智能染色控制方法及智能染色双孔机转让专利

申请号 : CN202310676221.X

文献号 : CN116413111B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 朱峻黄小军

申请人 : 深圳市森盈生物科技有限公司

摘要 :

本发明公开了智能染色控制方法及智能染色双孔机,方法包括对初始样品图像进行解析确定目标染色区域,获取目标染色区域的样本特性参数并匹配对应的注液参数,根据注液参数发送注液控制指令以控制注液组件将染色试剂注入目标染色区域内,记录目标染色区域的注液时间及注液坐标区域得到注液记录信息,根据注液记录信息及染色时长控制图像采集组件采集获取各目标染色区域的区域染色图像。上述的智能染色控制方法,能够基于初始样品图像及重量信息智能化控制注液组件对样品添加染色试剂,并根据染色时长智能化采集区域染色图像,确保各目标染色区域内样品均能够在相同条件下染色相同时长,提高了进行染色控制及染色图像采集的效率。

权利要求 :

1.一种智能染色控制方法,其特征在于,所述方法应用于智能染色双孔机的控制器中,所述智能染色双孔机包括托盘、设置于所述托盘内的玻片架、盖合于所述托盘上的盖板、固定设置于所述盖板上方的图像采集组件以及固定设置于盖板上方的注液组件;所述盖板为透明盖板,所述玻片架上设置有多个玻片放置位;每一所述玻片放置位放置一张玻片;所述玻片放置位下端设置有压力传感器,所述压力传感器与所述控制器进行电连接;所述盖板上与各所述玻片放置位对应的位置均设置有两个注液通孔;所述控制器与所述智能染色双孔机上配置的图像采集组件及注液组件进行通讯连接,所述方法包括:若接收到图像采集组件采集的初始样品图像,根据预置的图像解析规则对所述初始样品图像进行解析以确定目标染色区域;

获取所述目标染色区域所属载玻片的重量信息,根据所述重量信息及所述目标染色区域的区域图像计算所述目标染色区域的样本特性参数;

从预置的注液配置表中获取与各所述样本特性参数相匹配的注液参数;

根据所述注液参数及目标染色区域的区域图像发送对应的注液控制指令至所述注液组件,以控制所述注液组件将染色试剂添加至与所述区域图像对应的位置处;

记录各所述目标染色区域的注液时间及注液坐标区域,得到注液记录信息;

根据所述注液记录信息及预置的染色时长控制所述图像采集组件连续采集,以获取各所述目标染色区域对应的区域染色图像;

所述根据所述重量信息及所述目标染色区域的区域图像计算所述目标染色区域的样本特性参数,包括:从所述目标染色区域的二值化图像中截取得到与染色样本对应的区域图像;

获取各所述区域图像的几何特征参数;

根据各所述目标染色区域对应的重量信息及对应的几何特征参数进行计算,得到各所述目标染色区域的染色系数;若目标染色区域仅包含一个区域图像,则直接将重量信息中的重量值除以几何特征参数中的样品面积值得到对应的染色系数,其中,染色系数采用如下公式计算得到:;

其中,Z0为重量信息中的重量值,单位为毫克,s为几何特征参数中的样品面积值,单位为平方毫米,t为几何特征参数中的样品周长,单位为毫米,X为计算得到的染色系数值;

若目标染色区域中包含多个区域图像,则将多个根据区域图像各自几何特征参数中的样品面积值进行叠加计算,之后再分别计算各区域图像对应的染色系数,当目标染色区域包含两个区域图像,则其中第一个区域图像对应的染色系数采用以下公式计算得到,第二个区域图像对应的染色系数也采用以下公式计算得到:;

其中,Z0为重量信息中的重量值,s0=s1+s2,t1为第一个区域图像对应的样品周长,s1为第一个区域图像对应的样品面积值,t2为第二个区域图像对应的样品周长,s2为第二个区域图像对应的样品面积值;

将各所述目标染色区域的染色系数、几何特征参数组合作为对应的样本特性参数;

所述从预置的注液配置表中获取与各所述样本特性参数相匹配的注液参数,包括:将各所述目标染色区域的样本特性参数与注液配置表中对应的标准样本进行匹配;获取与各所述样本特性参数相匹配的标准样本的注液体积值作为与各所述样本特性参数相匹配的注液参数,具体的,注液配置表中包含多个标准样本,将目标染色区域中各区域图像对应的样本特性参数与标准样本中的标准参数范围进行匹配,则各区域图像对应的样本特性参数包括染色系数、样品面积值及样品周长,各标准样本的标准参数范围包括染色系数区间、面积值区间及周长区间,若区域图像对应的样本特性参数与某一标准样本中的各项标准参数范围均相匹配,则确定该标准样本为与当前的区域图像相匹配,获取该标准样本的注液体积值作为当前区域图像的注液参数;

或者所述从预置的注液配置表中获取与各所述样本特性参数相匹配的注液参数,包括:将各所述目标染色区域的样本特性参数与注液配置表中对应的标准样本进行匹配;获取与各所述样本特性参数相匹配的标准样本的染色面积值作为对应的基础染色面积;根据各所述目标染色区域对应的注液中心点获取各所述目标染色区域中区域图像的偏移系数,具体包括:获取各所述目标染色区域中区域图像的偏移距离值,所述偏移距离值为区域图像的中心点坐标与目标染色区域与所述区域图像对应的注液中心点之间的距离值;根据注液配置表中的偏移系数计算公式对所述偏移距离值进行计算,得到对应的偏移系数,所述偏移系数计算公式如下:;

