[发明专利]一种基于机器视觉的全自动血涂片形态分析装置的分析方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的全自动血涂片形态分析系统，涉及医疗器械技术领域，包括光学系统单元、上位机软件处理单元、下位机硬件单元。光学系统单元包括生物显微成像系统和CCD生物相机。上位机软件处理单元包括用户控制界面模块、血涂片图像处理模块、上下位机通信模块。下位机硬件单元包括对焦运动模块、图像采集运动模块。通过光学系统单元进行自动对焦，采集血涂片数字图像，经过上位机软件处理单元的机器学习算法识别处理血涂片图像特征，分类不同类型的白细胞并进行计数，通过图形用户界面显示处理结果。单筒显微镜配反射式光源，极大简化了光学结构，实现快速成像；提供了一种工作效率高、精确度高、自动化水平高的全自动血涂片形态分析系统。

技术领域

本发明涉及智能医疗器械技术领域，具体涉及机械结构和图像处理领域。

背景技术

血液细胞分析是最为重要和普及的临床检验项目之一，对许多疾病的预防、诊断、鉴别诊断及预后判断起着重要作用。血常规检验时，比较常用的检验方式就是全自动血细胞分析仪，该检验方式具有比较高的精度，操作简单，反应速度快，所以临床中使用比较多，可是单纯依靠全自动血细胞分析仪来进行检验，对细胞形态的识别准确度比较低。所以，该检验方式只能作为形态学的初步筛查方式。对于全自动血细胞分析仪筛选的异常样本，再使用显微镜复查，获得更加精确的结果，降低临床误诊和漏诊的几率。

随着技术日新月异的发展，单纯依靠血液分析仪来进行检测已经逐渐不满足医疗需求，医院对于血涂片细胞形态智能分析系统的需求日益强烈，随着计算机技术和人工智能的发展，模拟人通过显微镜看到细胞图片进行分析的仪器已经具备了诞生的技术条件。早期白细胞形态学分析及分类方法主要依赖于医学专家，首先人工方法抽取人体血液，经染色制成血涂片，然后医学专家在显微镜油镜下对血涂片进行白细胞形态学分析和分类，最后依据分析和分类的结果来判断疾病。这种传统的镜检方法效率比较低，对医学专家的要求比较高，识别结果依赖人的主观判断，在临床血液病诊断上，存在很大的局限性。目前的医院中，对白细胞分类主要借助于自动化血液分析仪和血涂片的手工镜检，通过自动化血液分析仪采集图像自动分析，然后在人工复核下进行细胞分类。自动化血液分析仪减轻了细胞室检验人员的劳动量，但其检测速度慢且白细胞的分类精度需进一步的提高；手工镜检具有巨大的工作量，用自动化血细胞形态学分析及分类设备代替手工镜检的呼声日渐高涨。目前针对血涂片的观察自动化程度不够高，成本高，所需人力资源比较多，无法满足中国广大患者的治疗需求。

发明内容

针对上面的问题，为了弥补上述传统血液分析仪缺点，急需一种具有自动获取白细胞图像、自动识别白细胞、自动分类和计数白细胞的全自动血涂片形态分析系统。

本发明的目的是通过下列技术方案来实现的：

一种基于机器视觉的全自动血涂片形态分析装置，该装置包括：底座、下位机硬件单元、光学系统单元、上位机软件处理单元；底座包括座体和竖直设置于座体上的杆体；光学系统单元获取数据并传输数据给上位机软件处理单元，上位机软件处理单元控制下位机硬件单元运动，下位机硬件单元承载光学系统单元进行采图；

所述的光学系统单元包括：CCD生物相机、单筒显微成像系统、光源支架；所述光源支架为环装结构，环绕于竖直设置的单筒显微成像系统外壁；沿光源支架的下表面设置一圈光源，用于照射血涂片；所述CCD生物相机设置于单筒显微成像系统的尾部，用于拍摄放大的显微图像，CCD生物相机上设置有数据线接口，用于传输数据各上位机软件处理单元；

所述的下位机硬件单元包括：对焦运动模块、图像采集运动模块；所述对焦运动模块包括：单筒滑动座、调焦机构；单筒滑动座一端与光源支架固定，另一端与调焦机构滑动连接，且只可沿竖直滑动；调焦机构设置于底座的杆体上，通过移动单筒滑座显现单筒显微成像系统的对焦；

图像采集运动模块包括：载物台、Y向移动机构、X向移动机构、血涂片夹持机构；