试剂条的颜色采集装置

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试剂条的颜色采集装置\n技术领域\n[0001] 本发明属于对试剂条的颜色采集技术。特别是涉及一种试剂条的颜色采集装置。\n背景技术\n[0002] 仅仅通过人眼对试剂条的颜色进行识别，准确度不高，往往需要借助仪器设备对试剂条进行检测。现有技术中，对于干化学试剂条的检测，一般用点光源进行照射，通过带有滤色的光电二极管进行颜色采集，如果检测多项指标的，则需要使用传动结构，由点的移动形成线性的扫描。\n[0003] 采用点光源发出的白光通过球面积分仪的通光孔照射到试剂带上，试剂带把光反射到球面积分仪中透过滤色片，得到特定波长的单色光，照射到光电二极管上，实现光电转换。\n[0004] 每次只能检测一个项目，对于多色块的试剂条50(比如尿10项，11项等)则必须采用传动结构，例如可以采用图1的具体结构，使试剂条传动或使光学系统传动，因此增加了成本以及不可靠性；\n[0005] 而目前常用的试剂条，包括干化学法试剂条和胶体金试剂条，这两种试剂条的结构如图2和图3所示。干化学法试剂条包括塑料基板51，反应色块52，手持区域53。胶体金试剂条包括基带57，基带57上设置手持区域53，对照杠54，测试杠55，样本浸润区56。\n[0006] 但上述的试剂条检测方法，只适合检测干化学法试剂条，不适合胶体金试剂条。\n[0007] 如图4a和图4b所示，由于是点光源检测，以及单一的光电二极管检测或者是CCD(Charge-coupled Device，中文全称：电荷耦合元件)图像传感器，因此检测区域58面积较大，通常可达到直径3mm的圆形区域，这种颜色采集比较适合尿液试剂条上色块(5x5mm)的颜色采集，但是不利于3x1mm的胶体金显色区域(无论是对照杠54还是测试杠55)的颜色采集。如果采用这样的方式，则将圆形区域内的基带颜色混入，导致检测的不准确性，也因此无法将化学法与胶体金法的检测合成在一台设备上。\n发明内容\n[0008] 本发明为克服现有技术中存在的技术问题而提供试剂条的颜色采集装置，该试剂条的颜色采集装置可以实现对干化学法试剂条和胶体金试剂条的测量。\n[0009] 一种试剂条的颜色采集装置，包括安装于主体上的显示装置、接触式图像传感器、控制电路和载物台支架，其中，\n[0010] 接触式图像传感器包括传感器架体，传感器架体的顶部设置有传感器电路板，传感器电路板的下表面安装有光电二极管阵列，光电二极管阵列的下表面设置有滤光膜，滤光膜的下方设置有线性聚焦镜头，在线性聚焦镜头的至少一侧面上设有发光二极管阵列，光电二极管阵列、发光二极管阵列、线性聚焦镜头均安装在传感器架体上，传感器架体的下表面安装有用于保护光电二极管阵列、线性聚焦镜头和发光二极管阵列的防护玻璃，发光二极管阵列所在平面与防护玻璃平面呈预定夹角；\n[0011] 载物台支架位于接触式图像传感器的下方，其具有载物台滑动槽，载物台滑动槽上设有载物台导轨，载物台滑动安装于载物台滑动槽内，载物台设有用于容纳水平放置的试剂条的置物槽，且置物槽的深度大于试剂条的厚度，以使得试剂条的上表面位于防护玻璃下方且不接触防护玻璃；\n[0012] 该发光二极管阵列发出的光线透过防护玻璃照射到试剂条的上表面，发生反射后再次穿过防护玻璃，并经过线性聚焦镜头的聚焦和滤光膜的滤光后，投射到该光电二极管阵列，光电二极管阵列将光信号转换为电信号并传递到传感器电路板，传感器电路板将信号传递到控制电路，控制电路进行比色，并将测量结果显示到显示装置上。\n[0013] 而且设置光电二极管阵列，可以提高对单个光点的检测精度，从原来的单一光点会引入干扰，变成一条试剂带宽度，仍可供多个检测点进行检测，以选择不会产生错误信号的点作为测量值，使得对胶体金试剂条的检测变成可能。而且，对于普通的干化学法试剂条，也可以实现同时检测多个色块，从而避免了现有技术中还需试剂条和载物台发生移动所导致的可靠性低和运动精度差的问题。