[发明专利]基于图像传感器的胶体金免疫分析的检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及胶体金免疫分析检测仪器领域，特别是涉及使用一种基于图像传感器进行胶体金免疫分析的仪器，能用于生物检测技术、食品安全检测等领域的胶体金免疫分析的定量检测。

背景技术

利用胶体金能与蛋白通过静电紧密结合的特性，可以作为标记物用于免疫组织化学反应，近些年来胶体金免疫分析在药物检测、生物医学等许多领域的研究已经得到发展，并越来越受到相关研究领域的重视，由它而衍生的胶体金检测技术也得到了相应发展。近年来，国内各个研究机构和公司都竞相致力于胶体金检测仪器的研究。

近年来市场上所生产的胶体金检测仪，对于胶体金试纸条的信息采集和处理方法，不外乎两种。一种为采用电机带动线阵光电接收装置对试纸条进行线扫描采集，而后将采集到的点信息一一送入微处理器进行存储，再进行处理，所以该仪器的测量速度主要取决于电机扫描的速度，相对较慢，且电机扫描机构体积较大；为解决电机扫描方式速度慢的缺点，目前还有一种采用面阵CCD对试纸条的信息进行面阵拍照采集，然后将采集到的二维图像信息传到微处理器内部进行数据处理，最后给出测量结果的胶体金检测仪。

但这种采用面阵CCD的胶体金检测仪虽然速度相比电机扫描的方式快，由于采集到的信息量较大，CCD只能等到所有的图像信息都采集完后，再将电信号经放大电路放大后传输给微处理器，存在浪费时间，影响图像采集速度的问题，并且CCD及其附加的驱动电路和放大电路也增加了整体设备的体积和成本。由于免疫层析反应是一个动态过程，所以胶体金显色也属动态过程，而现有技术中均不能以秒量级速度得到准确的检测结果，因此也就无法实现对反应过程的跟踪观察，无法更深入地研究免疫层析反应过程。即使免疫组织化学反应失败，在检测速度慢的情况下，也无法很好地分析反应失败的原因。另外，现有技术中，为获得照明的均匀性，对光源一般只提数量要求，从两个二极管增加到四个甚至六个二极管的对称排布，但仅仅依靠增加光源的数量，并不能保证照明的均匀性，存在因光照不均匀无法保证采集到图像准确性的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于图像传感器的胶体金免疫分析的检测系统，能解决现有胶体金检测仪不能以秒量级速度准确采集到图像数据，处理速度无法满足动态跟踪观察反应过程的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于图像传感器的胶体金免疫分析的检测系统，包括：

试纸条检测平台、照明模块、成像模块和数据采集处理装置；其中，

所述试纸条检测平台设有放置试纸条的试纸条放置平台；

所述照明模块和成像模块均设置在所述试纸条检测平台的试纸条放置平台上方；

所述照明模块由照明光源和设置在所述照明光源下方的光均匀化单元组成，其中所述照明光源为由多个发光二极管按环形阵列均匀分布形成的中空环形发光二极管阵列光源；

所述成像模块的图像传感器采用CMOS图像传感器，所述成像模块的信号输出端与所述数据采集处理装置的输入端电连接。

进一步的，上述检测系统中，所述照明光源为由多个发光二极管按环形阵列均匀分布形成的中空环形发光二极管阵列光源；所述光均匀化单元为与所述照明光源的形状匹配的中空环形结构。

进一步的，上述检测系统中，所述照明光源采用8个波长为525nm，发散角为180度，光强为500mcd，直径为3mm发光二极管，每个发光二极管采用进行遮光处理只有径向光输出的发光二极管；

所述光均匀化单元采用一面镀增透膜、另一面为打毛面，中心波长为537nm的均匀化玻璃板。

进一步的，上述检测系统中，所述成像模块的图像传感器前端设有成像透镜组，所述成像透镜组设置在所述照明模块的中空部位内。

进一步的，上述检测系统中，所述数据采集处理装置包括：

微处理器芯片、显示装置、输入装置、时钟芯片、USB控制芯片和USB接口；其中，

所述微处理器芯片分别与所述显示装置、输入装置、时钟芯片、USB控制芯片电连接；

所述USB控制芯片与所述USB接口电连接。

进一步的，上述检测系统中，所述显示装置采用LCD显示屏，通过缓冲器与所述微处理器芯片电连接。

进一步的，上述检测系统中，所述数据采集处理装置还包括：微型打印机和缓冲器二；所述微型打印机通过所述缓冲器二与所述数据采集处理装置电连接。

进一步的，上述检测系统中，所述数据采集处理装置通过其微处理器芯片的串行接口与所述成像模块的信号输出端电连接。