一种测量装置及其测量方法与流程

1.本技术涉及医疗器械技术领域，具体是涉及一种测量装置及其测量方法。


背景技术：

2.精子运动学参数的计算，是通过对计数卡中盛放的精子样本进行扫描检测，从而得出精子总数、精子活动率、精子活动力、精子运动速度、精子运动轨迹等参数，而计数卡的质量能够直接影响这些参数的结果准确性。
3.比如计数卡中用于盛放精子样本的腔体的高度，对样本的流速、精子的运动速度、精子浓度、精子的运动方向等结果影响尤为巨大，因此，需要对计数卡的腔体尺寸进行测量，以使得计数卡的腔体尺寸满足检测需求，进而保证检测结果的准确性。


技术实现要素：

4.本技术主要是提供一种测量装置及其测量方法，能够保证检测结果的准确性。
5.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种测量装置，所述测量装置包括：承载单元，用于承载待测量件，所述待测量件设有容置腔；摄像单元，用于对所述待测量件进行拍照，以获取所述待测量件的测量件图像；计算单元，与所述摄像单元通信连接，所述摄像单元或所述计算单元用于对所述测量件图像进行图像处理，以形成待测量图像，所述计算单元，以根据所述待测量图像计算所述容置腔的待测量尺寸。
6.在一具体实施方式中，所述容置腔用于填充测量液，所述待测量图像包括测量液图像区，所述计算单元用于根据所述测量液图像区计算所述测量液的待测量尺寸，并得出所述容置腔的待测量尺寸。
7.在一具体实施方式中，所述测量液包括增稠剂及显色剂中的一种或两种。
8.在一具体实施方式中，所述计算单元用于计算所述测量液图像区的面积，并根据所述面积计算所述测量液的深度，并得出所述容置腔的高度。
9.在一具体实施方式中，所述计算单元根据以下公式计算所述测量液的深度：其中，h为测量液的深度，v为测量液的体积，s为测量液图像区m1的面积，p为单位像素尺寸。
10.在一具体实施方式中，所述计算单元还用于获取所述待测量件预设位置的实际尺寸及所述待测量图像中所述预设位置的像素个数，并根据所述预设位置的实际尺寸及所述预设位置的像素个数计算所述单位像素尺寸。
11.在一具体实施方式中，所述待测量件为精子计数卡，所述待测量尺寸为所述容置腔的腔体高度。
12.在一具体实施方式中，所述待测量件包括第一本体部及第二本体部，所述第一本体部与所述第二本体部的厚度不同，所述插槽包括第一槽隙及第二槽隙，所述第一槽隙用于与所述第一本体部配合设置，所述第二槽隙用于与所述第二本体部配合设置。
13.在一具体实施方式中，所述测量装置还包括发光单元，所述发光单元用于向所述待测量件发射光线。
14.在一具体实施方式中，所述发光单元相对于所述承载单元可活动设置，以调节所述光线。
15.在一具体实施方式中，所述测量装置还包括挡光罩，所述承载单元、所述摄像单元、所述计算单元及所述发光单元均设置于所述挡光罩内。
16.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种根据上述测量装置的测量方法，所述测量方法包括：所述摄像单元对所述待测量件进行拍照，以获取所述待测量件的测量件图像；所述摄像单元或所述计算单元对所述测量件图像进行图像处理，以形成待测量图像；所述计算单元根据所述待测量图像计算所述容置腔的待测量尺寸。
17.本技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本技术实施方式提供的测量装置包括：承载单元，用于承载待测量件，所述待测量件设有容置腔；摄像单元，用于对所述待测量件进行拍照，以获取所述待测量件的测量件图像；计算单元，与所述摄像单元通信连接，所述摄像单元或所述计算单元用于对所述测量件图像进行图像处理，以形成待测量图像，所述计算单元，以根据所述待测量图像计算所述容置腔的待测量尺寸，从而使得待测量件的容置腔满足检测需求，进而保证检测结果的准确性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施方式，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。
19.图1是本技术提供的测量装置实施方式的立体结构示意图；
20.图2是图1中测量装置的立体分解结构示意图；
21.图3是图2中摄像单元的示意框图；
22.图4是图2中承载单元承载待测量件的状态示意图；
23.图5是图4中承载单元的正面结构示意图；
24.图6是图5中承载单元在f-f向上的截面示意图；
25.图7是图2中待测量件的待测量图像的示意图；
26.图8是图2中发光单元另一实施方式的结构示意图；
27.图9是本技术提供的测量方法实施方式的流程示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施方式，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施方式仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施方式仅为本技术的部分实施方式而非全部实施方式，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它实施方式，都属于本技术保护的范围。
