一种试管识别方法、系统、电子设备及介质与流程

1.本发明涉及图像识别技术领域，尤其涉及一种试管识别方法、系统、电子设备及介质。


背景技术：

2.检验科是临床医学和基础医学之间的桥梁，包括临床化学、临床微生物学、临床免疫学、血液学、体液学以及输血学等分支学科。患者就医时需要将体液标本放置在试管内，并将试管放置在试管架上，医护人员再将试管架移交给检测人员。然而试管架在移交过程中会出现试管遗漏的问题，但是医护人员在移交试管架时会出现试管遗漏的问题。然而，目前，没有有效的方法能够对试管在试管架移交过程中的遗漏情况进行准确识别。


技术实现要素：

3.本发明提供一种试管识别方法、系统、电子设备及介质，以解决现有技术中未能对试管遗漏进行准确识别的问题。
4.本发明提供的试管识别方法，包括：
5.获取目标试管架的实时图像信息，并根据所述实时图像信息识别试管架区域，所述目标试管架上放置有试管；
6.获取所述目标试管架的设备参数，并根据所述设备参数和所述试管架区域提取试管区域；
7.获取拍摄设备的位置信息，并根据所述位置信息和所述试管区域获取第一深度数据，将所述第一深度数据与第一预设深度阈值进行比对，获取第一深度比对结果；
8.根据所述第一深度比对结果获取所述试管区域的目标像素数，将所述目标像素数与预设像素阈值进行比对，获取试管识别结果。
9.可选的，所述试管识别结果包括目标试管数，所述获取试管识别结果之后还包括：
10.预先在所述试管上设置有标签，对所述试管进行标签识别，获取标签识别结果，所述标签识别结果包括标签数；
11.将所述目标试管数与所述标签数据进行比对，获取目标比对结果；
12.若所述目标试管数与所述标签数相同，则所述目标比对结果为正常；
13.若所述目标试管数与所述标签数不同，则所述目标比对结果为异常。
14.可选的，所述根据所述实时图像信息识别试管架区域包括：
15.根据所述实时图像信息和所述位置信息获取第二深度数据，将所述第二深度数据与第二预设深度阈值进行比对，获取第二深度比对结果；
16.根据所述第二深度比对结果对所述实时图像信息进行二值化处理，获取目标图像，并根据所述目标图像识别试管架区域。
17.可选的，所述根据所述第二深度比对结果对所述实时图像信息进行二值化处理包括：
18.获取第一像素点和第二像素点，所述第一像素点的第二深度比对结果为正常，所述第二像素点的第二深度比对结果为异常；
19.将所述第一像素点的像素值设置为255，将所述第二像素点的像素值设置为0。
20.可选的，所述根据所述设备参数和所述试管架区域提取试管区域包括：
21.获取所述目标试管架的边缘参数，根据所述边缘参数和所述试管架区域提取目标区域；
22.根据所述设备参数和所述目标区域提取试管区域。
23.可选的，所述根据所述设备参数和所述目标区域提取试管区域包括：
24.分别获取所述目标试管架在第一方向的试管数和第二方向的试管数，所述目标区域为矩形，所述第一方向与所述目标区域的长平行，所述第二方向与所述目标区域的宽平行；
25.根据所述第一方向的试管数和所述第二方向的试管数提取所述目标区域中的试管区域。
26.可选的，所述根据所述第一方向的试管数和所述第二方向的试管数提取所述目标区域中的试管区域包括：
27.根据所述第一方向的试管数和所述第二方向的试管数设置m和n，将所述目标区域在第二方向平分为m份，获取第一平分线；
28.将平分m份后的目标区域在第一方向平分为n份，获取第二平分线；
29.获取所述目标区域中所述第一平分线与所述第二平分线的交点；
30.获取拍摄误差参数，根据所述拍摄误差参数和所述交点获取目标试管架上的目标试管孔中心标准点；
31.以所述目标试管孔中心标准点为中心获取试管区域，并根据所述设备参数预先设置所述试管区域的尺寸。
32.本发明还提供了一种试管识别系统，包括：
33.试管架识别模块，用于获取目标试管架的实时图像信息，并根据所述实时图像信息识别试管架区域，所述目标试管架上放置有试管；
34.试管区域提取模块，用于获取所述目标试管架的设备参数，并根据所述设备参数和所述试管架区域提取试管区域；
35.第一深度比对模块，用于获取拍摄设备的位置信息，并根据所述位置信息和所述试管区域获取第一深度数据，将所述第一深度数据与第一预设深度阈值进行比对，获取第一深度比对结果；
36.试管识别模块，用于根据所述第一深度比对结果获取所述试管区域的目标像素数，将所述目标像素数与预设像素阈值进行比对，获取试管识别结果，所述试管架识别模块、所述试管区域提取模块、所述第一深度比对模块和所述试管识别模块连接。
