一种全自动尿液分析系统技术方案

本发明专利技术涉及生物检测技术领域，公开了一种全自动尿液分析系统。该系统包括尿液干化学分析模块(10)和尿液有形成分分析模块(20)；所述尿液干化学分析模块(10)包括运条装置(103)和测试头(102)，所述运条装置(103)用于传送试纸条(101)至检测区域，所述测试头(102)设置在所述运条装置(103)的上方，用于测试检测区域的试纸条(101)；所述尿液有形成分分析模块(20)包括：检测单元(201)、分配单元(202)和分类单元(203)。按照本发明专利技术的技术方案，尿液干化学分析模块的检测分析结果精度较高，尿液有形成分分析模块可以提高有形成分区块的分类准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动尿液分析系统
本专利技术涉及生物检测
，具体涉及一种全自动尿液分析系统。
技术介绍
尿液检测是医师对临床病人进行的常规检查项目，主要采用尿液分析系统进行尿液干化学法检测和尿液有形成分分析，根据尿液样本的分析检测结果进而得到确切的诊断指标。在现有的尿液分析系统中，尿液干化学分析模块主要包括运条装置和测试头，在检测过程中运条装置将试纸条传送至测试头的检测区域，测试头对试纸条进行扫描，光源照射到已产生化学反应的试剂块上，其反射光被测试头的检测器接收。由于各试剂块显色的深浅不同，表现为试剂块上的反射光强度不同，将光信号转换成电信号放大并计算出检测结果。现有的测试头只能在纵向往复运动，测试时，运条装置将垂直于纵向的试纸条沿横向运至检测区域，测试头沿纵向运动并对试纸条上的试剂块进行扫描，为了保证测试头扫描试剂块时的精准度，必须保证试纸条到达检测区域时，试纸条与测试头纵向运动的轨迹具有较高的重合度，而为了达到上述要求不仅需要从机械设计进行精准的计算、还需要在零部件加工和装配时严格保证其精度，即使如此在硬件上也很难保证试测试头对纸条的位置定位精准。另外，运条装置在运送试纸条到达检测区域的过程中同样可能造成试纸条倾斜，存在检测精度低的风险，导致测试头采样位置错误，影响采样位置的准确性，从而影响检验结果的准确性。在现有的尿液分析系统中，尿液有形成分分析模块通常被配置为，首先利用显微系统拍摄尿液样本图像，接着利用边缘检测技术分割出尿液样本中的微粒区块，从这些微粒区块中去除杂质区块和背景区块，留下有形成分(如红细胞、白细胞、结晶)区块，然后对这些有形成分分类，例如分成红细胞、白细胞、结晶等。分类过程常常使用基于训练模型的分类器。例如，会利用一些对于区分各类有形成分有帮助的分类特征，例如面积、圆形度、伸展度、梯度等，组成分类特征集来训练分类器，例如神经网络。例如，事先将大量的有形成分区块样本输入分类器，并通过测算它们的分类特征(例如面积、圆形度、伸展度、梯度等)进行训练。这样，当输入新的有形成分区块后，训练好的分类器根据测算的该区块的分类特征，对其进行分类。这样存在着有形成分区块分类准确度不够高的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的尿液分析系统中尿液干化学分析模块的检测分析结果精度不高以及尿液有形成分分析模块的有形成分区块分类准确度不高的缺陷，提供一种新的全自动尿液分析系统。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种全自动尿液分析系统，该系统包括尿液干化学分析模块和尿液有形成分分析模块，其中，所述尿液干化学分析模块包括运条装置和测试头，所述运条装置用于传送试纸条至检测区域，所述测试头设置在所述运条装置的上方，用于测试检测区域的试纸条，其中，所述测试头包括机架、安装于机架的探头、固定于所述探头的检测器、第一驱动机构、第二驱动机构、两组光电传感器以及控制所述第一驱动机构和第二驱动机构动作的控制机构，每一组所述光电传感器与所述控制机构信号相连，用于检测其下方是否有试纸条并向控制机构发送检测信号，两组所述光电传感器安装于探头，且沿试纸条传送方向的前后两侧设置，且在试纸条传送方向上的投影间距离不小于试纸条宽度；所述控制机构用于在接收到两组光电传感器发送的检测信号不同时判断试纸条倾斜并向所述第二驱动机构和第一驱动机构发送动作信号，在检测信号相同时判断试纸条未倾斜并向所述第一