一种多通道磁吸式比色检测装置及方法

本发明涉及比色检测领域，具体是一种多通道磁吸式比色检测装置及方法。

背景技术：

1、poct是一种在采样现场进行的、利用便携式分析仪器及配套试剂快速得到结果的检测方式。随着科技的进步和社会的发展人们对自身健康状况的关注度日益提高，这使得传统的检测方法无法满足新形势下人们对各方面健康状况监测的需求，poct由于具有快速、便携、成本低、无需专业技术人员等优点备受青睐，广泛应用于临床检验、重大疫情检测、食品安全监控、和公共卫生领域，也成为近年研发的热点。智能手机可以作为poct中的便携式分析仪器使用，目前已开发出多种基于智能手机的poct技术，如基于智能手机的荧光检测、基于智能手机的电化学检测、基于智能手机的比色检测等。

2、基于智能手机的比色检测是利用结果可视化的特点，使用智能手机对待测样品进行拍照，并以颜色空间模型对图片进行分析，利用智能手机强大的计算优势，可以实时的给出颜色信息与样品浓度的关系，并实现对未知样品浓度的检测。该方法不需要额外设备和复杂的操作流程，因此近年来得到广泛的关注。

3、但目前基于智能手机的比色检测使用中遇到三个关键问题，第一个问题是为了保证检测的重复性，手机在拍照时需要固定拍摄距离，同时操作者需要解放双手去拿取待测样品，所以有发明人在拍照暗箱上设计手机卡槽来固定手机，但由于拍摄孔的固定，即使结合卡槽的设计，也很难适应不同尺寸的手机。第二个问题是拍照时光照的亮暗会影响图片的颜色信息，进而对结果的重复性和精确度造成很大的影响。暗箱的设计可以解决环境光照对拍照的影响，但是暗箱内光源的稳定性如何保证仍然是需要解决的问题。第三个问题是不同手机在相同光照下对同一样品进行拍照所得的图片的颜色信息差异很大，很难通过颜色校准方法解决，这也是造成基于智能手机的比色检测难以市场化的关键问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种多通道磁吸式比色检测装置，包括光源装置、暗箱、拍照装置、浓度梯度色卡、一个或多个比色皿。

