[发明专利]高通量样品管理系统

权利要求书

1.一种高通量样品管理系统，由管状容器、网格形支撑架，以及扫描仪及控制软件组成，其特征在于：所述容器底部设置有与该容器唯一对应的二维码，网格形支架无底，锁定在支撑架上的若干管状容器由扫描仪获取底部图片，并由控制软件解析容器底部的二位码并与其所在位置关联。

2.根据权利要求1所述的高通量样品管理系统，其特征在于：所述支撑架一角欠缺，该欠缺位置对应于支架的坐标体系原点，网格形支架设计有卡锁机构，可与管状容器底部的结构配合，将管状容器固定于支架上，并使所有管状容器的底部位于同一水平面上，所述支撑架底部以及侧壁设置有与所述支撑架唯一对应的二维码或一维码。

3.根据权利要求2所述的高通量样品管理系统，其特征在于：该扫描仪使用CCD 元件获取图像，通过位于CCD元件上方的透镜将最佳成像范围调节于放置网格形支架及管状容器的平板玻璃平面上方0~3.5mm处，或通过加厚平板玻璃厚度使其紧贴管状容器底部而实现。

4.根据权利要求3所述的高通量样品管理系统，其特征在于：所述扫描仪包括一上有开口的盖板，开口大小与网格形支架一致，其开口一角为切角，确保网格支架以正确的方向放入；所述盖板一侧设置有玻璃板，所述盖板上可移动地设置一滑竿，所述滑竿上可沿所述滑竿移动地设置一扫描头，所述扫描仪还包括驱动所述扫描头沿所述滑竿移动的第一驱动机构和驱动所述滑竿沿所述盖板移动的第二驱动机构。

5.根据权利要求4所述的高通量样品管理系统，其特征在于：所述第一驱动机构和第二驱动机构为步进电机或气缸。

6.根据权利要求5所述的高通量样品管理系统，其特征在于：所述扫描头包括光源、条形平面反射镜、聚焦透镜和CCD电荷耦合器件。

7.根据权利要求3-6其中之一所述的高通量样品管理系统，其特征在于：所述容器底部为圆形，其直径为d，所述图像处理模块获得所述二维码的步骤包括：

1）图像预处理，对所述数字图像进行滤波和二值化处理，将所述数字图像转化成16色灰度图像；

2）计算步骤1）得到的16色灰度图像中全部像素点的灰度值An；

3）建立坐标系，利用sobel算子计算每个像素点和相邻像素的灰度梯度，其中：

X轴方向的灰度梯度Gx=An*[-1 -2 1;0 0 0; 1 2 1]；

Y轴方向的灰度梯度Gy=An*[-1 0 1;-2 0 1; -1 0 1]；

4）如果任一像素点的灰度梯度Gx，Gy均大于预先设定的第一阈值，则以该像素点为圆心，以0.7d为半径，计算该区域内所有灰度梯度Gx，Gy均大于预先设定的第一阈值的点的个数；如计算得到的个数小于预先设定的第二阈值，则该像素点为噪声点；反之，则该像素点为有效点；

5）计算步骤4）中得到的全部的有效点的分别在X轴和Y轴上的中位数，以X轴和Y轴上的中位数为坐标的点为圆心，以0.7d为半径，重复步骤3)、4）计算该圆形内全部的有效点的坐标；

6）以上一步骤中得到的全部的有效点在X轴和Y轴上的中位数，以X轴和Y轴上的中位数为坐标的点为圆心，以0.7d为半径，重复步骤3)、4）计算该圆形内全部的有效点的坐标；

7）重复步骤6）直至计算结果和上一次的计算结果相同，以最后一次计算得到的全部有效点为所述二维码。

8.根据权利要求7所述的高通量样品管理系统，其特征在于：所述扫描仪采集全部所述容器底部和支撑架底部的数字图像。

9.根据权利要求8所述的高通量样品管理系统，其特征在于：所述步骤1）之前还包括以下步骤：

0）根据所述支撑架的网格尺寸，将所述扫描仪采集的全部所述容器底部和支撑架底部的数字图像分割成若干个仅包含一个所述网格的小的数字图像，以该小的数字图像作为所述图像处理模块的输入。

10.根据权利要求8所述的高通量样品管理系统，其特征在于：所述扫描仪还采集所述支撑架底部的二维码。