[发明专利]基于嵌入式CCD图像采集的金免疫定量检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及金免疫试条定量检测技术领域，特别是一种基于嵌入式CCD图像采集的金免疫定量检测方法及装置。

背景技术

金免疫层析法（Gold Immunochromatographic assay，GICA)是一种将胶体金标记技术、免疫检测技术和层析分析技术等多种技术结合在一起的固相标记免疫检测技术。由于金标记技术与同位素、荧光素、化学发光等标记技术相比，具有检测效率高、方法简便、无污染、试剂稳定、适用于单人份测定等独特优势，近几年该技术发展迅速，应用范围日益扩大，几乎涵盖了免疫学诊断检测的所有方面。

目前金免疫层析的测定项目包括：肿瘤标志物系列如甲胎蛋白(AFP)、前列腺特异抗原 (PSA)、癌胚抗原(CEA)等；心梗系列如心肌钙蛋白I(Tn－I)、心肌钙蛋白T(Tn－T)、肌酸磷酸激酶心脏同功酶(CK－MB)等；毒品系列如安非他明(AMP)、可卡因(COC)、吗啡(OPI)等；激素系列如人绒毛膜促性腺素(HCG)、促黄体激素(LH)等。近年来迅速发展的测定项目包括：SARS病毒重组核壳蛋白胶体金试纸条研制和临床验证；农产品食品安全的检测如黄曲霉毒素B1( AFB1)——黄曲霉菌和寄生曲霉菌的二次代谢产物；除草剂的检测；植物烟花叶病的检测等等。

由于目前金免疫试条主要靠肉眼，根据试条呈色后的深浅进行判读，无法得到一个定量的结果。因此，在一些免疫层析的定性检测如毒品的判读，采用肉眼判读，当试条显色比较模糊时，噪声信号比较大时，很容易误判或漏判，引起不必要的纠纷。而在一些定量的检测中，由于无法定量，使试条的临床应用范围及疗效评价受到了限制。

目前金免疫层析定量主要采用光电反射和图像采集两种方式，在光电反射式中主要缺点：（1）光电反射式光学系统较复杂，且调节比较麻烦；（2）检测对试条的放置要求严格。在图像采集式金免疫检测中，装置较轻便，易于调节，但目前图像特征量选取多以灰度值进行数据算法分析，检测精度不及光电反射式。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于嵌入式CCD图像采集的金免疫定量检测方法及装置，该方法及装置不仅有利于提高金免疫试条浓度定量检测的检测精度，而且易于操作，使用效果好。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于嵌入式CCD图像采集的金免疫定量检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将加样好的金免疫试条放入CCD图像采集装置，光电感应装置探测到已放置试条，计时器开始计时；

（2）计时时间到，所述CCD图像采集装置提取所述试条的CCD图像信息，并将所述CCD图像信息传输到数字信号处理单元；

（3）采用可编程阵列单元驱动CCD图像传感器。

（4）所述数字信号处理单元对所述CCD图像信息进行特征提取：建立颜色直方图并进行颜色特征提取，得到特征矢量1；建立类色度空间模型，并利用类色度空间公式描绘试条的类色度曲线，计算所述类色度曲线检测区和背景区的均值，作为特征矢量2；

（5）嵌入式微处理器对提取的所述特征参量进行初步分类，初步判断该次检测是否有效，如果失效，提示本次检测失效，重新检测；

（6）嵌入式微处理器将所述特征参量作为所述数字信号处理单元的机器学习算法拟合模型的输入端，采用机器学习算法拟合浓度模型，计算输出浓度值及相关定量分析结果。

本发明还提供了一种基于嵌入式CCD图像采集的金免疫定量检测装置，其特征在于：包括CCD图像采集装置、嵌入式微处理器以及与所述嵌入式微处理器相连接的数字信号处理单元、可编程阵列单元、光电感应及LED亮度调节装置、计时器、存储单元和用户接口单元；所述金免疫定量检测装置采用可编程阵列单元驱动CCD图像传感器。

本发明的有益效果是采用CCD图像采集装置采集金免疫试条数字图像，通过嵌入式ARM微处理器与数字信号处理单元的双CPU模式提取图像的特征参量，采用机器学习算法实现对目标被检物浓度的定量检测，同时，采取统计颜色模型和类色度空间模型两个模型空间来选取特征矢量，更加准确地表达试条图像的光谱信息，从而提高了机器学习算法的拟合精度，提高了金免疫试条浓度定量检测的检测精度。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例的方法的工作流程图。

图2是本发明实施例的装置的结构示意图。

图3是本发明实施例的CCD图像采集装置的结果示意图。

具体实施方式