一種膠體金便攜式ccd讀數(shù)儀的圖像采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種膠體金讀數(shù)儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 試紙檢測方法是醫(yī)學(xué)、藥品、食品和環(huán)境領(lǐng)域檢測生物化學(xué)量的一種常用的檢測 方法。膠體金標(biāo)記（簡稱金標(biāo)）試紙是一種常見的檢測用試紙，它可W定性檢測鹽酸克倫特 羅、萊克多己胺等多種生物化學(xué)量。當(dāng)樣本中待分析物的含量高于檢測限時，試紙不顯色， 當(dāng)樣本中待分析物的含量低于檢測限時，不同濃度的樣本將會在試紙上呈現(xiàn)出深淺不一的 顏色。由于試紙檢測是定性檢測，在樣本數(shù)量多和檢測精度要求高的情況下不能滿足檢測 要求，因此研制一種能夠定量檢測樣本濃度的生化檢測儀器非常必要。
[0003] 中國發(fā)明專利申請（申請?zhí)枺?01110115964. 7申請日；2011-05-06)公開了一種 采用CCD數(shù)字圖像技術(shù)對被檢測目標(biāo)進(jìn)行即時拍攝、處理和讀數(shù)的一種CCD型膠體金免疫 層析診斷試紙定量分析系統(tǒng)及分析方法，由圖像采集器、數(shù)據(jù)處理器、結(jié)果輸出器組成；數(shù) 據(jù)處理器中的主機(jī)板信號交換端分別與圖像處理與讀數(shù)軟件及圖像采集器中的工業(yè)相機(jī) 進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換。該專利的檢測方法如下；光由LED照明室發(fā)出，照射在反應(yīng)后的試紙 條上，經(jīng)試紙條表面漫反射后，光由光學(xué)平面鏡反射至工業(yè)相機(jī)，工業(yè)相機(jī)拍攝生成數(shù)字圖 像，然后傳送至電腦軟件進(jìn)行分析處理，最終得到膠體金免疫層析診斷試紙上的測試線和 質(zhì)控線的讀數(shù)數(shù)值。
[0004] 市面上常見的生化檢測儀器大多數(shù)體積較大，不易便攜，適合于在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行精 密測量。并且多數(shù)不能夠獨(dú)立處理數(shù)據(jù)，需要借助計(jì)算機(jī)等輔助工具進(jìn)行測量。當(dāng)需要在 現(xiàn)場進(jìn)行大量樣本的快速檢測，或者沒有輔助工具需要獨(dú)立檢測的情況下，該些大型儀器 就不適用了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種膠體金便攜式CCD讀數(shù) 儀的圖像采集裝置，該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，大大縮小了圖像采集裝置的體積，采用該裝置的CCD 讀數(shù)儀具有體積小、重量輕、便于攜帶的特點(diǎn)。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采用了W下的技術(shù)方案：
[0007] 一種膠體金便攜式CCD讀數(shù)儀的圖像采集裝置，該裝置包括卡片座、上卡片座、壓 片、CCD座、CCD攝像頭和發(fā)光光源；所述的卡片座的前端設(shè)置有開口的凹槽，上卡片座設(shè)置 在凹槽的上方形成樣品槽，樣品槽與所述的插入口相對接，樣品槽的上方敞口，樣品槽的后 端設(shè)置所述的壓片；所述的卡片座的后端設(shè)置有固定槽，所述的CCD座為"Z"字形，CCD座 的下端固定設(shè)置在固定槽內(nèi)，上端設(shè)置有CCD安裝口，所述的CCD攝像頭安裝設(shè)置在CCD安 裝口內(nèi)，CCD攝像頭的鏡頭正對樣品槽；所述的CCD安裝口的外側(cè)下方設(shè)置有連接柱，所述 的發(fā)光光源固定設(shè)置在連接柱上，發(fā)光光源中部設(shè)置有供光線或鏡頭穿過的中孔。
[000引作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的壓片為彈性金屬片，前端設(shè)置有向下的壓口，后端通過螺 釘固定設(shè)置在CCD座上。
[0009] 本實(shí)用新型由于采用上述的技術(shù)方案，該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，大大縮小了圖像采集裝 置的體積。儀器本身構(gòu)造輕便，適合隨身攜帶，且檢測數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，克服了大型檢測儀器 笨重不方便移動的問題。
【附圖說明】
