一种基于图像识别核酸检测方法

技术领域

本发明属于核酸检测技术领域，具体涉及一种基于图像识别核酸检测方法。

背景技术

近年来，全球爆发了数起大规模传染病，比如H1N1、埃博拉病毒和新冠等，需要通过专业的核酸检测仪器，经过核酸提取和扩增的过程才可检出。通常而言此类仪器具有体积庞大、难以现场部署、造价昂贵且需专人维护等缺点。微流控芯片因其易于集成化、自动化、流体可控以及所需样本量小的特点，广泛用于生化分析领域，比如细菌、病毒及蛋白质检测领域等，一定程度上弥补了专业核酸检测设备难以部署在出入境口岸、野外等非实验室区域的缺陷。

但是，现有的核酸检测存在一些缺陷，如：在全自动核酸检测的过程中存在很多必要的环节，但是没有对这些环节进行相应的操作正确性检验，也没有对异常环节进行相关调节和报警，容易导致整个检测过程持续误动作，造成不必要的损失。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于图像识别核酸检测方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题之一，如：在全自动核酸检测的过程中存在很多必要的环节，但是没有对这些环节进行相应的操作正确性检验，也没有对异常环节进行相关调节和报警，容易导致整个检测过程持续误动作，造成不必要的损失。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于图像识别核酸检测方法，包括以下步骤：

S1：通过进仓装置将待测样本提取到检测仓内的预设进仓位置；

S2：通过移液装置将位于预设进仓位置的待测样本移动至反应装置的第一预设反应位置处，通过移液装置将核酸提取试剂移动至反应装置的第二预设反应位置处，反应装置向待测样本中添加核酸提取试剂，温控装置将反应装置的第一预设反应位置的温度调整到预设温度值，从而得到纯化核酸样本；

S3：通过移液装置将位于反应装置的第一预设反应位置处的纯化核酸样本移动至检测装置的预设检测位置处进行检测；

S4：检测完成后，通过移液装置将位于检测装置的预设检测位置的纯化核酸样本移动至封口装置的预设封口位置处进行封口；

S5：封口完成后，通过出仓装置将已封口的纯化核酸样本提取到检测仓外的预设出仓位置；

其中，提供一主控制装置，

所述主控制装置分别与进仓装置、移液装置、反应装置、温控装置、检测装置、封口装置、出仓装置连接；

进仓装置处于开启状态；

移液装置、反应装置、温控装置、检测装置、封口装置、出仓装置均处于关闭状态；

还提供图像采集装置、第一图像识别装置、第二图像识别装置，所述主控制装置分别与图像采集装置、第一图像识别装置、第二图像识别装置连接；

当进仓装置完成将待测样本提取到检测仓内的预设进仓位置的动作时，图像采集装置对此时待测样本在检测仓的位置进行采集，得到实时进仓位置；

主控制装置控制第一图像识别装置将实时进仓位置与预设进仓位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、反应装置、温控装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将实时进仓位置与预设进仓位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、反应装置、温控装置启动，若二者不匹配，则主控制装置判定进仓异常；

所述第一图像识别装置和第二图像识别装置均用于识别匹配位置图像信息，且二者相互独立；

还提供进仓位置辅助调整装置，进仓位置辅助调整装置与主控制装置连接，进仓位置辅助调整装置处于关闭状态；

当主控制装置判定进仓异常时，主控制装置控制进仓位置辅助调整装置启动；

当进仓位置辅助调整装置的辅助调整动作完成后，此时，主控制装置启动图像采集装置对辅助调整后待测样本在检测仓的位置进行采集，又得到实时进仓位置；

主控制装置再一次控制第一图像识别装置将实时进仓位置与预设进仓位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、反应装置、温控装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将实时进仓位置与预设进仓位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、反应装置、温控装置启动，若二者仍不匹配，则主控制装置判定进仓异常且需要现场工作人员介入。

进一步的，当移液装置将位于预设进仓位置的待测样本移动至反应装置的第一预设反应位置处时，图像采集装置对此时待测样本在反应装置的位置进行采集，得到第一实时反应位置；

主控制装置控制第一图像识别装置将第一实时反应位置与第一预设反应位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将第一实时反应位置与第一预设反应位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者不匹配，则主控制装置判定待测样本反应异常；

还提供第一反应位置辅助调整装置，第一反应位置辅助调整装置与主控制装置连接，第一反应位置辅助调整装置处于关闭状态；

当主控制装置判定待测样本反应异常时，主控制装置控制第一反应位置辅助调整装置启动；

当第一反应位置辅助调整装置的辅助调整动作完成后，此时，主控制装置启动图像采集装置对辅助调整后待测样本在反应装置的位置进行采集，又得到第一实时反应位置；

主控制装置再一次控制第一图像识别装置将第一实时反应位置与第一预设反应位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将第一实时反应位置与第一预设反应位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者仍不匹配，则主控制装置判定待测样本反应异常且需要现场工作人员介入；

