一种食品安全胶体金试纸分析装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种食品安全胶体金试纸分析装置，由数据采集单元、数据处理及计算单元、数据输出单元、数据打印单元构成。其利用智能化数据采集分析处理，并与云端数据平台沟通，最终实现对食品安全检测数据提供长期保存、不可更改、并对特定风险进行预警提示的功能。通过多个装置组成网络预警平台，可以有效地集中化管理分布在各个区域的检测中心、检测实验室，并且检测数据直观，可追溯，具有较强的实际应用性。

A Colloidal Gold Paper Analysis Device for Food Safety and Its Application

The invention provides a colloidal gold paper analysis device for food safety, which is composed of a data acquisition unit, a data processing and calculation unit, a data output unit and a data printing unit. It uses intelligent data acquisition, analysis and processing, and communicates with cloud data platform. Finally, it realizes the function of long-term preservation, unchangeable and early warning of specific risks for food safety detection data. The network early warning platform composed of several devices can effectively centralize the management of detection centers and laboratories distributed in various regions, and the detection data is intuitive, traceable, and has strong practical application.

【技术实现步骤摘要】
一种食品安全胶体金试纸分析装置及其应用
本专利技术涉及食品安全检测
，具体涉及一种食品安全胶体金试纸分析装置及其应用。
技术介绍
食品安全（FoodSafety）已经成为全球关注的焦点，涉及食品安全中的动物源性食品如肉、蛋、奶等更是食品安全监管的重点。目前食品安全中涉及到的污染物有农兽药残留、非法添加物、霉菌毒素、重金属以及致病微生物等，其中兽药残留、霉菌毒素的危害近些年来来不断被大众熟知。对于这些危害物质的检测和监管有仪器方法如高效液相色谱、液相色谱质谱联用、近红外分析等，也有快速检测方法如酶联免疫检测技术、胶体金免疫层析检测技术等，这些方法特点不同，应用场合不同，整体都对食品安全水平改善起到了积极作用。在基层生产单位如牧场、奶站、养鸡场等多数没有专职的分析化验人员、专门的实验室及昂贵试验设备，因此其开展各类检测分析往往使用胶体金免疫检测试纸条等初筛手段，并且操作较为粗旷、实验数据的保留往往无法满足食品安全可追溯性的要求，也不利于食品安全集中和实时监管。
技术实现思路
为了提高基层检测单位对检测结果判读能力、提高其保存检测数据的要求、满足食品安全可追溯性及集中实时监管的需求，本专利技术提供了一种食品安全胶体金试纸分析装置，其利用智能化数据采集分析处理，并与云端数据平台沟通，最终实现对食品安全检测数据提供长期保存、不可更改、并对特定风险进行预警提示的功能。为了实现上述专利技术目的，本专利技术所提供的食品安全胶体金试纸分析装置，由以下单元构成：1.数据采集单元：利用CCD照相机、CMOS摄像头或者具备同等功能的数据采集设备，对胶体金试纸条检测图像进行采集，并将含有胶体金试纸检测特征的图像区域传输至数据处理及计算单元。进一步地，上述数据采集单元还可为数字图像扫描装置，通过扫描的方式采集胶体金试纸条检测图像或含有胶体金试纸检测特征的图像区域。