其中,(x1,y1)为目标染色区域中一区域图像的中心坐标点,(x2,y2)为与当前进行计算的染色区域最相近的一个注液通孔的圆心,r0为注液通孔半径;

根据所述注液配置表中的注液计算公式对所述基础染色面积及所述偏移系数进行计算,得到各所述样本特性参数对应的体积计算值作为所述注液参数,所述注液计算公式如下:;

其中,Sd为区域图像的基础染色面积,F为区域图像对应的偏移系数,e为自然对数底数,b为一个预先配置的固定系数值,C为计算得到的体积计算值。

2.根据权利要求1所述的智能染色控制方法,其特征在于,所述根据预置的图像解析规则对所述初始样品图像进行解析以确定目标染色区域,包括:根据所述图像解析规则中的背景值区间滤除所述初始样品图像中的背景像素,得到去背景图像;

根据预存的区域模板分割所述去背景图像,得到对应的多个备选区域图像;

对所述备选区域图像进行二值化处理,得到与各所述备选区域图像对应的二值化图像;

判断所述备选区域图像是否包含符合所述图像解析规则中的染色条件;

获取符合所述染色条件的备选区域图像所在的区域作为目标染色区域。

3.根据权利要求1所述的智能染色控制方法,其特征在于,根据所述注液记录信息及预置的染色时长控制所述图像采集组件连续采集,以获取各所述目标染色区域对应的区域染色图像,包括:根据所述注液记录信息中的注液时间及所述染色时长确定对应的图像采集时间点;

根据所述图像采集时间点发出图像采集指令至所述图像采集组件,以连续采集得到初始采集图像;

根据所述注液记录信息中的注液坐标区域从各所述初始采集图像中分别截取与各所述目标染色区域对应的染色完成图像作为区域染色图像。

4.一种智能染色控制装置,其特征在于,所述智能染色双孔机中的控制器应用如权利要求1‑3任一项所述的智能染色控制方法,所述智能染色双孔机包括托盘、设置于所述托盘内的玻片架、盖合于所述托盘上的盖板、固定设置于所述盖板上方的图像采集组件以及固定设置于盖板上方的注液组件;所述盖板为透明盖板;

所述托盘用于盛装水,所述托盘底部设置有加热丝,所述控制器与所述加热丝及所述图像采集组件进行电连接;

所述玻片架上设置有多个玻片放置位;每一所述玻片放置位放置一张玻片;所述玻片放置位下端设置有压力传感器,所述压力传感器与所述控制器进行电连接;

所述玻片架上每一所述玻片放置位的侧面均设置有一通孔,设置于所述玻片放置位一侧的挡条的端部贯穿对应的所述通孔并延伸至所述玻片架下侧;所述挡条为具有毛细孔的吸水挡条;

所述通孔设置于与各所述通孔对应所述玻片放置位的长边方向的一端;

所述挡条远离所述通孔的一端通过固定柱固定于所述玻片架上,所述固定柱设置于滑动支架上,所述玻片架的上端面设有与所述滑动支架相适配的滑轨,所述滑动支架内设置的电机驱动所述滑动支架沿所述滑轨进行滑动,所述控制器与所述电机进行电连接;

所述盖板上与各所述玻片放置位对应的位置均设置有两个注液通孔;

所述注液组件包括注液驱动机构以及设置于所述注液驱动机构上的注液支臂,所述注液支臂上固定设置有至少一支注液针,所述注液针的上端与输液管相连通。

5.一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述计算机设备执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3中任一项所述的智能染色控制方法。

6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的智能染色控制方法。

说明书 :

智能染色控制方法及智能染色双孔机

技术领域

[0001] 本发明涉及智能控制技术领域,尤其涉及一种智能染色控制方法及智能染色双孔机。

背景技术

[0002] 现有的医学检测或生物实验中,常常需要添加染色液体至载玻片上,染色液体对载玻片上的生物样品进行染色,通过分析染色后生物样品的外观图像,从而实现对生物样品的分类或分析。然而,现有技术方法中通常是通过人工操作添加一定染色试剂,并将添加染色试剂的生物样品置于一定条件下染色一定的时长,且需要确保染色过程在恒温恒湿环境下进行;当需要对大批量样品进行染色处理时,现有技术方法无法高效地添加染色试剂并进行染色控制,导致对生物样品进行染色处理的效率较低,且由于大批量样品染色无法准确控制各样品的染色时长,导致样品染色均一性较差,影响了通过试剂进行生物样品染色以获取实验结果的准确性。因此,现有技术方法中存在无法高效地对生物样品添加染色试剂并进行染色控制的问题。