29.本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第
三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，方式如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本技术实施方式中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。方式如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
30.在本文中提及“实施方式”意味着，结合实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施方式中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施方式，也不是与其它实施方式互斥的独立的或备选的实施方式。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施方式可以与其它实施方式相结合。
31.请一并参阅图1、图2及图3，图1是本技术提供的测量装置10实施方式的立体结构示意图，图2是图1中测量装置10的立体分解结构示意图，图3是图2中摄像单元12的示意框图，本实施方式中的测量装置10包括承载单元11、摄像单元12及计算单元13。
32.请一并参阅图4及图5，图4是图2中承载单元11承载待测量件110的状态示意图，图5是图4中承载单元11的正面结构示意图，其中，承载单元11用于承载待测量件110。
33.具体的，承载单元11设有插槽101，插槽101用于插置待测量件110，也即在实际应用时，待测量件110插设于插槽101中。
34.其中，待测量件110包括第一本体部110a及第二本体部110b，第一本体部110a与第二本体部110b的厚度不同，插槽101包括第一槽隙101a及第二槽隙101b，第一槽隙101a用于与第一本体部110a配合设置，第二槽隙101b用于与第二本体部110b配合设置，也即第一槽隙101a与第二槽隙101b在如图4及图5所示的z向上的深度不同，这种设置方式，能够避免待测量件110插入插槽101时，如果待测量件110插反，导致后续的测量失败，也即本实施方式中的插槽101具有防呆作用，比如待测量件110插入插槽101时，正确的方向为待测量件110的顶面朝向z1向，待测量件110底面朝向z2向，如果在待测量件110插入插槽101的过程中，待测量件110的顶面朝向z2向，待测量件110底面朝向z1向，则会出现第一本体部110a与第二本体部110b中厚度较大的一个，无法插入第一槽隙101a与第二槽隙101b中深度较小的一个。
35.为了便于说明，本实施方式中待测量件110以精子计数卡为例，精子计数卡包括载玻片1101及盖玻片1102，载玻片1101包括第一部分1101a及第二部分1101b，盖玻片1102与载玻片1101的第一部分1101a层叠设置，以共同形成上述的第一本体部110a，载玻片1101的第二部分1101b即为上述的第二本体部110b，可以很明显的看出，该第一本体部110a与第二本体部110b的厚度不同。
36.可选的，本实施方式中的承载单元11包括承载件111及两个压板112，承载件111设有插槽101，两个压板112设置于承载件111上，并分别与插槽101形成上述的第一槽隙101a与第二槽隙101b。
37.请参阅图6，图6是图5中承载单元11在f-f向上的截面示意图，其中，承载单元11包括面向待测量件110的插入方向设置的倾斜导引面11a，在本实施方式中，也即承载件111包
括面向待测量件110的插入方向设置的倾斜导引面11a，以使得待测量件110插入插槽101时，待测量件110可沿倾斜导引面11a插入插槽101，降低待测量件110的插入难度。
38.请参阅图7，图7是图2中待测量件110的待测量图像m的示意图，其中，待测量件110设有容置腔102，比如，在本实施方式中，待测量件110为精子计数卡，那么该容置腔102即用于盛放精子样本，当精子样本在容置腔102后，再对精子计数卡进行扫描检测，从而完成精子计数。
39.进一步参阅图2，摄像单元12用于对待测量件110进行拍照，以获取待测量件110的测量件图像。
40.其中，摄像单元12包括支撑件121、支撑座122及摄像模组123，摄像模组123用于对待测量件110进行拍照，以获取待测量件110的测量件图像，支撑座122用于承载摄像模组123并与支撑件121滑动连接，以调节摄像模组123的焦距，也即支撑座122与支撑件121滑动连接，以调节摄像模组12与待测量件110之间的距离。
