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疫苗检测设备及疫苗检测方法

文献发布时间:2024-04-18 20:00:25


疫苗检测设备及疫苗检测方法

技术领域

本发明涉及接种疫苗检测领域,特别涉及一种疫苗检测设备及疫苗检测方法。

背景技术

现有预防接种流程的基本步骤如下。

第一步:首先受种者(含监护人)提前网上预约或在登记台登记即将接种的疫苗信息。

第二步:接种管理系统把已登记的疫苗信息和受种个人信息以某种形式(包括但不限于纸质接种单)传递到接种护士工作台。

第三步:接种护士按收到的信息从疫苗管理设备(冷链)中取出并按规范流程制备接种药剂。

第四步:接种护士在接种部位把接种药剂按正确接种途径接种(比如注射,口服,鼻喷)进入受种者体内。

在此过程中受种者非常关心直接进入体内的疫苗是否与接种登记指定的疫苗信息一致,比如疫苗名称是否正确,疫苗是否过期,是否用低价疫苗替换高价疫苗(比如国产疫苗替换进口疫苗),疫苗瓶是否破损泄露,疫苗瓶是否开启后污染变质,所以识别出进入体内的真实疫苗是否与接种登记的疫苗一致以及疫苗质量是否可靠是受种者、接种护士及整个疫苗管理系统都很关心的事。

如果接种疫苗与登记疫苗不一致、疑似不一致、疫苗质量有隐患都会严重影响,例如:

1)受种者未受到有效疫苗抗体保护,身体受到病毒侵蚀威胁;

2)变质或错误的疫苗会导致受种者新的疾病;

3)增加医患矛盾,扰乱接种部门的治安管理;

4)降低人民群众对接种管理体系的信任。

识别出直接进入受种者体内的疫苗是否与接种登记指定的疫苗信息是否一致是预防接种管理系统闭环的关键措施,意义重大,责任深远,如何识别疫苗真伪成了行业内亟待实现的技术问题。

如人工进行识别,由于疫苗瓶通常体积较小,人眼观察具有一定的难度,且不易看清疫苗瓶的细微缺陷。针对上述技术问题目前主要有3种解决方案:

方案1接种阶段对疫苗盒疫苗瓶拍照留存,这个方案没有实质性解决识别问题只解决了图片留存问题,且疫苗瓶通常为圆柱形,不易拍清。

方案2接种阶段对疫苗盒拍照OCR(光学字符识别)得到疫苗信息,因疫苗信息分布在疫苗盒多个侧面,难以收集完整信息,而且疫苗盒并不完全代表疫苗本身,难以确保此信息就是接种进入受种者体内的疫苗一致。

方案3扫描疫苗盒上的国家药监局疫苗追溯码获取疫苗厂家在管理平台提前注册的疫苗信息,此方法获得疫苗信息全面准确可信度高,但疫苗盒与疫苗药剂本身并不是同一个物品,仍然难以确保追溯码信息就是接种进入受种者体内的疫苗一致,而且此信息的获取需要付费,增加了实现成本。

上述几种方案都无法有效快速获取疫苗信息,故对疫苗真伪难以判定。因而需要设计一种设备来对疫苗最小包装的信息进行快速获取。

发明内容

本发明提供一种疫苗检测设备及疫苗检测方法,能够快速获取对疫苗最小包装的信息。

一方面,本发明提供一种疫苗检测设备,包括基座、光学采集模块和旋转装置;

所述光学采集模块用于采集疫苗的光学信息;所述光学采集模块与所述旋转装置均设置于所述基座,且二者至少一个滑动设置于所述基座,以使得二者能够相互靠近或远离移动,进而夹持或松开疫苗瓶;

所述旋转装置包括旋转马达及两个滚筒;两个所述滚筒并排间隔设置,且均与所述光学采集模块相对设置,两个所述滚筒与所述光学采集模块用于夹持疫苗瓶;所述旋转马达传动连接于所述滚筒,以驱动两个所述滚筒同时旋转,进而带动疫苗瓶绕自身轴向旋转。

其中,所述滚筒包括中心轴、硬套及软套,所述硬套固定套设在所述中心轴与所述软套之间,所述中心轴与所述旋转马达传动连接,所述软套用于与疫苗瓶相抵接。

其中,两个所述滚筒均转动连接于所述基座的上方;

各所述中心轴上均固定有从动齿轮,所述旋转马达的输出轴连接有主动齿轮,所述主动齿轮同时与两个所述从动齿轮啮合;所述基座的下方设置有第一安装板,所述第一安装板的两端朝向所述基座弯折并与所述基座固定连接;所述主动齿轮与两个所述从动齿轮均设置在所述基座与所述第一安装板之间,所述旋转马达固定在所述第一安装板的下方。

其中,所述光学采集模块滑动设置于所述基座;

所述疫苗检测设备还包括平移装置,所述平移装置设置于所述基座,其包括平移驱动件及缓冲组件,所述平移驱动件通过所述缓冲组件连接至所述光学采集模块,以驱动所述光学采集模块靠近或远离所述旋转装置移动,进而夹持或松开所述疫苗瓶。

