CN102879387B - 细菌测定用试剂板、图像信息采集装置以及测定系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用细菌在恒温培养箱内的生长而产生颜色及浊度变化的原理，在细菌生长过程种产生颜色及浊度变化，LED矩阵面光源均匀的照射穿过试剂板上各腔体的凹球面底部，摄像头收集光照下试剂板上试剂图像信息，图像采集器将摄像头的取样信号处理后信息传送到微电脑，微电脑内带有专家处理系统，专家处理系统可根据比色法的原理对各项生化反应进行结果（阴性或阳性）判定，并通过显示屏将判定结果显示，它自动化程度高，性能稳定，可通过完善专家处理系统数据库，能够快速将细菌迅速鉴定到种属和MIC定量分析。本发明的目的就是提供一种便于与检测设备配合逐个进行检测确定的细菌测定用试剂板、细菌图像信息采集的装置及细菌测定系统。

Description

细菌测定用试剂板、图像信息采集装置以及测定系统

技术领域

本发明涉及微生物检测设备技术领域，特别涉及对已分离培养出来的细菌、真菌等微生物进行种、属鉴定，并同时测定该菌对各种抗菌药物MIC的微生物的细菌测定系统检测系统。

背景技术

在微生物检验工作中，对已培养出来的细菌必须尽快地进行种、属鉴定，以确定该菌是什么菌？是不是病原菌？是哪一种病原菌？常见的与医学有关的细菌可达数百种，如何准确、快速地完成鉴定工作，对从事该专业的技术人员一直是很麻烦和棘手的问题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种便于与检测设备配合逐个进行检测确定的细菌测定用试剂板。

本发明的另一目的是提供一种将试剂板上各容纳试剂的腔体逐个放置在光源下照射，从而完成细菌图像信息采集的装置，为细菌的自动检测提供初始数据资料。

本发明的还有一目的是提供一种细菌测定系统，其通过微电脑对已经采集的初始数据分析、判定并显示出结果。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

 细菌测定用试剂板，包括：一板体，板体上有容纳试剂的多个腔体，各腔体沿横向、纵向按设定间隔排列，腔体上端有试剂入口，腔体底面为向腔体内凹的凹球面。

如上所述细菌测定用试剂板，其特征在于：所述板体为中空的凸台，所述腔体为凸台的台面下侧向下延伸的圆筒，圆筒与凸台为一体结构；凹球面为圆筒的筒底底面，试剂入口为圆筒内腔贯穿凸台的台面后而成的圆孔。

一种采用试剂板进行细菌测定的细菌图像信息采集装置，包括有恒温培养箱，恒温培养箱内设置有托盘机构，托盘机构包括有将试剂板送入恒温培养箱的托盘以及带动托盘横向、纵向移动的驱动机构；托盘机构上方有一光源，光源照射在试剂板上，试剂板下方一摄像头，摄像头竖直向上正对着有光源。

如上所述细菌图像信息采集装置，其特征在于：所述驱动机构包括底座，底座上有一横向滑座、横向滑轨以及驱动横向滑座横向滑动的横向伺服电机；在横向滑座上设有纵向滑轨，横向滑座上还设有驱动托盘沿纵向滑轨纵向滑动的纵向伺服电机。

如上所述细菌图像信息采集装置，其特征在于：所述横向伺服电机通过齿轮与横向滑座上的齿条啮合传动；所述纵向伺服电机通过皮带带动所述托盘沿纵向滑轨滑动。

一种采用所述细菌图像信息采集装置的细菌测定系统，其特征在于：摄像头收集光照下试剂板上试剂图像信息，摄像头的取样信号经图像采集器处理，将颜色信息传送到微电脑判定并显示。

本发明相对现有技术的有益效果：

1、试剂板上有容纳试剂的多个腔体，可同步进行细菌鉴定试验和抗生素敏感试验，结构简单，使用方便。

2、试剂板上各腔体沿横向、纵向按设定间隔排列，这样采用距阵排列方便对每类细菌的最佳组合进行选择，即在不同区域放置同类的不同细菌的组合试验可在同一试剂板上进行。

3、试剂板上腔体底面为向腔体内凹的凹球面，利用摄像头的球面效应半径与腔体底部的凹球面，使摄像头摄取的图像各点清晰度保持一致，提高后续微电脑对图像识别的准确性。

4、恒温培养箱内设置有托盘机构，托盘机构包括有将试剂板送入恒温培养箱的托盘以及带动托盘横向、纵向移动的驱动机构，托盘机构上方有一LED矩阵面光源，光源照射在试剂板上，在试剂板下方一摄像头，摄像头竖直向上正对着有光源，通过横向、纵向移动试剂板，实现对试剂板上各腔体内细菌的测定图像采集，实现无人干预的自动化操作，大大提高了采集细菌图像信息的效率。

5、本发明利用细菌在恒温培养箱内的生长而产生颜色及浊度变化的原理，当种有菌株的试剂板放入恒温培养箱种培养，在细菌生长过程种产生颜色及浊度变化，LED矩阵面光源均匀的照射穿过试剂板上各腔体的凹球面底部，摄像头收集光照下试剂板上试剂图像信息，摄像头的取样信号经图像采集器处理，图像采集器将处理后信息传送到微电脑，微电脑内带有专家处理系统，专家处理系统可根据比色法的原理对各项生化反应进行结果（阴性或阳性）判定，并通过显示屏将判定结果显示，它自动化程度高，性能稳定，可通过完善专家处理系统数据库，能够快速将细菌迅速鉴定到种属和MIC定量分析。

