[发明专利]一种生物传感器用测量装置

摘要

一种生物传感器用测量装置，包括细胞识别模块、生物传感器和测量装置，所述细胞识别模块用来确定生物种类，所述生物传感器是插入到测量装置中的、为定量包含在试样液中的基质的生物传感器，测量装置具有装卸自如的支持在绝缘基板上形成了至少一对电极的生物传感器的支持部、分别与该电极电气连接的多个连接端子、通过该连接端子分别向该电极施加电压的驱动电源。本发明的有益效果为：减少生物传感器测量误差。

主权项

1.一种生物传感器用测量装置，其特征是，包括细胞识别模块、生物传感器和测量装置，所述细胞识别模块用来确定生物种类，所述生物传感器是插入到测量装置中的、为定量包含在试样液中的基质的生物传感器，测量装置具有装卸自如的支持在绝缘基板上形成了至少一对电极的生物传感器的支持部、分别与该电极电气连接的多个连接端子、通过该连接端子分别向该电极施加电压的驱动电源；所述细胞识别模块包括细胞图像分割单元、特征提取单元、分类识别单元；所述细胞图像分割单元用于区分由细胞图像采集模块采集的细胞图像中的背景、细胞核和细胞质；所述特征提取单元用于对细胞图像的纹理特征进行提取；所述分类识别单元用于根据纹理特征利用分类器实现对细胞图像分类识别；所述细胞图像分割单元包括图像转换子单元、噪声去除子单元、粗分割子单元、细胞核中心标定子单元、精确分割子单元，具体为：(1)图像转换子单元，用于将采集的细胞图像转化为灰度图像；(2)噪声去除子单元，用于对灰度图像进行去噪处理，包括：对于像素点(x，y)，选取其3×3的邻域Sx，y和(2N+1)×(2N+1)的邻域Lx，y，N为大于等于2的整数；首先对像素点是否为边界点进行判断，设定阈值T，T∈[13，26]，计算像素点(x，y)与其邻域Sx，y中每个像素点的灰度差值，并与阈值T进行比较，若灰度差值大于阈值T的个数大于等于6，则像素点(x，y)为边界点，否则，像素点(x，y)为非边界点；若(x，y)为边界点，则进行如下降噪处理：式中，h(x，y)为降噪后像素点(x，y)的灰度值，q(x，y)为降噪前像素点(x，y)的灰度值，σ为像素点(x，y)邻域Lx，y内灰度值标差，q(i，j)∈[q(x，y)‑1.5σ，q(x，y)+1.5σ]表示邻域Lx，y内灰度值落于区间[q(x，y)‑1.5σ，q(x，y)+1.5σ]的点，k表示邻域Lx，y内灰度值落于区间[q(x，y)‑1.5σ，q(x，y)+1.5σ]的点的数量；若(x，y)为非边界点，则进行如下降噪处理：式中，h(x，y)为降噪后像素点(x，y)的灰度值，q(i，j)代表图像中点(i，j)处的灰度值，w(i，j)为邻域Lx，y内点(i，j)对应的高斯权重；(3)粗分割子单元，用于对去噪后的细胞图像中的背景、细胞质、细胞核进行粗划分，具体为：将每个像素(x，y)用一个四维特征向量表示：式中，h(x，y)代表(x，y)的灰度值，have(x，y)代表其邻域Sx，y灰度均值，hmed(x，y)代表其邻域Sx，y灰度中值，hsta(x，y)代表其邻域Sx，y灰度方差；采用K‑means聚类法将其划分为背景、细胞质、细胞核三类；(4)细胞核中心标定子单元，用于对细胞核中心进行标定：由粗分割子单元得到细胞核大致区域，设细胞核区域包含n个点：(x1，y1)，…，(xn，yn)，对该区域进行灰度加权标定和几何中心标定，取其平均值作为细胞核中心(xz，yz)：(5)精确分割子单元，用于对细胞核、细胞质进行精确分割；构建从细胞核中心(x_z，y_z)到细胞核和细胞质边界点(x_p，y_p)的有向线段的距离表示向下取整；沿线段以单位长度进行采样可以得到dis_p个点若采样点的坐标不是整数，其灰度值通过周围像素线性插值得到；点(xi，yi)处沿线段方向的灰度差：hd(xi，yi)＝h(xi‑1，yi‑1)‑h(xi，yi)定义灰度差抑制函数：点(xi，yi)处沿线段方向的梯度gra(xi，yi)：选取梯度最大的值点作为细胞核和细胞质的精确边缘。