发明内容

[0003] 本发明实施例提供了一种智能染色控制方法及智能染色双孔机,旨在解决现有技术方法中所存在的无法高效地对生物样品添加染色试剂并进行染色控制的问题。
[0004] 第一方面,本发明实施例提供了一种智能染色控制方法,该方法应用于智能染色双孔机的控制器中,所述控制器与所述智能染色双孔机上配置的图像采集组件及注液组件进行通讯连接,其中,所述方法包括:
[0005] 若接收到图像采集组件采集的初始样品图像,根据预置的图像解析规则对所述初始样品图像进行解析以确定目标染色区域;
[0006] 获取所述目标染色区域所属载玻片的重量信息,根据所述重量信息及所述目标染色区域的区域图像计算所述目标染色区域的样本特性参数;
[0007] 从预置的注液配置表中获取与各所述样本特性参数相匹配的注液参数;
[0008] 根据所述注液参数及目标染色区域的区域图像发送对应的注液控制指令至所述注液组件,以控制所述注液组件将染色试剂添加至与所述区域图像对应的位置处;
[0009] 记录各所述目标染色区域的注液时间及注液坐标区域,得到注液记录信息;
[0010] 根据所述注液记录信息及预置的染色时长控制所述图像采集组件连续采集,以获取各所述目标染色区域对应的区域染色图像。
[0011] 第二方面,本发明实施例还提供了一种智能染色双孔机,其中,所述智能染色双孔机中的控制器应用如上述第一方面所述的智能染色控制方法,所述智能染色双孔机包括托盘、设置于所述托盘内的玻片架、盖合于所述托盘上的盖板、固定设置于所述盖板上方的图像采集组件以及固定设置于盖板上方的注液组件;所述盖板为透明盖板;
[0012] 所述托盘用于盛装水,所述托盘底部设置有加热丝,所述控制器与所述加热丝及所述图像采集组件进行电连接;
[0013] 所述玻片架上设置有多个玻片放置位;每一所述玻片放置位放置一张玻片;所述玻片放置位下端设置有压力传感器,所述压力传感器与所述控制器进行电连接;
[0014] 所述玻片架上每一所述玻片放置位的侧面均设置有一通孔,设置于所述玻片放置位一侧的挡条的端部贯穿对应的所述通孔并延伸至所述玻片架下侧;所述挡条为具有毛细孔的吸水挡条;
[0015] 所述通孔设置于与各所述通孔对应所述玻片放置位的长边方向的一端;
[0016] 所述挡条远离所述通孔的一端通过固定柱固定于所述玻片架上,所述固定柱设置于滑动支架上,所述玻片架的上端面设有与所述滑动支架相适配的滑轨,所述滑动支架内设置的电机驱动所述滑动支架沿所述滑轨进行滑动,所述控制器与所述电机进行电连接;
[0017] 所述盖板上与各所述玻片放置位对应的位置均设置有两个注液通孔;
[0018] 所述注液组件包括注液驱动机构以及设置于所述注液驱动机构上的注液支臂,所述注液支臂上固定设置有至少一支注液针,所述注液针的上端与输液管相连通。
[0019] 本发明实施例提供了一种智能染色控制方法及智能染色双孔机,方法包括:对染色前的初始样品图像进行解析确定目标染色区域,获取目标染色区域的样本特性参数并匹配对应的注液参数,根据注液参数发送对应注液控制指令以控制注液组件将染色试剂注入目标染色区域内,记录目标染色区域的注液时间及注液坐标区域得到注液记录信息,根据注液记录信息及染色时长控制图像采集组件采集获取各目标染色区域的区域染色图像。上述的智能染色控制方法,能够基于初始样品图像及重量信息智能化控制注液组件对样品添加染色试剂,并根据染色时长智能化采集区域染色图像,确保各目标染色区域内样品均能够在一定条件下染色一定的时长,提高对生物样品进行染色控制及染色图像采集的效率。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例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。
[0021] 图1为本发明实施例提供的智能染色控制方法的方法流程图;
[0022] 图2为本发明实施例提供的智能染色双孔机的电路结构示意图;
[0023] 图3为本发明实施例提供的智能染色双孔机的整体结构图;
[0024] 图4为本发明实施例提供的智能染色双孔机的爆炸结构图;
[0025] 图5为本发明实施例提供的智能染色双孔机的局部结构图;
[0026] 图6为本发明实施例提供的智能染色双孔机的内部结构图;
[0027] 图7为本发明实施例提供的智能染色双孔机的另一局部结构图;
[0028] 图8为本发明实施例提供的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