其中,所述平移装置还包括滑块,所述基座上设置有两个平行设置的导轨,所述滑块的两端分别滑动连接于两个导轨;所述滑块连接在所述缓冲组件与所述平移驱动件之间,所述滑块在所述平移驱动件的带动下相对所述基座滑动,进而带动所述缓冲组件与所述光学采集模块平移。

其中,所述滑块的朝向所述基座的一面设置有条形槽,所述条形槽沿两个所述导轨的排布方向延伸设置;

所述平移驱动件包括平移马达及摆臂,所述摆臂的端部设置有联动块,所述联动块滑动设置于条形槽中,所述平移马达的输出轴与所述摆臂连接,以驱动所述摆臂连同联动块绕竖向转动,同时所述联动块在所述条形槽中滑动,进而带动所述滑块沿所述导轨滑动。

其中,所述缓冲组件包括活动杆、缓冲件及连接块,所述活动杆为两个,并排设置两个所述导轨之间,且所述活动杆与导轨相平行;所述活动杆的一端与所述滑块滑动配合、另一端与所述连接块连接,各所述活动杆外均套设有所述缓冲件,所述缓冲件位于所述滑块与所述连接块之间;所述连接块与所述光学采集模块连接。

其中,所述疫苗检测设备还包括处理器;所述处理器与所述光学采集模块、平移装置和旋转装置电连接,以对所述光学采集模块的数据进行处理,并控制所述旋转装置、所述平移装置的运行。

另一方面,本发明提供一种疫苗检测方法,包括以下步骤:

取疫苗药剂的最小包装疫苗瓶;

将所述疫苗瓶放置在光学采集模块与旋转装置之间,并使疫苗瓶与所述光学采集模块的采集面保持抵接;

通过所述旋转装置驱动疫苗瓶绕自身轴向转动,启动所述光学采集模块对疫苗瓶的侧向表面光学信息进行采集;

对疫苗瓶的侧向表面光学信息进行识别与判定。

其中,在所述对疫苗的侧向表面光学信息进行识别判定的步骤中,包括:

对疫苗瓶的侧向表面光学信息进行识别,以获取疫苗药剂的基本信息,所述基本信息包括疫苗标签信息、疫苗药剂信息及疫苗瓶体信息;

对所述基本信息进行判定,包括,根据所述疫苗瓶体信息判定疫苗瓶体是否正常,将所述疫苗标签信息与受种者的预约接种疫苗信息进行对比判定,将所述疫苗药剂信息与疫苗药剂正常状态的预设信息进行对比判定。.

本发明提供的疫苗检测设备及疫苗检测方法,通过移动光学采集模块或旋转装置,便可以使得疫苗夹持在二者之间;旋转马达驱动两个滚筒同时旋转,进而带动疫苗瓶绕自身轴向旋转;通过两个滚筒与光学采集模块,可以形成三个与疫苗瓶接触的位置,保证疫苗瓶旋转的稳定性;疫苗瓶被可靠夹持并稳定旋转时,通过光学采集模块可以疫苗瓶侧面光学信息进行采集,进而能够快速获取疫苗瓶的信息,利于信息采集后对疫苗信息的识别判定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例相应的附图。

图1是本发明优选实施例提供的疫苗检测设备的框架示意图

图2是本发明优选实施例提供的疫苗检测设备的结构示意图;

图3是图2中疫苗检测设备另一角度的结构示意图;

图4是图3中疫苗检测设备的分解示意图;

图5是图1中疫苗检测设备的旋转装置的结构示意图;

图6是图1中疫苗检测设备的光学采集模块及平移装置的结构示意图;

图7是图6中光学采集模块及平移装置另一角度的结构示意图;

图8是图6中光学采集模块及平移装置的分解示意图;

图9是本发明提供的疫苗检测方法的具体应用流程示意图;

图10是本发明的疫苗检测方法获取的原始扫描图示例;

图11是图10中的疫苗标签图形示例;

图12是图10中的疫苗药剂图形示例;

图13是图10中的疫苗瓶纹理图形示例。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的,而不能理解为指示或暗示相对的重要性,以及不作为对先后顺序的限制。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参见图1及图2,本发明优选实施例提供了一种疫苗检测设备,包括基座100、光学采集模块200、旋转装置300、平移装置400、接口装置500及处理器600。基座100用于为整个设备提供支撑及安装结构,光学采集模块200、旋转装置300及平移装置400均设置于基座100。平移装置400用于带动光学采集模块200朝向旋转装置300移动,光学采集模块200推动疫苗瓶900使其夹持在光学采集模块200与旋转装置300之间;旋转装置300能够带动疫苗瓶900绕自身轴向旋转,光学采集模块200在疫苗瓶900旋转的同时,采集疫苗瓶900的光学信息,通过疫苗瓶900的光学信息可以对疫苗进行检测。接口装置500对设备整体供电,把设备整体的信息传输出去,并展示出来。处理器600电连接于光学采集模块200、旋转装置300、平移装置400及接口装置500,以对光学采集模块200的数据进行处理,并控制旋转装置300、平移装置400的运行等。

