基于手机摄像深度学习监控的自主核酸采样系统和方法

技术领域

本申请涉及智能化核酸采样技术领域，具体涉及一种基于手机摄像深度学习监控的自主核酸采样系统和方法。

背景技术

相关技术中，核酸检测是新冠病毒筛查最可靠且最简单的方法，意味着核酸采样与检测需要大量工作人员的参与和受检人群的配合。这种检测方式需要大量的人力，并且面临交叉感染风险，同时需要较大的时间成本。

发明内容

本申请实施例公开了一种基于手机摄像深度学习监控的自主核酸采样系统和方法，可以有效降低交叉感染风险、人力成本和时间成本。

本申请实施例公开一种基于手机摄像深度学习监控的自主核酸采样系统，包括：

样品采集部件，所述样品采集部件包括试管、试管盖和采样棉签；

图像采集部件，所述图像采集部件用于采集目标对象在使用所述样品采集部件时的核酸自主采样视频；

材料固定底座，所述材料固定底座用于固定所述样品采集部件和所述图像采集部件；

显示屏，所述显示屏正对所述目标对象所处位置，用于显示目标信息，所述目标信息包括所述核酸自主采样视频和核酸自主采样完成信息；

处理器，所述样品采集模块和所述显示屏均与所述处理器连接，所述处理器用于接收所述核酸自主采样视频；将所述核酸自主采样视频发送到所述显示屏，并根据所述核酸自主采样视频分析所述目标对象的核酸自主采样状态，根据所述核酸自主采样状态生成所述核酸自主采样完成信息，将所述核酸自主采样完成信息发送到所述显示屏。

可选地，所述根据所述核酸自主采样视频分析所述目标对象的核酸自主采样状态，包括：

从所述核酸自主采样视频中获取第一图像；

当根据所述第一图像确定所述目标对象拿起所述采样棉签，在所述核酸自主采样视频中对所述采样棉签进行追踪；

从所述核酸自主采样视频中获取所述追踪过程中的若干张第二图像；

根据所述若干张第二图像分析所述采样棉签与所述目标对象的咽喉区域的接触状态；

当根据所述接触状态确定当前采样有效，从所述核酸自主采样视频中获取所述追踪过程中的若干张第三图像；

根据所述若干张第三图像分析所述采样棉签的棉签头、所述试管和所述试管盖的第一位置关系；

当所述第一位置关系为所述棉签头位于所述试管内且所述试管盖紧套在所述试管口，生成核酸自主采样完成信息。

可选地，所述根据所述若干张第二图像分析所述采样棉签与所述目标对象的咽喉区域的接触状态，包括：

根据所述若干张第二图像分析所述采样棉签与所述咽喉区域是否存在接触；

当所述采样棉签与所述咽喉区域存在接触，分析在所述接触时所述采样棉签的形变状态和形变时长。

可选地，所述根据所述接触状态确定当前采样有效，包括：

当所述采样棉签存在形变且所述形变时长大于等于预设时长，确定当前采样有效。

可选地，所述样品采集部件还包括试管套；

所述根据所述核酸自主采样视频分析所述目标对象的核酸自主采样状态，还包括以下步骤：

从所述核酸自主采样视频中获取第四图像；

根据所述第四图像分析所述试管与所述试管套的第二位置关系；

当所述第二位置关系为所述试管嵌入在所述试管套上，提取所述第四图像中所述试管上的条形码图像以及所述试管套顶部与所述试管衔接位置的二维码图像；

当所述条形码图像的信息与所述二维码图像的信息对应且所述二维码图像完整，生成核酸自主采样完成信息。

可选地，所述试管盖上设有防盗环；

所述当所述第一位置关系为所述棉签头位于所述试管内且所述试管盖紧套在所述试管口，生成核酸自主采样完成信息，包括：

当所述第一位置关系为所述棉签头位于所述试管内且所述试管盖紧套在所述试管口，分析所述试管盖上所述防盗环的形状；

当所述防盗环的形状没有被破坏，生成核酸自主采样完成信息。

可选地，所述试管盖上设有连接齿；

所述当所述第一位置关系为所述棉签头位于所述试管内且所述试管盖紧套在所述试管口，生成核酸自主采样完成信息，还包括：

当所述第一位置关系为所述棉签头位于所述试管内且所述试管盖紧套在所述试管口，分析所述试管盖上所述连接齿位置的缝隙；

当所述缝隙小于预设值，生成核酸自主采样完成信息。

可选地，在所述目标对象进行自主采样时，所述显示屏还用于显示自主采样引导视频。

本申请实施例公开一种基于手机摄像深度学习监控的自主核酸采样方法，包括：

获取图像采集部件采集的目标对象在使用样品采集部件时的核酸自主采样视频，所述样品采集部件包括试管、试管盖和采样棉签；所述图像采集部件和所述样品采集部件均固定于材料固定底座上；