当移液装置将核酸提取试剂移动至反应装置的第二预设反应位置处时，图像采集装置对此时核酸提取试剂在反应装置的位置进行采集，得到第二实时反应位置；

主控制装置控制第一图像识别装置将第二实时反应位置与第二预设反应位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将第二实时反应位置与第二预设反应位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者不匹配，则主控制装置判定核酸提取试剂反应异常；

还提供第二反应位置辅助调整装置，第二反应位置辅助调整装置与主控制装置连接，第二反应位置辅助调整装置处于关闭状态；

当主控制装置判定核酸提取试剂反应异常时，主控制装置控制第二反应位置辅助调整装置启动；

当第二反应位置辅助调整装置的辅助调整动作完成后，此时，主控制装置启动图像采集装置对辅助调整后核酸提取试剂在反应装置的位置进行采集，又得到第二实时反应位置；

主控制装置再一次控制第一图像识别装置将第二实时反应位置与第二预设反应位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将第二实时反应位置与第二预设反应位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者仍不匹配，则主控制装置判定核酸提取试剂反应异常且需要现场工作人员介入；

当第一实时反应位置与第一预设反应位置匹配，且第二实时反应位置与第二预设反应位置匹配时；主控制装置才控制移液装置、检测装置启动。

进一步的，当移液装置将位于反应装置的第一预设反应位置处的纯化核酸样本移动至检测装置的预设检测位置处时，图像采集装置对此时纯化核酸样本在检测装置的位置进行采集，得到实时检测位置；

主控制装置控制第一图像识别装置将实时检测位置与预设检测位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、封口装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将实时检测位置与预设检测位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、封口装置启动，若二者不匹配，则主控制装置判定检测异常；

还提供检测位置辅助调整装置，检测位置辅助调整装置与主控制装置连接，检测位置辅助调整装置处于关闭状态；

当主控制装置判定检测异常时，主控制装置控制检测位置辅助调整装置启动；

当检测位置辅助调整装置的辅助调整动作完成后，此时，主控制装置启动图像采集装置对辅助调整后纯化核酸样本在检测装置的位置进行采集，又得到实时检测位置；

主控制装置再一次控制第一图像识别装置将实时检测位置与预设检测位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、封口装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将实时检测位置与预设检测位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、封口装置启动，若二者仍不匹配，则主控制装置判定检测异常且需要现场工作人员介入。

进一步的，移液装置将位于检测装置的预设检测位置的纯化核酸样本移动至封口装置的预设封口位置处时，图像采集装置对此时纯化核酸样本在封口装置的位置进行采集，得到实时封口位置；

主控制装置控制第一图像识别装置将实时封口位置与预设封口位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制出仓装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将实时封口位置与预设封口位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制出仓装置启动，若二者不匹配，则主控制装置判定封口异常；

还提供封口位置辅助调整装置，封口位置辅助调整装置与主控制装置连接，封口位置辅助调整装置处于关闭状态；

当主控制装置判定封口异常时，主控制装置控制封口位置辅助调整装置启动；

当封口位置辅助调整装置的辅助调整动作完成后，此时，主控制装置启动图像采集装置对辅助调整后纯化核酸样本在封口装置的位置进行采集，又得到实时封口位置；

主控制装置再一次控制第一图像识别装置将实时封口位置与预设封口位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、封口装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将实时封口位置与预设封口位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、封口装置启动，若二者仍不匹配，则主控制装置判定封口异常且需要现场工作人员介入。

进一步的，还提供进仓异常报警装置，主控制装置与进仓异常报警装置连接；

当主控制装置判定进仓异常且需要现场工作人员介入时，主控制模块控制进仓异常报警装置进行异常报警。

进一步的，还提供待测样本反应异常报警装置，主控制装置与待测样本反应异常报警装置连接；

当主控制装置判定待测样本反应异常且需要现场工作人员介入时，主控制模块控制待测样本反应异常报警装置进行异常报警。

进一步的，还提供核酸提取试剂反应异常报警装置，主控制装置与核酸提取试剂反应异常报警装置连接；

当主控制装置判定核酸提取试剂反应异常且需要现场工作人员介入，主控制模块控制核酸提取试剂反应异常报警装置进行异常报警。

进一步的，还提供检测异常报警装置，主控制装置与检测异常报警装置连接；

当主控制装置判定检测异常且需要现场工作人员介入时，主控制模块控制检测异常报警装置进行异常报警。

进一步的，还提供封口异常报警装置，主控制装置与封口异常报警装置连接；

当主控制装置判定封口异常且需要现场工作人员介入时，主控制模块控制封口异常报警装置进行异常报警。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