基座100为板状,易于加工制备,降低产品成本。当然在其他实施例中,为了方便支撑其他各部件,基座也可以设置为其他形状或结构。

如图2所示,光学采集模块200用于采集疫苗瓶900的光学信息,其设置于基座100。本实施例中,光学采集模块200滑动设置于基座100,在平移装置的驱动下能够靠近或远离旋转装置300移动,进而使得光学模块与旋转装置300将疫苗瓶900进行夹持或松开。

如图2、图3、图4所示,旋转装置300设置于基座100,其包括旋转马达310及两个滚筒320;两个滚筒320并排间隔设置,且均与光学采集模块200相对设置,两个滚筒320与光学采集模块200之间形成用于容纳疫苗瓶900的采集空间;旋转马达310传动连接于滚筒320,以驱动两个滚筒320同时旋转,进而带动疫苗瓶900绕自身轴向旋转。通过两个滚筒320与光学采集模块200,可以形成三个与疫苗瓶900接触的位置,保证疫苗瓶900旋转的稳定性。

旋转装置300中,两个滚筒320间隔设置,以使得两个滚筒320分别作用于疫苗瓶900,且可以使得两个滚筒320之间的中心距较大,可以适配较大直径的疫苗瓶900。

如图5所示,滚筒320包括中心轴322、硬套323及软套324,硬套323固定套设在中心轴322与软套324之间,中心轴322与从动齿轮321固定连接,软套324用于与疫苗瓶900相抵接。通过中心轴322与从动齿轮321的配合,可以使得滚筒320在从动齿轮321的带动下转动。硬套323与中心轴322相连,可以提高滚筒320的整体结构强度;外层使用软套324与疫苗瓶900相接触,可以避免对疫苗瓶900造成磨损影响测试,同时增加软套324与疫苗瓶900之间的摩擦力,利于滚筒320带动疫苗瓶900进行旋转。

各中心轴322上均固定有从动齿轮321,旋转马达310的输出轴连接有主动齿轮311,主动齿轮311同时与两个从动齿轮321啮合。利用主动齿轮311与两个从动齿轮321的配合,可以使得两个滚筒320同步转动,保证两个滚筒320转动的均匀性,且结构简单,利于装配,运行稳定,可靠性高。此处,在其他实施例中,旋转马达310与两个滚筒320之间还可以通过链传动、带传动等其他方式进行连接。

旋转马达310采用步进马达,以便于控制两个滚筒320的转速稳定。旋转马达310连接有步进马达驱动模块312,步进马达驱动模块312可以将处理器600对步进马达的弱信号驱动放大调整为适合步进马达正常转动的强信号。

如图4所示,为便于固定旋转马达310,基座100的下方还设置有第一安装板130,第一安装板130的两端朝向基座100弯折,并与基座100固定连接。主动齿轮311与两个从动齿轮321均设置在基座100与第一安装板130之间,旋转马达310固定在第一安装板130的下方。

两个滚筒320均转动连接于基座100的上方,在进行检测时可以将疫苗瓶900放置在基座100上。旋转马达310、从动齿轮321、主动齿轮311均设置在基座100的下方,使得驱动、传动结构均隐藏在基座100的下方,保证基座100上方的结构较为简洁,减小测试周边的环境因素影响。

如图2所示,平移装置400设置于基座100,其包括平移驱动件410及缓冲组件420,平移驱动件410通过缓冲组件420连接至光学采集模块200,以驱动光学采集模块200靠近或远离旋转装置300移动,以夹持或松开疫苗瓶900。通过缓冲组件420,能够对平移驱动件410的驱动力起到缓冲作用,使得光学采集模块200对疫苗瓶900的挤压力具有一定柔性,避免对疫苗瓶900造成损伤,保证测试准确性,同时适用于多种直径尺寸的疫苗瓶。

此处,在其他实施例中,也可以将平移装置连接至旋转装置,光学采集模块固定于基座,平移驱动件通过缓冲组件连接至旋转装置,以驱动旋转装置靠近或远离光学采集模块移动,以夹持或松开疫苗瓶,如此也可以适用于多种直径尺寸的疫苗瓶,并避免对疫苗瓶造成损伤。或者,旋转装置与光学采集模块均滑动设置于基座,设置两个平移装置,分别连接于旋转装置与光学采集模块,以使得旋转装置与光学采集模块可以相互靠近或远离移动。再或者,可以不设置平移装置,直接将疫苗瓶放置在旋转装置与光学采集模块之间,这样只适用于特定直径尺寸的疫苗瓶,此时,可以在旋转装置与光学采集模块之间设置弹性机构,弹性机构用于使得旋转装置与光学采集模块保持相互靠近状态,利用弹性机构将疫苗瓶夹紧,同时使得旋转装置与光学采集模块能够相互靠近或远离移动。由以上可以看出,光学采集模块与旋转装置二者至少一个滑动设置于基座,以使得二者能够相互靠近或远离移动,进而夹持或松开疫苗瓶。通过移动光学采集模块或旋转装置,便可以使得疫苗夹持在二者之间。

如图2所示,平移装置400与光学采集模块200连接形成一组检测组件,检测组件为两组,对称设置在旋转装置的两侧,利用一个旋转装置,可以同时带动两个疫苗瓶旋转、光学信息采集,以提高检测效率。

