甘振华[1]2005年在《基于DSP与μC/OS-Ⅱ嵌入式系统的金免疫层析定量智能检测仪器的研究》文中进行了进一步梳理金免疫层析定量智能检测提供一种新型有效的生物医学检测方法,它操作方便、价格低廉,符合我国医疗制度改革的需要。本文是在福州大学生物医学仪器研究所前期研究工作的基础上,将图像处理、现代信号处理与金免疫层析试条定量检测相结合,提出了基于积分光密度检测的金免疫层析定量检测新概念和新思路,并以此为基础设计金免疫层析试条的准确定量检测方案,研制基于TMS320F2812 DSP和μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统的金免疫层析定量智能检测仪器。本文的主要研究内容如下:(1)简要介绍金免疫层析法(GICA)的原理及其发展现状,探讨金免疫层析试条测试机理; 着重研究基于积分光密度(IOD)检测的金免疫层析定量检测的可行性和有效性。(2)简要介绍面阵CCD图像传感器的工作原理,分析面阵CCD驱动时序和CCD信号预处理技术; 研究新型金免疫层析定量智能检测仪器的实现方案。(3)研究金免疫层析定量智能检测仪器的光电信号检测、数据采集与传输等部分的设计。(4)针对金免疫层析试条检测区图像的特征,采用合适的、有效的降噪方法; 并探讨高精度地识别试条检测线的边缘,提取试条检测线数据的算法。(5)完成基于TMS320F2812 DSP和μC/OS-Ⅱ嵌入式系统的金免疫层析定量智能检测仪器的软硬件设计,实现金免疫层析试条的定量智能检测。
杜民[2]2005年在《基于光电检测与信息处理技术的纳米金免疫层析试条定量测试的研究》文中提出免疫测定是基础研究和临床检测中应用广泛、分析敏感的一种技术,遍及医学检验的各个领域。随着免疫测定技术的日新月异,许多新技术取代传统的实验方法,纳米金免疫层析试条就是其中一种。纳米金免疫层析试条具有检测效率高、方法简便、一步完成、无污染、试剂稳定、适用于单人份测定等特点,已受到临床检验界的极大关注,并发展成为临床检验的前沿领域。但是,目前纳米金免疫层析试条主要用于定性或半定量的快速免疫检测方法中,使试条的临床应用范围受到了限制。因此,纳米金免疫层析试条定量测试的研究具有重要的理论意义与应用价值。本文从理论上对纳米金免疫层析试条定量测试机理进行研究,以试条光谱峰特性曲线为研究重点,将纳米金免疫层析法与以光纤传感为核心的光电检测技术以及现代信息处理技术相结合,提出了纳米金免疫层析试条智能定量测试的新概念、新思路,从而实现了对纳米金免疫层析试条准确地定量测试,为临床免疫测定提供一种新的、有效的检测手段。本文主要进行以下研究工作:(1) 探讨纳米金免疫层析试条定量测试机理和光谱峰信号的基本特点,深入分析对定量测试造成影响的各种干扰因素,如生化噪声、光噪声、电噪声等,建立理想光谱峰曲线的数学表达式,研究适合纳米金免疫层析试条智能定量测试的新机理。(2) 将小波变换、模糊聚类识别和小波神经网络等技术引入纳米金免疫层析试条定量检测中,完成对试条边缘特征提取、噪声信号滤除和曲线拟合等,使现代信息处理技术对纳米金免疫层析试条信号的分析从理论研究走向实际应用。本文提出基于现代信息处理技术的纳米金免疫层析试条智能定量测试新方法,拓展了现代信息处理技术在生物医学领域的应用。(3) 根据朗伯—比尔定律和互补光原理,利用光电检测系统将纳米金免
