[实用新型]一种便捷式胶体金CCD读数仪的图像采集和处理系统

说明书

本实用新型公开了一种便捷式胶体金CCD读数仪的图像采集和处理系统，包括CCD摄像头模块、视频转换模块、FPGA单元、存储器模块、单片机模块和DSP图像处理模块，所述存储器模块连接所述FPGA单元，所述存储器模块连接所述DSP图像处理模块，所述单片机模块与按键模块、显示模块及FPGA单元均相连接。该读数仪无需配备专用计算机系统，能够对待检测样品实现定量检测分析，整个系统体积小，能够安装在体积较小的便携式胶体金CCD读数仪中。

技术领域

本实用新型涉及胶体金读数仪，具体涉及一种便捷式胶体金CCD读数仪的图像采集和处理系统。

背景技术

胶体金试纸检测技术已经成为当今社会应用比较广泛的一种生化检测方法，它的原理就是利用胶体金来标记抗体，通过抗原和抗体的结合以及检测线（T线）处显色的深浅来反映所测溶液的浓度大小。以往胶体金免疫测定只是一种定性检测，它的原理是通过显色反应来判定某种物质含量是否超标，这种方法并不能对物质含量做详细的分析，往往不能满足检测需求。而显色的深浅和待检物质的浓度是有一定关系的，通过分析显色的深浅而得出待检物质浓度大小，即可实现定量检测。可是定量检测还受制于试纸条工艺，因为同一种试剂相同的浓度在不同的试纸条上的显色深浅也可能不同，这就难以实现定量检测。而针对这种需求，试纸厂家通过研究生产出一种高质量硝酸纤维膜，再通过专业的加工，已经可以生产出满足定量检测需求的试纸条。

试纸条工艺的提高为定量检测提供了可能，但还有其他一些因素也会制约定量检测，比如液体在试纸条上的流速和反应的温度等，所以试纸条读数仪的研制还是比较困难，如今，用于检测血液中的肌钙和肌红蛋白的仪器已由Roche公司研制出来。通过不断的改进，已经有些厂商研发出能够实现广泛应用的精确定量检测的仪器。

本实用新型从现有实际问题出发，研制了一种便捷式胶体金CCD读数仪，该读数仪结合CCD图像采集装置和FPGA及DSP的图像处理技术来检测试纸T线处的显色深浅，进一步通过反向思维建立吸光度与浓度的标准曲线来检测试剂浓度，结合胶体金免疫层析原理来设计的一种定量检测仪器。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种便捷式胶体金CCD读数仪的图像采集和处理系统，该图像采集和处理系统通过CCD摄像头拍摄图像，FPGA单元存储图像，经DSP图像处理装置进行处理，将数据传到单片机，最后在显示屏上显示出来。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种便捷式胶体金CCD读数仪的图像采集和处理系统，包括CCD摄像头、视频转换装置、FPGA单元、存储器、单片机和DSP图像处理装置，所述视频转换装置连接所述CCD摄像头，所述视频转换装置连接所述FPGA单元，所述存储器连接所述FPGA单元，所述存储器连接所述DSP图像处理装置，所述单片机与按键、显示屏及FPGA单元均相连接。

作为优选，所述FPGA单元使用两片SRAM作为帧存芯片存储一帧图像。

作为优选，所述CCD摄像头为规格是1/3的AN1616FCCD传感器模块摄像头，其采用CS接口，固定焦距为16mm，光圈为1.6，视角17.1，尺寸为Φ28×24，图像采集系统定位要求比较高，由于本系统没有外接计算机，图像不能直接显示，图像定位时需要先放大图像，为提高定位精度采用14寸黑白电视机，以便对图像进行观察，根据显示屏中的试纸条位置，微量调节数码摄像头的焦距，使图像清晰，再调节CCD安装座，使图像对中；所述FPGA单元采用EP2C5Q208C8N型芯片；所述存储器为双口随机SDRAM存储器，所述视频转换装置采用SAA7114芯片，所述DSP图像处理装置采用TMS320C6713芯片，TMS320C6713芯片是高速浮点型的DSP芯片，该芯片时钟最高频率为300MHz，采用VLIW的体系结构，拥有两个浮点/定点乘法器和四个浮点/定点算术逻辑单元，该芯片单指令字长可以达到32位，程序在运行时可以把总字长为256位的指令同时分配，实现最大处理能力2400MIPS，它还具有32位的外部存储器接口以及多通道缓冲串口McBSP，McBSP可以配置成多种串口通信形式。