[0029] 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。
[0030] 应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0031] 还应当理解,在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0032] 还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
[0033] 请参阅图1及图2,如图所示,本发明申请的实施例提供了一种智能染色控制方法,该方法应用于智能染色双孔机的控制器5中,该方法通过安装于智能染色双孔机的控制器5中进行执行,控制器5与所述智能染色双孔机上配置的图像采集组件4及注液组件6进行通讯连接,控制器5即是用于执行智能染色控制方法以实现对样品智能添加染色试剂并进行染色控制的装置,图像采集组件4即是用于采集样品图像的组件,注液组件6即是用于对生物样品添加染色试剂的组件。如图1所示,该方法包括步骤S110 S160。~
[0034] S110、若接收到图像采集组件采集的初始样品图像,根据预置的图像解析规则对所述初始样品图像进行解析以确定目标染色区域。
[0035] 若接收到图像采集组件采集的初始样品图像,根据预置的图像解析规则对所述初始样品图像进行解析以确定目标染色区域。智能染色双孔机中的控制器可接收图像采集组件采集得到的初始样品图像,智能染色双孔机中可放置至少一个载玻片,载玻片上盛装有待染色的生物样品,其中,控制器可以是MCU芯片等用于进行数据信息处理及发出相应控制信号的控制芯片。初始样品图像即为对智能染色双孔机中每一载玻片上待染色生物样品进行整体拍摄所采集得到的图像信息,则初始样品图像中的各样品为未进行染色的样品,或者是初始样品图像中至少包含一块盛放有未染色样品的载玻片。控制器接收到初始样品图像后,可根据图像解析规则对初始样品图像进行解析,从而获取其中包含未染色样品的载玻片对应的目标染色区域,则目标染色区域也即是与包含未染色样品的载玻片对应的区域图像信息。
[0036] 在具体实施例中,步骤S110包括子步骤:根据所述图像解析规则中的背景值区间滤除所述初始样品图像中的背景像素,得到去背景图像;根据预存的区域模板分割所述去背景图像,得到对应的多个备选区域图像;对所述备选区域图像进行二值化处理,得到与各所述备选区域图像对应的二值化图像;判断所述备选区域图像是否包含符合所述图像解析规则中的染色条件;获取符合所述染色条件的备选区域图像所在的区域作为目标染色区域。
[0037] 具体的,图像解析规则中包括背景值区间,可根据背景值区间滤除初始样品图像中的背景像素值,例如,可设定背景值区间为与载玻片其他区域颜色近似的像素值所组合形成的像素区间。将背景像素滤除后,即可得到去背景图像。之后在根据预存的区域模板对去背景图像进行分割,区域模板中包含用于分割图像采集组件所采集的图像的模板信息,由于图像采集组件固定设置与载玻片上方,则图像采集组件采集得到的图像中各载玻片对应的图像区域也固定,因此可通过同一配置的区域模板对图像采集组件采集的去背景图像进行分割,从而得到与各载玻片位置对应的备选区域图像。
[0038] 对备选区域图像进行二值化处理,由于备选区域图像中去除了背景像素,因此备选区域图像中包含的有效像素信息即与样品对应,其它非样品区域的图像的像素为空,可将备选区域图像中的有效像素赋值为“1”,对备选区域图像中其它像素赋值为“0”得到对应的二值化图像,则二值化图像中仅包括“1”或“0”两个数值,“1”即表明该处像素点包含像素信息,“0”即表明该处像素点不包含像素信息。
[0039] 判断备选区域图像是否包含符合图像解析规则中的染色条件,具体的,所得到的备选区域图像中可能为包含待染色样品的载玻片对应的图像信息,也可能为不包含待染色样品的载玻片对应的图像信息,为实现对不包含待染色样品的载玻片对应备选区域图像进行区分,可依次判断各备选区域图像是否符合染色条件。染色条件可设定为一个像素数量阈值,即可判断备选区域图像中各独立像素区域的像素数量是否大于染色条件中的像素数量阈值,若备选区域图像中包含像素数量大于像素数量阈值的独立像素区域,即可判定该备选区域图像对应的区域为目标染色区域;若备选区域图像中各独立像素区域的像素数量均不大于染色条件中的像素数量阈值,即可判定该备选区域图像对应的区域不为目标染色区域。像素数量不大于像素数量阈值的独立像素区域可能为图像中的噪点,需要对应排除;目标染色区域对应的备选区域图像中大于像素数量阈值的独立像素区域即对应一个样品,载玻片上可放置一个或多个样品,则目标染色区域对应的备选区域图像中可能存在多个像素数量大于像素数量阈值的独立像素区域。
[0040] S120、获取所述目标染色区域所属载玻片的重量信息,根据所述重量信息及所述目标染色区域的区域图像计算所述目标染色区域的样本特性参数。
[0041] 获取所述目标染色区域所属载玻片的重量信息,根据所述重量信息及所述目标染色区域的区域图像计算所述目标染色区域的样本特性参数。可获取各目标染色区域所属载玻片的重量信息,具体的,可通过压力传感器获取各载玻片放置区上放置载玻片的测量重量,将测量重量减去载玻片的基础重量,即可得到仅包含样品重量的重量信息。在具体实施例中,还可判断各目标染色区域所述载玻片的重量信息对目标染色区域是否包含样品进行校验,若目标染色区域的重量信息小于预设重量阈值,则判定目标染色区域校验不通过。若目标染色区域的重量信息不小于预设重量阈值,则判定目标染色区域校验通过。
[0042] 进一步的,根据目标染色区域的区域图像计算目标染色区域的样本特性参数,其中目标染色区域的区域图像可从目标染色区域的二值化图像中对应进行截取。
[0043] 在具体实施例中,步骤S120包括子步骤:从所述目标染色区域的二值化图像中截取得到与染色样本对应的区域图像;获取各所述区域图像的几何特征参数;根据各所述目标染色区域对应的重量信息及对应的几何特征参数进行计算,得到各所述目标染色区域的染色系数;将各所述目标染色区域的染色系数、几何特征参数组合作为对应的样本特性参数。
[0044] 具体的,可从目标染色区域的二值化图像中截取对应的区域图像,具体的, 从二值化图像中截取像素数量大于像素数量阈值的独立像素区域包含的像素点作为对应的区域图像。则目标染色区域可对应截取到至少一个区域图像。
