一种光学poct颜色判读暗盒
技术领域
1.本技术属于光学检测技术领域，特别是涉及一种光学poct颜色判读暗盒。
背景技术：
2.即时检测(poct)是在采样现场即刻进行分析，省去标本在实验室检验时的复杂处理程序，快速得到检验结果的一类检测方法。由于poct可以在现场进行，且大大降低了测试时间和成本，因此在临床诊断、食品安全、环境检测等诸多方面受到越来越多的关注。
3.poct最常见的方法是视觉比色法，该方法利用眼睛来比较检测样本的颜色深度，具有设备简单、操作方便的优点，但由于依赖于人眼对颜色的区分，视觉比色法的检测精度和灵敏度较低，特别是当样品中存在有色干扰时，通过视觉比色法很难区分分析物和干扰物。传统的光学检测设备，例如光谱仪，容易受到外部光学参数的影响，对检测结果的准确度影响较大；同时检测仪器的价格昂贵，体积庞大，不易集成和维护，难以应用于现场即时定点检测中。
4.目前，已有一些光学检测方法通过图像采集工具配合图像处理软件的方式实现了样品的半定量检测，例如数字图像比色法(dic)。然而这类方法在采集样品图像时容易受到环境光以及反光的影响，同时在不同的设备上存在色差，一方面降低了样品检测的准确性与灵敏度，另一方面只适用于样品的半定量检测，不能满足实际应用的需求。
技术实现要素：
5.本技术的目的在于提供一种光学poct颜色判读暗盒，用于解决现有光学检测设备检测速度慢、检测灵敏度与准确性低的技术问题。
6.本技术提供一种光学poct颜色判读暗盒，包括盒体和隔板；
7.所述隔板包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板平行设置，用于将所述盒体的内部隔成上下三层；
8.上层设有一显示屏；中间层为一电子元件室；底层为一拍摄室。
9.于本技术一实施例中，所述显示屏为触控屏。
10.于本技术一实施例中，所述盒体的顶部设有一凹槽，用于下沉嵌入所述显示屏。
11.于本技术一实施例中，所述电子元件室的内部设有电源、开发板组件和散热器。
12.于本技术一实施例中，所述拍摄室的底部设有一可拉伸平台，所述可拉伸平台的上方设有用于放置试纸条的开槽。
13.于本技术一实施例中，所述试纸条的外侧内置有校准比色卡。
14.于本技术一实施例中，所述拍摄室的顶部设有一摄像头，所述摄像头的拍摄方向正对着所述开槽，用于从上往下对开槽中的试纸条进行拍照；所述摄像头的拍摄高度可自由调节。
15.于本技术一实施例中，所述摄像头的两侧对称设有led，所述led以倾斜45度对所述可拉伸平台进行照射。
16.于本技术一实施例中，所述拍摄室的内壁设有黑色吸光布。
17.于本技术一实施例中，所述盒体的外侧设有隔离挡板，用于将所述上下三层与外界环境进行隔离。
18.如上所述，本技术所述的光学poct颜色判读暗盒具有以下有益效果：
19.(1)实现了高灵敏和高精准的定量检测，满足了用户即时定点的应用需求；
20.(2)密封性高，抗干扰能力强，检测过程不易受环境光等因素干扰，
21.(3)设备简单便携，易于集成和校准，对操作人员的专业技能及辅助设备的要求极大程度地降低。
附图说明
22.图1显示为本技术实施例所述的光学poct颜色判读暗盒的结构示意图。
23.图2显示为本技术实施例所述的光学poct颜色判读暗盒的显示屏图形化界面示意图。
24.图3显示为本技术实施例所述的光学poct颜色判读暗盒的俯视图。
25.图4显示为本技术实施例所述的光学poct颜色判读暗盒的正视图。
26.图5显示为本技术实施例所述的光学poct颜色判读暗盒的结构爆炸示意图。
27.元件标号说明
28.1盒体
29.11凹槽
30.12隔离挡板
31.2隔板
32.21第一隔板
33.22第二隔板
34.3显示屏
35.31控制按钮
36.32图像显示区域
37.33参数显示区域
38.4电子元件室
39.41电源
40.42开发板组件
41.43散热器
42.5拍摄室
