一种采血管血清液位检测方法和装置与流程

1.本发明涉及血清液位技术领域，特别是涉及一种采血管血清液位检测方法和装置。


背景技术：

2.血清，指血液凝固后，在血浆中除去纤维蛋白原及某些凝血因子后分离出的淡黄色透明液体或指纤维蛋白原已被除去的血浆。其主要作用是提供基本营养物质、提供激素和各种生长因子、提供结合蛋白、提供促接触和生长因子使细胞贴壁免受机械损伤、对培养中的细胞起到某些保护作用。
3.因此，通过对血清中的组分进行检测，可以获得对应的人或动物的健康状态。如通过血清检测可以筛查有无感染、贫血以及一些血液病。肝功能、脂肪肝、胆囊炎等诊断。肾病综合征等肾功能损伤诊断，糖尿病、低血糖等疾病，高脂血症、心脑血管疾病的风险参考，乙型肝炎，有无甲型肝炎感染等。
4.血清检测主要用于生物化学实验项目和免疫检验项目，其检测过程中需要通过仪器的样本针抽取一定量的血清进行检测。但是实际上由于采血管中血量的不同，血清液位高度也不同。固定样本针位置进行血清抽取时，若血清量不足，会出现抽取到部分血液凝块或者抽取血清量不足的情况，影响实际的检验结果。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供了一种采血管血清液位检测方法和装置，解决采血量不足时出现的抽到血凝块或无法抽到血清的情况，实现自动化识别血清液位高度，进而自动化调节样本针，实现血清的有效抽取。
6.为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种采血管血清液位检测方法，包括:
7.s1，拍摄采血管并输出采血管图像；
8.s2，对所述采血管图像进行rgb三通道颜色分离后获得r通道图像、g通道图像和b通道图像；
9.s3，对所述r通道图像进行分割处理计算并获取图像的连通区域最大纵坐标作为血清下液面位置，对所述b通道图像进行分割处理将图像中柱形连通区域的顶部表面的最小纵坐标作为血清上液面位置，根据所述血清下液面位置与所述血清上液面位置的差值计算并输出血清的液位高度。
10.其中，所述s3包括：
11.对所述r通道图像、所述b通道图像进行ostu二值化，得到血清区域和血液区域的初分割结果r1、b1；
12.对所述初分割结果r1、b1采用形态学处理方法进行开、闭运算，得到过滤后的分割结果r2、b2；
13.将所述分割结果r2、b2作为初始图像分割结果，以所述初始图像分割结果轮廓的
最小外接矩形作为初始轮廓采用morphsnakes算法中的morphacwe模型进行图像分割，得到分割结果r3、b3；
14.对所述分割结果r3计算并获取图像的连通区域最大纵坐标作为血清下液面位置。对所述分割结果b3计算图像中柱形连通区域的顶部表面的最小纵坐标作为血清上液面位置。
15.其中，所述s3还包括：
16.显示所述血清的液位高度的数值。
17.其中，在所述s3后还包括：
18.根据所述血清的液位高度调节样本针高度。
19.其中，在所述s3后还包括：
20.判断所述血清的液位高度是否大于阈值；
21.若否，则说明所述血清不足并发出警报。
22.除此之外，本发明实施例还提供了一种采血管血清液位检测装置，包括：
23.图像拍摄器，用于对采血管进行拍摄并输出采血管图像；
24.通道颜色分离模块，用于接收所述采血管图像并进行rgb三通道颜色分离后输出获得的r通道图像、g通道图像和b通道图像；
25.分割模块，用于接收所述r通道图像、所述b通道图像，并对所述r通道图像进行分割处理计算并获取图像的连通区域最大纵坐标作为血清下液面位置，对所述b通道图像进行分割处理将图像中柱形连通区域的顶部表面的最小纵坐标作为血清上液面位置，根据所述血清下液面位置与所述血清上液面位置的差值计算并输出血清的液位高度。
26.其中，还包括传送带、点光源和光电传感器，所述传送带用于输送所述采血管，所述光电传感器用于接收所述点光源的光线，并在所述采血管经过所述点光源与所述光电传感器之间阻挡光线后发出触发信号，控制所述图像拍摄器对所述采血管进行拍照。
27.其中，还包括设置在所述传送带另一侧与所述图像拍摄器对应的竖直设置的白色背景板。
28.其中，还包括与所述分割模块连接的样本针调节模块，用于根据所述血清的液位高度调节样本针高度。
29.其中，还包括与所述分割模块连接的液位显示器以及报警器，用于液位显示器用于显示所述血清的液位高度的数值，所述报警器在判定所述血清的液位高度小于阈值后发出警报。
30.本发明实施例所提供的采血管血清液位检测方法和装置，与现有技术相比，具有以下优点：
31.本发明实施例提供的采血管血清液位检测方法和装置，通过拍摄并获取采血管图像，进行rgb三通道颜色分离，对r通道图像、b通道图像进行分割处理计算血清下液面位置、血清上液面位置，通过差值计算获取血清的高度，由于进行图片拍摄、颜色分离以及通道图像分割和最终的液面位置计算都是采用软件自动计算，获得的血清液位高度非常准确，实现自动化识别血清液位高度，实现血清的有效抽取。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明实施例提供的采血管血清液位检测方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；