如图2、图6所示,平移装置400还包括滑块430,基座100上设有两个平行设置的导轨110,滑块430的两端分别滑动连接于两个导轨110;滑块430连接在缓冲组件420与平移驱动件410之间,滑块430在平移驱动件410的带动下相对基座100滑动,进而带动缓冲组件420与光学采集模块200平移。利用滑块430与两个导轨110的配合,可以保证缓冲组件420与光学采集模块200移动的平稳性。减小移动过程中光学采集模块200的晃动,以确保疫苗瓶900可以平稳地推动到两个滚筒320处,避免疫苗瓶900倾倒。

如图2所示,各导轨110的两端均设置有支撑座111,以使得导轨110与基座100间隔设置。导轨110为杆状,并穿设滑块430,且二者之间设置有直线轴承,以减小滑块430与导轨110之间的摩擦,保证滑块430相对导轨110滑动的顺畅性。

如图7所示,滑块430的朝向基座100的一面设置有条形槽432,条形槽432沿两个导轨110的排布方向延伸设置。平移驱动件410包括平移马达411及摆臂412,摆臂412的一端设置有联动块413,联动块413滑动设置于条形槽432中,平移马达411的输出轴与摆臂412连接,以驱动摆臂412连同联动块413绕竖向转动,同时联动块413在条形槽432中滑动,进而带动滑块430沿导轨110滑动。

平移马达411启动后,可以带动摆臂412及联动块413绕竖向转动,联动块413跟随摆臂412转动的同时,联动块413沿条形槽432的长度方向滑动,利用联动块413与条形槽432的配合,使得滑块430沿导轨110的往复运动。该结构可以便于控制滑块430的行程,避免滑块430滑动距离过大而对疫苗瓶900过度挤压。

平移马达411采用直流马达,并连接有直流马达驱动模块414,直流马达驱动模块414可以将处理器600对驱动直流马达的弱信号放大调整为适合直流马达正常转动的强信号。

如图2、图3、图4所示,滑块430与平移马达411分置于基座100的上下两侧,滑块430位于基座100的上方可以利于带动光学采集模块200移动,平移马达411位于基座100的下方,可以避免对滑块430的移动造成干扰,布局合理,利于平移马达411、滑块430与基座100的装配连接。

基座100上与摆臂412的运动范围相位置处设置有避空槽141,滑块430的底部设置有凸台431,条形槽432位于凸台431上,凸台431位于避空槽141中,利用凸台431与避空槽141的配合,可以缩短滑块430与摆臂412之间的距离,方便联动块413与条形槽432的配合。凸台431在避空槽141中移动,利用避空槽141可以对滑块430的活动范围进行限制,避免对疫苗瓶900过度挤压,保证设备运行安全性。

如图7、图8所示,联动块413为竖直设置的圆柱状,其绕自身轴向转动连接于摆臂412。联动块413的外径小于条形槽432的槽宽,以使得联动块413的外壁与条形槽432的槽壁滚动配合,减小二者之间的摩擦,利于摆臂412与滑块430之间运动的稳定性。

如图8所示,摆臂412上远离联动块413的一端设置有两个夹持部4121,两个夹持部4121均为沿摆臂412长度方向延伸的条状,两个夹持部4121间隔设置,且二者远离联动块413的一端设置有螺栓(图中未示出),平移马达411的输出轴夹持固定在两个夹持部4121之间。通过两个夹持部4121,可以方便摆臂412与平移马达411之间的装配连接。

进一步,两个夹持部4121之间靠近联动块413的一端设置有夹持槽4120,平移马达411的输出轴固定于夹持槽4120中,利用夹持槽4120可以进一步方便平移马达411与摆臂412之间的连接,且利用夹持部4121及其螺栓、联动块413分别位于平移马达411的输出轴的两侧,有益于使得摆臂412更加平衡,提高摆臂412转动的稳定性。

如图4所示,基座100的下方设置有第二安装板142,第二安装板142的两端朝向基座100弯折并与基座100固定连接,以在二者之间形成容纳空间,摆臂412及平移马达411的输出轴均位于该容纳空间中,以避免摆臂412的转动受外部物体干扰。

平移马达411与第二安装板142固定连接,且平移马达411的主机位于第二安装板142的下方,以便于平移马达411与第二安装板142之间的装配连接。第二安装板142的底面通过支撑柱与第一安装板130的上表面固定连接,以使得第二安装板142固定牢固可靠。

第二安装板142朝向基板延伸形成有限位部1421,限位部1421竖直设置,其穿过避空槽141,顶部突出于基座100并朝向滑块430弯折。利用限位部1421可以进一步对滑块430进行限位,并可以防止外界物体进入到滑块430的活动范围,保证滑块430运行的稳定性。

如图6、图7、及图8所示,缓冲组件420用于在将疫苗瓶900推动至旋转装置300时的缓冲,其连接在光学采集模块200与滑块430之间,即缓冲组件420通过滑块430连接至平移驱动件410。