\n[0014] 由于采用了光电二极管阵列，和发光二极管阵列可一次性检测多个项目。采用了接触式图像传感器，线性检测长度可达90mm以上，可一次性检测与尿液相关的多个项目，因此设备无须传动结构，同时也降低了设备成本，提高了可靠性，而且，还简化了检测的步骤，提高了检测效率；\n[0015] 由于采用了线性采集方法，可以设定为解析度为100DPI，即在25.4mm的长度内，可检测到100个有效点，转化为每1mm的长度有4个检测点。对于胶体金(酶标法)试剂条，其显色区域为3x1mm的长条形，采用100DPI的接触式图像传感器，即使在1mm的宽度中，也能够读出4个检测点，也能够满足胶体金试剂条的颜色采集。即使排除1mm两端的点可能出现单点内一半为试剂条基底，一半为显色区域的错误点，也至少能有2个点为有效点。可充分检测到胶体金试剂条的显色区域。因此该方法既适合化学法试剂条，又适合胶体金(酶标法)试剂条的检测。\n[0016] 优选的技术方案，其附加技术特征在于：主体的下部设有至少两个用于放置并定位载物台支架的支架支撑板，各个支架支撑板的上表面均与防护玻璃的下表面平行且与防护玻璃下表面等距。\n[0017] 通过两个与防护玻璃下表面等距的支架支撑板，以保证载物台支架与防护玻璃下表面平行，进而保证载物台和载物台上的试剂条与防护玻璃平行，特别是在对于试剂条的色块已经被污染的情况，可以避免色块上的污物污染到防护玻璃，从而保证防护玻璃的清洁。\n[0018] 进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：显示装置为触摸屏，触摸屏与控制电路电连接，触摸屏用于供用户选择检测项目和被检测试剂条的种类并显示测量结果。\n[0019] 通过设置触摸屏，可以使得被测试者，根据自己的需要选择测试项目，并且显示测试结果。\n[0020] 再进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：控制电路将测量结果转换为条形码或二维码，并显示在显示装置上。\n[0021] 在测量完成之后，还可以在触摸屏上生成二维码或条形码，由智能移动终端来扫描该二维码或条形码，智能移动终端上的APP对该二维码或条形码来进行解码，并由APP软件记录到智能移动终端中。避免了采用无线信号进行传播，对于用户，特别是孕妇或准孕妇造成的电磁辐射问题。同时相对于有线传输信息的这种方式而言，也无需在采集装置内设置专门的信息传输电路或插口等硬件。简化了系统的电路结构，降低了硬件成本。\n[0022] 进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：载物台的深入载物台支架的一端设置有定位柱，定位柱用于在载物台放入到颜色采集装置中时与设置于载物台支架上的弹性自锁扣相配合以实现载物台的定位。\n[0023] 通过定位柱和弹性自锁扣的结合，可以将载物台准确定位，以保证测量的准确性，而且也不会在测量时限制颜色采集装置的角度，即使颜色采集装置有所倾斜，也不会导致载物台从载物台支架中滑出。而且，再次推动载物台，即可解除定位柱与弹性自锁扣的配合，方便将载物台取出，更换试剂条，清洗载物台。\n[0024] 进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：载物台的深入载物台支架的一端设置有弹性自锁扣，载物台支架上与该弹性自锁扣对应的位置上设置有定位柱，该定位柱用于在载物台放入到颜色采集装置中时与设置于载物台上的弹性自锁扣相配合以实现载物台的定位。\n[0025] 通过定位柱和弹性自锁扣的结合，可以将载物台准确定位，以保证测量的准确性，而且也不会在测量时限制颜色采集装置的角度，即使颜色采集装置有所倾斜，也不会导致载物台从载物台支架中滑出。而且，再次推动载物台，即可解除定位柱与弹性自锁扣的配合，方便将载物台取出，更换试剂条，清洗载物台。\n[0026] 优选的技术方案，其附加技术特征在于：发光二极管阵列所在平面与防护玻璃平面成30°角。