一种基于云计算和图像识别的即时体外诊断设备制造技术

本发明专利技术涉及一种基于云计算和图像识别的即时体外诊断设备及电子信息处理构架，该设备及相应软件构架将体外诊断信息的采集和处理分开：在小型化的体外诊设备断用户端上，对人体组织或体液样品进行信号采集和结果显示；把需要计算分析的部分转移到大型的基于云计算的服务器上，在服务器上完成自动化的信号分析和诊断。同时，用户可以在多个平台上浏览、获取存储在云计算服务器上的过往诊断结果。此种设计极大的简化体外诊断设备，具有灵敏度高、造价便宜、性能可靠、方便易用等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种基于云计算和图像识别的即时体外诊断设备及电子信息处理构架，该设备及相应软件构架将体外诊断信息的采集和处理分开：在小型化的体外诊设备断用户端上，对人体组织或体液样品进行信号采集和结果显示；把需要计算分析的部分转移到大型的基于云计算的服务器上，在服务器上完成自动化的信号分析和诊断。同时，用户可以在多个平台上浏览、获取存储在云计算服务器上的过往诊断结果。此种设计极大的简化体外诊断设备，具有灵敏度高、造价便宜、性能可靠、方便易用等优点。【专利说明】—种基于云计算和图像识别的即时体外诊断设备
本专利技术涉及一种基于云计算和图像识别等计算机技术的，对人体组织或体液的即时体外诊断设备，属于医疗诊断领域。
技术介绍
体外诊断设备是指在人体之外，通过对人体组织或体液样品，如血液、尿液、精液、皮肤等，进行检测而获取临床诊断信息的设备。即时体外诊断是检测患者是否患病和病情程度的基本方法，其结果直接影响到医生的诊断和患者的身体健康、生命安全。而随着现代医学科技的进步和相关学科的发展，即时体外检测设备越来越自动化。目前医院使用的大型诊断设备，基本上是数码显微镜、电脑一体机，成本高，需要专业人员操作，因此不适用于家庭和财力有限的小型医院。而市场上已有的家用检测试剂盒，仅能通过生化免疫特异性反应，判断某种病原体的有无，无法给出定量的数值。其中，无法实现家用的自动化的重要原因是:复杂的分析计算需要高性能的计算资源。例如:在精液分析中，对精子的追踪、分类从而得到精子活性报告，涉及到复杂的图像分析和计算机算法。
技术实现思路
本专利技术将帮助克服这些传统的技术壁垒，专利技术一种新的针对体外诊断设备的构架系统，利用云计算技术和图像自动识别技术，使得体外诊断设备更为小型化、便携化和自动化。如图1所示，本专利技术包含三部分，两个硬件部分和一个软件部分: 1.用户终端的设备(图1-105)。该设备配有显微装置和数字图像采集装置，可以通过样品承载装置(图1-108)针对人体组织样品，如血液、尿液、精液、皮肤等，采集原始的或生化反应之后生成的信号、图像或相关病理信息。(该部分专利技术专利独立申请) 2.云计算服务器，即远程的分布式计算机或大型服务器(图1-101)。该服务器由一台或多台电子计算机组成，能够按照需求提供对电子信息的加工服务(图1-102)、存储服务(图1-103)，并且可以按照需求的大小，弹性地改变单位时间内的服务能力。市场上已有很多云计算服务提供商，在本专利技术中，云计算服务器仅作为专利技术中软件部分的载体之一。3.控制电子信息的软件构架。该软件构架包含两部分:在用户终端的设备上的和云计算服务器上的。a.在用户终端上的软件，控制设备硬件系统对信号的采集、预处理(信号压缩、过滤)，然后再将信号传递到与该设备链接的云计算服务器上。在云计算服务器上信号处理完成后，将结果传回该设备，此软件再将结果显示给用户。b.在云计算服务器上运行的软件，负责接受终端设备发来的信号，按照计算量分配计算资源，进行信息处理。处理内容包括:对接收到的信号进行解压缩，对静态图像或视频的自动化分析，并与已有的预存数据的比对，对信息的分类、定量化、回归预测、疾病诊断等。分析完成后，将分析结果发回给用户终端设备。在实际操作中，用户只需要将样品放入用户终端的信息采集设备，上面描述的分析过程由软件自动控制完成，用户能够在短时间内看到分析结果。并且，每次使用的原始电子数据信息和分析后的结果将存储在用户终端设备和云计算服务器上(图1-103)。因此，使用者可以通过互联网在多个与云计算服务器联网的平台上查看分析诊断结果和原始的电子数据信息(图1-109，110)。