缓冲组件420包括活动杆421、缓冲件422及连接块423。活动杆421为两个,并排设置在两个导轨110之间,且活动杆421与导轨110相平行。各活动杆421的一端与滑块430滑动配合、另一端与连接块423连接。各活动杆421外均套设有缓冲件422,缓冲件位于滑块430与连接块423之间;连接块423与光学采集模块200连接。

通过活动杆421可以使得连接块423与滑块430相对靠近或远离移动,利用两个活动杆421可以保证连接块423移动时的稳定性,进而保证光学采集模块200移动的稳定性。

当滑块430在平移驱动件410的带动下朝向旋转装置300移动时,滑块430通过缓冲组件420推动光学采集模块200旋转装置300移动,光学采集模块200推动疫苗瓶900使得疫苗瓶900夹持在光学采集模块200与旋转装置300之间,疫苗瓶900与光学采集模块200、两个滚筒320均抵接;此时滑块430继续朝向旋转装置300移动,疫苗瓶900夹紧在光学采集模块200与两个滚筒320之间,疫苗瓶900向光学采集模块200提供朝向滑块430的反作用力,缓冲件422受滑块430与连接块423挤压变形,使得滑块430及光学采集模块200朝向旋转装置300的移动距离小于滑块430的移动距离,避免疫苗瓶900挤压过度而损坏,同时还能保证疫苗瓶900夹紧在光学采集模块200与两个滚筒320之间,使得疫苗瓶900能够在两个滚筒320的带动下绕自身轴向旋转,光学采集模块200便可以对疫苗瓶900的周面进行扫描采集。

本实施例中,缓冲件422为橡胶管,套设在活动杆421外,其两端分别抵接于滑块430及连接块423,利用橡胶材质自身的柔性形变实现缓冲。此处,在其他实施例中,缓冲件422还可以为压簧或其他可以形变的部件。

光学采集模块200可以采用线阵扫描CIS(Contact Image Sensor,是接触式图像传感器)、或微距摄像头。

如图1所示,疫苗检测设备还包括传感装置700,传感装置700包括第一传感器701和第二传感器702,二者均设置于光学采集模块处,第一传感器可以为光电传感器、声波传感器等,用于检测疫苗瓶的有无,即是否有疫苗瓶放置在光学采集模块与旋转装置之间。第二传感器可以为压力传感器,用于检测对疫苗瓶施加的压力。第一传感器701和第二传感器702均电连接至处理器600,以便将感应信号发送至处理器600,以便进一步控制其他部件的运行。

当疫苗瓶放置在光学采集模块与旋转装置之间后,第一传感器的电平状态改变,处理器读取该电平状态后控制平移装置运行,进而驱动光学采集模块朝向旋转装置移动。在光学采集模块移动过程中,第二传感器对施加至疫苗瓶的压力进行实时检测,当压力达到设定值后,处理器控制平移装置停止运行,同时控制旋转装置驱动疫苗瓶绕自身轴向转动。

如图2所示,疫苗检测设备还包括两个第二传感器702,两个第二传感器702沿滑块430的移动方向设置于基座100,且位于滑块430的一侧,用于检测滑块430的位置状态。通过两个第二传感器702,可以对滑块430相对旋转装置300移动的两个位置进行检测,以确保滑块430能够移动到位。

本实施例中,第二传感器702为光电传感器,滑块430朝向第二传感器702的一侧设置有感应片437,利用感应片437与光电传感器的配合,实现对滑块430位置的检测。此处,第二传感器702还可以为位置传感器、接近开关等其他传感部件。

如图1所示,接口装置500包括电源接口501、通信接口502及显示部件503。电源接口501,用于对设备整体供电,其可以连接外接电源,或者采用电池。通信接口502用于信息传输,可以把预约接种信息输入,并把设备整体的识别结果传输出去。显示部件503用于展示信息,可以把设备整体的信息展示出来。电源接口501、通信接口502、显示部件503均与处理器600电连接。

本实施例中,通过设置接口装置500和处理器600,使得疫苗检测设备对疫苗瓶900的光学信息进行采集后可以分析判断出疫苗有无异常,作为另外的实施方式,也可以不设置接口装置500和处理器600,可以通过数据线、无线通信模块等方式电连接至使用者的电脑,在电脑中安装疫苗检测设备的驱动及控制软件,通过电脑来控制疫苗检测设备的运行、以及数据显示等,从而降低疫苗检测设备的整体成本。

本发明还提供了一种疫苗检测方法,包括以下步骤。

步骤S100,光学采集,该步骤中对预防接种前疫苗药剂的最小包装疫苗瓶900的光学信息进行采集,其具体包括以下步骤。

步骤S110,取疫苗药剂的最小包装疫苗瓶。

该步骤中,可以根据预防接种的预约登记信息获取预接种疫苗药剂信息,包含名称、剂量等信息,然后从疫苗冷链系统中取出相应的疫苗盒,并从中取出疫苗药剂的最小包装,即疫苗瓶。

步骤S120,将所述疫苗瓶放置在光学采集模块与旋转装置之间,并使疫苗瓶与光学采集模块的采集面保持抵接。

在该步骤中,可以使得光学采集模块与旋转装置相互靠近或远离移动,来实现疫苗瓶的夹紧与松开,当疫苗瓶被光学采集模块与旋转装置夹紧时,疫苗瓶的侧向表面与光学采集模块的采集面便可以保持抵接。