\n[0027] 通过将发光二极管阵列的角度设置成与水平面夹角30°，可以提高聚焦点与聚焦镜头之间的距离，以便于使得试剂条不紧贴在防护玻璃上，光线也可以准确的投射到表面的色块或色带并反射到线性聚焦镜头上，以被发光二极管接受，并转化为电信号传输给控制电路进行处理。特别适用于本申请所面对的试剂条表面附着污物例如尿液，如果直接采用接触式传感器进行测量，会导致防护玻璃表面被污染的情形。\n[0028] 优选的技术方案，其附加技术特征在于：置物槽的底部与防护玻璃下表面的距离比试剂条的色块部位的厚度大1-1.5mm。\n[0029] 申请人经过大量实验表明，当将试剂条的色块部位设置成距离防护玻璃底面1-\n1.5mm时，可以使发光二极管阵列最有效的实现对色块部位的照射，同时，可以避免色块部位的污物，污染到防护玻璃。而且，可以在有效的测量时间内，避免污物的蒸汽升腾到防护玻璃上，以免蒸汽污染到防护玻璃。同时，使设备对试剂条的颜色检测更加准确。\n附图说明\n[0030] 图1是背景技术中所提及的传统的检测装置检测化学法试剂条的结构示意图：\n[0031] 图2是背景技术中所提及的干化学法试剂条的示意图；\n[0032] 图3是背景技术中所提及的胶体金试剂条的示意图；\n[0033] 图4a和图4b分别是利用现有技术的检测装置测量干化学法试剂条的色块和胶体金试剂条的色带的结构示意图；\n[0034] 图5是实施例1的载物台放置上干化学法试剂条后的立体示意图：\n[0035] 图6是实施例1的载物台的剖视图；\n[0036] 图7是载物台支架的立体示意图；\n[0037] 图8是载物台支架从另一个角度观察的立体示意图；\n[0038] 图9是实施例1中的接触式传感器的结构示意图；\n[0039] 图10是实施例1将载物台、载物台支架都安装到主体上后的示意图；\n[0040] 图11是与图10以相反的观察角度观察的示意图；\n[0041] 图12实施例1的将触摸屏、键帽安装到主体上之后的示意图；\n[0042] 图13是实施例1中安装好电池后的结构示意图。\n具体实施方式\n[0043] 为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：\n[0044] 实施例1：\n[0045] 图5是实施例1的载物台放置上干化学法试剂条后的立体示意图：图6是实施例1的载物台的剖视图；图7是载物台支架的立体示意图；图8是载物台支架从另一个角度观察的立体示意图；图9是实施例1中的接触式传感器的结构示意图；图10是实施例1将载物台、载物台支架都安装到主体上后的示意图；图11是与图10以相反的观察角度观察的示意图；图\n12实施例1的将触摸屏、键帽安装到主体上之后的示意图；图13是实施例1中安装好电池后的结构示意图。\n[0046] 图中，各个附图标记的表示含义如下：\n[0047] 10、主体；20、接触式图像传感器；30、载物台支架；40、载物台；50、试剂条；60、控制电路；70、触摸屏；80、键帽；90、可充电电池；\n[0048] 11、支架支撑板；13、支架安装凸台；19、电池导轨；21、传感器架体；22、发光二极管阵列；23、线性聚焦镜头；24、滤光膜；25、光电二极管阵列；26、传感器电路板；27、接线柱；\n28、防护玻璃；34、载物台导轨；41、定位柱；69、过线通孔。\n[0049] 一种试剂条的颜色采集装置，包括接触式图像传感器20，接触式图像传感器20包括传感器架体21，传感器架体21的顶部设置有传感器电路板26，传感器电路板26的上表面设有接线柱27，传感器电路板26的下表面安装有光电二极管阵列25，光电二极管阵列25的下表面设置有滤光膜，滤光膜的下方设置有线性聚焦镜头23，在线性聚焦镜头23的一侧面上设有发光二极管阵列22，发光二极管阵列22与水平面的夹角为30°，光电二极管阵列25、发光二极管阵列22、线性聚焦镜头23均安装在传感器架体21上，传感器架体21的下表面安装有用于保护光电二极管阵列25、线性聚焦镜头23和发光二极管阵列22的防护玻璃28，光电二极管阵列25和发光二极管阵列22的设置角度、位置以及线性聚焦镜头23的焦距用于保证聚焦点位于防护玻璃28下方的1～1.5mm范围内；\n[0050] 接触式图像传感器20的下方安装有载物台支架30，载物台支架30具有载物台滑动槽，载物台滑动槽上设有载物台导轨34，载物台滑动槽内滑动安装有载物台40，载物台40的上表面中部设有置物槽，置物槽用于将被检测的试剂条50平放以使得试剂条50的上表面处于防护玻璃28下方的1～1.5mm范围内。