[0010] 圖1、圖2為本實(shí)用新型膠體金便攜式CCD讀數(shù)儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖3為上罩的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖4為圖像采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖5為處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做一個詳細(xì)的說明。
[0015] 如圖1、圖2所示的膠體金便攜式CCD讀數(shù)儀，該讀數(shù)儀包括上罩1、下罩2、前上罩 3、圖像采集裝置4、顯示單元6、處理系統(tǒng)5和電源模塊8 ;所述的上罩1和下罩2通過螺釘 相固定。如圖3所示，上罩1的左側(cè)上方設(shè)置有凹口 11，凹口 11內(nèi)設(shè)置所述的圖像采集裝 置4,凹口 11上方設(shè)置所述的前上罩3封閉，并在上罩1上設(shè)置有供樣品10進(jìn)入圖像采集 裝置4的插入口 12 ;上罩1的右側(cè)上方設(shè)置斜面13,在斜面13上設(shè)置有薄膜開關(guān)組件7， 并在薄膜開關(guān)組件7的上設(shè)置有透明窗口，所述的顯示單元6設(shè)置在透明窗口下方，安裝口 下方的下罩2上固定設(shè)置所述的處理系統(tǒng)5,處理系統(tǒng)5分別連接所述的圖像采集裝置4、 薄膜開關(guān)組件7、顯示單元6和電源模塊8。
[0016] 如圖4所示，所述的圖像采集裝置4包括卡片座41、上卡片座43、壓片44、CCD座 42、CCD攝像頭45和發(fā)光光源46 ;所述的卡片座41的前端設(shè)置有開口的凹槽412,上卡片 座43設(shè)置在凹槽412的上方形成樣品槽48,樣品槽48與所述的插入口 12相對接，樣品槽 48的上方敞口，樣品槽48的后端設(shè)置所述的壓片44 ;壓片44為彈性金屬片，前端設(shè)置有向 下的壓口，后端通過螺釘固定設(shè)置在CCD座42上。所述的卡片座41的后端設(shè)置有固定槽 411，所述的CCD座42為"Z"字形，CCD座42的下端固定設(shè)置在固定槽411內(nèi)，上端設(shè)置有 CCD安裝口 421，所述的CCD攝像頭45安裝設(shè)置在CCD安裝口 421內(nèi)，CCD攝像頭45的鏡 頭正對樣品槽48 ;所述的CCD安裝口 421的外側(cè)下方設(shè)置有連接柱47,所述的發(fā)光光源46 固定設(shè)置在連接柱47上，發(fā)光光源46中部設(shè)置有供光線或鏡頭穿過的中孔。
[0017] 如圖5所示，所述的處理系統(tǒng)5包括電源模塊、視頻圖像處理模塊、單片機(jī)、FPGA單 元、圖像存儲器和DSP視頻采集器；所述的視頻圖像處理模塊采用SAA7114視頻轉(zhuǎn)換巧片， 單片機(jī)采用ATMEGA64單片機(jī)。所述的CCD攝像頭45連接SAA7114視頻轉(zhuǎn)換巧片，SAA7114 視頻轉(zhuǎn)換巧片連接FPGA單元，F(xiàn)PGA單元連接DSP視頻采集器，DSP視頻采集器連接圖像存 儲器；所述的視頻圖像處理模塊、FPGA單元、薄膜開關(guān)組件7和顯示單元6均與單片機(jī)相 連接。所述的SAA7114視頻轉(zhuǎn)換巧片將標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號轉(zhuǎn)換成24位數(shù)字信號，分為亮度信 號Y、色差信號U和V輸出；提取包含數(shù)字圖像中像素的位置信息的行同步信號、場同步信 號，W供FPGA單元生成圖像存儲地址。SAA7114視頻轉(zhuǎn)換巧片內(nèi)部有25個8位寄存器，通 過IIC總線接口可編程選擇其工作模式，當(dāng)SAA7114視頻轉(zhuǎn)換巧片的IICSA引腳接地時， lie讀地址為49H，寫地址為48H凍用ATMEGA64單片機(jī)模擬lie總線協(xié)議對SAA7114視頻 轉(zhuǎn)換巧片的25個寄存器編程；ATMEGA64單片機(jī)2的P3. 4引腳、P3. 5引腳分別與SAA7114 的SCUSDA相連，模擬IIC總線對于SAA7114視頻轉(zhuǎn)換巧片的數(shù)字部分供電電壓為3. 3V和 ATMEGA64單片機(jī)2為5V，電平兼容。為此在S化和漲L傳輸線上無需添加雙向電平轉(zhuǎn)換巧 片，IIC總線仍能可靠的傳輸。
[001引 圖像存儲器選用兩片44引腳IS51LV25616 (1MSRAM)，W存儲采集來的一帖圖像。 由于系統(tǒng)中采用基于SRAM查找表結(jié)構(gòu)的FPGA巧片，它的程序掉電易失，每次開機(jī)后都需要 加載FPGA程序。所W系統(tǒng)需要一片邸PROM用來存儲FPGA的程序。