陈延平[3]2002年在《基于智能信息技术的金免疫层析试条定量测试系统的研究》文中研究表明具有直观、快速、可靠、操作简便等优点的金免疫层析试条，在临床测试中得到广泛的应用，但由于多种因素的干扰，对其定量测试极其困难，因此目前停留在定性测试，极少数为半定量测试阶段，这使其应用范围受到了限制。本文研究了金免疫层析试条的智能定量测试系统，着重探讨了中值滤波、小波变换滤波在构建全新的智能金免疫层析试条测试系统中的应用。该系统适用于临床检验、床边检验等场合。本文的主要研究内容有如下几个方面：（1） 简要介绍生物医学测量与金免疫层析试条测试方法的发展现状。（2） 分别介绍了常用电光源发光二极管、气体灯与本系统采用的冷阴极荧光灯的特性，探讨了金免疫层析试条定量测试的光电机理以及定量测试系统的构建。（3） 针对金免疫层析试条定量测试中采集到信号的特点，比较了傅立叶频谱滤波法、中值滤波法、小波变换滤波法处理该信号的效果。研究了中值滤波法、小波变换滤波法在定量测试中的应用，提出综合小波变换滤波法、中值滤波法各自优点的混合滤波法，并将其应用于实际采集到信号滤波处理中，取得较好的滤波效果。（4） 根据遗传算法的搜索是基于概率统计的特点，提出了先小范围后大范围的遗传算法搜索策略。将其用于调整神经网络的连接权值，实验证明该方法可克服神经网络训练的局部最优解问题，并在一定程度上提高神经网络的学习速度。把这种网络用在智能金免疫层析试条定量测试系统数学模型的建立中，将其结果与传统插值法如线性插值、叁次样条插值法的建模结果相比，效果较好。
吴元树[4]2014年在《利用图像采集装置实现免疫层析定量检测的研究》文中研究表明免疫层析检测技术是当今“床边检测”(Point of care testing, POCT)的发展趋势。该技术具有检测结果准确、设备操作简便、测量快速、无需专业人士指导等特点,应用领域十分广泛。但免疫层析检测的结果大多局限于人眼定性判断或半定性判读,限制了进一步推广。免疫层析定量检测是该技术发展的必然趋势。定量检测方法包括光电反射式和图像处理式两种方法。现有的光电反射式免疫层析定量检测方法具有较好的台内检测重复性和准确度。但是该方法对于试条定位精度要求较高。同时由于缺少台间校正环节,使得台间误差难以减小。图像处理式免疫层析定量检测方法无需试条传动机构,可以从软件上消除试条定位问题。同时彩色图像包含多维信息,在进一步提高定量检测精度上存在优势。本文通过设计免疫层析试条图像采集装置,在彩色空间处理图像,实现免疫层析试条的定量检测。并采用图像检测方法制作光电反射式定量检测验证条,为光电反射式定量检测提供验证方法。本文主要任务包括以下部分：(1)建立免疫层析定量检测数学模型,设计稳定性高的平行白光光源,结合高信噪比、低功耗的CMOS图像传感器,构建具有高色彩还原性的免疫层析试条彩色图像采集装置。(2)分析免疫层析试条的彩色图像色调,试条图像区域(试条外壳、背景区域、检测线)主色调存在相异性,但各区域边界的像素点同属于哪个区域存在模糊性。选择与人眼视觉系统一致的HSV颜色空间作为彩色图像分割的颜色空间。使用试条图像色调直方图的峰值点作为FCM彩色图像分割算法的聚类中心,准确分割检测线,提高计算效率。(3)分析各个颜色空间的特性,选择颜色分量相关性低的HSV颜色空间作为特征空间。配置11个浓度的HCG样本溶液进行试验。在不同时间点采集试条图像,分割试条检测线图像。比较不同时间点、不同维度的图像特征值与HCG溶液浓度线性相关性,得出14分钟的试条图像检测线H均值与HCG溶液浓度线性相关最高,为95.24%。(4)以试条检测线的光谱反射峰谷值验证彩色图像识别方法定量检测的准确性,光谱反射峰谷值与特征值线性相关系数达98.97%。利用彩色图像识别方法确定不同OD值试条图像信息,制作光电反射式定量检测的免疫层析验证条。以试条检测线的光谱反射峰谷值验证得验证条OD值与光谱反射峰谷值线性相关系数达99.47%。本文设计了免疫层析试条图像采集系统,改进FCM算法分割出检测线,在HSV颜色空间实现了彩色图像处理的免疫层析定量检测。并以此方法制作光电反射式定量检测的验证试条,对于提升免疫层析定量检测结果具有重要理论意义和实用价值。