进一步,利用平移装置驱动光学采集模块平移,以使得看光学采集模块靠近或远离旋转装置移动,利用光学采集模块的采集面将疫苗瓶推送至旋转装置。如此,在推动疫苗瓶的同时,可以保证光学采集模块的采集面与疫苗瓶处于有效抵接,从而利于后续光学采集模块对疫苗瓶的扫描。此处,在其他实施例中,还可以采用平移装置驱动旋转装置朝光学采集模块靠近或远离移动等。

步骤S130,通过所述旋转装置驱动疫苗瓶绕自身轴向转动,启动所述光学采集模块对疫苗瓶的侧向表面光学信息进行采集。

由于疫苗瓶与光学采集模块的采集面保持抵接,当疫苗瓶绕自身轴向转动时,光学采集模块便可以对与采集面相抵接的疫苗瓶表面进行光学信息采集。

在步骤S120及步骤130中,作为优选,可以使用前述实施例中提供的疫苗检测设备实现。具体地,在步骤S120中,可以包括以下步骤。

步骤S121,将疫苗瓶放置到疫苗检测设备的光学采集模块与旋转装置之间。

步骤S122,启动平移装置,利用平移装置驱动光学采集模块朝向旋转装置移动。当光学采集模块朝向旋转装置移动时,其采集面首先与疫苗瓶相接触,然后推动疫苗瓶朝向旋转装置移动,直到疫苗瓶夹持在光学采集模块与旋转装置之间。

在该步骤中,光学采集模块的采集面处可以设置有传感装置,传感装置用于感应疫苗瓶的有无及对疫苗瓶的压力。传感装置包括第一传感器和第二传感器,第一传感器可以为光电传感器、声波传感器等,用于检测疫苗瓶的有无,即是否有疫苗瓶放置在光学采集模块与旋转装置之间。第二传感器可以为压力传感器,用于检测对疫苗瓶施加的压力。

当疫苗瓶放置在光学采集模块与旋转装置之间后,第一传感器的电平状态改变,处理器读取该电平状态后控制平移装置运行,进而驱动光学采集模块朝向旋转装置移动。在光学采集模块移动过程中,第二传感器对施加至疫苗瓶的压力进行实时检测,当压力达到设定值后,处理器控制平移装置停止运行,同时控制旋转装置驱动疫苗瓶绕自身轴向转动。

更具体地,平移装置400包括平移驱动件410和缓冲组件420,旋转装置300包括旋转马达310和两个滚筒320。平移驱动件410通过缓冲组件420带动光学采集模块200朝向旋转装置300移动,使得疫苗瓶900夹持在光学采集模块200与旋转装置300的两个滚筒320之间。

直流马达驱动模块414收到处理器600的控制信号后放大调整为适合平移马达411正常转动的腔信号,平移马达411接收强信号后转动起来,并通过滑块430推动缓冲组件420沿直线平移,缓冲组件420与光学采集模块200固定在一起,可以同时前进同时后退。

光学采集模块200推动疫苗瓶900一起前进,即朝向旋转装置300移动,在前进过程中缓冲组件、光学采集模块200和疫苗瓶900三者作为整体一起前进。

光学采集模块200和疫苗瓶900之间形成平面与弧面相切的1条接触线,虽缓冲部件具有弹性但在前进阻力较小时不影响三者同速前进。

当疫苗瓶900推移平行前进到触碰旋转装置300的滚筒320的软套324后继续前进。

因滚筒320的软套324有弹性,所以疫苗瓶900紧贴在滚筒320的圆柱侧面软套324上,与两个滚筒320形成2条弧面与弧面相切的平行的接触线。

形成的3条接触线都与疫苗瓶900的轴心相平行。

当光学采集模块200前进的阻力越来越大时缓冲组件420逐渐压缩形变起到缓冲作用,缓冲组件420持续形变触发第二传感器检测状态变化,处理器600的控制信号停止。

缓冲组件420位置保持不变,疫苗瓶900受到3个接触面向中心的稳定压力而且位置稳定。

通过上述步骤,在处理器600控制下平移装置400把疫苗瓶900平移到指定准确位置,并使得疫苗瓶900收到预设的压力值。

在步骤S130中,采用前述实施例的疫苗检测设备后,更具体为,旋转装置300的两个滚筒320带动疫苗瓶900绕自身轴心旋转起来,用光学采集模块200采集疫苗瓶900侧向表面光学信息。

该步骤中,处理器600控制旋转装置300把疫苗瓶900旋转到稳定转速,具体处理流程如下。

1)步进马达驱动模块312收到处理器600的控制信号后放大调整为适合旋转马达310正常转动的强信号。

2)旋转马达310接受强信号后转动起来就带动主动轮一起转动。

3)两个滚筒320的从动轮分别独立与主动轮啮合,所以主动轮转动带动两个从动轮一起转动,而且两个从动轮的转动方向与主动轮转动方向相反。

4)两个滚筒320的转动方向相同转速相同,覆盖滚筒320外的软套324转动的线速度也相同。

5)疫苗瓶900受到3个接触面向中心的稳定压力,2个滚筒320的软套324在同向同速转动下带动疫苗瓶900在摩檫力下一起反方向转动,疫苗瓶900与2个滚筒320是接触摩擦产生旋转动力,所以与滚筒320的转动方向相反相切接触线的线速度相同。

