快速金標(biāo)試紙條讀數(shù)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及一種金標(biāo)試紙條，涉及一種對(duì)金標(biāo)試紙條顯色讀數(shù)的便攜式儀器，屬于自動(dòng)化檢測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]金標(biāo)檢測(cè)技術(shù)是一種低成本、方便快捷、靈敏高效、穩(wěn)定性強(qiáng)的快速檢測(cè)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于食品藥品、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域。采用特定的結(jié)合免疫反應(yīng)技術(shù)可制作出相應(yīng)的金標(biāo)試條。金標(biāo)試紙條通過試紙條上測(cè)試線的顏色變化直觀顯示檢測(cè)結(jié)果，通過對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)比色卡，或者目測(cè)得到定性檢測(cè)結(jié)果。在實(shí)際金標(biāo)的應(yīng)用過程中，要求檢測(cè)人員應(yīng)具備一定專業(yè)知識(shí)，且當(dāng)照明條件不固定、光線不好，或者有大量試紙條需要判讀時(shí)，容易產(chǎn)生人為誤差；當(dāng)待檢測(cè)物質(zhì)處于臨界濃度范圍內(nèi)時(shí)，試紙條測(cè)試線顯色淺而且不規(guī)則，難以目測(cè)判讀，且不利于數(shù)據(jù)記錄存檔。因此研制一種具備信息檢測(cè)、信息處理、信息記憶、邏輯思維與判斷功能的智能化金標(biāo)試紙條分析儀替代人眼目測(cè)顯色結(jié)果變得尤為必要。
[0003]目前，金標(biāo)試條顯色讀取儀的功能相似，但實(shí)現(xiàn)原理不盡相同?，F(xiàn)有的金標(biāo)讀取儀的顯色結(jié)果采集部分主要分為幾類:
[0004](一)利用光導(dǎo)纖維導(dǎo)入光，經(jīng)過試條的漫反射再由光纖收集到探測(cè)器表面；此類的儀器需要加上機(jī)械掃描裝置，使得儀器結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜。
[0005]( 二)基于線陣CXD光信號(hào)采集系統(tǒng)，只能得到一維的試條顯色的檢測(cè)圖像信息，丟失掉大量的試條顯色信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0006]本實(shí)用新型是一種基于圖像處理的金標(biāo)試條讀數(shù)儀，分析和判斷圖像，獲取試紙條檢測(cè)結(jié)果。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0008]快速金標(biāo)試紙條讀數(shù)儀，包括:
[0009]綠色LED光源，CMOS攝像頭，與CMOS攝像頭相連的主控芯片，分別與主控芯片相連的試紙條顯色圖像存儲(chǔ)器、液晶顯示模塊。
[0010]作為優(yōu)選方案，還包括:與主控芯片相連的試紙條顯色結(jié)果存儲(chǔ)器。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，還包括:與主控芯片相連的試紙條射頻識(shí)別模塊。
[0012]上述綠色LED光源的中心波長(zhǎng)優(yōu)選540nm。
[0013]在上述手持式儀器上實(shí)現(xiàn)的對(duì)金標(biāo)試紙條顯色結(jié)果分析的方法，過程如下:
[0014]綠色LED光源照射顯色的試紙條；CM0S攝像頭采集顯色試紙條顯色部位的圖像信息；主控芯片根據(jù)圖像的顯色度與濃度之間預(yù)先設(shè)定的關(guān)系方程來(lái)確定圖像對(duì)應(yīng)的濃度。
[0015]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016]利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可以建立多種金標(biāo)試條標(biāo)線的前提下，實(shí)現(xiàn)多種物質(zhì)含量的半定量測(cè)量(此處半定量的測(cè)量性質(zhì)由金標(biāo)試條的制作工藝決定)。手持式、智能化設(shè)計(jì)極大方便了儀器操作者在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。
【附圖說明】
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[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中的快速金標(biāo)試紙條分析儀結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中的標(biāo)準(zhǔn)樣本測(cè)試結(jié)果；橫坐標(biāo)代表標(biāo)準(zhǔn)樣本的濃度，縱坐標(biāo)代表CMOS攝像頭采集顯色試紙條顯色部位的圖像的顯色度。
【具體實(shí)施方式】
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[0019]實(shí)施例:
[0020]對(duì)照?qǐng)D1，快速金標(biāo)試紙條分析儀，包括:
[0021 ] 綠色LED光源，CMOS攝像頭，與CMOS攝像頭相連的主控芯片，分別與主控芯片相連的試紙條顯色圖像存儲(chǔ)器、液晶顯示模塊；與主控芯片相連的試紙條顯色結(jié)果存儲(chǔ)器；與主控芯片相連的試紙條射頻識(shí)別模塊；與主控芯片相連的鍵盤接口 ；與主控芯片相連的時(shí)鐘模塊；與主控芯片相連的外置打印機(jī)接口 ；與主控芯片相連的USB通訊接口。
[0022]主控芯片選用美國(guó)SILAB公司生產(chǎn)的C8051F340芯片，該芯片主頻可達(dá)48MHz適合應(yīng)用于圖像處理的一些簡(jiǎn)單算法。在其豐富的I/O 口資源和協(xié)議資源的支持下，系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互界面、時(shí)間顯示、時(shí)間校準(zhǔn)、定時(shí)測(cè)量的功能；試紙條的射頻識(shí)別模塊方便建立試條信息的準(zhǔn)確記錄，如試條類型，試條生產(chǎn)的批次信息等；系統(tǒng)采用補(bǔ)光原理，選用中心波長(zhǎng)為540nm的綠色LED作為系統(tǒng)的照明光源，CMOS攝像頭作為對(duì)試條顯色信息的采集裝置；系統(tǒng)可將計(jì)算出的試條顯色結(jié)果顯示在液晶屏上，用戶可選擇保存或者打?。粚?duì)于大量的試條結(jié)果信息，用戶還可通過儀器的USB通訊接口上傳給PC機(jī)，做進(jìn)一步的分析。
[0023]在上述分析儀上實(shí)現(xiàn)的對(duì)金標(biāo)試紙條顯色結(jié)果分析的方法，過程如下:
[0024]綠色LED光源照射顯色的試紙條；CM0S攝像頭采集顯色試紙條顯色部位的圖像信息；主控芯片根據(jù)圖像的顯色度與濃度之間預(yù)先設(shè)定的關(guān)系方程來(lái)確定圖像對(duì)應(yīng)的濃度。
[0025]為確保本實(shí)用新型的半定量測(cè)量的可行性和可靠性，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中采用純度為97.5%甲霜靈農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品，稀釋配制2ng/ml，5ng/ml，10ng/ml，20ng/ml，40ng/ml五個(gè)不同濃度甲霜靈標(biāo)準(zhǔn)液。試紙條為北京萬(wàn)華普曼生物科技有限公司生產(chǎn)甲霜靈金標(biāo)試紙條，實(shí)驗(yàn)在室溫20°C條件下進(jìn)行。
[0026]滴定4分鐘后試紙條顯色，測(cè)試線顯色深度隨著標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度增大逐漸變小，當(dāng)濃度大于等于20ng/ml時(shí)，測(cè)試線與背景已無(wú)明顯區(qū)分度，而且邊緣界限模糊。
[0027]從圖2可以看出，顯色度與濃度呈現(xiàn)某種線性關(guān)系。此種線性關(guān)系可以用顯色度數(shù)值來(lái)推定濃度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)金標(biāo)試紙條顯色結(jié)果的自動(dòng)讀數(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.快速金標(biāo)試紙條讀數(shù)儀，其特征在于，包括: 綠色LED光源，CMOS攝像頭，與CMOS攝像頭相連的主控芯片，分別與主控芯片相連的試紙條顯色圖像存儲(chǔ)器、液晶顯示模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述快速金標(biāo)試紙條讀數(shù)儀，其特征在于，還包括:與主控芯片相連的試紙條顯色結(jié)果存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述快速金標(biāo)試紙條讀數(shù)儀，其特征在于，還包括:與主控芯片相連的試紙條射頻識(shí)別模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述快速金標(biāo)試紙條讀數(shù)儀，其特征在，所述綠色LED光源的中心波長(zhǎng)為540nmo
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種快速金標(biāo)試紙條讀數(shù)儀。本實(shí)用新型是一種基于圖像處理的膠體金試條分析儀，分析和判斷圖像，獲取試紙條檢測(cè)結(jié)果。讀數(shù)儀包括：綠色LED光源，CMOS攝像頭，與CMOS攝像頭相連的主控芯片，分別與主控芯片相連的試紙條顯色圖像存儲(chǔ)器、液晶顯示模塊。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)多種物質(zhì)含量的半定量測(cè)量。
【IPC分類】G01N33-558
【公開號(hào)】CN204287189
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420800437
【發(fā)明人】趙友全, 劉瀟
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月16日