37.本发明还提供一种电子设备，包括：处理器及存储器；
38.所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述电子设备执行所述试管识别方法。
39.本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述试管识别方法。
40.如上所述，本发明提供了一种试管识别方法，具有以下有益效果：获取放置有试管的试管架的实时图像信息，根据试管架的设备参数和实时图像信息提取试管区域，然后根据试管区域的深度数据和第一预设深度阈值获取目标像素数，根据目标像素数和预设像素阈值进行比对，从而实现了对目标试管数的准确识别；此外，本发明还通过预先在试管上设置标签，并进行标签识别得到标签数，然后将目标试管数和标签识别数进行比对获取目标比对结果，从而实现了对试管遗漏的准确识别。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅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它的附图。
42.图1是本发明实施例中试管识别方法的流程示意图；
43.图2是本发明实施例中试管架区域的识别方法的流程示意图；
44.图3是本发明实施例中试管区域的提取方法的流程示意图；
45.图4是本发明实施例中试管识别系统的模块图；
46.图5是本发明实施例中电子设备的结构示意图。
具体实施方式
47.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
48.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
49.为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
50.图1是本发明在一实施例中提供的试管识别方法的流程示意图。
51.如图1所示，上述试管识别方法，包括步骤s110-s140：
52.s110，获取目标试管架的实时图像信息，并根据实时图像信息识别试管架区域；
53.s120，获取目标试管架的设备参数，并根据设备参数和试管架区域提取试管区域；
54.s130，获取拍摄设备的位置信息，并根据位置信息和试管区域获取第一深度数据，将第一深度数据与第一预设深度阈值进行比对，获取第一深度比对结果；
55.s140，根据第一深度比对结果获取试管区域的目标像素数，将目标像素数与预设像素阈值进行比对，获取试管识别结果。
56.在本实施例的步骤s110中，目标试管架上放置有试管，在获取目标试管架的实时图像之前还需要预先放置拍摄设备，拍摄设备的放置位置可以根据试管架的放置位置进行
调整。根据实时图像信息识别试管架区域的具体实现方法包括：利用opencv的轮廓查找函数，查找最外层符合要求的轮廓，得到试管架轮廓，并根据试管架轮廓得到试管架区域。根据实时图像信息识别试管架区域的具体实现方法还包括：获取包含试管架的样本图像，并根据样本图像形成样本数据集；构建初始识别模型，采用样本数据集训练初始识别模型，获取用于识别试管架的目标识别模型；将目标图像输入目标识别模型，获取试管架区域。其中，初始识别模型包括但不限于神经网络模型。
57.在一实施例中，为了提高试管识别结果的准确性，在根据实时图像信息识别试管架轮廓之前，还需要对实时图像信息进行二值化处理，使得经过二值化处理后的实时图像上符合要求的像素点的像素值更高。根据实时图像信息识别试管架区域的具体实现方法请参见图2，图2是在本发明一实施例中试管架区域的识别方法的流程示意图。如图2所示，试管架区域的识别方法可以包括以下步骤s210-s220：
58.s210，根据实时图像信息和位置信息获取第二深度数据，将第二深度数据与第二预设深度阈值进行比对，获取第二深度比对结果；
59.s220，根据第二深度比对结果对实时图像信息进行二值化处理，获取目标图像，并根据目标图像识别试管架区域。