驱动机构发送动作信号；所述第一驱动机构与控制机构信号相连，用于在接收到所述控制机构发送的动作信号时驱动探头沿垂直于试纸条传送方向移动，所述探头上的检测器沿试纸条的延伸方向、逐个地对试纸条上的若干试剂块进行检测；所述第二驱动机构和控制机构信号相连，用于在接收到所述控制机构发送的动作信号时驱动探头沿平行于试纸条传送的方向移动；所述尿液有形成分分析模块包括：检测单元，被配置成从尿液样本图像中检测有形成分区块；分配单元，被配置成为多个决策树分配分类特征集中的分类特征，从而使所述多个决策树中的每个决策树对有形成分区块进行分类的能力均衡，所述分类特征集中的分类特征用于对有形成分区块进行分类；分类单元，被配置成按照所述多个决策树决策的结果对有形成分区块进行分类。可选的，所述第一驱动机构包括：固定于所述机架的第一导轨，所述第一导轨的延伸方向与试纸条的传送方向垂直；固定于所述探头的第一滑块，所述第一滑块与第一导轨滑动配合；安装于所述机架的第一驱动件，所述第一驱动件与所述控制机构信号相连、且与所述第一滑块传动连接。可选的，所述第二驱动机构包括：安装于所述机架的第二导轨，所述第二导轨的延伸方向与试纸条的传送方向相平行；固定于所述第一导轨的第二滑块，所述第二滑块与第二导轨滑动配合；安装于所述机架的第二驱动件，所述第二驱动件与所述控制机构信号相连、且与所述第二滑块传动连接。可选的，两组所述光电传感器在试纸条传送的方向上的投影间距离等于试纸条的宽度。可选的，每一组所述光电传感器包括至少一个反射式光电传感器。可选的，所述分配单元被配置成将分类特征集中的分类特征按照对有形成分区块进行分类的有效性分成多个级别，并使每个决策树具有在所述多个级别中的每个级别的分类特征。可选的，所述分配单元被配置成对分类特征集中的分类特征对有形成分区块进行分类的有效性进行评分，并使每个决策树分配到的分类特征的总评分均衡。可选的，所述检测单元被配置为：从尿液样本图像中分割出微粒区块；按照检测特征集中的检测特征，利用检测算法使神经网络从分割出的微粒区块中去除杂质区块和背景区块并保留有形成分区块；接收对杂质区块或背景区块的去除或对有形成分区块的保留的结果的反馈，按照该反馈进一步训练检测算法。可选的，所述检测单元进一步被配置为按照检测特征集中的第一部分检测特征滤除一部分杂质区块和/或背景区块，再按照检测特征集中的第二部分检测特征滤除另一部分杂质区块和/或背景区块。按照本专利技术所述的全自动尿液分析系统，在所述尿液干化学分析模块中，运条装置传送试纸条至检测区域，设置在运条装置的上方的测试头对检测区域内的试纸条进行检测，由于测试头能够精确扫描到试纸条，提高检测精度，因此，所述尿液干化学分析模块的检测分析结果精度较高。按照本专利技术所述的全自动尿液分析系统，在所述尿液有形成分分析模块中，预先按照检测特征集中的检测特征，针对预先输入的有形成分区块、杂质区块和背景区块的样本集训练检测算法。由于根据本专利技术的一个实施例，为多个决策树分配分类特征集中的分类特征，从而使所述多个决策树中的每个决策树对有形成分区块进行分类的能力均衡。用这样多个能力均衡的决策树分别决策，并综合其决策结果，得到的分类结果会更准确。因此，按照本专利技术的技术方案提高了有形成分区块的分类准确度。附图说明图1是本专利技术所述的全自动尿液分析系统的结构示意图；图2是本专利技术所述的全自动尿液分析系统中尿液干化学分析模块的结构示意图；图3是所述尿液干化学分析模块中探头与光电传感器位置的结构示意图；图4是本专利技术所述的全自动尿液分析系统中尿液有形成分分析模块的结构示意图。附图标记说明10尿液干化学分析模块20尿液有形成分分析模块101试纸条102测试头103运条装置121探头122第一驱动机构123第二驱动机构124光电传感器1221第一导轨1222第一滑块1231第二导轨123本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动尿液分析系统，该系统包括尿液干化学分析模块(10)和尿液有形成分分析模块(20)，其特征在于，所述尿液干化学分析模块(10)包括运条装置(103)和测试头(102)，所述运条装置(103)用于传送试纸条(101)至检测区域，所述测试头(102)设置在所述运条装置(103)的上方，用于测试检测区域的试