一种人绒毛膜促性腺激素含量检测系统的制作方法

本发明涉及免疫层析浓度检测，尤其涉及一种人绒毛膜促性腺激素含量检测系统。

背景技术：

1、人绒毛膜促性腺激素(hcg)是由胎盘的滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，它是由α和β二聚体的糖蛋白组成。目前，对于人绒毛膜促性腺激素含量检测一般采用免疫层析法，免疫层析法检测完毕后，传统方式是将免疫层析试纸条与标准色卡进行人工观察比对，得到浓度含量。但是人工观察比对的方式受人主观因素影响较大，容易出现误判。因此目前使用较多的是机器拍摄比对，是将免疫层析试纸条放在拍摄仪器内进行拍摄得到rgb图像。然后打开分析软件，将该rgb图像导入，分析得到特定区域的rgb数据，判断落入哪个颜色区间对应就是哪个浓度含量。该种机器拍摄比对的方式相较于人工观察比对而言，检测精度得到极大提升，有效弥补了人工观察比对的缺陷，但是目前的机器拍摄比对一般采用基于opencv的各种边缘检测算法(包括sobel边缘检测算法、canny边缘检测算法和laplacian边缘检测算法)对灰度图像进行检测。但是在拍摄成像过程中，现有技术却忽略了拍摄镜头本身对rgb图像拍摄成像过程中存在的色值偏差，导致最终人绒毛膜促性腺激素含量检测结果中不可避免地存在系统误差，导致对人绒毛膜促性腺激素含量检测精度不够高。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种人绒毛膜促性腺激素含量检测系统，用于提升人绒毛膜促性腺激素含量检测精度。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种人绒毛膜促性腺激素含量检测系统，包括：

3、极端反馈模块，内部设有显色加速设备和若干放置槽口，所述放置槽口用于放置人绒毛膜促性腺激素经过免疫层析之后的试纸条，所述显色加速设备用于加快各所述试纸条显色直至显色区域显示rgb数据已知的极限颜色；

4、第一采集模块，连接所述极端反馈模块，用于采集显示极限颜色的各所述试纸条的试纸条图像，并人工标记第一显色区域；

5、差值计算模块，连接所述第一采集模块，用于获取所述第一显色区域中各像素点的图像rgb数据，并根据所述极限颜色的已知rgb数据与各像素点的图像rgb数据之差建立差值函数；

6、第二采集模块，连接所述极端反馈模块，用于采集各所述试纸条的实时图像，并选取部分所述实时图像人工标记所述第一显色区域；

7、模型训练模块，连接所述第二采集模块，用于引入一初始模型，并将经过标记的所述实时图像作为输入，将标记出来的所述第一显色区域作为输出，对所述初始模型重新训练得到特征标记模型；

8、含量输出模块，连接所述模型训练模块和所述差值计算模块，用于将未经标记的所述实时图像输入所述特征标记模型得到特征显示区域，并根据所述差值函数调整预先训练完成的含量检测模型的权重参数得到优化检测模型，进而将所述特征显示区域各像素点的rgb数据输入所述优化检测模型得到激素含量。

9、进一步地，所述极端反馈模块包括试纸条放置盒，所述试纸条放置盒内设有加速反应腔体，各所述放置槽口开设在所述加速反应腔体的底端内壁上，所述显色加速设备包括圆盘型壳体、通风壳体和升降机构，所述升降机构上端固定在所述加速反应腔体的顶端内壁上，所述升降机构的驱动输出端固定连接所述通风壳体，所述升降机构用于驱动所述通风壳体竖直升降，所述通风壳体内部设有进风通道，所述进风通道内设有进风风扇，所述圆盘型壳体固定连接在所述通风壳体的下端，所述圆盘型壳体内部设有若干出风通道，各所述出风通道的进风口汇总连通所述进风通道，各所述出风通道内部均设有发热电阻丝，各所述出风通道的出风口朝向各所述试纸条的样本放置区域，各所述出风通道的出风口均设有温度检测设备、风速检测设备和距离检测设备，分别用于实时检测所述出风口处的温度、风速以及所述出风口与所述试纸条之间的加速间距。

10、进一步地，所述加速反应腔体内部呈半球形，所述加速反应腔体的侧端内壁设有保温涂层，所述保温涂层上均匀开设有若干竖直间隔排布的气体流道。

11、进一步地，所述试纸条放置盒内设有计时单元和控制单元，所述控制单元分别连接所述升降机构、各所述发热电阻丝、所述进风风扇、各所述温度检测设备、各所述风速检测设备和所述计时单元；

12、所述计时单元用于在所述试纸条放入所述安置槽口后开始计时，并在所述试纸条显示极限颜色后停止计时生成极限时间，所述控制单元根据各所述出风口处的所述温度、所述风速、所述加速间距和相应的所述极限时间建立目标函数，求解所述目标函数的最小值，并在所述目标函数最小时输出相应的所述温度、所述风速、所述加速间距作为最优组合并保存。

13、进一步地，所述目标函数配置为：

14、

15、

16、其中，f(x)用于表示所述目标函数；

17、ti用于表示所述极限时间；

18、t0用于表示预设的标准时间，所述标准时间为正数；

19、k1、k2、k3分别用于表示预设的第一系数、第二系数和第三系数，所述第一系数、所述第二系数和所述第三系数均为常数；

20、tp用于表示所述出风口处的温度；

21、wi用于表示所述出风口处的风速；

22、in用于表示所述加速间距。

23、进一步地，所述差值函数配置为：

24、

25、其中，dv用于表示所述差值函数；

26、rmaxi用于表示呈现极限颜色的所述试纸条在所述第一显色区域中的第i个像素点的已知rgb数据；

27、ri用于表示呈现极限颜色的所述试纸条在所述第一显色区域中的第i个像素点的实际rgb数据。

28、进一步地，所述初始模型为u-net预测模型，在根据所述实时图像和所述第一显色区域重新训练所述u-net预测模型的过程中，在所述u-net预测模型中叠加了残差块和对抗网络，所述残差块用于提升缺陷分割效果，所述对抗网络用于监督所述u-net预测模型的输出并对所述u-net预测模型进行反馈调整。

29、进一步地，所述含量输出模块包括：

30、叠加单元，用于将所述差值函数与所述含量检测模型叠加得到叠加函数；

31、计算单元，用于求解所述差值函数的最小值；

32、修正单元，分别连接所述计算单元和所述叠加单元，用于在所述差值函数的求得最小值时根据所述差值函数的最小值调整所述含量检测模型的权重参数，将调整后的所述叠加函数作为优化检测模型输出。

33、进一步地，所述第一采集模块和所述第二采集模块均包括预处理单元，分别用于将所述试纸条图像中的无效数据、非稳态数据和异常数据进行剔除，得到预处理过后的所述试纸条数据。

34、本发明的有益效果：

35、本发明通过设置极端反馈模块，利用极端反馈模块加速人绒毛膜促性腺激素的免疫层析反应速度，保证试纸条能显示极端颜色，提升了试纸条显色的速度与稳定性；进而通过采集得到采集到的试纸条图像的第一显色区域上各像素点的图像rgb数据极限颜色的已知rgb数据与之差建立差值函数，利用差值函数对含量检测函数的权重参数进行调整，避免了采集试纸条图像过程中产生的色值偏差的影响，进而提升了对人绒毛膜促性腺激素含量检测精度。