一种冠状病毒超快速智能检测设备及方法

技术特征：
1.一种冠状病毒超快速智能检测设备，其特征在于，包括采集仓和设置于采集仓输出端的灭菌仓(8)；所述采集仓内设置有病毒承载容器(2)，所述病毒承载容器(2)一侧设置有高光谱成像光源(4)，另一侧设置有图像采集装置(5)，所述病毒承载容器(2)内置病毒承载溶液(3)；所述病毒承载容器(2)连接有测试管(1)和灭菌仓进气道(7)，所述测试管(1)端部为微孔结构且位于病毒承载溶液(3)底部，所述灭菌仓进气道(7)位于病毒承载溶液(3)液面之上，且连接灭菌仓(8)；所述图像采集装置(5)输出端连接冠状病毒检测单元(6)。2.根据权利要求1所述一种冠状病毒超快速智能检测设备，其特征在于，所述病毒承载容器(2)采用全波段光谱无显著吸收的有机玻璃或石英透明结构。3.根据权利要求1所述一种冠状病毒超快速智能检测设备，其特征在于，所述灭菌仓(8)底部设置有电子辐照束装置(10)，中部设置有灭菌活塞(9)，顶部设置有排气管道(11)。4.根据权利要求3所述一种冠状病毒超快速智能检测设备，其特征在于，所述灭菌仓(8)为透明结构，其外壁设置有刻度尺。5.根据权利要求1所述一种冠状病毒超快速智能检测设备，其特征在于，所述高光谱成像光源(4)和图像采集装置(5)相对设置，且分别独立滑动设置于采集仓内壁，用以调整其相对角度得到最优的病毒级别数据的图像采集。6.根据权利要求1所述一种冠状病毒超快速智能检测设备，其特征在于，所述图像采集装置(5)采用高光谱相机，并且根据所使用高光谱相机的成像原理，基于滑轨设置于采集仓内壁，或基于旋转平台设置于采集仓内，或固定设置于采集仓内壁。7.根据权利要求1所述一种冠状病毒超快速智能检测设备，其特征在于，所述高光谱成像光源(4)采用提供全谱段光的发光源，所述全谱段光的发光源设置有特殊谱段光滤过层；或采用提供特定谱段光的发光源。8.根据权利要求1所述一种冠状病毒超快速智能检测设备，其特征在于，所述冠状病毒检测单元(6)包括图像分析单元和算法单元；所述图像分析单元用于对图像采集装置(5)采集的光谱图像预先预处理；所述算法单元用于对预处理后的光谱图像进行多种新型冠状病毒算法计算和集体决策得到检测结果。9.一种冠状病毒超快速智能检测方法，其特征在于，基于权利要求1-8所述任意项一种冠状病毒超快速智能检测设备，包括以下步骤：s1：开启高光谱成像光源(4)和图像采集装置(5)，受试者口含测试管(1)并吹气不少于3l至病毒承载溶液(3)底部；s2：受试者呼出气体充分与病毒承载溶液(3)混合后逸出至灭菌仓(8)灭菌后排出，受试者呼出气体充分与病毒承载溶液(3)混合后，图像采集装置(5)采集光谱图像并传至冠状病毒检测单元(6)；s3：冠状病毒检测单元(6)基于光谱图像进行多种新型冠状病毒算法计算和集体决策得到检测结果。10.根据权利要求9所述一种冠状病毒超快速智能检测方法，其特征在于，所述步骤s3中冠状病毒检测单元(6)计算过程包括以下步骤：
a1：采集液态样本的初始高光谱数据，并对初始高光谱数据进行位置标定；a2：对标定后的初始高光谱数据进行坏像素点修复、空间域平滑处理、频谱域平滑处理和光谱数据校准，得到校准高光谱数据；a3：将校准后的高光谱数据输入最优浓度检测模型，进行多通道联合特征提取、深度特征提取和折内浓度预测；a4：通过定性分析和定量分析的集体决策机制，最终对被检测溶液作出检测判定，包括：是否存在某变异株的新冠病毒，及该变异株的新冠病毒的滴度是多少。

技术总结
本发明提供一种冠状病毒超快速智能检测设备及方法，包括采集仓和设置于采集仓输出端的灭菌仓；采集仓内设置有病毒承载容器，病毒承载容器两侧单独设置有高光谱成像光源和图像采集装置，病毒承载容器内置病毒承载溶液；病毒承载容器连接有测试管和灭菌仓进气道，测试管端部为微孔结构且位于病毒承载溶液底部，灭菌仓进气道位于病毒承载溶液液面之上，且连接灭菌仓；图像采集装置输出端连接冠状病毒检测单元；本申请在高光谱成像技术及其对应的深度学习算法支持下，实现了新型冠状病毒及其其他病原微生物的检测，能够有效提取样本数据的深度特征，很好地实现新冠病毒超快速检测，且成本低、人力投入小，能够实现冠状病毒超快速智能检测。智能检测。智能检测。


技术研发人员：任鹏宇 李宗芳 张春燕 徐颂华 徐宗本
受保护的技术使用者：西安交通大学医学院第二附属医院
技术研发日：2022.10.28
技术公布日：2023/1/31