34.图2为本发明实施例提供的采血管血清液位检测装置的一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.请参考图1
‑
2，图1为本发明实施例提供的采血管血清液位检测方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；图2为本发明实施例提供的采血管血清液位检测装置的一种具体实施方式的结构示意图。
37.在一种具体实施方式中，所述采血管血清液位检测方法，包括:
38.s1，拍摄采血管并输出采血管图像；
39.s2，对所述采血管图像进行rgb三通道颜色分离后获得r通道图像、g通道图像和b通道图像；
40.s3，对所述r通道图像进行分割处理计算并获取图像的连通区域最大纵坐标作为血清下液面位置，对所述b通道图像进行分割处理将图像中柱形连通区域的顶部表面的最小纵坐标作为血清上液面位置，根据所述血清下液面位置与所述血清上液面位置的差值计算并输出血清的液位高度。
41.通过拍摄并获取采血管图像，进行rgb三通道颜色分离，对r通道图像、b通道图像进行分割处理计算血清下液面位置、血清上液面位置，通过差值计算获取血清的高度，由于进行图片拍摄、颜色分离以及通道图像分割和最终的液面位置计算都是采用软件自动计算，获得的血清液位高度非常准确，实现自动化识别血清液位高度，实现血清的有效抽取。
42.本发明对于对所述r通道图像进行分割处理计算并获取图像的连通区域最大纵坐标作为血清下液面位置以及对所述b通道图像进行分割处理将图像中柱形连通区域的顶部表面的最小纵坐标作为血清上液面位置这一计算过程不做限定，工作人员可以采用不同的算法和模型进行计算。
43.一个实施例中，所述s3包括：
44.对所述r通道图像、所述b通道图像进行ostu二值化，得到血清区域和血液区域的初分割结果r1、b1；
45.对所述初分割结果r1、b1采用形态学处理方法进行开、闭运算，得到过滤后的分割结果r2、b2；
46.将所述分割结果r2、b2作为初始图像分割结果，以所述初始图像分割结果轮廓的最小外接矩形作为初始轮廓采用morphsnakes算法中的morphacwe模型进行图像分割，得到分割结果r3、b3；
47.对所述分割结果r3计算并获取图像的连通区域最大纵坐标作为血清下液面位置。对所述分割结果b3计算图像中柱形连通区域的顶部表面的最小纵坐标作为血清上液面位置。
48.在该实施例中，通过先对二者进行ostu二值化，得到血清区域和血液区域的初分割结果r1、b1，如果对于计算要求的精准度较低，可以以r1、b1进行最终的液位获取计算，而如果需要进一步提高精算精准度，则对所述初分割结果r1、b1采用形态学处理方法进行开、闭运算，得到过滤后的分割结果r2、b2，这样进一步能够提高计算准确度，而通过最终将所述分割结果r2、b2作为初始图像分割结果，以所述初始图像分割结果轮廓的最小外接矩形作为初始轮廓采用morphsnakes算法中的morphacwe模型进行图像分割，这样可以将血清区域和血液区域相互之间的对比度得到最大，这样更容易分辨，
49.需要指出的是，本发明中对于血清区域和血液区域具体通过计算划分到什么程度不做限定，可以是根据不同的计算精度进行确定，对所采用的算法以及模型不做限定。
50.为了方便工作人员快速识别血清液位高度，在一个实施例中，所述s3还包括：
51.显示所述血清的液位高度的数值。
52.通过显示器显示血清的液位高度数值，可以快速获取当前测试的采血管的血清的液位高度，方便判断是否足量。除此之外，还可以直接判断液位高度是否合格等，对于不合格的采血管进行单独的检测。
53.由于在实际的使用过程中，采用样本针进行血清抽取，如果血清的液位不同，那么如果样本针还是在同一高度进行血清抽取，很可能会抽取到血凝块，或出现无法抽取到足量血清的情况，因而需要对样本针进行对应的高度调整，使得能够保证实现有效抽取。
54.一个实施例中，在所述s3后还包括：
55.根据所述血清的液位高度调节样本针高度。
56.本发明对于样本针高度的调节方式以及调节过程不做限定，可以是每次都进行调节，即将采血管中的血清全部抽取，也可以是将采血管中一定高度以上的血清抽取，这样使得血清情液位高度在一定范围波动时候，可以不进行调整，能够完全避免凝血块抽取的可能性，或者是工作人员可以设置多种调节模式，在每次抽取前进行模式调整。
57.为了进一步提高工作人员的注意力，避免出现误操作，在一个实施例中，在所述s3后还包括：
58.判断所述血清的液位高度是否大于阈值；
59.若否，则说明所述血清不足并发出警报。