60.在本实施例的步骤s210中，预先设置有用于采集实时图像信息的拍摄设备，为了便于采集试管架的实时图像信息，拍摄设备设置在试管架移交工位的上侧，且拍摄设备在试管架的上侧位置，位置信息为拍摄设备的位置信息。在拍摄设备上设置有激光，当拍摄设备采集实时图像信息时并将激光照射在试管架上，然后通过返回的激光信息获取试管架与拍摄设备的位置关系数据，得到第二深度数据；第二预设深度阈值根据试管架放置的水平面与拍摄设备的位置关系以及试管架的高度进行设定。具体地，可以选取试管架放置的水平面与试管架最上侧平面垂直线端中间的一点为目标点，目标点与拍摄设备的位置数据作为第二预设深度阈值。将第二深度数据与第二深度阈值进行比对，若第二深度数据小于第二深度阈值则第二深度比对结果为正常，若第二深度数据大于或等于第二深度阈值则第二深度比对结果为异常，第二深度比对结果为正常表示对应的像素点位于试管架或者试管架上侧。
61.在一实施例中，根据第二深度比对结果对实时图像信息进行二值化处理的具体实现方法包括：获取第一像素点和第二像素点，第一像素点的第二深度比对结果为正常，第二像素点的第二深度比对结果为异常；将第一像素点的像素值设置为255，将第二像素点的像素值设置为0。通过对实时图像信息进行二值化处理，将有用点的像素值设置为255以及将第二像素点的像素值设置为0，从而减少了后续数据的处理量，进而提交了数据处理效率。
62.在一实施例中，根据目标图像识别试管架区域包括：利用opencv的轮廓查找函数得到试管架轮廓，并根据试管架轮廓得到试管架区域。根据目标图像识别试管架区域还包括通过上述采用初始识别模型训练后得到的目标识别模型识别试管架区域。
63.在本实施例的步骤s120中，根据设备参数和试管架区域提取试管区域的具体实现方法请参见图3，图3是在本发明一实施例中试管区域的提取方法的流程示意图。
64.如图3所示，试管架区域的识别方法可以包括以下步骤s310-s320：
65.s310，获取目标试管架的边缘参数，根据边缘参数和试管架区域提取目标区域；
66.s320，根据设备参数和目标区域提取试管区域。
67.在一实施例中，目标试管架的边缘参数为目标试管架边缘侧未开孔区域尺寸数据，目标试管架通过开孔放置试管，设备参数包括目标试管架能放置的试管总数、横向试管数、纵向试管数和目标试管架上放置一个试管的尺寸数据。具体地，提取到试管架区域后，根据边缘参数等比例提取试管架中的目标区域，目标区域包括放置试管的开孔区域以及连接开孔处的矩形区域。
68.在一实施例中，根据设备参数和目标区域提取试管区域的具体实现方法包括：分别获取目标试管架在第一方向的试管数和第二方向的试管数，目标区域为矩形，第一方向与目标区域的长平行，第二方向与目标区域的宽平行；根据第一方向的试管数和第二方向的试管数提取目标区域中的试管区域。其中，试管区域为每一个开孔区域，第一方向上目标试管架能放置的最大试管数大于第二方向上目标试管架能放置的最大试管数。
69.在一实施例中，根据第一方向的试管数和第二方向的试管数提取目标区域中的试管区域的具体实现方法包括：根据第一方向的试管数和第二方向的试管数设置m和n，将目标区域在第二方向平分为m份，获取第一平分线；将平分m份后的目标区域在第一方向平分为n份，获取第二平分线；获取目标区域中第一平分线与第二平分线的交点；获取拍摄误差参数，根据拍摄误差参数和交点获取目标试管架上的目标试管孔中心标准点；以目标试管孔中心标准点为中心获取试管区域，并根据设备参数预先设置试管区域的尺寸。其中，以第一方向上目标试管架能放置的最大试管数为第一试管数，以第二方向上目标试管架能放置的最大试管数为第二试管数，第一试管数大于第二试管数，第一试管数与m的比值为第一比值，第二试管数与n的比值为第二比值，第一比值与第二比值相等。根据设备参数预先设置第二目标区域的尺寸中，设备参数为目标试管架上每一个放置试管区域的开孔尺寸数据，第二目标区域的尺寸大于一个试管区域的开孔尺寸，通过设置第二目标区域的尺寸大于一个试管区域的开孔尺寸，避免了试管放置位置偏离开孔中心位置所导致的试管识别结果不准确的问题。试管区域为试管架上每一放置试管的开孔区域。
70.在一具体的实施例中，若目标区域的长a、宽b，将两个长边平分20份得到da，将两个宽平分10份得到db，第一平分线la[20]和第二平分线lb[10]会相交，可以得到200各相交点，若两直线组均从第二条直线开始，并以2为等差，求相交点，则得到50个点，这些点就可认为是目标试管架上的目标试管孔中心标准点p1[50]；在标准中心点p1[50]的基础上，加上由于相机拍摄的导致的误差函数，则可得到较为准确的目标试管孔中心点p2[50]。以p2[50]为中心，1/40长，1/40宽为范围，作为目标试管可能的范围，记为area[50]。分别判断area[50]中每个像素的深度数据，并记录目标像素数，若目标像素数大于某一阈值则认为该范围存在目标试管。记录所有area[50]目标试管数量得到最终识别结果，即目标试管数。
