專利名稱：基于計(jì)算機(jī)視覺的牛奶體細(xì)胞計(jì)數(shù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及牛奶體細(xì)胞測量技術(shù)，尤其是一種牛奶體細(xì)胞計(jì)數(shù)方法。
背景技術(shù)：
牛奶中的體細(xì)胞通常由巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、多形核嗜中性白細(xì)胞和少量的乳腺組織上皮細(xì)胞組成。體細(xì)胞數(shù)(SCC)是指每毫升牛奶中含有的體細(xì)胞數(shù)目。SCC可以反映奶牛奶房受細(xì)菌感染的程度，還可以用來估計(jì)奶牛產(chǎn)奶量的損失情況。當(dāng)身體特別是乳房受到感染或傷害時(shí)，體細(xì)胞會(huì)隨著血液抵達(dá)受傷部位。一方面巨噬細(xì) 胞和核嗜中性白細(xì)胞吞噬細(xì)菌，而淋巴細(xì)胞則控制免疫反應(yīng)和產(chǎn)生抗體以抗拒細(xì)菌破壞，起到保護(hù)機(jī)體的作用；另一方面體現(xiàn)在擠出的奶中體細(xì)胞的數(shù)量明顯增加。體細(xì)胞數(shù)與奶牛的乳房健康密切相關(guān)。通過體細(xì)胞的檢測，可以衡量整個(gè)牛群乳腺細(xì)胞的健康狀況。因此可通過檢測生鮮奶中體細(xì)胞的數(shù)量來有效控制奶牛的乳房炎。當(dāng)SCC超過5X IO5時(shí)，奶牛感染細(xì)菌的可能性較大.乳房炎發(fā)病率很高。相應(yīng)的原料乳中的成分變化增大.牛奶的質(zhì)量變差。SCC可作為判斷牛奶質(zhì)量高低的重要標(biāo)準(zhǔn)scc越低，牛奶的質(zhì)量越高；scc越高，對牛奶質(zhì)量的影響越大?，F(xiàn)行的檢測方法主要有加利福利亞測量法，熒光流式計(jì)數(shù)方法，電子粒子計(jì)數(shù)法，顯微鏡法。SCC可以使用CMT (加利福利亞測量法)測量得到。CMT是將特定的表面活性劑添加到牛奶中，牛奶中的細(xì)胞遇到表面活性劑時(shí)，會(huì)收縮凝固，使得細(xì)胞放出去氧核糖核酸而凝集。細(xì)胞越多，凝集狀態(tài)越強(qiáng)，出現(xiàn)的凝集片越多。CMT法快速、敏感，而且價(jià)格便宜，試驗(yàn)方法簡單，所需設(shè)備少，反映結(jié)果較為準(zhǔn)確。但CMT法只是一個(gè)體細(xì)胞的相對數(shù)量，而不是精確數(shù)量，而且認(rèn)為因素影響較大，應(yīng)有專門培訓(xùn)人員固定做此項(xiàng)檢查。通過測量化學(xué)發(fā)光反應(yīng)也可以用來計(jì)算SCC，即熒光流式計(jì)數(shù)方法。這種方法是向牛奶中加入一種熒光添加劑，這種熒光添加劑會(huì)被細(xì)胞吸收。然后使用特定波長的光照射牛奶，此時(shí)細(xì)胞會(huì)發(fā)出另一種特征波長的熒光。通過使用一個(gè)能識(shí)別這種特征波長的合適過濾器，就能計(jì)算出牛奶中的細(xì)胞數(shù)。這種方法需要對牛奶采樣，需要選取合適分量的熒光添加劑與之混合，還需要選擇合適的光照和過濾器。這是一個(gè)工作量大而且耗費(fèi)較高的過程。SCC也可以通過電子粒子計(jì)數(shù)法測量。這中方法主要依靠檢測牛奶導(dǎo)電性的變化來，這是因?yàn)橐话銇碚f，在乳腺炎牛奶的電導(dǎo)率比正常牛奶中的電導(dǎo)率高。電導(dǎo)率通常通過一個(gè)有探針的直流或交流的回路來測量，這個(gè)探針被固定在牛奶流中。這個(gè)探針是很敏感的。這個(gè)探針一般包括兩個(gè)電極，直流或交流電通過就會(huì)在牛奶中形成電流。牛奶電導(dǎo)率的變化通過回路中電流的變化來測量。然而，牛奶中膠質(zhì)物會(huì)在電極上的沉淀經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致 讀數(shù)的不準(zhǔn)確。這種測量方法還有一些缺點(diǎn)。這種測量方法依靠牛奶中的一些變化,而這些變化只有在細(xì)菌與白細(xì)胞發(fā)生作用才會(huì)發(fā)生。所以，這對于乳腺炎的初期檢測不太合適。同時(shí)，這種方法的重復(fù)性也比較差，因?yàn)樵诓煌瑴y試或不同的奶牛中，電解質(zhì)成分和濃度重大的差異。所以，使用單獨(dú)使用這種方法來進(jìn)行診斷是冒險(xiǎn)的。顯微鏡法作為體細(xì)胞計(jì)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方法，它通常用于校正體細(xì)胞分析儀和其他方法的正確性。但是目前的顯微鏡法僅限于人工操作，人工操作不僅會(huì)造成工作效率的低下，而且不可避免地會(huì)產(chǎn)生人為性的誤差。