本方案的一个创新点在于，在全自动核酸检测的过程中存在很多必要的环节，本方案对这些环节进行相应的操作位置正确性检验，并且在检查到异常时，至少进行独立单元的二次检验，避免检验装置本身故障所引起误判；同时，对异常环节进行相关调节和报警，只有当上一环节检验合格后再进行下一环节，不会导致整个检测过程持续误动作，也降低多个环节无意义的能耗。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的步骤流程示意图。

具体实施方式

下面结合本发明的附图1，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，本领域普通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。

实施例：

如图1所示，现提出一种基于图像识别核酸检测方法，包括以下步骤：

S1：通过进仓装置将待测样本提取到检测仓内的预设进仓位置；

S2：通过移液装置将位于预设进仓位置的待测样本移动至反应装置的第一预设反应位置处，通过移液装置将核酸提取试剂移动至反应装置的第二预设反应位置处，反应装置向待测样本中添加核酸提取试剂，温控装置将反应装置的第一预设反应位置的温度调整到预设温度值，从而得到纯化核酸样本；

S3：通过移液装置将位于反应装置的第一预设反应位置处的纯化核酸样本移动至检测装置的预设检测位置处进行检测；

S4：检测完成后，通过移液装置将位于检测装置的预设检测位置的纯化核酸样本移动至封口装置的预设封口位置处进行封口；

S5：封口完成后，通过出仓装置将已封口的纯化核酸样本提取到检测仓外的预设出仓位置；

其中，提供一主控制装置，

所述主控制装置分别与进仓装置、移液装置、反应装置、温控装置、检测装置、封口装置、出仓装置连接；

进仓装置处于开启状态；

移液装置、反应装置、温控装置、检测装置、封口装置、出仓装置均处于关闭状态；

还提供图像采集装置、第一图像识别装置、第二图像识别装置，所述主控制装置分别与图像采集装置、第一图像识别装置、第二图像识别装置连接；

当进仓装置完成将待测样本提取到检测仓内的预设进仓位置的动作时，图像采集装置对此时待测样本在检测仓的位置进行采集，得到实时进仓位置；

主控制装置控制第一图像识别装置将实时进仓位置与预设进仓位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、反应装置、温控装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将实时进仓位置与预设进仓位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、反应装置、温控装置启动，若二者不匹配，则主控制装置判定进仓异常；

所述第一图像识别装置和第二图像识别装置均用于识别匹配位置图像信息，且二者相互独立；

还提供进仓位置辅助调整装置，进仓位置辅助调整装置与主控制装置连接，进仓位置辅助调整装置处于关闭状态；

当主控制装置判定进仓异常时，主控制装置控制进仓位置辅助调整装置启动；

当进仓位置辅助调整装置的辅助调整动作完成后，此时，主控制装置启动图像采集装置对辅助调整后待测样本在检测仓的位置进行采集，又得到实时进仓位置；

主控制装置再一次控制第一图像识别装置将实时进仓位置与预设进仓位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、反应装置、温控装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将实时进仓位置与预设进仓位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、反应装置、温控装置启动，若二者仍不匹配，则主控制装置判定进仓异常且需要现场工作人员介入。

进一步的，当移液装置将位于预设进仓位置的待测样本移动至反应装置的第一预设反应位置处时，图像采集装置对此时待测样本在反应装置的位置进行采集，得到第一实时反应位置；

主控制装置控制第一图像识别装置将第一实时反应位置与第一预设反应位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将第一实时反应位置与第一预设反应位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者不匹配，则主控制装置判定待测样本反应异常；

还提供第一反应位置辅助调整装置，第一反应位置辅助调整装置与主控制装置连接，第一反应位置辅助调整装置处于关闭状态；

当主控制装置判定待测样本反应异常时，主控制装置控制第一反应位置辅助调整装置启动；

当第一反应位置辅助调整装置的辅助调整动作完成后，此时，主控制装置启动图像采集装置对辅助调整后待测样本在反应装置的位置进行采集，又得到第一实时反应位置；

主控制装置再一次控制第一图像识别装置将第一实时反应位置与第一预设反应位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将第一实时反应位置与第一预设反应位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者仍不匹配，则主控制装置判定待测样本反应异常且需要现场工作人员介入；

