胶体金便携式ccd读数仪的制作方法

胶体金便携式ccd读数仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种胶体金读数仪，特别设及一种胶体金便携式CCD读数仪。
【背景技术】
[0002] 试纸检测方法是医学、药品、食品和环境领域检测生物化学量的一种常用的检测 方法。胶体金标记（简称金标）试纸是一种常见的检测用试纸，它可W定性检测盐酸克伦特 罗、莱克多己胺等多种生物化学量。当样本中待分析物的含量高于检测限时，试纸不显色， 当样本中待分析物的含量低于检测限时，不同浓度的样本将会在试纸上呈现出深浅不一的 颜色。由于试纸检测是定性检测，在样本数量多和检测精度要求高的情况下不能满足检测 要求，因此研制一种能够定量检测样本浓度的生化检测仪器非常必要。
[0003] 中国发明专利申请（申请号；201110115964. 7申请日；2011-05-06)公开了一种 采用CCD数字图像技术对被检测目标进行即时拍摄、处理和读数的一种CCD型胶体金免疫 层析诊断试纸定量分析系统及分析方法，由图像采集器、数据处理器、结果输出器组成；数 据处理器中的主机板信号交换端分别与图像处理与读数软件及图像采集器中的工业相机 进行双向数据交换。该专利的检测方法如下；光由LED照明室发出，照射在反应后的试纸 条上，经试纸条表面漫反射后，光由光学平面镜反射至工业相机，工业相机拍摄生成数字图 像，然后传送至电脑软件进行分析处理，最终得到胶体金免疫层析诊断试纸上的测试线和 质控线的读数数值。
[0004] 市面上常见的生化检测仪器大多数体积较大，不易便携，适合于在实验室进行精 密测量。并且多数不能够独立处理数据，需要借助计算机等辅助工具进行测量。当需要在 现场进行大量样本的快速检测，或者没有辅助工具需要独立检测的情况下，该些大型仪器 就不适用了。