纸条(101)，其中，所述测试头(102)包括机架、安装于机架的探头(121)、固定于所述探头(121)的检测器、第一驱动机构(122)、第二驱动机构(123)、两组光电传感器(124)以及控制所述第一驱动机构和第二驱动机构动作的控制机构，每一组所述光电传感器(124)与所述控制机构信号相连，用于检测其下方是否有试纸条(101)并向控制机构发送检测信号，两组所述光电传感器(124)安装于探头(121)，且沿试纸条(101)传送方向的前后两侧设置，且在试纸条(101)传送方向上的投影间距离不小于试纸条宽度；所述控制机构用于在接收到两组光电传感器(124)发送的检测信号不同时判断试纸条倾斜并向所述第二驱动机构(123)和第一驱动机构(122)发送动作信号，在检测信号相同时判断试纸条未倾斜并向所述第一驱动机构(122)发送动作信号；所述第一驱动机构(122)与控制机构信号相连，用于在接收到所述控制机构发送的动作信号时驱动探头(121)沿垂直于试纸条传送方向移动，所述探头(121)上的检测器沿试纸条的延伸方向、逐个地对试纸条上的若干试剂块进行检测；所述第二驱动机构(123)和控制机构信号相连，用于在接收到所述控制机构发送的动作信号时驱动探头(121)沿平行于试纸条传送的方向移动；所述尿液有形成分分析模块(20)包括：检测单元(201)，被配置成从尿液样本图像中检测有形成分区块；分配单元(202)，被配置成为多个决策树分配分类特征集中的分类特征，从而使所述多个决策树中的每个决策树对有形成分区块进行分类的能力均衡，所述分类特征集中的分类特征用于对有形成分区块进行分类；分类单元(203)，被配置成按照所述多个决策树决策的结果对有形成分区块进行分类。...

【技术特征摘要】
1.一种全自动尿液分析系统，该系统包括尿液干化学分析模块(10)和尿液有形成分分析模块(20)，其特征在于，所述尿液干化学分析模块(10)包括运条装置(103)和测试头(102)，所述运条装置(103)用于传送试纸条(101)至检测区域，所述测试头(102)设置在所述运条装置(103)的上方，用于测试检测区域的试纸条(101)，其中，所述测试头(102)包括机架、安装于机架的探头(121)、固定于所述探头(121)的检测器、第一驱动机构(122)、第二驱动机构(123)、两组光电传感器(124)以及控制所述第一驱动机构和第二驱动机构动作的控制机构，每一组所述光电传感器(124)与所述控制机构信号相连，用于检测其下方是否有试纸条(101)并向控制机构发送检测信号，两组所述光电传感器(124)安装于探头(121)，且沿试纸条(101)传送方向的前后两侧设置，且在试纸条(101)传送方向上的投影间距离不小于试纸条宽度；所述控制机构用于在接收到两组光电传感器(124)发送的检测信号不同时判断试纸条倾斜并向所述第二驱动机构(123)和第一驱动机构(122)发送动作信号，在检测信号相同时判断试纸条未倾斜并向所述第一驱动机构(122)发送动作信号；所述第一驱动机构(122)与控制机构信号相连，用于在接收到所述控制机构发送的动作信号时驱动探头(121)沿垂直于试纸条传送方向移动，所述探头(121)上的检测器沿试纸条的延伸方向、逐个地对试纸条上的若干试剂块进行检测；所述第二驱动机构(123)和控制机构信号相连，用于在接收到所述控制机构发送的动作信号时驱动探头(121)沿平行于试纸条传送的方向移动；所述尿液有形成分分析模块(20)包括：检测单元(201)，被配置成从尿液样本图像中检测有形成分区块；分配单元(202)，被配置成为多个决策树分配分类特征集中的分类特征，从而使所述多个决策树中的每个决策树对有形成分区块进行分类的能力均衡，所述分类特征集中的分类特征用于对有形成分区块进行分类；分类单元(203)，被配置成按照所述多个决策树决策的结果对有形成分区块进行分类。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一驱动机构(122)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗东华，
申请(专利权)人：湖北德立森科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42