进一步地，所述含有胶体金试纸检测特征的图像区域主要包括胶体金检测试纸条的检测线、质控线的区域。进一步地，所述含有胶体金试纸检测特征的图像区域还可以包括能够识别或标记检测项目的特征信息，例如在胶体金检测试纸条手持端的粘贴的数字编号信息或条形码信息。更进一步地，为了准确获取胶体金检测特征图像区域，所述数据采集单元还可以包括适配不同形式的胶体金试纸条的适配器，例如适配插条式的胶体金试纸条、含有塑料卡壳的胶体金检测卡或者由若干个独立的胶体金试纸条组成的多联卡条等。更进一步地，为了准确获取胶体金检测特征图像区域，所述数据采集单元还可以包括固定的LED或者其它相应光源，用于稳定图像采集环境，确保检测结果的稳定性。2.数据处理及计算单元：将数据采集单元传输的数据进行数字变换，分析其特征值，并利用特征值计算的方式判定胶体金检测的结果进行记录，并以特定格式存储。进一步地，为了对预先对胶体金检测试纸条检测项目进行确认和校准，上述数据处理及计算单元还设有配置数据输入模块，其中所述的数据输入模块为能够读取type-C、USB等装置的存储卡或ID卡读取设备、能够读取二维码配置信息的二维码扫描装置、能从WLAN、GPRS、4G/5G等网络通道获取云端配置信息的模块。进一步地，所述配置数据输入模块所读取的胶体金检测试纸条的配置信息包括胶体金检测试纸条检测项目、检测产品批号、检测产品预制的曲线、检测产品预制的检测灵敏度等。进一步地，所述数据处理及计算单元还包括液晶显示屏，用于显示数据采集单元输入的胶体金检测特征图像及本数据处理及计算单元分析的数据信息，例如：含有胶体金检测特征的图像区域及其经数字变化处理后的特征值、胶体金检测结果、样本信息、操作人员等。更进一步地，所述数据处理及计算单元还包括便于操作的物理按钮，用于对检测过程的辅助操作，所述物理按钮至少包括开关键、方向键、确认键。3.数据输出单元：利用WLAN、GPRS、4G/5G等网络通道将数据处理及计算单元处理的按照特定格式存储的数据传输至云端数据平台，其中所传输的数据至少包括：检测设备定位信息（IP地址、GPS信息等）、检测时间戳、含有胶体金检测特征的图像区域及其经数字变化处理后的特征值、胶体金检测结果、样本信息、操作人员等。进一步地，所述数据输出单元传输的数据还包括含有上述检测信息及其独立特征的加密代码，以确保信息的唯一性和不可更改性，例如加密的含有上述检测设备定位信息（IP地址、GPS信息等）、检测时间戳、含有胶体金检测特征的图像区域及其经数字变化处理后的特征值、胶体金检测结果、样本信息、操作人员的加密代码。更进一步地，所述数据输出单元传输的输出信息还可以通过每台食品安全胶体金试纸分析装置的设备序列号或网卡物理地址等设备唯一信息作为加密种子。更进一步地，数据处理及计算单元还可以包括内置的SIM卡模块，在检测任务完成时以短信或者其它方式通知用户，或者在出现严重的阳性反应结果时通知用户。4.数据打印单元：利用蓝牙或数据线连接的打印机将检测结果以特定格式打印出来，现场保存存档。上述各个模块单元之间互相连接，互相依赖组成本专利技术的食品安全胶体金试纸分析装置。使用本专利技术的食品安全胶体金试纸分析装置检测分析胶体金试纸条的检测结果的具体操作步骤包括：第一步：打开装置开关，利用ID卡、网络服务器端获取检测产品项目及其配置信息，例如利用ID卡插入本装置的数据处理及计算单元的USB接口，数据处理及计算单元会自动获取其中配置信息；利用数据处理及计算单元直接从网络服务器端获取检测项目配置信息等；从所获取的项目配置信息中选择即将检测的项目，备用。第二步：将检测完毕的胶体金试纸条稍作处理，例如利用吸水纸除去多余的液体，放置入数据采集单元的胶体金试纸条适配器中，例如适配插条式的胶体金试纸条、含有塑料卡壳的胶体金检测卡或者由若干个独立的胶体金试纸条组成的多联卡条等，确保胶体金试纸条的结果区域能被数据采集单元所正确采集。第三步：数据采集单元将自动采集所检测的胶体金试纸条检测结果的特征图像，并以数字格式输入至数据处理及计算单元。数据处理及计算单元接收到胶体金检测结果图像信息后先进行预处理、图像变换以获取其特征图像，并进一步通过数值变换去除图像噪声及背景，获取较为干净的图像信息。