43.51可拉伸平台
44.52开槽
45.53滑轨
46.54摄像头
47.55led
具体实施方式
48.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
49.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
50.另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
51.本技术以下实施例提供了一种光学poct颜色判读暗盒，解决了现有光学检测设备在实际检测中检测慢、易受环境光干扰、检测灵敏度与准确性低，以及检测仪器庞大、成本昂贵、对操作人员专业技能要求高的技术问题。
52.以下将结合附图详细阐述本实施例的光学poct颜色判读暗盒的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的光学poct颜色判读暗盒。
53.如图1所示，本实施例提供一种光学poct颜色判读暗盒，包括盒体1和隔板2。
54.所述隔板2包括第一隔板21和第二隔板22，所述第一隔板21和所述第二隔板22平行设置，用于将所述盒体1的内部隔成上下三层；上层设有一显示屏3；中间层为一电子元件室4；底层为一拍摄室5。
55.于一实施例中，所述显示屏3为触控屏。如图2所示，所述显示屏上的功能区域包括控制按钮31、图像显示区域32和参数显示区域33，其中控制按钮31包括打开摄像头、关闭摄像头、拍照、导入照片和检测按钮。
56.当用户选择打开摄像头，图像显示区域32中的摄像头显示区域会显示摄像头的成像视图；当用户同时按下拍照按钮，可以控制摄像头对当前视角下的图像进行采集；当用户选择关闭摄像头，可以退出正在进行的图像采集；当用户选择导入照片，可以索引到已采集图像所在的存储位置，并在所述图像显示区域32中的照片显示区域进行显示；当用户选择检测按钮，系统会对已采集图像进行自动处理与分析，并将检测结果在所述参数显示区域33进行显示。
57.如图3所示，于一实施例中，所述盒体1的顶部设有一凹槽11，用于下沉嵌入所述显示屏3。
58.具体地，所述凹槽11的面积与所述显示屏3的大小吻合，用户从所述盒体1的顶部和所述显示屏3进行交互。
59.如图4所示，于一实施例中，所述电子元件室4的内部设有电源41、开发板组件42和
散热器43。
60.具体地，所述电源41设于所述电子元件室4的一内侧壁，与所述显示屏3、所述开发板组件42、所述散热器43和所述拍摄室5内的各组件电连接，用于对整个光学poct颜色判读暗盒进行供电。
61.所述开发板组件42包括底部的电源供电板和固定在所述电源供电板上方的树莓派4代(raspberry pi 4b)。所述raspberry pi 4b是所述光学poct颜色判读暗盒的核心控制元件，其以sd或microsd卡为内存硬盘，卡片主板周围设有至少一个usb接口和一个以太网接口，可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视频模拟信号的电视输出接口、hdmi高清视频输出接口和摄像头接口等，以上部件全部整合在一张仅比信用卡稍大的主板上，使用python中的opencv和pyqt库可以为所述raspberry pi 4b编写程序。
62.所述散热器43优选采用塔式散热器，设于与所述开发板组件42垂直的电子元件室4一内侧壁。所述塔式散热器包括风扇，用于将电子元件室4和拍摄室5内部产生的热量及时发散到盒体1外，以保证盒体1内部的各部件温度在正常工作范围，使系统保持稳定运行。
63.如图5所示，于一实施例中，所述拍摄室5的底部设有一可拉伸平台51，所述可拉伸平台51的上方设有用于放置试纸条的开槽52。
64.具体地，所述可拉伸平台51的底部设有滑轨53，靠近盒体1外侧的一端设有把手，用于将可拉伸平台51滑移延伸至盒体1外，便于放置试纸条于开槽52内。