\n[0051] 通过将发光二极管是角度设置成与水平面夹角30°，可以提高聚焦点与聚焦镜头之间的距离，以便于使得不紧贴在防护玻璃28上的试剂条50，光线可以准确的投射到表面的色块或色带并反射到线性聚焦镜头23上，以被发光二极管接受，并转化为电信号传输给控制电路60进行处理。特别适用于本申请所面对的试剂条50表面附着污物，直接采用现有技术中的普通接触式传感器进行测量，会导致防护玻璃28表面被污染的情形。\n[0052] 而且设置光电二极管阵列25，可以提高对单个光点的检测精度，从原来的单一光点会引入干扰，变成一条试剂带宽度，仍可供多个检测点进行检测，以选择不会产生错误信号的点作为测量值，使得对胶体金试剂条的检测变成可能。而且，对于普通的干化学法试剂条，也可以实现同时检测多个色块，从而避免了现有技术中还需试剂条和载物台40发生移动所导致的可靠性低和运动精度差的问题。\n[0053] 具体说来，接触式传感器安装在主体10上，主体10的下部设有至少两个用于放置并定位载物台支架30的支架支撑板11，各个支架支撑板11的上表面均与防护玻璃28的下表面平行且与防护玻璃28下表面等距。\n[0054] 通过两个与防护玻璃28下表面等距的支架支撑板11，以保证载物台支架30与防护玻璃28下表面平行，进而保证载物台40和载物台40上的试剂条50与防护玻璃28平行，特别是在对于试剂条50的色块已经被污染的情况，可以避免色块上的污物污染到防护玻璃28，从而保证防护玻璃28的清洁。\n[0055] 进一步具体说来，主体10上还安装有触摸屏70，触摸屏70与控制电路60电连接，触摸屏70用于显示测量结果并供用户选择检测项目和被检测试剂条的种类。\n[0056] 通过设置触摸屏70，可以使得被测试者，根据自己的需要选择测试项目，并且显示测试结果。在测量完成之后，还可以在触摸屏70上生成二维码或条形码，由智能移动终端来扫描该二维码或条形码，智能移动终端上的APP对该二维码或条形码来进行解码，并由APP软件记录到智能移动终端中。避免了采用无线信号进行传播，对于用户，特别是孕妇或准孕妇造成的电磁辐射问题，同时也简化了颜色采集装置的结构。\n[0057] 进一步具体说来，载物台40的深入载物台支架30的一端设置有定位柱41，定位柱\n41用于在载物台40放入到颜色采集装置中时与设置与载物台支架30上的弹性自锁扣相配合以实现载物台40的间歇性定位，间歇性定位是将载物台40定位后，再次向颜色采集装置推动载物台40，会使得载物台40处于能够被直接取出的状态，定位柱41的前端为去掉尖端的箭头形，该形状可以与弹性自锁扣配合，实现载物台40的定位。\n[0058] 通过定位柱41和弹性自锁扣的结合，可以将载物台40准确定位，以保证测量的准确性，而且也不会在测量时限制颜色采集装置的角度，即使颜色采集装置有所倾斜，也不会导致载物台40从载物台支架30中滑出。而且，再次推动载物台40，即可解除定位柱41与弹性自锁扣的配合，方便将载物台40取出，更换试剂条50和载物台40。\n[0059] 上述试剂条的颜色采集装置的装配方法如下：\n[0060] 将主体10与接触式图像传感器20之间通过螺丝孔进行固定；\n[0061] 载物台支架30通过螺丝旋入主体10的支架安装在凸台13中，并被支架支撑板11进行固定；将放有试剂条的载物台40通过载物台支架上的载物台导轨34，插入载物台支架30[0062] 采用线缆连接控制电路60与触摸屏70；\n[0063] 将键帽80安装到插入控制电路60上的开关按键上；\n[0064] 控制电路60通过主体10上的4个过孔，套在主体10上，通过螺丝穿过触摸屏70上的连接通孔17实现触摸屏70与主体10的固定；\n[0065] 可充电电池90与主体10之间通过电池导轨19定位；\n[0066] 可充电电池90与控制电路60之间通过线缆，线缆穿过主体10上的过线通孔69，插入控制电路60上。