2、所述光源装置为暗箱提供光照。

3、所述暗箱包括箱体、样品室和拍照面板。

4、所述样品室为上端敞口的腔体，且位于箱体内部。

5、所述样品室内设置有一个或多个卡槽。所述卡槽用于放置比色皿。

6、所述样品室的上方设置有可移动盖板。

7、所述拍照面板设置在暗箱的侧壁，，且正对样品室。

8、所述拍照面板开设有摄像孔。

9、所述拍照面板用于吸附拍照装置。

10、所述比色皿用于盛装待检测样品。

11、所述浓度梯度色卡贴在样品室内壁。

12、所述浓度梯度色卡可取出。

13、所述拍照装置采集浓度梯度色卡的图像，并建立颜色信息与浓度的标准曲线。

14、比色检测时，所述拍照装置采用磁吸方式贴在拍照面板上，且拍照装置的摄像头对准摄像孔。

15、所述拍照装置采集样品室内的样品图像，获得样品图像的颜色信息，并根据颜色信息与浓度的标准曲线确定样品浓度。

16、进一步，多通道磁吸式比色检测装置具有两种工作状态；

17、第一种工作状态为：浓度梯度色卡贴在样品室内壁；

18、第二种工作状态为：浓度梯度色卡不贴在样品室内壁，但比色皿内盛装有待检测样品。

19、进一步，所述柔光板的材料包括半透明材料；

20、所述浓度梯度色卡包括半透光材料；

21、所述暗箱的材料包括不透光材料。

22、进一步，所述光源装置包括led阵列、控制单元、柔光板。

23、所述控制单元控制led阵列发光。

24、所述led阵列发出的光穿过柔光板，进而照射样品室。

25、进一步，所述光源装置还包括开关。

26、所述开关用于控制光源装置工作。

27、进一步，所述光源装置还包括type-c接头。

28、外部电源通过type-c接头为led阵列、控制单元供电。

29、进一步，所述拍照装置包括手机、搭载在手机上的处理模块。

30、所述手机通过自带摄像头采集浓度梯度色卡的图像、样品室内的样品图像。

31、所述处理模块根据浓度梯度色卡的图像建立颜色信息与浓度的标准曲线。

32、所述处理模块获取样品图像的颜色信息，根据颜色信息与浓度的标准曲线确定样品浓度。

33、进一步，所述手机与控制单元蓝牙通讯。

34、所述手机检测led阵列亮度并向控制单元传输控制信号，进而控制led阵列的亮度。

35、进一步，所述光源装置、暗箱通过磁吸材料相连。

36、进一步，所述拍照面板的材料包括磁吸材料。

37、进一步，所述浓度梯度色卡是待测样品在不同标准浓度下的颜色图片，一张浓度梯度色卡对应一种物质。

38、所述浓度梯度色卡包括多个颜色区域。不同颜色区域的颜色信息不同。每个颜色区域标注有对应的样品浓度值。

39、所述颜色信息包括红、绿、蓝、色调、饱和度、明度、亮度、青色、品红、黄色、黑色以及上述颜色信息相互之间的代数组合。

40、一种多通道磁吸式比色检测装置的检测方法，包括以下步骤：

41、1)利用拍照装置采集浓度梯度色卡的图像，并建立颜色信息与浓度的标准曲线。

42、2)将待进行比色检测的样品放入比色皿内。

43、打开样品室的可移动盖板，然后将比色皿放入卡槽中，合上可移动盖板，使样品室封闭。

44、3)将所述拍照装置贴在拍照面板上，且使拍照装置的摄像头对准摄像孔。

45、4)利用所述拍照装置采集样品室内的样品图像，获得样品图像的颜色信息，并根据颜色信息与浓度的标准曲线确定样品浓度。

46、本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明通过手机实时检测并调整光源亮度，解决了光源亮度控制问题，通过设置磁吸面板吸附手机，解决了手机摆放问题，通过制作溶液标准色卡，解决了不同手机拍照颜色的差异问题。

47、本装置的拍照面板选取磁吸材料制作，手机可以吸附在上面，没有手机卡槽的限制，不同手机都可以自由的吸附到拍摄面上进行拍摄，磁吸的方式可以使手机紧贴拍摄孔，防止光从侧面射入，同时解放双手，在测试时更方便快捷。

48、本发明的光源部分和暗箱部分分开设计，两者通过磁吸方式相连，以方便安装和更换坏掉的led芯片和内部控制电路。

49、本发明的光源的控制电路和手机之间建立蓝牙通讯，光源亮度通过手机检测并实时调节使其保持一致，保证不同手机不同测量之间光照的统一性，解决光照不同对测试结果的影响。

技术特征：

1.一种多通道磁吸式比色检测装置，其特征在于：包括光源装置(1)、暗箱(2)、拍照装置、所述浓度梯度色卡(3)、一个或多个比色皿(13)。

2.根据权利要求1所述的一种多通道磁吸式比色检测装置，其特征在于：多通道磁吸式比色检测装置具有两种工作状态；

3.根据权利要求1所述的一种多通道磁吸式比色检测装置，其特征在于：所述柔光板(5)的材料包括半透明材料；

4.根据权利要求1所述的一种多通道磁吸式比色检测装置，其特征在于：所述光源装置(1)包括led阵列、控制单元(4)、柔光板(5)、开关(6)、type-c接头(7)；

5.根据权利要求4所述的一种多通道磁吸式比色检测装置，其特征在于：所述拍照装置包括手机、搭载在手机上的处理模块；

6.根据权利要求5所述的一种多通道磁吸式比色检测装置，其特征在于：所述手机与控制单元(4)蓝牙通讯；

7.根据权利要求1所述的一种多通道磁吸式比色检测装置，其特征在于：所述光源装置(1)、暗箱(2)通过磁吸材料相连。

8.根据权利要求1所述的一种多通道磁吸式比色检测装置，其特征在于：所述拍照面板(9)的材料包括磁吸材料。

9.根据权利要求1所述的一种多通道磁吸式比色检测装置，其特征在于：所述浓度梯度色卡(3)是待测样品在不同标准浓度下的颜色图片，一张浓度梯度色卡对应一种物质。

10.一种多通道磁吸式比色检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开一种多通道磁吸式比色检测装置及方法，装置包括光源装置、暗箱、拍照装置、浓度梯度色卡、一个或多个比色皿。方法步骤包括：1)利用拍照装置采集浓度梯度色卡的图像，并建立颜色信息与浓度的标准曲线。2)将待进行比色检测的样品放入比色皿内。打开样品室的可移动盖板，然后将比色皿放入卡槽中，合上可移动盖板，使样品室封闭。3)将所述拍照装置贴在拍照面板上，且使拍照装置的摄像头对准摄像孔。4)利用所述拍照装置采集样品室内的样品图像，获得样品图像的颜色信息，并根据颜色信息与浓度的标准曲线确定样品浓度。本发明解决了拍照装置摆放问题、不同拍照装置拍照颜色的差异问题。

技术研发人员：牟宗霞,崔瑞玲,李楠
受保护的技术使用者：暨南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13