[0045] 进一步的可从区域图像中获取几何特征参数,可获取区域图像的样品面积值及样品周长作为与区域图像对应的几何特征参数。
[0046] 根据目标染色区域对应的重量信息及与该目标区域图像对应的几何特征参数进行计算,得到各目标染色区域的染色系数,具体的,若目标染色区域仅包含一个区域图像,则可直接将重量信息中的重量值除以几何特征参数中的样品面积值得到对应的染色系数。其中,染色系数可采用公式(1)对应计算得到:
[0047] (1);
[0048] 其中,Z0为重量信息中的重量值,单位为毫克,s为几何特征参数中的样品面积值,单位为平方毫米,t为集合特征参数中的样品周长,单位为毫米,X为计算得到的染色系数值。
[0049] 若目标染色区域中包含多个区域图像,则可将多个根据区域图像各自几何特征参数中的样品面积值进行叠加计算,之后再分别计算各区域图像对应的染色系数,例如,目标染色区域包含两个区域图像,则其中第一个区域图像对应的染色系数可采用公式(2)计算得到,另一个区域图像对应的染色系数也可采用公式(2)计算得到:
[0050] (2);
[0051] 上述公式(2)中的s0=s1+s2,t1为第一个区域图像对应的样品周长,s1为第一个区域图像对应的样品面积值,t2为第二个区域图像对应的样品周长,s2为第二个区域图像对应的样品面积值。
[0052] 将计算得到的染色系数与各目标染色区域的何特征参数进行组合,即可得到各目标染色区域对应的样本特性参数。
[0053] S130、从预置的注液配置表中获取与各所述样本特性参数相匹配的注液参数。
[0054] 从预置的注液配置表中获取与各所述样本特性参数相匹配的注液参数。控制器中预先配置有注液配置表,可根据注液配置表与各目标染色区域对应的样本特性参数依次进行匹配,从而确定各目标染色区域对应的注液参数。
[0055] 在具体实施例中,步骤S130包括子步骤:将各所述目标染色区域的样本特性参数与注液配置表中对应的标准样本进行匹配;获取与各所述样本特性参数相匹配的标准样本的体积值作为与各所述样本特性参数相匹配的注液参数。
[0056] 具体的,注液配制表中包含多个标准样本,可将目标染色区域中各区域图像对应的样本特性参数与标准样本中的标准参数范围进行匹配,则各区域图像对应的样本特性参数包括染色系数、样品面积值及样品周长,各标准样本的标准参数范围包括染色系数区间、面积值区间及周长区间。若区域图像对应的样本特性参数与某一标准样本中的各项标准参数范围均相匹配,则确定该标准样本为与当前的区域图像相匹配,获取该标准样本的体积值作为当前区域图像的注液参数。其中,注液参数的单位为微升(μL),区域图像的注液参数也即是对该区域图像的样品添加染色试剂的体积参数信息,根据该注液参数即可控制注液组件对相应区域图像的样品添加体积值与该注液参数对应的染色试剂。
[0057] 在具体实施例中,步骤S130包括子步骤:将各所述目标染色区域的样本特性参数与注液配置表中对应的标准样本进行匹配;获取与各所述样本特性参数相匹配的标准样本的染色面积值作为对应的基础染色面积;根据各所述目标染色区域对应的注液中心点获取各所述目标染色区域中区域图像的偏移系数;根据所述注液配置表中的注液计算公式对所述基础染色面积及所述偏移系数进行计算,得到各所述样本特性参数的体积计算值作为所述注液参数。
[0058] 在更具体的实施例中,可先将目标染色区域中各区域图像的样本特性参数与注液配置表中的标准样本进行匹配,从而获取相匹配的标准样本的染色面积值作为对应的基础染色面积,获取基础染色面积的过程与上述获取相匹配的标准样本的体积值的过程类似。基础染色面积并非标准样本的平面面积值,而是标准样本与染色试剂相接触并可用于进行染色的总体外表面面积值,相对而言,由于样品的外表面并非平面且样品通常具有一定厚度,因此样品的染色面积值大于该样品的平面面积值。
[0059] 进一步的,可获取目标染色区域对应的注液中心点与目标染色区域中各区域图像之间的偏移系数,偏移系数即与目标染色区域对应的注液中心点与区域图像的中心坐标点之间的距离呈正相关。
[0060] 在具体实施例中,所述根据各所述目标染色区域对应的注液中心点获取各所述目标染色区域中区域图像的偏移系数,包括:获取各所述目标染色区域中区域图像的偏移距离值,所述偏移距离值为区域图像的中心点坐标与目标染色区域与所述区域图像对应的注液中心点之间的距离值;根据注液配置表中的偏移系数计算公式对所述偏移距离值进行计算,得到对应的偏移系数。
[0061] 具体而言,本申请技术方法中每一载玻片上方对应包含两个注液通孔,则目标染色区域对应的注液中心点也即是目标染色区域所属载玻片上方的注液通孔的圆心;若目标染色区域仅包含一个区域图像,则确定与该目标染色区域对应载玻片上方最相近的一个注液通孔的圆心作为注液中心点;若目标染色区域包含两个区域图像,则确定目标染色区域对应载玻片上方与各区域图像最相近的注液通过的圆心分别作为各区域图像的注液中心点。根据目标染色区域中与区域图像对应的注液中心点即可计算得到区域图像的偏移系数,具体的,首先可获取偏移距离值,偏移距离值为区域图像的中心点坐标与目标染色区域中与该区域图像对应的注液中心点之间的距离值,偏移系数可以是偏移距离值与注液通孔半径的比值,各载玻片上方设置的注液通孔的半径均相等,具体的偏移系数计算公式可采用公式(3)进行表示:
[0062] (3);
[0063] 其中,(x1,y1)为目标染色区域中一区域图像的中心坐标点,(x2,y2)为与当前进行计算的染色区域最相近的一个注液通孔的圆心,r0为注液通孔半径。
[0064] 根据注液计算公式对基础染色面积及偏移系数进行计算,即可得到对应的体积计算值,将得到的体积计算值作为对应区域图像的注液参数,具体的,注液计算公式可采用公式(4)进行表示:
[0065] (4);
[0066] 其中,Sd为区域图像的基础染色面积,F为区域图像对应的偏移系数,e为自然对数底数,b为一个预先配置的固定系数值,如b可设置为0.3,C为计算得到的体积计算值(仅保留计算所得结果的整数值),单位为微升(μL)。
[0067] S140、根据所述注液参数及目标染色区域的区域图像发送对应的注液控制指令至所述注液组件,以控制所述注液组件将染色试剂添加至与所述区域图像对应的位置处。