60.通过在血清的液位高度低于阈值后并发出警报，提醒工作人员注意，可以避免误操作。
61.除此之外，本发明实施例还提供了一种采血管血清液位检测装置，包括：
62.图像拍摄器10，用于对采血管20进行拍摄并输出采血管图像；
63.通道颜色分离模块，用于接收所述采血管图像并进行rgb三通道颜色分离后输出获得的r通道图像、g通道图像和b通道图像；
64.分割模块，用于接收所述r通道图像、所述b通道图像，并对所述r通道图像进行分割处理计算并获取图像的连通区域最大纵坐标作为血清下液面位置，对所述b通道图像进行分割处理将图像中柱形连通区域的顶部表面的最小纵坐标作为血清上液面位置，根据所述血清下液面位置与所述血清上液面位置的差值计算并输出血清的液位高度。
65.由于所述采血管血清液位检测装置为上述的所述采血管血清液位检测方法对应的装置，具有相同的有益效果，本发明对此不作赘述。
66.本发明中的通道颜色分离模块、分割模块一般采用计算机30实现，也可以采用其它的处理设备实现，本发明对此不做限定。
67.为了提高检测效率，在一个实施例中，所述采血管血清液位检测装置还包括传送带40、点光源50和光电传感器60，所述传送带40用于输送所述采血管20，所述光电传感器60用于接收所述点光源50的光线，并在所述采血管20经过所述点光源50与所述光电传感器60之间阻挡光线后发出触发信号，控制所述图像拍摄器10对所述采血管20进行拍照。
68.通过传送带对采血管20进行传送，使得在将图像拍摄器10可以固定在确定的位置进行拍照，提高图像的拍摄质量，通过点光源和光电传感器确定拍摄的时机，提高了拍摄的精确度。
69.在本发明中可以是在发出触发信号之后，传送带一直运动，在运动中进行拍摄，也可以是在发出触发信号之后，将传送带运动变为静止，在拍照之后由图像拍摄器10发出触发信号控制传送带再次运动，或者是降低传送速度，在完成拍照之后再加速，可以是声音信号控制，也可以是电信号控制，本发明对此不作限定。
70.由于在本发明中采用图像拍摄器10如照相机或摄像机进行拍摄时，很可能在拍摄的图像中不仅存在采血管20，还可能有其它的背景图像以及其它颜色，而如果存在其他颜色必然会对图像处理增加计算难度，甚至是发生计算错误。
71.为了解决这一技术问题，在一个实施中，所述采血管20血清液位检测装置还包括设置在所述传送带另一侧与所述图像拍摄器10对应的竖直设置的白色背景板70。
72.通过在所述传送带另一侧与所述图像拍摄器10对应的竖直设置的白色背景板，这样拍摄的采血管20图像中只需要处理采血管20图像，而不存在其他的背景板，降低了处理难度。
73.本发明对于白色背景板70的尺寸以及材质不做限定，最小尺寸应该至少将采血管20进行覆盖，而对于白色背景板，可以为采用框架固定的白色纸板，也可以为涂覆白色颜料或涂料的背景板，或者其它的背景板。
74.由于在实际的使用过程中，采用样本针进行血清抽取，如果血清的液位不同，那么如果样本针还是在同一高度进行血清抽取，很可能会抽取到血凝块，或出现无法抽取到足量血清的情况，因而需要对样本针进行对应的高度调整，使得能够保证实现有效抽取。
75.在一个实施例中，所述采血管20血清液位检测方法和装置还包括与所述分割模块连接的样本针调节模块，用于根据所述血清的液位高度调节样本针高度。
76.本发明对于样本针高度的调节方式以及调节过程不做限定，可以是每次都进行调节，即将采血管20中的血清全部抽取，也可以是将采血管20中一定高度以上的血清抽取，这样使得血清情液位高度在一定范围波动时候，可以不进行调整，能够完全避免凝血块抽取的可能性，或者是工作人员可以设置多种调节模式，在每次抽取前进行模式调整。
77.为了进一步提高工作人员对于血清抽取的可靠性，在一个实施例中，所述采血管20血清液位检测装置还包括与所述分割模块连接的液位显示器以及报警器，用于液位显示器用于显示所述血清的液位高度的数值，所述报警器在判定所述血清的液位高度小于阈值后发出警报。
78.通过对液位显示器显示所述血清的液位高度的数值，所述报警器在判定所述血清的液位高度小于阈值后发出警报，使得工作人员可以随时获得血清的数值，通过报警器确定血清的液位高度小于阈值的采血管20，这样就可以进行重点处理，血清液位高度小于阈值对应的用户血液病变的可能性极高，通过这种方式能够进行快速处理。
79.综上所述，本发明实施例提供的采血管血清液位检测方法和装置，通过拍摄并获取采血管图像，进行rgb三通道颜色分离，对r通道图像、b通道图像进行分割处理计算血清下液面位置、血清上液面位置，通过差值计算获取血清的高度，由于进行图片拍摄、颜色分离以及通道图像分割和最终的液面位置计算都是采用软件自动计算，获得的血清液位高度非常准确，实现自动化识别血清液位高度，实现血清的有效抽取。
80.以上对本发明所提供的采血管血清液位检测方法和装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。