41.进一步参阅图3，计算单元13与摄像单元12通信连接，摄像单元12或计算单元13用于对测量件图像进行图像处理以形成待测量图像m，计算单元13根据待测量图像m计算容置腔102的待测量尺寸，从而使得待测量件110的容置腔102满足检测需求，进而保证检测结果的准确性。
42.其中，摄像单元12对待测量件110拍照后，得到待测量件110的测量件图像，摄像单元12可以对测量件图像进行图像处理形成待测量图像，然后将待测量图像发送至计算单元13，计算单元13再根据待测量图像计算容置腔102的待测量尺寸，也可以是摄像单元12直接将测量件图像发送至计算单元13，计算单元13先对测量件图像进行图像处理形成待测量图像，然后再根据待测量图像计算容置腔102的待测量尺寸。
43.具体的，上述图像处理具体方法可以是：首先，对原始图像进行灰度处理，得到相应的灰度图像，并计算灰度图像中各像素点的灰度值的分布；然后，获取灰度图像中灰度值的范围，比如将灰度值的范围分为多段，计算每段中各灰度值与对应灰度值像素点数的乘积，并将各乘积相加，相加结果作为该段的灰度值；最后，遍历各段的灰度值，分别计算出每段的背景均值、背景比例、前景均值、前景比例和类间方差，选取最大类间方差对应段的灰度值，并作为阈值对所述灰度图像进行二值化处理，从而完成上述的图像处理。
44.其中，类间方差的计算公式如下：
45.g＝ω0*ω1(μ
0-μ1)2，其中，ω0为前景比例，ω1为背景比例，μ0为前景均值，μ1为背景均值。
46.进一步的，上述计算单元13计算容置腔102的待测量尺寸，可以根据实际所需进行选择，比如计算容置腔102的长度、宽度、深度等尺寸，对此不做限定。
47.比如，计算容置腔102的长度l1，那么计算单元13则对待测量图像m进行图像识别，以获取容置腔102在长度方向上的像素个数n1，然后根据单像素实际尺寸p，计算得出容置腔102的长度l1，也即l1＝n1*p，同理，如果需要计算容置腔102的其他待测量尺寸，则根据相应的计算方法即可。
48.在一具体实施方式中，待测量件110为精子计数卡，待测量尺寸为容置腔102的腔体高度，容置腔102用于盛放精子样本，由于容置腔102的高度对样本的流速、精子的运动速度、精子浓度、精子的运动方向等结果的影响尤为巨大，且容置腔102的高度尺寸一般都较
小，因此，本实施方式中通过摄像单元12及计算单元13的方式，最后计算得出容置腔102的腔体高度，提高对容置腔102的腔体高度测量的准确性，进而保证检测结果的准确性，。
49.在另一具体实施方式中，容置腔102用于填充测量液，待测量图像m包括测量液图像区m1，计算单元13用于根据测量液图像区m1计算测量液的待测量尺寸，并得出容置腔102的待测量尺寸，也即测量液的待测量尺寸即为容置腔102的待测量尺寸，比如测量液在容置腔102的宽度方向上填满容置腔102，那么测量液的待测量尺寸则与容置腔102的待测量尺寸相等。
50.具体的，当如上述的，计算单元13直接根据待测量图像m计算容置腔102的待测量尺寸时，由于容置腔102是空的，因此，待测量图像m中容置腔102对应的图像区域容易出现阴影，且容置腔102对应的图像区域与其他地方的图像区域之间的颜色区别不明显，从而导致计算单元13对待测量图像m进行图像识别的过程中，容易出现误差，进而导致计算结果不准确，因此，在该一具体实施方式中，通过在容置腔102中填充测量液，然后计算测量液的待测量尺寸来得到容置腔102的待测量尺寸，能够降低甚至消除计算单元13图像识别过程中出现的误差，提高计算结果的准确性。
51.同理，计算单元13计算测量液的待测量尺寸，也可以根据实际所需的容置腔102的待测量尺寸进行选择，对此不做限定。
52.其中，测量液包括增稠剂及显色剂中的一种或两种，增稠剂能够增加测量液粘稠性，避免测量液在容置腔102流动，增加测量液的稳定性，显色剂能够消除图像的色块阴影，且区分容置腔102对应的图像区域与其他地方的图像区域之间的颜色。
53.可选的，增稠剂可以选用丙三醇、triton-100(聚乙二醇辛基苯基醚)、triton-114(聚氧乙烯单叔辛基苯基醚)、吐温-20、吐温-80中的一种或多种，显色剂可以选用苯胺黑、苏木素、伊红、龙胆紫、苏丹红、亚甲蓝、沙黄等水溶性的有色试剂中的一种或多种。
54.其中，当测量液同时包括增稠剂及显色剂时，增稠剂的含量可以是6％(m/v)，显色剂的含量可以是60％(v/v)。
55.进一步的，该另一具体实施方式中的测量液可通过以下方法制备而成：
56.首先，将定量的显色剂与纯化水混合，搅拌使得显色剂全部溶解，得到混合液，然后，将定量的增稠剂添加至混合液，放置于涡旋振荡器中震荡一定时间，即可制成测量液。
57.在该另一具体应用方式中，计算单元13用于计算测量液图像区m1的面积，并根据测量液图像区m1的面积计算测量液的深度，并得出容置腔102的高度。