65.于一实施例中，所述试纸条的外侧内置有校准比色卡。在进行测试前，系统首先会提取所述比色卡上参考点的色度值，并基于所述色度值校准系统标准曲线，以防止因试色的误差而造成最终结果上的误差。
66.于一实施例中，所述拍摄室5的顶部设有一摄像头54，所述摄像头54的拍摄方向正对着所述开槽52，用于从上往下对开槽52中的试纸条进行拍照；所述摄像头54的拍摄高度可自由调节。
67.具体地，所述摄像头54与所述开发板组件42上的摄像头接口连接，通过调节摄像头54的拍摄高度，可以控制摄像头54与开槽52中试纸的垂直距离为固定3cm。当用户需要采集试纸图像时，摄像头54从上往下正对着试纸条进行拍摄，以确保所述试纸的图像具有良好的成像面积和对焦效果。
68.于一实施例中，所述摄像头54的两侧对称设有led55，所述led55以倾斜45度对所述可拉伸平台51进行照射。
69.具体地，所述led55具有6000k色温，并以所述摄像头54为中心对称设于所述拍摄室5的顶部。当所述led55以倾斜45度对所述可拉伸平台进行照射时，可以为摄像头54提供均匀分布的光源。
70.为了防止拍摄时试纸图像上有杂光或者有多余的光反射映入摄像头54，于一实施例中，所述拍摄室5的内壁设有黑色吸光布。进一步，所述盒体1的外侧设有隔离挡板12，用于将所述上下三层与外界环境进行隔离，以降低环境光源的干扰。本实现方式中，设备的密封性高，抗干扰能力强，检测过程不易受环境光等因素干扰。
71.以下将以检测ph试纸条为例，对本技术所述的光学poct颜色判读暗盒的整体使用过程进行详细说明，前提假设是所述光学poct颜色判读暗盒已完成校准，满足测量条件。
72.当用户需要获取待测溶液的ph值时，首先打开盒体1外侧的隔离挡板12，通过可拉
伸平台51上的把手将所述可拉伸平台51滑移延伸至盒体1外，便于将试纸放置于可拉伸平台51上的开槽52内；接着利用玻璃棒将待测溶液搅拌均匀，使用滴定管蘸取适量待测溶液，并滴定至ph试纸上，等待直至ph试纸颜色不再发生变化；将可拉伸平台51推入拍摄室5内，同时关闭盒体1外侧的隔离挡板12；点击显示屏3上gui界面中的打开摄像头和拍照按钮，采集所述ph试纸的图像；当采集的ph试纸图像实时显示于显示屏3的图像显示区域32时，点击gui界面中的检测按钮，此时系统会自动识别ph试纸上目标样品区域，并自动计算出所述待测溶液的ph值；待检测完成，系统会在显示屏3上的参数显示区域33对所述待测溶液的ph值进行显示。
73.需要说明的是，ph试纸条上的待测溶液也可以先在盒体1外的实验台上滴定，然后再放入可拉伸平台51上的开槽52内，在此对待测溶液的滴定过程不作限定。
74.本技术所述的光学poct颜色判读暗盒可以由3d打印制造而成，理想尺寸为:85
×
60
×
65mm(长
×
宽
×
高)，重量:501g，无需额外的辅助设备即可实现现场即时定点检测，简单便携，易于集成和校准，对操作人员的专业技能及辅助设备的要求极大程度地降低，同时实现了高灵敏和高精准的定量检测，满足了用户即时定点的应用需求。
75.上述各个附图对应的流程或结构的描述各有侧重，某个流程或结构中没有详述的部分，可以参见其他流程或结构的相关描述。
76.综上所述，本技术所述的光学poct颜色判读暗盒解决了现有光学检测设备在实际检测中检测慢、易受环境光干扰、检测灵敏度与准确性低，以及检测仪器庞大、成本昂贵、对操作人员专业技能要求高的问题，实现了高灵敏和高精准的定量检测，满足了用户即时定点的应用需求；密封性高，抗干扰能力强，检测过程不易受环境光等因素干扰；设备简单便携，易于集成和校准，对操作人员的专业技能及辅助设备的要求极大程度地降低。
77.上述实施例仅例示性说明本技术的原理及其功效，而非用于限制本技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本技术的权利要求所涵盖。