[0071]
在本实施例的步骤s130中，位置信息与步骤s210中的信息相同，第二深度数据包括第一深度数据，第二深度数据为实时图像信息上所有像素点所对应的深度数据，第一深度数据为每个试管区域的深度数据。通过目标试管的高度和试管架放置试管区域开孔的深度以及目标试管的型号可以得到目标试管放置在目标试管架上高于目标试管架的高度，以目标试管放置在目标试管架上高于目标试管架的高度为目标高度，根据目标高度所对应的点与拍摄设备的位置关系数据设置第一预设深度阈值，将第一深度数据与第一预设深度阈值进行比对，若第一深度数据小于第一深度阈值则第一深度比对结果为正常，若第一深度数据大于或等于第一深度阈值则第一深度比对结果为异常，第二深度比对结果为正常表示
对应的像素点的高度高于试管架最高位置的高度即第二深度比对结果为正常表示对应的像素点可能有试管。
[0072]
在本实施例的步骤s140中，目标像素为第一深度比对结果为正常的像素点，目标像素为试管区域所对应的目标像素点个数，将目标像素数与预设像素阈值进行比对，若目标像素数大于或等于预设像素阈值，则试管识别结果为正常，若目标像素数小于预设像素阈值，则试管识别结果为异常。试管识别结果还包括目标试管数，获取各试管区域的试管识别结果为正常的个数，得到目标试管架上的目标试管数，从而实现了对目标试管以及目标试管个数的识别。
[0073]
在一实施例中，预先在目标试管上设置标签，然后标签可能会出现损坏或者掉落的情况，因此在对标签数量识别的过程中会出现标签数量错误的问题。为了实现对目标试管上标签数量的准确识别，在目标试管架移交过程中，不仅通过步骤s110-s150获取目标试管架上的目标试管数，还对目标试管进行标签识别，获取标签识别结果，标签识别结果包括标签数。其中，标签与目标试管为一一对应关系即一个目标试管上设置一个标签，标签数为识别到的标签的个数，将目标试管数与标签数进行比对，若目标试管数与标签数相同，则目标比对结果为正常；若目标试管数与标签数不同，则目标比对结果为异常。当目标比对结果为异常生成预警信息，提醒对应的负责对象处理标签异常；通过将目标试管数与标签数进行比对实现了对标签的校核的目的，避免了标签损坏或者掉落等标签异常所导致的标签数量识别异常的问题。
[0074]
基于与上述试管识别方法相同的发明构思，相应的，本实施例还提供了一种试管识别系统。
[0075]
图4为本发明提供的试管识别系统的模块图。
[0076]
如图4所示，上述试管识别系统包括：41试管架识别模块、42试管区域提取模块、43第一深度比对模块以及44试管识别模块。
[0077]
其中，试管架识别模块，用于获取目标试管架的实时图像信息，并根据实时图像信息识别试管架区域，目标试管架上放置有试管；
[0078]
试管区域提取模块，用于获取目标试管架的设备参数，并根据设备参数和试管架区域提取试管区域；
[0079]
第一深度比对模块，用于获取拍摄设备的位置信息，并根据位置信息和试管区域获取第一深度数据，将第一深度数据与第一预设深度阈值进行比对，获取第一深度比对结果；
[0080]
试管识别模块，用于根据第一深度比对结果获取试管区域的目标像素数，将目标像素数与预设像素阈值进行比对，获取试管识别结果，试管架识别模块、试管区域提取模块、第一深度比对模块和试管识别模块连接。
[0081]
在一些示例性实施例中，试管识别系统还包括：
[0082]
标签识别模块，用于预先在试管上设置有标签，对试管进行标签识别，获取标签识别结果，标签识别结果包括标签数，试管识别结果包括试管数；将目标试管数与标签数据进行比对，获取目标比对结果；若目标试管数与标签数相同，则目标比对结果为正常；若目标试管数与标签数不同，则目标比对结果为异常。
[0083]
在一些示例性实施例中，试管架识别模块包括：
[0084]
第二深度比对单元，用于根据实时图像信息和位置信息获取第二深度数据，将第二深度数据与第二预设深度阈值进行比对，获取第二深度比对结果；
[0085]
试管架识别单元，用于根据第二深度比对结果对实时图像信息进行二值化处理，获取目标图像，并根据目标图像识别试管架区域。
[0086]
在一些示例性实施例中，试管架识别单元包括：
[0087]