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有牛奶體細(xì)胞計(jì)數(shù)裝置所存在的人為因素、檢測效率較低、準(zhǔn)確性較差的不足，本發(fā)明提供一種有效避免人為因素影響、檢測效率高、準(zhǔn)確性良好的基于計(jì)算機(jī)視覺的牛奶體細(xì)胞計(jì)數(shù)裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是基于計(jì)算機(jī)視覺的牛奶體細(xì)胞計(jì)數(shù)裝置，其特征在于包括玻片運(yùn)動(dòng)裝置，取·裝置，圖像分析裝置，配合所述的取像裝置的光源；所述玻片運(yùn)動(dòng)裝置包括上層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、下層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述的上層平臺(tái)由第一步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行左右運(yùn)動(dòng)，所述的下層平臺(tái)由第二步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行前后運(yùn)動(dòng)，所述的上層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、下層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)均設(shè)置運(yùn)行軌道上；所述取像裝置由數(shù)碼顯微鏡及其支撐固定部件組成；圖像分析裝置由工控機(jī)，所述的工控機(jī)設(shè)置有的圖像分析模塊；所述的數(shù)碼顯微鏡連接所述的工控機(jī)，所述的第一步進(jìn)電機(jī)、第二步進(jìn)電機(jī)、光源的控制端都連接單片機(jī)，所述的單片機(jī)連接所述的工控機(jī)。本裝置通過控制運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)從而控制對玻片的運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中采集牛奶體細(xì)胞的放大圖像，然后對圖像進(jìn)行分析得出牛奶體細(xì)胞數(shù)量。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是解決了傳統(tǒng)顯微鏡法速度慢，且易受人工操作影響的缺點(diǎn)，大大提高了檢測精度，且可用于其他類型細(xì)胞計(jì)數(shù)，具有廣闊的市場前景和應(yīng)用價(jià)值。


圖I是本發(fā)明中所述的玻片運(yùn)動(dòng)裝置和取像裝置的俯視圖。圖2是本發(fā)明中所述的玻片運(yùn)動(dòng)裝置和取像裝置的側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明中各個(gè)部件之間的連接關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述?；谟?jì)算機(jī)視覺的牛奶體細(xì)胞計(jì)數(shù)裝置，包括玻片運(yùn)動(dòng)裝置，取像裝置，圖像分析裝置，配合所述的取像裝置的光源；所述玻片運(yùn)動(dòng)裝置包括上層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、下層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述的上層平臺(tái)由第一步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行左右運(yùn)動(dòng)，所述的下層平臺(tái)由第二步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行前后運(yùn)動(dòng)，所述的上層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、下層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)均設(shè)置運(yùn)行軌道上；所述取像裝置由數(shù)碼顯微鏡及其支撐固定部件組成；圖像分析裝置由工控機(jī)，所述的工控機(jī)設(shè)置有的圖像分析模塊；所述的數(shù)碼顯微鏡連接所述的工控機(jī)，所述的第一步進(jìn)電機(jī)、第二步進(jìn)電機(jī)、光源的控制端都連接單片機(jī)，所述的單片機(jī)連接所述的工控機(jī)。如圖1，本發(fā)明中所述的玻片運(yùn)動(dòng)裝置和取像裝置的包括數(shù)碼顯微鏡I、數(shù)碼顯微鏡的支撐固定部件2、光源10、平臺(tái)運(yùn)行軌道4、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)5、帶動(dòng)上層平臺(tái)左右運(yùn)動(dòng)的第一步進(jìn)電機(jī)6,帶動(dòng)下層平臺(tái)前后運(yùn)動(dòng)的第二步進(jìn)電機(jī)7,減震片8，第二步進(jìn)電機(jī)連接與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的連接桿9。如圖2，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)分為上下兩層。