58.比如，待测量件110为精子计数卡，容置腔102用于盛放精子样本，由于容置腔102的高度对样本的流速、精子的运动速度、精子浓度、精子的运动方向等结果的影响尤为巨大，因此，在该一具体应用方式中，计算单元13计算对结果影响尤为巨大的高度尺寸，使得容置腔102的高度满足检测需求，进而保证检测结果的准确性，同时，由于容置腔102的高度尺寸一般都较小，如果计算单元13直接根据测量液图像区m1计算测量液的深度，进而得出容置腔102的高度，那么很容易出现计算误差较大，计算结果不准确的情况，因此，在该一具体应用方式中，计算单元13先计算测量液图像区m1的面积，然后再根据测量液图像区m1的面积计算测量液的深度，并得出容置腔102的高度，降低甚至消除计算误差，提高计算结果的准确性。
59.其中，计算单元13根据以下公式计算所述测量液的深度：
60.其中，h为测量液的深度，v为测量液的体积，s为测量液图像区m1的面积，p为单位像素尺寸。
61.具体的，首先，计算单元13对待测量图像m进行图像识别，以提取测量液图像区m1的轮廓信息，也即图中所示的阴影区的边界信息，从而根据测量液图像区m1的轮廓信息计算测量液图像区m1的面积s，然后，计算单元13获取测量液的体积s并计算单位像素尺寸p，进而根据上述公式计算得出测量液的深度h，也即容置腔102的高度。
62.其中，测量液的体积s即为填充至容置腔102中测量液的液量，测量液的体积s可以预先设置，也即预先存储在计算单元13中，在实际应用时，可以先设置测量液的体积s，然后将与体积s对应液量的测量液填充至容置腔102，也可以将一定量的测量液填充至容置腔102后，然后再将填充的液量存储在计算单元13中，当计算单元13根据上述公式计算得出测量液的深度h时，直接获取测量液的体积s即可。
63.进一步的，计算单元13还用于获取待测量件110预设位置的实际尺寸及待测量图像m中预设位置的像素个数，并根据预设位置的实际尺寸及预设位置的像素个数计算单位像素尺寸p。
64.比如，待测量件110的预设位置为容置腔102的宽边，该宽边的实际尺寸为7000μm，该宽边在待测量图像m中的像素个数为150个，那么单位像素尺寸p即为p＝7000μm/150pix＝46.67um/pix，可以理解的，在实际应用时，上述待测量件110的预设位置可以根据所需进行选择，对此不做限定。
65.请一并参阅图2及图8，图8是图2中发光单元14另一实施方式的结构示意图，本实施方式中的测量装置10还包括发光单元14，发光单元14用于向待测量件110发生光线，以提高摄像单元12的拍照效果。
66.在如图2所示的一实施方式中，发光单元14发出的光线相对于待测量件110呈倾斜设置，在如图8所示的另一实施方式中，发光单元14发出的光线垂直于待测量件110。
67.其中，发光单元14相对于承载单元11可活动设置，以调节所述光线，也即调节发光单元14发出的光线相对于待测量件110的位置或角度，从而提高摄像单元12的拍照效果，比如如图2所示，发光单元14相对于承载单元11可转动设置，则可以调节发光单元14发出的光线相对于待测量件110的角度。
68.可选的，在如图8所示的另一实施方式中，发光单元14设置于摄像单元12与承载单元11之间，也即承载单元11、发光单元14及摄像模组123沿如图8所示的a向依次设置。
69.其中，发光单元14安装在支撑件121上，发光单元14与支撑件121固定连接或活动连接。
70.进一步参阅图1及图2，本实施方式中的测量装置10还包括挡光罩15，承载单元11、摄像单元12、计算单元13及发光单元14均设置于挡光罩15内，通过挡光罩15形成挡光效果，提高发光单元14的光源利用率。
71.其中，挡光罩15包括罩体151及开关门152，承载单元11、摄像单元12、计算单元13及发光单元14均设置于罩体151内，罩体151设有开口1511，开关门152与罩体151活动连接以打开或关闭开口1511，从而当开关门152打开开口1511时，待测量件110可插入插槽101或从插槽101拔出，当待测量件110插入完毕后，开关门152关闭开口1511时。
72.进一步的，在本实施方式中，发光单元14与挡光罩15活动连接，以实现上述的发光单元14相对于承载单元11可活动设置。
73.请参阅图9，图9是本技术提供的测量方法实施方式的流程示意图，本实施方式中的测量方法可具体包括：
74.s11：摄像单元对待测量件进行拍照，以获取待测量件的测量件图像；
75.s12：摄像单元或计算单元对测量件图像进行图像处理，以形成待测量图像；
76.s13：计算单元根据待测量图像计算容置腔的待测量尺寸。
77.可以理解的，上述各步骤的具体原理可参阅上述测量装置10实施方式中的相关描述，在此不再赘述。
78.区别于现有技术的情况，本技术实施方式提供的测量装置包括：承载单元，用于承载待测量件，所述待测量件设有容置腔；摄像单元，用于对所述待测量件进行拍照，以获取所述待测量件的待测量图像；计算单元，与所述摄像单元通信连接，以根据所述待测量图像计算所述容置腔的待测量尺寸，从而使得待测量件的容置腔满足检测需求，进而保证检测结果的准确性。
79.以上所述仅为本技术的部分实施方式，并非因此限制本技术的保护范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。