[0068] 根据所述注液参数及目标染色区域的区域图像发送对应的注液控制指令至所述注液组件,以控制所述注液组件将染色试剂添加至与所述区域图像对应的位置处。具体应用过程中,根据各区域图像的注液参数以及区域图像对应注液通孔的圆心,发送相应的注液控制指令至注液组件,注液组件根据注液控制指令,控制注液针移动至该区域图像对应的注液通孔的圆心处,并输出与该区域图像的注液参数对应的染色试剂至当前注液针下方的载玻片上,此时染色试剂在载玻片上扩散并覆盖于样品上,以实现样品的染色;则与区域图像对应的位置处也即是该区域图像对应的注液通孔的圆心处。目标染色区域中每一区域图像均对应一个注液参数,即可对应将染色试剂添加至与每一区域图像对应的样品处,从而对每一区域图像对应的样品分别进行染色。
[0069] S150、记录各所述目标染色区域的注液时间及注液坐标区域,得到注液记录信息。
[0070] 记录各所述目标染色区域的注液时间及注液坐标区域,得到注液记录信息。控制器每发出一次注液控制指令,即记录注液时间及注液坐标区域,注液时间及注液坐标区域及组成为注液记录信息,则每一注液控制指令即对应一组注液记录信息。注液时间也即是发送注液控制指令的具体时间,注液坐标区域也即是进行注液时注液针所处的坐标位置对应确定的一个区域,例如,可根据进行注液时注液针所处的坐标位置及注液半径,确定该坐标位置为圆心、该注液半径为区域半径的一个圆心区域为注液坐标区域,则注液坐标区域即为圆心与进行注液时注液针所处的坐标位置对应的一个圆心区域。
[0071] S160、根据所述注液记录信息及预置的染色时长控制所述图像采集组件连续采集,以获取各所述目标染色区域对应的区域染色图像。
[0072] 根据所述注液记录信息及预置的染色时长控制所述图像采集组件连续采集,以获取各所述目标染色区域对应的区域染色图像。为实现各区域图像对应的样品保持相同的染色时长,可根据注液记录时间及预置的染色时长控制图像采集组件连续进行图像采集,其中,染色时长可以由双孔机的操作人员进行预先设置。连续进行图像采集后,即可对应获取到多张采集得到的图像,根据注液记录信息即可从得到的多张图像中截取得到与各目标染色区域对应的区域染色图像,则区域染色图像也即是与各样本对应的染色结果。
[0073] 在具体实施例中,步骤S160包括子步骤:根据所述注液记录信息中的注液时间及所述染色时长确定对应的图像采集时间点;根据所述图像采集时间点发出图像采集指令至所述图像采集组件,以连续采集得到初始采集图像;根据所述注液记录信息中的注液坐标区域从各所述初始采集图像中分别截取与各所述目标染色区域对应的染色完成图像作为区域染色图像。
[0074] 根据各区域图像的注液记录信息中的注液时间及染色时长,即可确定各区域图像对应的图像采集时间点。例如,某一区域图像的注液记录信息中的注液时间为16:04:03,染色时长为15分钟,则可确定图像采集时间点为该注液时间之后的15分钟,也即16:19:03。
[0075] 到达任一区域图像的图像采集时间点即可发出图像采集指令至图像采集组件,从而根据图像采集组件在图像采集时间点对应采集得到初始采集图像。由于包含多个区域图像的图像采集时间点,因此可对应采集得到多张初始采集图像,也即所得到的初始采集图像的数量与区域图像的图像采集时间点相等。初始采集图像中包含所有载玻片上样品的染色信息,为准确获取初始采集图像中与该初始采集图像对应的区域图像的样品的染色信息,可根据注液记录信息中的注液坐标区域,从与区域图像对应的初始采集图像中截取与该区域图像的注液坐标区域对应的染色完成图像,则该截取图像也即是从初始采集图像中截取到的与目标染色区域对应的染色完成图像;每一目标染色区域对应截取得到的染色完成图像的数量与该目标染色区域中所包含的区域图像的数量相等,则与目标染色区域对应的一个或多个染色完成图像即组合成为与该目标染色区域对应的区域染色图像。
[0076] 上述实施例中所公开的智能染色控制方法中,方法包括:对染色前的初始样品图像进行解析确定目标染色区域,获取目标染色区域的样本特性参数并匹配对应的注液参数,根据注液参数发送对应注液控制指令以控制注液组件将染色试剂注入目标染色区域内,记录目标染色区域的注液时间及注液坐标区域得到注液记录信息,根据注液记录信息及染色时长控制图像采集组件采集获取各目标染色区域的区域染色图像。上述的智能染色控制方法,能够基于初始样品图像及重量信息智能化控制注液组件对样品添加染色试剂,并根据染色时长智能化采集区域染色图像,确保各目标染色区域内样品均能够在一定条件下染色一定的时长,也即确保各样品染色的均一性,避免样品染色过程出现环境误差,提高对生物样品进行染色控制及染色图像采集的效率。
[0077] 请参阅图3至图8,本发明申请的实施例还提供了一种智能染色双孔机,该智能染色双孔机中的控制器应用上述实施例所述的智能染色控制方法,其中,所述智能染色双孔机包括托盘1、设置于所述托盘1内的玻片架2、盖合于所述托盘1上的盖板3、固定设置于所述盖板3上方的图像采集组件4以及固定设置于盖板3上方的注液组件6;所述盖板3为透明盖板。所述托盘1用于盛装水,所述托盘1底部设置有加热丝101,所述控制器5与所述加热丝101及所述图像采集组件4进行电连接;所述玻片架2上设置有多个玻片放置位21;每一所述玻片放置位21放置一张载玻片;所述玻片放置位21下端设置有压力传感器211,所述压力传感器211与所述控制器5进行电连接;所述玻片架2上每一所述玻片放置位21的侧面均设置有一通孔22,设置于所述玻片放置位21一侧的挡条23的端部贯穿对应的所述通孔22并延伸至所述玻片架2下侧;所述挡条23为具有毛细孔的吸水挡条;所述通孔22设置于与各所述通孔22对应所述玻片放置位21的长边方向的一端;所述挡条23远离所述通孔22的一端通过固定柱24固定于所述玻片架2上,所述固定柱24设置于滑动支架25上,所述玻片架2的上端面设有与所述滑动支架25相适配的滑轨26,所述滑动支架25内设置的电机251驱动所述滑动支架25沿所述滑轨26进行滑动,所述控制器5与所述电机251进行电连接;所述盖板3上与各所述玻片放置位21对应的位置均设置有两个注液通孔31;所述注液组件6包括注液驱动机构61以及设置于所述注液驱动机构61上的注液支臂62,所述注液支臂62上固定设置有至少一支注液针63,所述注液针63的上端与输液管64相连通,注液组件的具体结构如图5所示。