附图说明

图1是试剂板底部结构示意图；

图2是试剂板顶部结构示意图；

图3是图2中A向视图；

图4是图3中B-B剖示图；

图5是图4中C处放大图；

图6是托盘机构上托盘纵向伸出时的结构示意图；

图7是托盘机构上托盘缩回且横向滑动后的结构示意图；

图8是托盘机构立体图之一；

图9是托盘机构立体图之二；

图10是细菌测定系统构造原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成的目的与功效容易明白了解，下面结合附图进一步阐述本发明。

如图1、图2、图8、图9和图10所示，一种采用试剂板进行细菌测定的细菌图像信息采集装置，包括有恒温培养箱，恒温培养箱内设置有托盘机构8，托盘机构8包括有将试剂板2送入恒温培养箱的托盘81以及带动托盘81横向、纵向移动的驱动机构7；托盘机构8上方有一光源1，光源1为LED矩阵面光源，光源1照射在试剂板2上。在试剂板2下方一摄像头3，摄像头3竖直向上正对着有光源1。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，试剂板2为一板体，板体上有容纳试剂的多个腔体21，各腔体21沿横向、纵向按设定间隔排列，腔体21上端有试剂入口210，腔体21底面为向腔体内凹的凹球面211。本发明中，板体为中空的凸台，腔体21为凸台的台面下侧向下延伸的圆筒，圆筒与凸台为一体结构；凹球面211为圆筒的筒底底面，试剂入口210为圆筒内腔贯穿凸台的台面后而成的圆孔。

众所周知，摄像头在摄取平面图像的时候会有球面效应，即一张平面图拍摄出来后会出现图像变形的球面效应，尤其是在近距离摄取微观图像的时候，焦点处会清晰，离焦点越远越模糊，看起来图像就有球面感了。在细菌检测种，如果图像清晰度各不同会导致处理出来的结果误差较大，处理难度也高。本发明中，通过改进腔体底面为向腔体内凹的凹球面，充分利用摄像头球面效应获得了更高的图像质量，有效地提高了处理结果的准确性，其方法是：首先通过检测摄像头3的球面效应半径，球面效应半径即摄像头3成像焦距的数值，然后将试剂板2上每个腔体21底部做成与凹球面211，工作时摄像头3拍摄点置于凹球面211的球心处，这样摄像头3拍摄点与凹球面211上各点的距离相等，从而使摄像头3摄取的图像各点清晰度保持一致，提高后续微电脑5对图像识别的准确性。

如图6、图7、图8和图9所示，驱动机构7包括底座700，底座700上有一横向滑座702、横向滑轨703以及驱动横向滑座702沿横向滑轨703横向滑动的横向伺服电机704；在横向滑座702上设有纵向滑轨710，横向滑座702上还设有驱动托盘81沿纵向滑轨710纵向滑动的纵向伺服电机711。本发明优选实施方式中，横向伺服电机704通过齿轮705与横向滑座702上的齿条706啮合传动；纵向伺服电机711通过皮带713带动托盘81沿纵向滑轨710滑动。

如图10所示，一种采用细菌图像信息采集装置的细菌测定系统，其利用细菌在恒温培养箱内的生长而产生颜色及浊度变化的原理，当种有菌株的试剂板2放入恒温培养箱种培养，在细菌生长过程种产生颜色及浊度变化，LED矩阵面光源1均匀的照射穿过试剂板2上各腔体21的凹球面211底部，摄像头3收集光照下试剂板上试剂图像信息，利用摄像头3的球面效应半径与腔体21底部的凹球面211，摄像头3获得清晰的图像，摄像头3的取样信号经图像采集器4处理，图像采集器4将处理后信息传送到微电脑5，微电脑5内带有专家处理系统，专家处理系统可根据比色法的原理对各项生化反应进行结果（阴性或阳性）判定，显示屏将判定结果显示。

Claims (4)

1.细菌图像信息采集装置，其特征在于包括：一板体，板体上有容纳试剂的多个腔体，各腔体沿横向、纵向按设定间隔排列，腔体上端有试剂入口，腔体底面为向腔体内凹的凹球面；所述腔体为板体下侧向下延伸的圆筒，所述凹球面为圆筒的筒底底面，所述试剂入口为圆筒内腔向上贯穿板体而成的圆孔；

恒温培养箱内设置有托盘机构，托盘机构包括有将试剂板送入恒温培养箱的托盘以及带动托盘横向、纵向移动的驱动机构；托盘机构上方有一光源，光源照射在试剂板上，试剂板下方一摄像头，摄像头竖直向上正对着光源。

2.根据权利要求1所述细菌图像信息采集装置，其特征在于：所述驱动机构包括底座，底座上有一横向滑座、横向滑轨以及驱动横向滑座横向滑动的横向伺服电机；在横向滑座上设有纵向滑轨，横向滑座上还设有驱动托盘沿纵向滑轨纵向滑动的纵向伺服电机。

3.根据权利要求2所述细菌图像信息采集装置，其特征在于：所述横向伺服电机通过齿轮与横向滑座上的齿条啮合传动；所述纵向伺服电机通过皮带带动所述托盘沿纵向滑轨滑动。

4.一种采用权利要求1所述细菌图像信息采集装置的细菌测定系统，其特征在于：摄像头收集光照下试剂板上试剂图像信息，摄像头的取样信号经图像采集器处理，将颜色信息传送到微电脑判定并显示。