像素点获取子单元，用于获取第一像素点和第二像素点，第一像素点的第二深度比对结果为正常，第二像素点的第二深度比对结果为异常；
[0088]
二值化处理子单元，用于将第一像素点的像素值设置为255，将第二像素点的像素值设置为0。
[0089]
在一些示例性实施例中，试管区域提取模块包括：
[0090]
目标区域提取单元，用于获取目标试管架的边缘参数，根据边缘参数和试管架区域提取目标区域；
[0091]
试管区域提取单元，用于根据设备参数和目标区域提取试管区域。
[0092]
在一些示例性实施例中，试管区域提取单元包括：
[0093]
试管数获取子单元，用于分别获取目标试管架在第一方向的试管数和第二方向的试管数，目标区域为矩形，第一方向与目标区域的长平行，第二方向与目标区域的宽平行；
[0094]
试管区域提取子单元，用于根据第一方向的试管数和第二方向的试管数提取目标区域中的试管区域。
[0095]
在一些示例性实施例中，试管区域提取子单元，还用于根据第一方向的试管数和第二方向的试管数设置m和n，将目标区域在第二方向平分为m份，获取第一平分线；将平分m份后的目标区域在第一方向平分为n份，获取第二平分线；获取目标区域中第一平分线与第二平分线的交点；获取拍摄误差参数，根据拍摄误差参数和交点获取目标试管架上的目标试管孔中心标准点；以目标试管孔中心标准点为中心获取试管区域，并根据设备参数预先设置试管区域的尺寸。
[0096]
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本实施例中的任一项方法。
[0097]
在一个实施例中，请参见图5，本实施例还提供了一种电子设备500，包括存储器501、处理器502及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器502执行计算机程序时实现如上任一项实施例所述方法的步骤。
[0098]
本实施例中的计算机可读存储介质，本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0099]
本实施例提供的电子设备，包括处理器、存储器、收发器和通信接口，存储器和通信接口与处理器和收发器连接并完成相互间的通信，存储器用于存储计算机程序，通信接口用于进行通信，处理器和收发器用于运行计算机程序，使电子设备执行如上方法的各个步骤。
[0100]
在本实施例中，存储器可能包含随机存取存储器(random access memory，简称ram)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
[0101]
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
[0102]
在上述实施例中，说明书对“本实施例”、“一实施例”、“另一实施例”、“在一些示例性实施例”或“其他实施例”的提及表示结合实施例说明的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中，但不必是全部实施例。“本实施例”、“一实施例”、“另一实施例”的多次出现不一定全部都指代相同的实施例。
[0103]
在上述实施例中，尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变形对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其他存储结构(例如，动态ram(dram))可以使用所讨论的实施例。本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。
[0104]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0105]
本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络pc、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
[0106]
本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
[0107]
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。