继续按照预先设定的检测项目配置信息对图像特征值进行提取，例如通过获取图像信号的红（R）、绿（G）、蓝（B）信息或色调(H)，饱和度(S)，明度(V)信息，计算胶体金试纸条检测线T线及质控线C线的特征值，并进一步计算其比值。在有标准曲线存在的情况下，可以利用标准曲线对未知样本进行定量计算。并最终将定量计算的结果输出。第四步：数据处理及计算单元处理完成的检测结果可以输出至本单元的显示屏上，也可以在显示的同时通过数据输出单元网络传输至云平台永久存储。所传输的信息以装置自身的序列号或机器码加密后传输，所传输的信息包括含有上述检测设备位置信息（IP地址、GPS信息等）、检测时间戳、含有胶体金检测特征的图像区域及其经数字变化处理后的特征值、胶体金检测结果、样本信息、操作人员等。与传统技术及现有的检测装置相比较，本专利技术的有益效果在于：检测高效、结果准确，与胶体金试纸条检测结果一致性强；结果唯一性、可追溯性强；检测结果全面、信息完整，有助于食品安全信息链维护；检测结果反馈实时，可以有效地降低或减少风险产品入市，从而降低食品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种食品安全胶体金试纸分析装置，其特征在于，所述装置由以下单元构成：（1）数据采集单元：利用CCD照相机、CMOS摄像头或者具备同等功能的数据采集设备，对胶体金试纸条检测图像进行采集，并将含有胶体金试纸检测特征的图像区域传输至数据处理及计算单元；所述数据采集单元可为数字图像扫描装置，通过扫描的方式采集胶体金试纸条检测图像或含有胶体金试纸检测特征的图像区域；所述含有胶体金试纸检测特征的图像区域主要包括胶体金检测试纸条的检测线、质控线的区域；所述含有胶体金试纸检测特征的图像区域还可以包括能够识别或标记检测项目的特征信息，例如在胶体金检测试纸条手持端的粘贴的数字编号信息或条形码信息；了准确获取胶体金检测特征图像区域，所述数据采集单元还可以包括适配不同形式的胶体金试纸条的适配器，例如适配插条式的胶体金试纸条、含有塑料卡壳的胶体金检测卡或者由若干个独立的胶体金试纸条组成的多联卡条等；更进一步地，为了准确获取胶体金检测特征图像区域，所述数据采集单元还可以包括固定的LED或者其它相应光源，用于稳定图像采集环境，确保检测结果的稳定性；（2）数据处理及计算单元：将数据采集单元传输的数据进行数字变换，分析其特征值，并利用特征值计算的方式判定胶体金检测的结果进行记录，并以特定格式存储；为了对预先对胶体金检测试纸条检测项目进行确认和校准，所述数据处理及计算单元还设有配置数据输入模块，其中所述的数据输入模块为能够读取type‑C、USB等装置的存储卡或ID卡读取设备、能够读取二维码配置信息的二维码扫描装置、能从网络获取云端配置信息的模块；所述配置数据输入模块所读取的胶体金检测试纸条的配置信息包括胶体金检测试纸条检测项目、检测产品批号、检测产品预制的曲线、检测产品预制的检测灵敏度等；所述数据处理及计算单元还包括液晶显示屏，用于显示数据采集单元输入的胶体金检测特征图像及本数据处理及计算单元分析的数据信息，例如：含有胶体金检测特征的图像区域及其经数字变化处理后的特征值、胶体金检测结果、样本信息、操作人员等；更进一步地，所述数据处理及计算单元还包括便于操作的物理按钮，用于对检测过程的辅助操作，所述物理按钮至少包括开关键、方向键、确认键；（3）数据输出单元：利用网络将数据处理及计算单元处理的按照特定格式存储的数据传输至云端数据平台，其中所传输的数据至少包括：检测设备定位信息（IP地址、GPS信息等）、检测时间戳、含有胶体金检测特征的图像区域及其经数字变化处理后的特征值、胶体金检测结果、样本信息、操作人员等；所述数据输出单元传输的数据还包括含有上述检测信息及其独立特征的加密代码，以确保信息的唯一性和不可更改性，例如加密的含有上述检测设备定位信息（IP地址、GPS信息等）、检测时间戳、含有胶体金检测特征的图像区域及其经数字变化处理后的特征值、胶体金检测结果、样本信息、操作人员的加密代码；所述数据输出单元传输的输出信息还可以通过每台食品安全胶体金试纸分析装置的设备序列号或网卡物理地址等设备唯一信息作为加密种子；所述数据处理及计算单元还可以包括内置的SIM卡模块，在检测任务完成时以短信或者其它方式通知用户，或者在出现严重的阳性反应结果时通知用户；（4）数据打印单元：利用打印机将检测结果以特定格式打印出来，现场保存存档。...

