限位開關(guān)7停止轉(zhuǎn)動，到達第二個拍照位置，白光LED燈14停止工作，藍光LED燈15處于打開狀態(tài)，CDD圖像傳感器16采集血液樣品試管的圖像信息并發(fā)送到控制器，液晶顯示屏上能夠看到血液樣品試管內(nèi)第三分層界限、第四分層界限、第五分層界限和第六分層界限的位置，控制器對獲取的第二部分的圖像信息通過分析光譜色差變化點判斷血樣分界線；

(4)第一電機1帶動絲杠5繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到絲杠滑塊8觸碰到第三個限位開關(guān)7停止轉(zhuǎn)動，到達第三個拍照位置，藍燈保持工作狀態(tài)，CDD圖像傳感器16采集血液樣品試管的圖像信息并發(fā)送到控制器，液晶顯示屏上能夠看到血液樣品試管內(nèi)第七分層界限的位置，控制器對獲取的第三部分的圖像信息通過分析光譜色差變化點判斷血樣分界線，分析光譜色差變化點判斷血樣分界線采用現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述；

(5)最后拼接血液樣品試管三個部分的圖像，并借助修正系數(shù)對拼接部分進行修正，拼接圖像和修正系數(shù)修正采用現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述，最終獲得血液的完整圖像，并對血液圖像進行去噪處理，分析整個血樣各個分界線的位置，分析計算血液樣品三部分各段成分的長度，從而得到檢驗結(jié)果并自動保存，分析各段成分長度屬于現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。

所述步驟(5)圖像進行去噪處理包括如下步驟:

(5.1)以獲取的完整圖像為基準(zhǔn)，給定兩個閥值：d和N,令H(i)表示第i個像素的灰度值，如果第一個像素沒有噪音點，則H(1)位正常的灰度值，假設(shè)像素數(shù)為M，則對于像素i從1到M-1，如果有|H(i+1)-H(i)|＜d

證明灰度值是連續(xù)變化的，H(i+1)不屬于應(yīng)該剔除的噪音點，如果|H(i+1)-H(i)|＞d

說明在第i+1個像元的灰度值變化較大,則可能為噪音點；

(5.2)計算從第i+1個像素開始有多少個連續(xù)的像素的灰度值滿足|H(i+n)-H(i)|＞d；n為正數(shù)

如果連續(xù)的像素個數(shù)小于閥值N，即n<N,則說明這些像素是噪音點；

(5.3)對于噪音點，如果噪音點是不連續(xù)的，即雜散的噪音點,采用直接剔除,而以兩邊相鄰的正常的像素灰度值的平均值來代替，即如果第i個點是噪音點,則以第i-1和i+1的灰度值的平均值來代替；如果第i個點和第i+n個點不是噪音點，而其之間的i+1，…i+n-1點是噪音點，即連續(xù)的噪音點，則第k個噪音點的像素灰度值計算公式為：

H(i+k)＝H(i)+(H(i+n)-H(i))/nk,k＝1,2,...,n-1。

控制器將接收的信息通過液晶顯示屏顯示，提高了CCD圖像采集的清晰度；以光電對管作為限位開關(guān)，控制器控制電機驅(qū)動單元工作，從而控制驅(qū)動電機的運動位置，實現(xiàn)采血管運動位置的自動控制；外設(shè)打印接口連接打印機進行采血管圖像打印工作；裝有藍牙模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的藍牙傳輸；裝有無線網(wǎng)絡(luò)模塊和有線網(wǎng)絡(luò)模塊，實現(xiàn)設(shè)備的無線和有線聯(lián)網(wǎng)功能。本發(fā)明用CCD圖像傳感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的顯微鏡，將采集的圖像直接顯示在液晶顯示屏上，既降低了儀器成本，又方便了醫(yī)護人員操作，提高了測量的準(zhǔn)確性。

以上公開的僅為本發(fā)明的一個具體實施例，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。