由此,处理器600控制旋转装置300把疫苗瓶900旋转到稳定转速。

光学采集模块200能够对疫苗瓶的外表及内腔药剂进行360度旋转整体光学采集,并组合成的完整图形。图形内容至少包含了疫苗瓶900标签图形、疫苗药剂色泽和形态图形,疫苗瓶900体的纹理图形。具体过程如下。

1)光学采集模块200保持位置固定,静止的采集面与旋转的疫苗瓶900侧面做相切平移。

2)光学采集模块200持续小块区域或竖线光学采集疫苗瓶900侧面的图形信息。

3)疫苗瓶900持续旋转一段时间后光学采集模块200采集了每一块区域或每一条光学竖线。

4)通过AI算法把每一块区域或每一条竖线拼接组合成完整图形。

本发明提供的疫苗检测设备,接口装置500的电源接口501对内供电,确保整体装置的正常上电运行,第一传感器701持续检测疫苗瓶900是否放入并等待处理器600状态采集,当处理器600通过第一传感器701检测到疫苗瓶900已放入到指定区域,平移装置400驱动光学采集模块200推动平移前进,光学采集模块200平移推动圆柱体的疫苗瓶900平行前进,即向旋转装置300的两个滚筒320逐步靠近,第二传感器702持续检测疫苗瓶900是否已到准确位置并等待处理器600状态采集。当处理器600通过第二传感器702检测到疫苗瓶900已经平移到准确位置,此时疫苗瓶900同时与光学采集模块200和两个滚筒320接触形成3条平行的接触线,在缓冲组件420的作用下实现紧密接触,3条平行线都向疫苗瓶900中心受力达到稳定疫苗瓶900的功能。疫苗瓶900达到稳定状态后处理器600控制旋转装置300带动疫苗瓶900沿自身轴心线稳定转动起来,与此同时,光学采集模块200的采集面保持位置稳定,转动的疫苗瓶900和稳定的光学采集模块200共同作用下达到疫苗瓶900的侧面表面在光学采集模块200的采集面的相切线持续平移,光学采集模块200通过采集面持续采集相切平移的图形并持续组合拼接图形,光学采集完成后就得到完整的疫苗瓶900侧向扫描图,光学采集模块200再传送给处理器600,处理器600通过初步优化处理图形数据得到原始完整图形,其中至少包含三类基本图形:

基本图形1:包含疫苗瓶900的标签图形;

基本图形2:透明玻璃瓶体内部疫苗药剂图形;

基本图形3:透明玻璃瓶体本身非光学遮挡部分的纹理图形。

步骤S200,对疫苗瓶的侧向表面光学信息进行识别。本步骤中,可以通过处理器进行智能识别。

根据步骤S100光学采集得到疫苗瓶900侧向原始完整图形后处理器600再次预处理图形,包括但不限于图形旋转、图形拉伸、图形压缩、图形切割、色调对比度增强等处理方式。处理器600得到前述三类基本图形,再通过AI算法等方式智能识别,获取疫苗瓶900的有效信息,其中包含但不限于疫苗标签信息、疫苗药剂信息、疫苗瓶体信息三类基本信息的单项识别和多项同步识别,具体如下。

基本信息1:疫苗标签信息,侧向标签内的信息,包含但不限于识别疫苗名,生产批号,疫苗规格、有效期、厂家、品牌等。

基本信息2:疫苗药剂信息,即疫苗瓶体内部药剂的信息,包含但不限于疫苗药剂的色泽和形态,由此识别疫苗是否变色、是否凝结、是否结节等疫苗质量信息。

基本信息3:疫苗瓶体信息,包含但不限于识别瓶盖脱落情况、瓶体材质裂痕破碎信息、疫苗瓶体侧表面本身的纹理。

通过上述三类基本信息可独立棕色判定疫苗是否已过期、或疫苗是否已经变色、或疫苗瓶900是否已破裂,以此判定疫苗是否可欣、是否可以接种注入受种者体内,由此识别出疫苗瓶900是否破裂与泄露。

步骤S300,信息判定。

根据步骤S200智能识别得到疫苗三类基本信息后,与预设信息进行对比,综合判定三级信息判定并给出最终结论。

独立判定:根据智能识别出来的疫苗瓶体信息判定疫苗瓶体是否正常,例如瓶盖是否脱落,瓶身是否有裂纹,是否破碎等。

对比判定:根据智能识别出来的疫苗药剂信息与处理器提前存入的疫苗药剂正常状态的预设信息进行对比判定,可以判定处疫苗药剂是否处于正常状态,例如疫苗药剂是否变色,是否浑浊,是否凝结,是否结块。

先利用通信接口502获取受种者的预约接种疫苗信息,该预约接种疫苗信息包含但不限于疫苗名称,疫苗厂家名称,疫苗生产批号,疫苗有效期,疫苗剂量,疫苗规格。再用智能识别的疫苗标签信息与受种者的预约接种疫苗信息对比能判定出基本结论,包括但不限于疫苗名称是否吻合,疫苗批号是否匹配,疫苗否在有效期内,疫苗规格是否准确,疫苗厂家是否一致。