[0019]SAA7114視頻轉(zhuǎn)換巧片行鎖時鐘信號為27MHZ，DSP的數(shù)據(jù)晶振時鐘為10M監(jiān)。因 此如果要用DSP來直接接收轉(zhuǎn)換后的圖像信號是不可行的，需要有?？诘哪K控制圖像的 采集和存儲。在圖像采集階段，模塊要把SRAM的數(shù)據(jù)線交給SAA7114并根據(jù)SAA7114輸出 的時鐘同步信號生成SRAM的寫信號和對應(yīng)象素在SRAM中的存儲地址，而當(dāng)采集完成后又 要把SRAM的數(shù)據(jù)線、地址線和讀寫控制線交由DSP控制。DSP視頻采集器通過GPI04使能 FPGA采集一帖視頻數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA完成后通過INT4送中斷信號給DSP，DSP再讀取SRAM中的 數(shù)據(jù)，處理后把結(jié)果送給單片機(jī)。單片機(jī)通過對數(shù)據(jù)的分析，對比標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出最終數(shù)據(jù)。 然后單片機(jī)通過顯示單元6輸出處理結(jié)果，按鍵模塊作為人機(jī)界面操作。
[0020] 為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可行性和實(shí)用性，本次設(shè)計(jì)采用10種不同濃度的萊克多己 胺標(biāo)準(zhǔn)品溶液作為檢測樣本。
[002U 在室溫下，每條金標(biāo)試紙的檢測孔中分別滴加3滴化g/ml、0. 5ng/ml、l.化g/ml、 1. 5ng/ml、2. 0ng/ml、2. 5ng/ml、3. 0ng/ml、3. 5ng/ml、4. 0ng/ml、4. 5ng/ml標(biāo)準(zhǔn)品，在室溫下 反應(yīng)5min后，將檢測卡插入樣品10暗盒中，用儀器讀取測量結(jié)果，測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值比較 如下表所示：
[0022]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種膠體金便攜式CCD讀數(shù)儀的圖像采集裝置，其特征在于該裝置包括卡片座 (41)、上卡片座（43)、壓片（44)、CCD座（42)、CCD攝像頭（45)和發(fā)光光源（46) (46);所述 的卡片座（41)的前端設(shè)置有開口的凹槽（412)，上卡片座（43)設(shè)置在凹槽（412)的上方形 成樣品槽（48)，樣品槽（48)與所述的插入口（12)相對接，樣品槽（48)的上方敞口，樣品槽 (48)的后端設(shè)置所述的壓片（44);所述的卡片座（41)的后端設(shè)置有固定槽（411)，所述的 C⑶座（42 )為"Z"字形，C⑶座（42 )的下端固定設(shè)置在固定槽（411)內(nèi)，上端設(shè)置有C⑶安 裝口（ 421 )，所述的CXD攝像頭（45 )安裝設(shè)置在CXD安裝口（ 421)內(nèi)，CXD攝像頭（45 )的鏡 頭正對樣品槽（48);所述的CCD安裝口（421)的外側(cè)下方設(shè)置有連接柱（47)，所述的發(fā)光光 源（46)固定設(shè)置在連接柱（47)上，發(fā)光光源（46)中部設(shè)置有供光線或鏡頭穿過的中孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膠體金便攜式CCD讀數(shù)儀的圖像采集裝置，其特征在于： 壓片（44)為彈性金屬片，前端設(shè)置有向下的壓口，后端通過螺釘固定設(shè)置在CCD座（42)上。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種膠體金讀數(shù)儀。一種膠體金便攜式CCD讀數(shù)儀的圖像采集裝置，該裝置的卡片座的前端設(shè)置有開口的凹槽，上卡片座設(shè)置在凹槽的上方形成樣品槽，樣品槽與插入口相對接，樣品槽的上方敞口，樣品槽的后端設(shè)置壓片；卡片座的后端設(shè)置有固定槽，CCD座的下端固定設(shè)置在固定槽內(nèi)，上端設(shè)置有CCD安裝口，CCD攝像頭安裝設(shè)置在CCD安裝口內(nèi)，CCD攝像頭的鏡頭正對樣品槽；CCD安裝口的外側(cè)下方設(shè)置有連接柱，發(fā)光光源固定設(shè)置在連接柱上，發(fā)光光源中部設(shè)置有供光線或鏡頭穿過的中孔。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，大大縮小了圖像采集裝置的體積。儀器本身構(gòu)造輕便，適合隨身攜帶，且檢測數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，克服了大型檢測儀器笨重不方便移動的問題。
【IPC分類】H04N5-225, G01N33-558, H04N5-232, G01N21-27
【公開號】CN204392398
【申請?zhí)枴緾N201420649686
【發(fā)明人】王振江, 張明洲, 駱志成, 方美明, 畢建偉, 樊偉東, 劉衛(wèi), 晏艷
【申請人】中國計(jì)量學(xué)院
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年11月3日