【技术特征摘要】
1.一种食品安全胶体金试纸分析装置，其特征在于，所述装置由以下单元构成：（1）数据采集单元：利用CCD照相机、CMOS摄像头或者具备同等功能的数据采集设备，对胶体金试纸条检测图像进行采集，并将含有胶体金试纸检测特征的图像区域传输至数据处理及计算单元；所述数据采集单元可为数字图像扫描装置，通过扫描的方式采集胶体金试纸条检测图像或含有胶体金试纸检测特征的图像区域；所述含有胶体金试纸检测特征的图像区域主要包括胶体金检测试纸条的检测线、质控线的区域；所述含有胶体金试纸检测特征的图像区域还可以包括能够识别或标记检测项目的特征信息，例如在胶体金检测试纸条手持端的粘贴的数字编号信息或条形码信息；了准确获取胶体金检测特征图像区域，所述数据采集单元还可以包括适配不同形式的胶体金试纸条的适配器，例如适配插条式的胶体金试纸条、含有塑料卡壳的胶体金检测卡或者由若干个独立的胶体金试纸条组成的多联卡条等；更进一步地，为了准确获取胶体金检测特征图像区域，所述数据采集单元还可以包括固定的LED或者其它相应光源，用于稳定图像采集环境，确保检测结果的稳定性；（2）数据处理及计算单元：将数据采集单元传输的数据进行数字变换，分析其特征值，并利用特征值计算的方式判定胶体金检测的结果进行记录，并以特定格式存储；为了对预先对胶体金检测试纸条检测项目进行确认和校准，所述数据处理及计算单元还设有配置数据输入模块，其中所述的数据输入模块为能够读取type-C、USB等装置的存储卡或ID卡读取设备、能够读取二维码配置信息的二维码扫描装置、能从网络获取云端配置信息的模块；所述配置数据输入模块所读取的胶体金检测试纸条的配置信息包括胶体金检测试纸条检测项目、检测产品批号、检测产品预制的曲线、检测产品预制的检测灵敏度等；所述数据处理及计算单元还包括液晶显示屏，用于显示数据采集单元输入的胶体金检测特征图像及本数据处理及计算单元分析的数据信息，例如：含有胶体金检测特征的图像区域及其经数字变化处理后的特征值、胶体金检测结果、样本信息、操作人员等；更进一步地，所述数据处理及计算单元还包括便于操作的物理按钮，用于对检测过程的辅助操作，所述物理按钮至少包括开关键、方向键、确认键；（3）数据输出单元：利用网络将数据处理及计算单元处理的按照特定格式存储的数据传输至云端数据平台，其中所传输的数据至少包括：检测设备定位信息（IP地址、GPS信息等）、检测时间戳、含有胶体金检测特征的图像区域及其经数字变化处理后的特征值、胶体金检测结果、样本信息、操作人员等；所述数据输出单元传输的数据还包括含有上述检测信息及其独立特征的加密代码，以确保信息的唯一性和不可更改性，例如加密的含有上述检测设备定位信息（IP地址、GPS信息等）、检测时间戳、含有胶体金检测特征的图像区域及其经数字变化处理后的特征值、胶体金检测结果、样本信息、操作人员的加密代码；所述数据输出单元传输的输出信息还可以通过每台食品安全胶体金试纸分析装置的设备序列号或网卡物理地址等设备唯一信息作为加密种子；所述数据处理及计算单元还可以包括内置的SIM卡模块，在检测任务完成时以短信或者其它方式通知用户，或者在出现严重的阳性反应结果时通知用户；（4）数据打印单元：利用打印机将检测结果以特定格式打印出来，现场保存存档。2.根据权利要求1所述的食品安全胶体金试纸分析装置，其特征在于，其检测分析胶体金试纸条的检测结果的具体操作步骤包括：第一步：打开装置开关，利用ID卡、网络服务器端获取检测产品项目及其配置信息，例如利用ID卡插入本装置的数据处理及计算单元的USB接口，数据处理及计算单元会自动获取其中配置信息；利用数据处理及计算单元直接从网络服务器端获取检测项目配置信息等；从所获取的项目配置信息中选择即将检测的项目备用；第二步：将检测完毕的胶体金试纸条稍作处理，例如利用吸水纸除去多余的液体，放置入数据采集单元的胶体金试纸条适配器中，例如适配插条式的胶体金试纸条、含有塑料卡壳的胶体金检测卡或者由若干个独立的胶体金试纸条组成的多联卡条等，确保胶体金试纸条的结果区域能被数据采集单元所正确采集；第三步：数据采集单元将自动采集所检测的胶体金试纸条检测结果的特征图像，并以数字格式输入至数据处理及计算单元；数据处理及计算单元接收到胶体金检测结果图像信息后先进行预处理、图像变换以获取其特征图像，并进一步通过数值变换去除图像噪声及背景，获取较为干净的图像信息；继续按照预先设定的检测项目配置信息对图像特征值进行提取，例如通过获取图像信号的红（R）、绿（G）、蓝（B）信息或色调(H)，饱和度(S)，明度(V)信息，计算胶体金试纸条检测线T线及质...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春江，莫勋，袁志波，吴迪，宋世燕，邰宗洋，郑云鹏，
申请(专利权)人：北京纳百生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11