叶少珍, 姜海燕, 杨贤栋, 廖彬[5]2009年在《心肌肌钙蛋白快速测试系统的设计》文中认为金免疫层析检测是目前遍及医学检验领域和临床检测中应用广泛、分析敏感的一种技术。以心肌肌钙蛋白测试为对象,研究并实现了心肌肌钙蛋白快速测试系统,在分析测试性能影响机理的基础上,给出了系统软硬件设计以及智能方法在系统中的集成应用。经检验系统性能符合医疗器械要求。
蒋锦萍[6]2006年在《基于人工神经网络减小温度对金免疫层析试剂定量测试影响的研究》文中研究说明近年来具有检测效率高、方法简便、一步完成、无污染、试剂稳定、适用于单人份测定等特点的金免疫层析试剂在临床检测中得到广泛应用,已成为21世纪生化临床检验的发展方向之一。而金免疫层析试剂定量测试的研究也越来越引起人们的关注,因此,提高金免疫层析试剂定量测试的准确性具有重要的现实意义。为了提高金免疫层析试剂定量测试的准确性,本文针对温度对金免疫层析试剂定量测试精度的影响进行深入地分析与研究,并提出了解决该问题的方法与实际方案。本文主要进行以下研究工作:1)介绍了金免疫层析试剂定量测试的发展现状以及人工智能技术在金免疫层析试剂定量测试中的应用情况。2)介绍了金免疫层析试剂及具有代表性的定量测试装置的工作原理。详细分析了金免疫层析试剂定量测试的影响因素,尤其是深入分析了温度对定量测试产生影响的原因。进行了有关温度影响的实验,实验结果表明温度对金免疫层析试剂定量测试准确性影响的研究是非常必要的。3)简要介绍了目前应用最广泛的BP神经网络和改进的BP算法,提出了基于人工神经网络的金免疫层析试剂定量测试的叁维标准工作曲面的生成方法。研究结果表明在金免疫层析试剂定量测试中采用叁维标准工作曲面取代二维标准曲线的方法取得了很好的效果。4)提出了在实际操作中控制金免疫层析试剂的检测环境温度来减小温度影响的方法。针对金免疫层析定量测试的要求,将模糊逻辑与人工神经网络相结合,采用模糊神经网络隐式PID控制作为控温方法。仿真结果表明该方法能取得满意的温度控制结果。并为此提出了采用半导体制冷片及以DSP为核心控制的恒温控制硬件的实现方案。显然,本文的研究将有助于金免疫层析试剂定量测试研究与定量测试装置水平的提高。
杨成文[7]2009年在《基于机器视觉胶体金试纸条显色分析仪》文中研究说明胶体金试纸条显色分析仪是一种能够快速、准确读取试纸测量结果,使得试纸法检测由传统的定性检测转化为定量分析的仪器。胶体金试纸条显色特征识别过程其实是一个包含了生化、光、电和软件处理的综合过程,本文采用胶体金免疫层析试纸条作为一级传感器,面阵CMOS图像芯片作为二级传感器,应用计算机视觉以及现代信息处理技术来设计智能化胶体金试纸条显色分析仪。与一般采用光敏电阻、反射型光纤或者线阵CCD作为光电转换器件的胶体金试纸条分析设计方案不同,本文采用高亮LED和面阵CMOS图像芯片设计分析仪的光电接收模块,此模块具有采集图像速度快、直接获取数字图像数据、体积小、稳定性高、接口简单等特点。无需机械扫描结构,大大简化系统设计;系统另一特色是引入RFID射频模块,对试纸条身份进行智能识别和检测数据智能化管理和存档。试纸条分析仪将键盘、LCD、热敏打印机等模块,集成成一体化便携式手持检测器,可电池供电,并应用于现场快速检测场合。图像识别是整个检测系统的核心,首先对图像噪声进行平滑滤波,结合边缘检测算子和模板匹配算法特点,提出胶体金试纸条显色图像处理新思路。文章最后进行甲霜灵农药残留实验,应用本文设计样机对甲霜灵试纸条显色结果进行处理、分析。实验数据表明:浓度为1-50ng/ml之间甲霜灵试纸条显色级与甲霜灵标准溶液具有较好线性相关性关系,实际测量具有较高灵敏度和重复性。