\n[0067] 在进行完上述过程之后，还可以通过螺纹孔配合螺丝，将外壳安装到主体上。\n[0068] 利用上述颜色采集装置的试剂条颜色采集方法如下：\n[0069] 放置试剂条步骤，将已经浸入被测样本后的试剂条50，放置在载物台40上；\n[0070] 放置载物台步骤，将放有试剂条50的载物台40通过载物台导轨34，插入载物台支架30；\n[0071] 开机步骤，按下用于打开与关闭试剂条的颜色采集装置的键帽80，打开颜色采集装置，使得所有的操作均通过触摸屏70来进行；\n[0072] 测量步骤，根据触摸屏70上的提示进行测量操作；\n[0073] 发光二极管发光，光透过防护玻璃28照射到试剂条的上表面发生反射，并再次穿过防护玻璃28，经过线性聚焦镜头23的聚焦，并经过滤光膜的滤光投射到光电二极管中，光电二极管并将颜色信号传递到控制电路60，进行A/D转换，通过控制电路60上的CPU进行比色法对比，得到试剂条)上各个项目的成分值，将成分值显示到触摸屏70上显示；\n[0074] 取出步骤，检测完毕后，再次按下载物台40，载物台40的外端向外探出，然后再拔出载物台40。。\n[0075] 由于采用了光电二极管阵列25，和发光二极管阵列22可一次性检测多个项目。采用了接触式图像传感器20，线性检测长度可达90mm以上，可一次性检测与尿液相关的多个项目，因此设备无须传动结构，同时也降低了设备成本，提高了可靠性，而且，还简化了检测的步骤，提高了检测效率；\n[0076] 由于采用了线性采集方法，可以设定为解析度为100DPI，即在25.4mm的长度内，可检测到100个有效点，转化为每1mm的长度有4个检测点。对于胶体金(酶标法)试剂条，其显色区域为3x1mm的长条形，采用100DPI的接触式图像传感器，即使在1mm的宽度中，也能够读出4个检测点，也能够满足胶体金试剂条的颜色采集。即使排除1mm两端的点可能出现单点内一半为试剂条基底，一半为显色区域的错误点，也至少能有2个点为有效点。可充分检测到胶体金试剂条的显色区域。因此该方法既适合化学法试剂条，又适合胶体金(酶标法)试剂条的检测。\n[0077] 采用该装置，可以对多种物质的对应试剂条进行检测：\n[0078] 将干化学法的尿液检测试剂条(11项或者10项功能的)浸入尿液样本中，取出后放入载物台40后，推入载物台支架30，启动电路检测，使得接触式图像传感器20对试剂条50进行颜色采集，然后通过软件进行比色，得出尿液中相关成分的诊断值。\n[0079] 将胶体金法的排卵期的试剂条浸入尿液样本，取出后放入载物台40后，推入载物台支架30，启动电路检测，使得接触式图像传感器20对试剂条50进行颜色采集，通过对测试杆与对照杠的颜色对比，得出试剂条中相关成分的诊断值。\n[0080] 将胶体金法的怀孕试剂条浸入尿液样本，取出后放入载物台40后，推入载物台支架30，启动电路检测，使得接触式图像传感器20对试剂条50进行颜色采集，通过对测试杆与对照杠的颜色对比，得出试剂条中相关成分的诊断值。\n[0081] 针对孕后的母乳营养成分检测，采用的是干化学法试剂，与上述第一种方法相同。\n[0082] 尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，例如：\n[0083] ⑴将实施例1中的定位柱与弹性自锁扣的设置位置交换，在载物台支架上设置定位柱，在载物台上设置弹性自锁扣，亦可以起到同样的效果。\n[0084] ⑵在线性聚焦镜头的两侧设置发光二级光阵列，这样，可以使得光线更加均匀。\n[0085] 这些均属于本发明的保护范围之内。