[发明专利]一种基于数字照片批处理的微小液滴群流式尺寸统计方法

说明书

本发明公开了一种基于数字照片批处理的微小液滴群流式尺寸统计方法，包括流体通道，所述流体通道的形状为倒“T”形结构。本发明一种基于数字照片批处理的微小液滴群流式尺寸统计方法，通过为该统计方法配套设置有流体通道、注液泵及快速摄像机，注液泵是配套连接在流体通道上端且对流体通道内注入待测液滴的，且流体通道两侧下端配套设置有下游区域，下游区域的正前方在空间上配套设置有快速摄像机，对流过下游区域完成快速拍照工作，本发明的目的在于建立一套基于快速摄像机流式拍照的快速、精准、高通量，且能自动统计分析的微小液滴群尺寸、频率等水力学参数的统计方法，可见该发明，功能实用，适合广泛推广。

技术领域

本发明涉及一种基于数字照片批处理的微小液滴群流式尺寸统计方法，具体地说是用于微小液滴群流式尺寸统计方法，属于统计学技术领域。

背景技术

基于微小液滴群的微流控技术已应用于高通量药物筛选、功能材料的高效可控合成、基于单分子和单细胞水平的分子生物学、细胞生物学和合成生物学研究、临床检验、蛋白质组研究等多个领域。

检测微小液滴尺寸主要靠拍照分析，或将液滴静置分布后拍照统计，但多层分布时难以分析；或流式情况拍照记录，然后从成百上千照片中做统计，过程繁琐。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供用于一种基于数字照片批处理的微小液滴群流式尺寸统计方法，其结构简单，设计合理。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

按照本发明提供的技术方案：一种基于数字照片批处理的微小液滴群流式尺寸统计装置，包括流体通道，所述流体通道的形状为倒“T”形结构，所述流体通道的宽度为0.5cm，所述流体通道的两端交汇口导通连接有下游区域，所述流体通道的上端匹配性连接有注液泵，所述流体通道的内部通过注液泵导入有液滴，所述液滴的横截面为L-L截面，两个所述下游区域的正前方在空间上匹配设置有快速摄像机。

作为本发明进一步改进，所述流体通道与下游区域之间为一体导通结构，所述流体通道与下游区域均为透明结构。

作为本发明进一步改进，一种基于数字照片批处理的微小液滴群流式尺寸统计方法的操作步骤如下：

第一步：打开注液泵，将微液滴导入流体通道，并被外相逐一分散后，依次流过拍照的下游区域。

第二步：用快速摄像机聚焦拍照，几千张照片中包含液滴的群体流过的动态信息。

第三步：用imread函数逐张照片导入MATLAB，识别下游区域的通道结构，截取通道区域待分析。

第四步：去背景色，其中背景色可由数百张照片平均化而得，或者取最初只通外相时的照片，目的是去环境光及其它干扰。

第五步：然后转为灰白照片，以灰度值数字化区分气液两相：“1”代表液滴，“0”则代表外相。

第六步：通过像素点计数和与图中已知通道宽度对比，求得每张图片上各个液柱的长度，液滴的频率可以由照片序列编号求得，因为照片是等时间间断拍得的。

第七步：为了以实际时间顺序对气液排序，选择距离T型的流体通道交汇口下游30个像素距离的L-L截面做判定，具体情况见附图三。

第八步：当L-L截面在第i张照片由液滴占据，而在第i+1张照片时由外相占据，说明新形成一个液滴，记录它的长度和频率；当第i和i+1张照片上，L-L截面均是液滴，则说明正在形成一个液滴，此时不做记录。

作为本发明进一步改进，一种基于数字照片批处理的微小液滴群流式尺寸统计方法，其液滴和油柱长度的具体计算如下：