杨伟群[8]2016年在《甲胎蛋白胶体金试纸定量检测系统的建立及初步应用》文中研究表明作为全球范围内最常见的恶性肿瘤的原发性肝癌(primary hepatic carcinoma,PHC),其在我国的发病率及死亡率都居于恶性肿瘤的第二位。临床研究发现,大约77~90%原发性肝癌患者血清中甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)的含量都发生异常升高,因此AFP被作为早期发现和诊断PHC的重要指标之一。目前在临床检验方面建立了多种测定血清中AFP指标的方法。比如化学发光免疫分析(CLIA)、时间分辨荧光免疫分析法(TRFIA)、放射免疫分析(RIA)、酶联免疫检测方法(ELISA)以及胶体金免疫层析检测等。但是,多采用了国外的大型检测设备和系统,实验操作复杂,仪器昂贵,检测成本较高,不利于开展对大范围人群血清中AFP指标进行现场筛查。因此,研制肿瘤标志物AFP的现场快速定量检测系统具有重要社会效益和临床应用前景。本文基于图像特征的识别原理,选用波长540nm的绿色LED作为光源,以面阵CMOS芯片构建光电传感器的微控系统,完成金标试纸检测仪的光路和电路设计。样机的C8051F340微控芯片能对AFP金标试纸条检测线(T线和C线)进行自动定位和智能识别,实现对血清样本中AFP的定量检测。仪器稳定性测试结果显示,在四种不同检测频率(5 KHz、30 KHz、50 KHz和70 KHz)条件下,该样机对AFP空白试纸条检测数据的变异系数均小于0.36%;在甲胎蛋白在25~800 ng/mL浓度范围内,加标液含量与试纸条检测线显色度具有良好的二次拟合特性(R2=0.994)。对AFP加标回收率为92.2%~105.5%,其相对标准偏差(RSD)为1.49%~2.25%,表明方法的精密度和准确度较好。其检测成本降至ELISA试剂盒检测的10~20%以下。可见,该检测仪样机非常适合对大量疑似癌症患者血样进行快速定量筛查检测。所建立的AFP胶体金试纸定量分析新技术,采用了CMOS线阵图像传感器技术,并引入RFID射频模块。有效简化了硬件设备,便于实现仪器的小型化和便携式。同时,能实现对试纸条进行智能身份识别和检测结果数据智能化管理,该方法对于血清样本中AFP的快速定量筛查提供了一种新的思路。
刘翔[9]2014年在《基于人工神经网络的荧光免疫层析定量检测系统的研究》文中指出荧光免疫层析定量检测是一种常用而有效的物质浓度定量检测手段,它将免疫层析原理和荧光分析方法相结合,不仅检测手段便捷,而且具有灵敏度好和稳定性高等优点。随着关于这项技术的研究不断发展,设计并实现一套荧光免疫层析定量检测系统将在生化检测以及医学诊断等相关领域拥有广阔的应用前景。一套功能完整的荧光免疫层析定量检测系统需要集成多种功能各异的外围模块,主要包括荧光模拟量检测、试条运动控制、荧光信号调理和采样、荧光信息处理、定量曲线拟合、测试时间管理、样本编号录入以及测试结果数据库等,以满足荧光免疫层析定量检测技术在实际应用场合中的需求。因此,本文在综述了课题背景与研究现状的基础上,将具体的研究内容分为以下几个部分：(1)以荧光免疫层析定量检测技术原理为基础,依据待测样本的荧光光谱特性选用最佳检测波长相匹配的激发光源和光电传感器。进而设计并仿真光路模型,搭建实际光学测量模块,研制荧光信号调理与采样电路,最终实现荧光信息检测子模块并加以验证。(2)完成荧光免疫层析定量检测系统主控制电路的硬软件设计和调试。