[发明专利]基于区域检测的细胞工厂生物反应器层高动态标定方法有效
申请号: | 201911129578.6 | 申请日: | 2019-11-18 |
公开(公告)号: | CN110715606B | 公开(公告)日: | 2021-03-12 |
发明(设计)人: | 宫平;吴昊;马辰昊;葛辉琼;阚宝慧;郭红壮;朱海焕;李旭;吉翔宇;张宁;谭国桢;梁宸;倪维臻 | 申请(专利权)人: | 长春理工大学 |
主分类号: | G01B11/02 | 分类号: | G01B11/02 |
代理公司: | 西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙) 61223 | 代理人: | 耿路 |
地址: | 130022 吉林*** | 国省代码: | 吉林;22 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 区域 检测 细胞 工厂 生物反应器 层高 动态 标定 方法 | ||
本发明公开了基于区域检测的细胞工厂生物反应器层高动态标定方法,涉及生物反应器技术领域,将倾斜显微光学系统安装在细胞工厂生物反应器的一侧,在倾斜显微光学系统移动过程中采集某层培养叠板的图像,采用Hough变换对图像进行处理以识别图像中的明亮区域,当明亮区域占整个视场区域一定比例后认为倾斜显微光学系统到达预定位置,记录驱动倾斜显微光学系统移动的电机上的编码器的当前脉冲值,完成当前培养叠板的层高标定。本发明采用图像处理的方法标定层高,极大的提高了测量准确性,为监测系统的运行提供有力保障。
技术领域
本发明涉及生物反应器技术领域,特别是涉及基于区域检测的细胞工厂生物反应器层高动态标定方法。
背景技术
细胞工厂生物反应器是通过模拟酶或生物体(如细胞、微生物等)在体生长环境,来实现离体培养的一种通过生物反应或者自身代谢得到预期产物的装置。细胞工厂生物反应器在疫苗生产、单克隆抗体制备、医药生产、肿瘤防治、酿酒、生物发酵、有机污染物降解等方面都发挥着重要的应用。
由于细胞工厂生物反应器都是多层结构,因此在监测每层细胞工厂生物反应器中生物的生长情况时需要知晓每层的层高,以方便显微光学系统进行精确定位。
然而,大量实验表明,现有直接对生物反应器的层高进行测量的方式存在偏差过大的问题,因此会造成显微光学系统定位不准确和图像离焦现象。
发明内容
本发明实施例提供了基于区域检测的细胞工厂生物反应器层高动态标定方法,可以解决现有技术中存在的问题。
本发明提供了基于区域检测的细胞工厂生物反应器层高动态标定方法,包括以下步骤:
步骤1,控制倾斜显微光学系统在竖直方向上移动,其中,所述倾斜显微光学系统位于细胞工厂生物反应器的一侧且所述倾斜显微光学系统倾斜朝向细胞工厂生物反应器,所述倾斜显微光学系统在电机的控制下移动,所述电机上安装有编码器;
步骤2,在所述倾斜显微光学系统在细胞工厂生物反应器某层培养叠板附近移动的过程中,连续采集该层培养叠板一定数量的图像;
步骤3,采用Hough变换对采集得到的图像进行处理,识别图像中的明亮区域;
步骤4,计算每幅图像中明亮区域面积占整个视场区域的比例,当该比例达到预设值时,记录当前位置处所述编码器的脉冲值,以标定当前层数位置。
本发明中的基于区域检测的细胞工厂生物反应器层高动态标定方法,将倾斜显微光学系统安装在细胞工厂生物反应器的一侧,在倾斜显微光学系统移动过程中采集某层培养叠板的图像,采用Hough变换对图像进行处理以识别图像中的明亮区域,当明亮区域占整个视场区域一定比例后认为倾斜显微光学系统到达预定位置,记录驱动倾斜显微光学系统移动的电机上的编码器的当前脉冲值,完成当前培养叠板的层高标定。本发明采用图像处理的方法标定层高,极大的提高了测量准确性,为监测系统的运行提供有力保障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为细胞工厂生物反应器显微光电监测系统的组成示意图;
图2为细胞工厂生物反应器显微光电监测系统的结构示意图;
图3为细胞工厂生物反应器中底壁和培养基的分界线图像;
图4为连续采集到的多帧分界线图像标定。
具体实施方式
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于长春理工大学,未经长春理工大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201911129578.6/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。