注液驱动机构61可驱动注液支臂62进行水平移动及垂直移动,从而带动固定设置于注液支臂62上的注液针63进行水平移动或垂直移动
[0078] 具体的,挡条23为包含毛细孔的吸水挡条,也即挡条23可采用吸水材料制作得到,通过挡条23上毛细孔的毛细管现象,使托盘1内盛装的水被吸取至托盘1上,挡条23在玻片放置位21周围形成湿润环境,也即挡条23吸取水分后在玻片放置位21周围形成较高的“水围墙”,“水围墙”通过蒸发自身吸取的水分以保持玻片放置位21内载玻片的湿度恒定,从而避免载玻片上的反应试剂蒸发干燥,通过调整挡条23的高度及挡条23沿玻片放置位21进行延伸的长度,从而实现在不同环境温度下均能够控制玻片放置位21的载玻片上待反应液体周围维持恒定湿度。具体的,为使托盘1内盛装的水保持恒温,可在托盘1底部设置加热丝101,通过控制器5调节加热丝的加热功率,以对托盘1内盛装的水进行加热使其保持恒定的温度。玻片架2的下端面与托盘1的底部之间具有一定间隙,玻片架2的侧面与托盘1侧壁之间也具有一定间隙。
[0079] 具体的,控制器5与固定设置于盖板3上方的图像采集组件4相连接,且盖板3为透明盖板,图像采集组件4能够对盖板3下侧的载玻片上待反应液体进行图像采集。控制器5与托盘1侧面设置的设置装置相连接,设置装置可供用于输入设定的反应温度,设置装置可以是按钮或旋钮。控制器5获取待反应液体的初始图像后,对初始图像进行解析并结合设定的反应温度确定对应的控制参数,根据控制参数发出相应控制指令以调整各载玻片一侧的挡条23的位置及加热丝101的加热功率。具体的,控制器5可从参数配置表中获取与各载玻片相匹配的控制参数,并根据该控制参数发送对应控制指令至顶升气缸252、电机251及发热丝101,控制参数包括:加热功率、加热周期、加热占空比、吸水挡条的高度、吸水挡条沿玻片放置位进行延伸的长度等。
[0080] 更具体的实施例中,所述滑动支架25内还设有顶升气缸252,所述顶升气缸252与所述控制器5进行电连接,所述顶升气缸252的端部与所述固定柱24进行固定连接以驱动所述固定柱24垂直运动。其中,滑动支架25向内凹陷形成凹腔,所述滑动支架25盖合设置于所述电机251上。
[0081] 此外,托盘1内还设置有温度计102及水位检测器103,温度计102用于对托盘1内水温进行检测,水位检测器103用于对托盘1内的水位进行检测;温度计102及水位检测器103均与控制器5进行电连接,温度计102可将检测得到的水温信息发送至控制器5,水位检测器103可将检测得到的水位检测信息发送至控制器5,控制器5可根据水温信息及水位检测信息对加热丝进行更精确的控制。
[0082] 具体的,滑动支架25的内部结构如图7所示,滑动支架25的两侧设有滑轮253,滑轮253通过固定设置于固定板254上的电机251进行驱动,电机251旋转并通过齿轮驱动滑轮
253进行旋转,滑动支架25罩设于滑轮253及电机251上,则滑轮253滑动也同时带动滑动支架25沿滑轨26进行滑动,由于挡条23通过固定柱24进行固定,当电机251驱动滑动支架25及其上的固定柱沿滑轨26进行滑动时,同时可带动挡条23进行移动,从而调整档条23沿玻片放置位21进行延伸的长度。固定板254上设置有顶升气缸252顶升气缸252的端部与固定柱
24进行固定连接,则顶升气缸252可驱动固定柱24进行垂直运动,从而通过固定柱24的升降调整档条23的高度,也即调整档条23下端面与载玻片之间的垂直间距。
[0083] 在更具体的实施例中,所述玻片架2的上端面向下侧凹陷形成多个长条状的所述玻片放置位21,且所述挡条23的长边方向与所述玻片放置位21的长边方向相平行。具体的,所述玻片放置位21在所述玻片架2上呈矩阵式排布。其中,所述通孔22设置于与各所述通孔22对应所述玻片放置位21的长边方向的一端。
[0084] 玻片架2的上端面向下侧凹陷从而形成多个玻片放置位21,则所形成的玻片放置位21为长条形,玻片架2上设置的多个玻片放置位在玻片架2上呈矩阵式排布,从而使玻片架2上尽可能设置更多玻片放置位2,具体排列方式如图5所示。其中,每一玻片放置位21对应设置一个通孔22,通孔22设置在玻片放置位长边方向的一端,从而使结构更紧凑,通孔22的设置方式如图6所示。
[0085] 在更具体的实施例中,所述挡条23的长边方向与所述玻片放置位21的长边方向相平行。具体的,所述挡条23的截面为矩形。其中,所述挡条23远离所述通孔22的一端通过固定柱24固定于所述玻片架2上。
[0086] 为提高挡条23的保湿效果,可设置挡条23的长边方向与玻片放置位21的长边方向平行,从而使挡条23的延伸长度尽可能更长,提高挡条23蒸发所吸取的水分以进行保湿的效果。可设置挡条23的截面为矩形,从而尽可能增加挡条23与外界的接触面积;更具体的实施例中,还可在挡条23的表面设置凹槽,从而进一步增加挡条23与外界的接触面积,增加挡条23与外界的接触面积,即可增加水分蒸发量,从而进一步提高保湿的效果。
[0087] 玻片架2上远离所述通孔22的一端还设置有固定柱24,固定柱24固定设置与玻片架2上,挡条23通过固定柱固定于玻片架2上,挡条23上设置有挡条通孔231,固定柱24嵌入挡条通孔231从而对挡条23进行固定。
[0088] 在更具体的实施例中,所述盖板3与所述玻片架2之间间隙的间距为所述挡条23高度的1 1.25倍。~
[0089] 盖板3与玻片架2之间存在一定间距,可设置间距为挡条23高度的1 1.25倍,合理~设置挡条23的高度,可通过挡条23在玻片放置位21形成遮挡,从而提高保持恒湿环境的效果。
[0090] 在更具体的实施例中,盖板3上与每一玻片放置位21对应的位置可设置多个注液通孔31,如每一玻片放置位21对应设置两个注液通孔31,检测试剂经其中任意一个注液通孔31通过注液针滴加至玻片放置位21的玻片上。还可在注液支臂62上设置多个注液针63,例如在注液支臂62上设置两个注液针63,两个注液针63分别注入不同的染色试剂至同一载玻片上,且每一注液针63对应使用载玻片上方的一个注液通孔31进行注液操作,从而对载玻片上的两个样品采用不同染色试剂同时进行染色,也即可通过两个注液针63及两个注液通孔31进行配合使用,提高实验效率。更具体的,还可在注液支臂62上设置吸液针,通过吸液针伸入注液通孔31从而抽取染色后的废弃试剂;还可在注液支臂上设置冲洗管,通过冲洗管喷射水流从而对载玻片上进行染色后残留的试剂进行冲洗。设置盖板3为有机玻璃透明盖板,用户可通过透明盖板更方便察看试剂的反应过程。