主控制电路以C8051F020单片机为核心,硬件设计部分包括电路总体设计,以及电源、串口扩展等模块的详细设计；检测系统搭载SMALL-RTOS51操作系统,软件设计部分包括驱动设计、总体设计、各任务详细设计以及针对FLASH存储器工作特性的样本库底层文件系统设计。(3)根据采样所得的荧光信号特性,通过信号预处理和特征量提取过程实现荧光信号的有效去噪和峰值提取。在此基础上,基于BP人工神经网络原理建立信号特征量与待测物浓度之间的刻度曲线,并最终实现定量过程。参照国外同类检测仪器,通过大量对比实验对检测系统进行验证并测试系统检测限、检测重复性以及定量精度。实验结果表明,本文设计的荧光免疫层析定量检测系统可以满足实际应用中定量检测的需求。系统可测浓度范围为200ng/mL～15000ng/mL,重复性误差小于1.5%,定量检测误差小于2%。本文为荧光免疫层析定量检测的实际应用提供了理论依据和实验分析,具有重要的临床价值和实际意义。
王洋[10]2013年在《高精度金标试纸读数仪的设计与开发》文中研究说明金标免疫层析技术是近年来兴起的一种快速免疫分析技术,它具有成本低、操作简便、检测效率高、灵敏度高、稳定性强等优势,在疾病检测、医疗保健、疫情监测、食品检验检疫等多个领域应用广泛。金标免疫试纸检测目前主要停留在定性判断,但是定性判断容易受人为因素的干扰,且灵敏度低,而且在临床上不能建立该待检指标的动态过程。这些弊端极大地限制了金标试纸的应用范围,因此,开展金标免疫试纸条定量检测的研究,具有重要的应用价值。本论文在分析了国内外现有的金标试纸定量检测方案后,基于光电检测原理,提出了一套光路结构简单、检测精度高、检测速度快、成本低廉的设计方案。该方案用绿光发光二极管(LED)作为发射光源,以光电二极管接收试纸条反射光,通过步进电机带动检测系统扫描试纸条待检区域,采用最小二乘法、小波变换等算法对检测波形分析处理,从而获取待测物浓度。论文从机械结构、光路设计、硬件电路、软件编程、算法研究等几个方面完成方案的设计,自主研制出一种高精度的金标试纸读数仪。本论文最后用大量实验结果来佐证测量方案的高度可行性与仪器的应用价值。实验数据表明：测量结果与真实值的误差小于1%,仪器有较高的测量准确度与灵敏度;重复测量的结果非常接近,变异系数(CV)小于8%o,仪器有很高的测量精度与稳定性。
参考文献：
[1]. 基于DSP与μC/OS-Ⅱ嵌入式系统的金免疫层析定量智能检测仪器的研究[D]. 甘振华. 福州大学. 2005
[2]. 基于光电检测与信息处理技术的纳米金免疫层析试条定量测试的研究[D]. 杜民. 福州大学. 2005
[3]. 基于智能信息技术的金免疫层析试条定量测试系统的研究[D]. 陈延平. 福州大学. 2002
[4]. 利用图像采集装置实现免疫层析定量检测的研究[D]. 吴元树. 福州大学. 2014
[5]. 心肌肌钙蛋白快速测试系统的设计[J]. 叶少珍, 姜海燕, 杨贤栋, 廖彬. 工业控制计算机. 2009
[6]. 基于人工神经网络减小温度对金免疫层析试剂定量测试影响的研究[D]. 蒋锦萍. 福州大学. 2006
[7]. 基于机器视觉胶体金试纸条显色分析仪[D]. 杨成文. 天津大学. 2009
[8]. 甲胎蛋白胶体金试纸定量检测系统的建立及初步应用[D]. 杨伟群. 浙江工业大学. 2016
[9]. 基于人工神经网络的荧光免疫层析定量检测系统的研究[D]. 刘翔. 福州大学. 2014
[10]. 高精度金标试纸读数仪的设计与开发[D]. 王洋. 浙江大学. 2013
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