综合判定:根据独立判定和对比判定后总体判定出是否适合接种注射。

综合判定后之后处理器600通过接口装置500的显示部件503显示出识别过程数据和识别结果,或通过通信接口502把识别过程数据和识别结果传输出去给其它系统使用。

本发明提供的疫苗检测设计及疫苗检测方法,以真实的乙型脑炎减毒活疫苗预防接种为例,如图9所示,本发明的应用场景如下。

1)张三带小孩在网上预约或直接到社康登记台,确定即将接种的疫苗是乙型脑炎减毒活疫苗。

2)登记台把已登记的疫苗信息通过系统后台服务器传递到接种台排队系统。

3)接种护士在排队系统中按序呼叫张三到接种台接种乙型脑炎减毒活疫苗。

4)接种护士确认人员信息和预接种疫苗信息,包含疫苗名称,疫苗厂家名称,疫苗生产批号,疫苗有效期,疫苗剂量,疫苗规格。

5)接种护士从疫苗冷链系统中取出乙型脑炎减毒活疫苗盒并从中取出疫苗瓶900。

6)接种护士把乙型脑炎减毒活疫苗瓶900插入本发明提供的疫苗检测设备内。

7)第一传感器701感应到乙型脑炎减毒活的疫苗瓶900插入,因此电平状态发生变化。

8)处理器600读取第一传感器701的电平状态改变就通过直流马达驱动模块414让平移马达411转动起来。

9)平移马达411转动,并通过摆杆带动滑块430移动,滑块430通过缓冲组件420和与之固定连接的光学采集模块200一起向前移动。

10)光学采集模块200的玻璃镜面(采集面)推动疫苗瓶900一起移动。

11)疫苗瓶900触碰带有软套324的两个滚筒320,缓冲组件420持续前进,疫苗瓶900受到光学采集模块200的玻璃镜面向前压力,同时受到两个滚筒320的反向压力,3个力呈3点向内的压力,疫苗瓶900位置达到平衡不再移动。

12)在平移马达411驱动滑块430持续前进中,缓冲组件420受压力逐步增加,改变第一传感器701传感压力大小,压力达到设定值就促使状态改变。

13)处理器600读取第一传感器701的电平状态改变就通过步进马达驱动模块312让旋转马达310转动起来。

14)旋转马达310带动主动轮转动。

15)主动轮带动与之啮合的两个完全等同的从动轮一起转动,两个从动轮转速和方向相同,两个从动轮带动两个滚筒320转动。

16)两个滚筒320上的软套324一起同向同速转动。

17)因达到受力平衡的疫苗瓶900被动一起转动,方向与滚筒320相反,线速相同。

18)疫苗瓶900在静止的光学采集模块200的玻璃镜面上持续转动。

19)光学采集模块200持续一条条竖线彩色扫描,疫苗瓶900转动一圈以上则整个侧面都被采集到。

20)按序把采集的每一条竖线拼接组合起来就是一幅原始扫描图,如图10所示。

21)处理器600优化处理原始扫描图。

22)处理器600通过AI算法等方式分割出三类基本图形:a)疫苗标签图形,如图11所示;b)疫苗药剂图形,如图12所示;c)疫苗瓶900纹理图形,如图13所示。

23)处理器600通过AI算法等方式智能识别出三类基本信息。

a)基本信息1:疫苗标签信息,包括但不限于,

i.疫苗名:乙型脑炎减毒活疫苗;

ii.生产批号:202002A034-2;

iii.生产日期:2020.02.26;

iv.有效期至:2021.08.25;

v.疫苗规格:1人份/瓶;

vi.厂家:某某生物制品研究所有限责任公司;

vii.品牌:某某某;

viii.LOGO;

ix.国药准字:S19980008;

b)基本信息2:疫苗药剂信息,疫苗颜色棕色,结节状态。

c)基本信息3:疫苗瓶900体信息,瓶体有裂纹,疑似漏气。

24)处理器600通过AI算法综合信息判定

a)独立判定:疫苗颜色异常,疫苗瓶900体异常

b)对比判定:疫苗名称一致,疫苗批号一致,疫苗已过期

c)综合判定:不宜接种

25)通过显示部件503显示三类基本图形,显示三类基本信息,显示三级信息判定。

通过本发明提供的疫苗检测方法,能够有效、快速获取疫苗药剂最小包装疫苗瓶的各类信息,识别的疫苗信息全面准确,能防止疫苗被替换导致的医患纠纷;通过疫苗信息对疫苗质量进行初步识别,防止变异疫苗注入体内导致的医疗事故。

本发明提供的疫苗检测方法,可以通过本发明提供的疫苗检测设备来实现,通过旋转装置和光学采集模块的配合,能够适应各类直径尺寸的疫苗瓶识别,保证疫苗瓶旋转的稳定性;通过缓冲组件能够对平移驱动件的驱动力起到缓冲作用,避免对疫苗瓶造成损伤。

综上,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

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