下層由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的前后移動(dòng)；上層實(shí)現(xiàn)由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的左右移動(dòng)。如圖3，單片機(jī)與兩個(gè)電機(jī)相連，并控制它們的運(yùn)動(dòng)。單片機(jī)與激光光源相連，并控制它的開啟與關(guān)閉。工控機(jī)與單片機(jī)相連，本實(shí)施例中通過串口線相連。工控機(jī)通過向單片機(jī)發(fā)送命令來控制運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。工控機(jī)與數(shù)碼顯微鏡相連，在本實(shí)施例中，通過USB線相連。工控機(jī)從數(shù)碼顯微鏡獲取經(jīng)過染色的牛奶體細(xì)胞放大圖像，然后通過工控機(jī)上的圖像分析軟件分析識(shí)別出圖像中的牛奶體細(xì)胞，并計(jì)數(shù)，從而可以計(jì)算出單位體積內(nèi)的牛奶體細(xì)胞數(shù)量。本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段?！?br> 權(quán)利要求
1.基于計(jì)算機(jī)視覺的牛奶體細(xì)胞計(jì)數(shù)裝置，其特征在于包括玻片運(yùn)動(dòng)裝置，取像裝置，圖像分析裝置，配合所述的取像裝置的光源；所述玻片運(yùn)動(dòng)裝置包括上層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、下層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述的上層平臺(tái)由第一步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行左右運(yùn)動(dòng)，所述的下層平臺(tái)由第二步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行前后運(yùn)動(dòng)，所述的上層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、下層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)均設(shè)置運(yùn)行軌道上；所述取像裝置由數(shù)碼顯微鏡及其支撐固定部件組成；圖像分析裝置由工控機(jī)，所述的工控機(jī)設(shè)置有的圖像分析模塊；所述的數(shù)碼顯微鏡連接所述的工控機(jī)，所述的第一步進(jìn)電機(jī)、第二步進(jìn)電機(jī)、光源的控制端都連接單片機(jī)，所述的單片機(jī)連接所述的工控機(jī)。
全文摘要
基于計(jì)算機(jī)視覺的牛奶體細(xì)胞計(jì)數(shù)裝置，包括玻片運(yùn)動(dòng)裝置，取像裝置，圖像分析裝置，配合所述的取像裝置的光源；所述玻片運(yùn)動(dòng)裝置包括上層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、下層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述的上層平臺(tái)由第一步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行左右運(yùn)動(dòng)，所述的下層平臺(tái)由第二步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行前后運(yùn)動(dòng)，所述的上層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、下層運(yùn)動(dòng)平臺(tái)均設(shè)置運(yùn)行軌道上；所述取像裝置由數(shù)碼顯微鏡及其支撐固定部件組成；圖像分析裝置由工控機(jī)，所述的工控機(jī)設(shè)置有的圖像分析模塊；所述的數(shù)碼顯微鏡連接所述的工控機(jī)，所述的第一步進(jìn)電機(jī)、第二步進(jìn)電機(jī)、光源的控制端都連接單片機(jī)，所述的單片機(jī)連接所述的工控機(jī)。本裝置通過控制運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)從而控制對玻片的運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中采集牛奶體細(xì)胞的放大圖像，然后對圖像進(jìn)行分析得出牛奶體細(xì)胞數(shù)量。
文檔編號G06T7/00GK102789591SQ20121017426
公開日2012年11月21日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者張?jiān)Q, 李洪波, 沈國瑜, 肖剛, 袁曉陽, 高飛 申請人:杭州浙大優(yōu)創(chuàng)科技有限公司, 浙江工業(yè)大學(xué)