[0091] 在本发明实施例所提供的智能染色双孔机应用上述智能染色控制方法,方法包括:对染色前的初始样品图像进行解析确定目标染色区域,获取目标染色区域的样本特性参数并匹配对应的注液参数,根据注液参数发送对应注液控制指令以控制注液组件将染色试剂注入目标染色区域内,记录目标染色区域的注液时间及注液坐标区域得到注液记录信息,根据注液记录信息及染色时长控制图像采集组件采集获取各目标染色区域的区域染色图像。上述的智能染色控制方法,能够基于初始样品图像及重量信息智能化控制注液组件对样品添加染色试剂,并根据染色时长智能化采集区域染色图像,确保各目标染色区域内样品均能够在一定条件下染色一定的时长,提高对生物样品进行染色控制及染色图像采集的效率。
[0092] 上述智能染色控制方法可以实现为计算机程序的形式,上述控制器5可以实现为计算机设备的形式,该计算机程序可以在如图8所示的计算机设备上运行。
[0093] 请参阅图8,图8是本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。该计算机设备可以是用于执行智能染色控制方法的控制器5。
[0094] 参阅图8,该计算机设备500包括通过系统总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505,其中,存储器可以包括存储介质503和内存储器504。
[0095] 该存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032被执行时,可使得处理器502执行智能染色控制方法,其中,存储介质503可以为易失性的存储介质或非易失性的存储介质。
[0096] 该处理器502用于提供计算和控制能力,支撑整个计算机设备500的运行。
[0097] 该内存储器504为存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境,该计算机程序5032被处理器502执行时,可使得处理器502执行智能染色控制方法。
[0098] 该网络接口505用于进行网络通信,如提供数据信息的传输等。本领域技术人员可以理解,图8中示出的结构,仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图,并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备500的限定,具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0099] 其中,所述处理器502用于运行存储在存储器中的计算机程序5032,以实现上述的智能染色控制方法中对应的功能。
[0100] 本领域技术人员可以理解,图8中示出的计算机设备的实施例并不构成对计算机设备具体构成的限定,在其它实施例中,计算机设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。例如,在一些实施例中,计算机设备可以仅包括存储器及处理器,在这样的实施例中,存储器及处理器的结构及功能与图8所示实施例一致,在此不再赘述。
[0101] 应当理解,在本发明实施例中,处理器502可以是中央处理单元  (Central Processing Unit,CPU),该处理器502还可以是其它通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列 (Field‑Programmable Gate Array,FPGA) 或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中,通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0102] 在本发明的另一实施例中提供计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以为易失性或非易失性的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有计算机程序,其中计算机程序被处理器执行时实现上述的智能染色控制方法中所包含的步骤。
[0103] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的设备、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0104] 在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,也可以将具有相同功能的单元集合成一个单元,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接,也可以是电的,机械的或其它的形式连接。
[0105] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
[0106] 另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0107] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备 ( 可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等 ) 执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括:U 盘、移动硬盘、只读存储器 (ROM,Read‑Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0108] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。