【发明内容】

[0005] 为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种胶体金便携式CCD读数 仪，该读数仪具有体积小、重量轻、便于携带的特点，能够独立处理数据，达到定量检测的功 能。
[0006] 为了实现上述的目的，本实用新型采用了W下的技术方案：
[0007] 胶体金便携式CCD读数仪，该读数仪包括上罩、下罩、前上罩、图像采集装置、显示 单元、处理系统和电源模块；所述的上罩和下罩通过螺钉相固定，上罩的左侧上方设置有凹 口，凹口内设置所述的图像采集装置，凹口上方设置所述的前上罩封闭，并在上罩上设置有 供样品进入图像采集装置的插入口；上罩的右侧上方设置斜面，在斜面上设置有按键模块， 并在按键模块的上设置有透明窗口，所述的显示单元设置在透明窗口下方，安装口下方的 下罩上固定设置所述的处理系统，处理系统分别连接所述的图像采集装置、按键模块、显示 单元和电源模块。
[000引作为进一步改进，所述的图像采集装置包括卡片座、上卡片座、压片、CCD座、CCD 摄像头和发光光源；所述的卡片座的前端设置有开口的凹槽，上卡片座设置在凹槽的上方 形成样品槽，样品槽与所述的插入口相对接，样品槽的上方敞口，样品槽的后端设置所述的 压片；所述的卡片座的后端设置有固定槽，所述的CCD座为"Z"字形，CCD座的下端固定设 置在固定槽内，上端设置有CCD安装口，所述的CCD摄像头安装设置在CCD安装口内，CCD摄 像头的镜头正对样品槽；所述的CCD安装口的外侧下方设置有连接柱，所述的发光光源固 定设置在连接柱上，发光光源中部设置有供光线或镜头穿过的中孔。
[0009] 作为进一步改进，所述的压片为弹性金属片，前端设置有向下的压口，后端通过螺 钉固定设置在CCD座上。
[0010] 作为进一步改进，所述的按键模块采用薄膜开关组件。
[0011] 作为进一步改进，所述的处理系统包括电源模块、视频图像处理模块、单片机、 FPGA单元、图像存储器和DSP视频采集器；所述的图像采集装置连接视频图像处理模块，视 频图像处理模块连接FPGA单元，FPGA单元连接DSP视频采集器，DSP视频采集器连接图像 存储器；所述的视频图像处理模块、FPGA单元、按键模块和显示单元均与单片机相连接。
[0012] 作为进一步改进，所述的视频图像处理模块采用SAA7114视频转换巧片，单片机 采用ATMEGA64单片机，图像存储器采用两片44引脚IS51LV25616巧片，FPGA单元为一片 存储FPGA的程序的邸PROM。
[0013] 作为进一步改进，所述的SAA7114视频转换巧片将标准的视频信号转换成24位数 字信号，分为亮度信号Y、色差信号U和V输出；提取包含数字图像中像素的位置信息的行 同步信号、场同步信号，W供FPGA单元生成图像存储地址。
[0014] 作为进一步改进，所述的SAA7114视频转换巧片内部有25个8位寄存器，通过IIC 总线接口可编程选择其工作模式，当SAA7114视频转换巧片的IICSA引脚接地时，IIC读地 址为49H，写地址为48H;采用ATMEGA64单片机模拟IIC总线协议对SAA7114视频转换巧片 的25个寄存器编程；ATMEGA64单片机2的P3. 4引脚、P3. 5引脚分别与SAA7114的S化、SDA 相连，模拟IIC总线对于SAA7114视频转换巧片的数字部分供电电压为3. 3V和ATMEGA64 单片机2为5V，电平兼容。
[0015] 作为进一步改进，所述的DSP视频采集器，通过GPI04使FPGA单元采集一帖视频 数据，FPGA单元完成后通过INT4送中断信号给DSP视频采集器，DSP视频采集器再读取 SRAM中的数据，处理后把结果送给单片机。
[0016] 本实用新型由于采用上述的技术方案，首先插入标准色卡建立标准曲线，存储在 仪器CPU主板中的单片机处理器中。标准色卡由浅到深的标准的8段灰色组成，8段标准值 的图像采集后，由单片机处理生成内部标准的色彩曲线，校正采集的图像数据，使测试值更 精确。当再次测量时，输入一幅采集到的试纸图片就能够自动计算出灰度特征值，并且根据 预先设定的函数关系得到相应的待检测的样本浓度。进行试纸检测时，把检测卡插入样品 槽，采用CCD摄像头采集试纸图像，由图像处理模块进行图像分析处理，处理后的数据传入 单片机中，与标准曲线进行比对，得出所测浓度，然后由显示屏输出。仪器本身集成图像采 集处理和输出，脱离计算机。仪器的人机界面有按键操作，可进行相关设置并通过显示屏读 取最终数据。仪器本身构造轻便，适合随身携带，且检测数据比较准确，克服了大型检测仪 器笨重不方便移动的问题。仪器的构成模块所需器件比较常见，价格比较低，使仪器的整体 价格比较低，符合市场需求。
【附图说明】
[0017]图1、图2为本实用新型的结构示意图。
[001引图3为上罩的结构示意图。
[0019] 图4为图像采集装置的结构示意图。
[0020] 图5为处理系统的结构框图。
[002U 图6~图7为单片机的电路结构图。
[0022] 图8为电源的电路结构图。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做一个详细的说明。
[0024]如图1、图2所示的胶体金便携式CCD读数仪，该读数仪包括上罩1、下罩2、前上罩 3、图像采集装置4、显示单元6、处理系统5和电源模块8 ;所述的上罩1和下罩2通过螺钉 相固定。如图3所示，上罩1的左侧上方设置有凹口 11，凹口 11内设置所述的图像采集装 置4,凹口 11上方设置所述的前上罩3封闭，并在上罩1上设置有供样品10进入图像采集 装置4的插入口 12 ;上罩1的右侧上方设置斜面13,在斜面13上设置有薄膜开关组件7， 并在薄膜开关组件7的上设置有透明窗口，所述的显示单元6设置在透明窗口下方，安装口 下方的下罩2上固定设置所述的处理系统5,处理系统5分别连接所述的图像采集装置4、 薄膜开关组件7、显示单元6和电源模块8。
[0025] 如图4所示，所述的图像采集装置4包括卡片座41、上卡片座43、压片44、CCD座 42、CCD摄像头45和发光光源46 ;所述的卡片座41的前端设置有开口的凹槽412,上卡片 座43设置在凹槽412的上方形成样品槽48,样品槽48与所述的插入口 12相对接，样品槽 48的上方敞口，样品槽48的后端设置所述的压片44 ;压片44为弹性金属片，前端设置有向 下的压口，后端通过螺钉固定设置在CCD座42上。所述的卡片座41的后端设置有固定槽 411，所述的CCD座42为"Z"字形，CCD座42的下端固定设置在固定槽411内，上端设置有 CCD安装口 421，所述的CCD摄像头45安装设置在CCD安装口 421内，CCD摄像头45的镜 头正对样品槽48 ;所述的CCD安装口 421的外侧下方设置有连接柱47,所述的发光光源46 固定设置在连接柱47上，发光光源46中部设置有供光线或