当移液装置将核酸提取试剂移动至反应装置的第二预设反应位置处时，图像采集装置对此时核酸提取试剂在反应装置的位置进行采集，得到第二实时反应位置；

主控制装置控制第一图像识别装置将第二实时反应位置与第二预设反应位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将第二实时反应位置与第二预设反应位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者不匹配，则主控制装置判定核酸提取试剂反应异常；

还提供第二反应位置辅助调整装置，第二反应位置辅助调整装置与主控制装置连接，第二反应位置辅助调整装置处于关闭状态；

当主控制装置判定核酸提取试剂反应异常时，主控制装置控制第二反应位置辅助调整装置启动；

当第二反应位置辅助调整装置的辅助调整动作完成后，此时，主控制装置启动图像采集装置对辅助调整后核酸提取试剂在反应装置的位置进行采集，又得到第二实时反应位置；

主控制装置再一次控制第一图像识别装置将第二实时反应位置与第二预设反应位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将第二实时反应位置与第二预设反应位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、检测装置启动，若二者仍不匹配，则主控制装置判定核酸提取试剂反应异常且需要现场工作人员介入；

当第一实时反应位置与第一预设反应位置匹配，且第二实时反应位置与第二预设反应位置匹配时；主控制装置才控制移液装置、检测装置启动。

进一步的，当移液装置将位于反应装置的第一预设反应位置处的纯化核酸样本移动至检测装置的预设检测位置处时，图像采集装置对此时纯化核酸样本在检测装置的位置进行采集，得到实时检测位置；

主控制装置控制第一图像识别装置将实时检测位置与预设检测位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、封口装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将实时检测位置与预设检测位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、封口装置启动，若二者不匹配，则主控制装置判定检测异常；

还提供检测位置辅助调整装置，检测位置辅助调整装置与主控制装置连接，检测位置辅助调整装置处于关闭状态；

当主控制装置判定检测异常时，主控制装置控制检测位置辅助调整装置启动；

当检测位置辅助调整装置的辅助调整动作完成后，此时，主控制装置启动图像采集装置对辅助调整后纯化核酸样本在检测装置的位置进行采集，又得到实时检测位置；

主控制装置再一次控制第一图像识别装置将实时检测位置与预设检测位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、封口装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将实时检测位置与预设检测位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、封口装置启动，若二者仍不匹配，则主控制装置判定检测异常且需要现场工作人员介入。

进一步的，移液装置将位于检测装置的预设检测位置的纯化核酸样本移动至封口装置的预设封口位置处时，图像采集装置对此时纯化核酸样本在封口装置的位置进行采集，得到实时封口位置；

主控制装置控制第一图像识别装置将实时封口位置与预设封口位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制出仓装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将实时封口位置与预设封口位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制出仓装置启动，若二者不匹配，则主控制装置判定封口异常；

还提供封口位置辅助调整装置，封口位置辅助调整装置与主控制装置连接，封口位置辅助调整装置处于关闭状态；

当主控制装置判定封口异常时，主控制装置控制封口位置辅助调整装置启动；

当封口位置辅助调整装置的辅助调整动作完成后，此时，主控制装置启动图像采集装置对辅助调整后纯化核酸样本在封口装置的位置进行采集，又得到实时封口位置；

主控制装置再一次控制第一图像识别装置将实时封口位置与预设封口位置进行第一次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、封口装置启动，若二者不匹配，主控制装置控制第二图像识别装置将实时封口位置与预设封口位置进行第二次识别判断，若二者匹配，则主控制装置控制移液装置、封口装置启动，若二者仍不匹配，则主控制装置判定封口异常且需要现场工作人员介入。

进一步的，还提供进仓异常报警装置，主控制装置与进仓异常报警装置连接；

当主控制装置判定进仓异常且需要现场工作人员介入时，主控制模块控制进仓异常报警装置进行异常报警。

进一步的，还提供待测样本反应异常报警装置，主控制装置与待测样本反应异常报警装置连接；

当主控制装置判定待测样本反应异常且需要现场工作人员介入时，主控制模块控制待测样本反应异常报警装置进行异常报警。

进一步的，还提供核酸提取试剂反应异常报警装置，主控制装置与核酸提取试剂反应异常报警装置连接；

当主控制装置判定核酸提取试剂反应异常且需要现场工作人员介入，主控制模块控制核酸提取试剂反应异常报警装置进行异常报警。

进一步的，还提供检测异常报警装置，主控制装置与检测异常报警装置连接；

当主控制装置判定检测异常且需要现场工作人员介入时，主控制模块控制检测异常报警装置进行异常报警。

进一步的，还提供封口异常报警装置，主控制装置与封口异常报警装置连接；

当主控制装置判定封口异常且需要现场工作人员介入时，主控制模块控制封口异常报警装置进行异常报警。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。