[发明专利]一种微型荧光免疫分析仪及其图像处理方法

说明书

本发明提出了一种微型荧光免疫分析仪及其图像处理方法，该方法包括：获取至少两帧荧光图像，分别进行滤波处理，获得第一荧光图像和第二荧光图像；根据荧光发光强度曲线，获得第一阈值；比对第一荧光图像和第二荧光图像上对应像素点的像素值，并根据第一阈值获得第三荧光图像；采用最大类间方差法对第三荧光图像进行处理，获得第二阈值，并基于第二阈值对第三荧光图像进行二值化分割，获得二值化图像；迭代扫描二值化图像上的所有像素点，标记其中的相似像素点并记录在标记矩阵中，获得目标区域；计算目标区域的平均灰度值，根据灰度值与荧光信号光强成正比关系，获得样本中抗原或抗体的浓度。本发明降低了检测误差，保证了检测结果的准确度。

技术领域

本发明涉及免疫层析检测领域，具体而言，涉及一种微型荧光免疫分析仪及其图像处理方法。

背景技术

荧光免疫分析仪是建立在层析技术和抗原-抗体特异性免疫反应基础上的一项新兴免疫检测仪器。荧光免疫分析仪以固定有检测线(T线)和控制线(C线)的条状纤维层析材料为层析试纸，检测样本（如血清、血浆、全血、唾液等）通过毛细作用在层析试纸上移动，并且在移动的过程中，检测样本中的待测物与荧光标记第一抗体结合，形成待测物-第一抗体-荧光素结构，继续前行，经过NC膜的T线时，该待测物-第一抗体-荧光素结构中的待测物与设置于T线上的第二抗体发生特异性结合，被截留、聚集于T线区域，未与第二抗体发生结合的第一抗体-荧光素结构随着游离物继续前行至C线区域，与设置于C线的第三抗体特异性结合，被截留、聚集于C线区域。由于荧光发射强度与待测物浓度成正比，通过测量T线处和C线处荧光强度，结合荧光强度与浓度形成的函数预设关系，即可计算出检测样本中待测物的浓度。

目前，大部分荧光免疫分析仪都是通过图像采集模块获取层析试纸上反应区结合物被激发后的荧光图像，再利用图像处理算法进行处理分析，获得检测结果。然而，现有的图像处理算法仍然存在以下缺陷：普遍采用高斯滤波对荧光图像进行预处理，以去除图像噪声，但是该方法不能很好的保留荧光图像的边缘信息，造成轮廓模糊；此外，由于荧光素结合物发光时间较短，且易受到背景光干扰，无法在恰当时刻采集高质量荧光图像信号，造成检测结果精准度低、误差大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型荧光免疫分析仪及其图像处理方法，解决了现有技术中荧光图像的问题轮廓模糊，检测结果精准度低、误差大的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种微型荧光免疫分析仪，包括壳体，设于所述壳体内部的卡条槽组件、光源组件、图像采集模块和主控CPU，所述卡条槽组件用于放置检测条，所述光源组件用于产生荧光激发光源并照射在检测条的检测区，所述图像采集模块用于获取检测条上样本中抗原或抗体与试剂反应区的荧光图像，所述主控CPU用于根据图像处理算法对荧光图像进行分析处理，获得检测结果。

作为优选方案，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体上表面设置有显示屏幕和检测按钮，所述显示屏幕和检测按钮均与主控CPU相连，分别用于显示数据和输入指令，所述下壳体底端部设置有电池盖，用于放置电池，所述上壳体或下壳体上设有与主控CPU相连的USB接口，用于实现外部供电。

本发明还提供了一种微型荧光免疫分析仪的图像处理方法，运行于如根据以上所述的微型荧光免疫分析仪上，包括如下步骤：获取至少两帧荧光图像，采用优化后的高斯滤波对所述两帧荧光图像分别进行滤波处理，获得第一荧光图像和第二荧光图像；根据所述第一荧光图像或第二荧光图像上反应区的荧光发光强度曲线，获得第一阈值；比对所述第一荧光图像和第二荧光图像上对应像素点的像素值，并根据所述第一阈值获得第三荧光图像；采用最大类间方差法对所述第三荧光图像进行处理，获得第二阈值，并基于所述第二阈值对第三荧光图像进行二值化分割，获得二值化图像；迭代扫描所述二值化图像上的所有像素点，标记其中的相似像素点并记录在标记矩阵中，获得连通区域，即目标区域；计算所述目标区域的平均灰度值，根据灰度值与荧光信号光强成正比关系，获得样本中抗原或抗体的浓度。