【专利附图】【附图说明】图1:专利技术整体构架示意图。101:云计算服务器(示意图) 102:云计算服务器中的计算服务器 103:云计算服务器中的存储服务器 104:数据信息发送、传递示意图 105:用户终端的信息采集设备(示意图) 106:用户终端的信息采集设备上的显示装置 107:样品承载器插入口 108:样品承载器(示意图) 109:手机等手持移动互联网平台(示意图) 110:个人电脑等小型计算机(示意图) 图2:应用于精子活性检测结果。201:通过云计算服务器上的图像识别软件识别出的精子 202:识别出的外形异常精子 203:未识别出的精子【具体实施方式】实施例子:家用精子活性检测 目前，大型医院使用的精子质量检测仪器一般是数码显微镜及电脑一体机，成本高，不方便移动，专业人员需要培训后才能操作，不适用于家庭和财力有限的中小型医院。而市场上已有的家用精子检测试剂盒，仅能检测出精子密度是否达到世界卫生组织设定的最低标准，无法给出精确数字，更无法给出精子活性信息，结果不具备生理及临床诊断价值。因此，针对个人的精确自动的精子质量检测分析，是一项巨大的市场空白。本专利技术将采用最先进的图像分析、机器学习等算法和云计算技术，对精子质量进行定量分析。分析内容包括:单位体积内的精子数目，精子的运动活性(各种运动等级的比例)，及精子的形态等。此类产品将使用户在自己家里就能得到精确有效的精子质量分析报告，达到早诊断、早预防、早治疗的效果，同时避免去医院进行生殖检查的心理障碍，和不必要的繁琐手续。具体过程如下:使用者将一滴精液滴入在一个样品承载器上并放入用户终端的信息采集设备(
技术实现思路
I)中，该设备通过内部显微图像采集系统，录取10秒钟视频数据，通过设备中的软件(
技术实现思路
3a)将视频压缩传递到云计算服务器(
技术实现思路
2)上。云服务器上的软件(
技术实现思路
3b)首先解压缩视频数据，然后根据视频数据中的图像信息识别出精子(图2)，随即进行如下分析: A.精子密度:根据视频中识别出的单位面积内的精子数，再由液体承载器的液面厚度换算成单位体积内的精子数，即精子密度。B.精子活力:追踪视频中识别出的精子，追踪精子位置随时间的变化对精子的运动进行分级统计，并计算出平均曲线运动速率、直线运动速度，精子侧摆动性，精子鞭打频率等。C.精子形态:根据视频中识别出的精子，与预存在云计算服务器上的标准精子外形进行比对，判断精子外形是否健康。在云计算服务器上的计算完成后，将计算结果传回到用户终端并将结果显示给使用者。使用者也可以根据注册好的用户名和密码，在其他终端设备上，如其个人电脑(图1-110)、手机上(图1-109)，登录到与云计算服务器相链接的系统中，看到该用户曾经做过的多次检测结果以及原始的精子视频录像。【权利要求】1.一种基于云计算和图像识别的即时体外诊断设备及电子信息处理构架，其特征在于(a)该诊断设备将信息的采集和处理分开，把需要计算分析的部分转移到基于云计算的服务器上；(b)位于用户端的设备仅对用户信息和样品进行信息采集、预处理、传递、接收和显示分析结果；(C)位于云计算服务器的软件进行自动化的图像分析和数据分析；(d)分析结果保存于云计算服务器上，并可以让用户通过各种联网的平台获取到分析结果。2.根据权利要求1所述的用户终端的设备，其特征在于:此种设备可采集信息来自多种或某一种体液或生物组织，可采集的数据类型:直接的数字化的光学影像，生物或化学反应之后的反应产物的形态、颜色、所释放的电信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于云计算和图像识别的即时体外诊断设备及电子信息处理构架，其特征在于（a）该诊断设备将信息的采集和处理分开，把需要计算分析的部分转移到基于云计算的服务器上；（b）位于用户端的设备仅对用户信息和样品进行信息采集、预处理、传递、接收和显示分析结果；（c）位于云计算服务器的软件进行自动化的图像分析和数据分析；（d）分析结果保存于云计算服务器上，并可以让用户通过各种联网的平台获取到分析结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：天津自然云天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12