控制显示屏显示所述核酸自主采样视频，并根据所述核酸自主采样视频分析所述目标对象的核酸自主采样状态；

根据所述核酸自主采样状态生成所述核酸自主采样完成信息；

控制所述显示屏显示所述核酸自主采样完成信息。

可选地，所述根据所述核酸自主采样视频分析所述目标对象的核酸自主采样状态，包括：

从所述核酸自主采样视频中获取第一图像；

当根据所述第一图像确定所述目标对象拿起所述采样棉签，在所述核酸自主采样视频中对所述采样棉签进行追踪；

从所述核酸自主采样视频中获取所述追踪过程中的若干张第二图像；

根据所述若干张第二图像分析所述采样棉签与所述目标对象的咽喉区域的接触状态；

当根据所述接触状态确定当前采样有效，从所述核酸自主采样视频中获取所述追踪过程中的若干张第三图像；

根据所述若干张第三图像分析所述采样棉签的棉签头、所述试管和所述试管盖的第一位置关系；

当所述第一位置关系为所述棉签头位于所述试管内且所述试管盖紧套在所述试管口，生成核酸自主采样完成信息。

与现有技术相比，本申请实施例具有以下有益效果：

通过设置样品采集部件、图像采集部件、材料固定底座、显示屏和处理器，以使目标对象可以在家自主使用样品采集部件进行采样，并在采样时通过图像采集部件采集采样过程视频，可以通过显示屏观察采样的动作，从而可以及时纠正采样动作，同时通过处理器根据采样视频分析采样过程是否正确，并在确定采样正确后生成核酸自主采样完成信息，进而可以完成自主核酸采样过程，无需目标对象去到指定地点排队做核酸，有效降低交叉感染风险、人力成本和时间成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请第一实施例提供的一种基于手机摄像深度学习监控的自主核酸采样系统的示意图；

图2是本申请第一实施例提供的一种试管盖未被破坏前的结构示意图；

图3是本申请第一实施例提供的一种材料固定底座的结构示意图；

图4是本申请第一实施例提供的一种材料固定底座被使用时的示意图；

图5是本申请第一实施例提供的一种试管位于试管套上的示意图；

图6是本申请第一实施例提供的一种试管上套有试管盖的示意图；

图7是本申请第一实施例提供的一种试管盖被破坏后的结构示意图；

图8是本申请第一实施例提供的一种场景示意图；

图9是本申请第一实施例提供的另一种场景示意图；

图10是本申请第一实施例提供的另一种场景示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

相关技术中，核酸检测是新冠病毒筛查最可靠且最简单的方法。这意味着核酸采样与检测需要大量工作人员的参与和受检人群的配合。

然而，当前人工集中核酸采样的模式带来的主要问题有以下问题：第一、需调度大量医护人员集中为群众进行逐个核酸采样，从而可能影响医院正常工作进行；第二、由于医护人员长时间与不同群众近距离接触，即使做了防护措施，但仍然存在交叉感染风险；第三、由于医护人员穿着防护服在炎热天气下长时间工作，对自身精力存在严重消耗，从而可能影响工作状态和工作效率，导致降低采样的准确性；第四、由于需要召集大量工作人员，因而增加了劳动力成本，同时也增加了大量防护服等易耗品的硬件成本，以及医护人员与广大群众的时间成本。

基于此，参照图1，本申请实施例公开一种基于手机摄像深度学习监控的自主核酸采样系统，包括样品采集部件、图像采集部件200、材料固定底座300、显示屏400和处理器500。其中，如图1和图2所示，样品采集部件包括试管110、试管盖130和采样棉签。如图1、图3和图4所示，材料固定底座300上设有试管固定槽320、采样棉签固定槽340、图像采集部件固定槽310和试管套固定槽330，采样棉签固定槽340用于固定采样棉签的棉签头放入试管后生成的棉签杆120。当目标对象需要进行自主核酸采样时，如图1、图3和图4所示，将试管110固定在试管固定槽320上，将图像采集部件200固定在图像采集部件固定槽310上。具体地，图像采集部件可以采用目标对象的移动终端设备，例如手机，也可以采用其他可录像的设备。处理器可以是电脑主机。以移动终端设备为例，将移动终端设备的后置摄像头正对试管所处方向。显示屏正对目标对象所处方位。在采集过程中，先打开移动终端的录像功能，使得移动设备可以对目标对象进行自主采样时的整个过程进行录像。同时，处理器在接收到移动终端发送的核酸自主采样视频时，控制显示屏实时显示目标对象进行自主采样时的视频核酸自主采样视频，以便于目标对象可以实时观察自己的采样过程，并在采样位置不正确时，可以及时调整采样位置；同时，根据核酸自主采样视频分析目标对象的核酸自主采样状态，并根据核酸自主采样状态生成核酸自主采样完成信息，将核酸自主采样完成信息发送到显示屏，以使显示屏显示该信息，提示目标对象已正确完成当前核酸采样过程。由此可知，本实施例无需目标对象到指定地点排队进行核酸采样，从而可以有效降低交叉感染风险。同时，也无需大量的工作人员组织核酸采样过程，进而降低人力成本和时间成本。

在一些实施例中，在根据核酸自主采样视频分析目标对象的核酸自主采样状态时，可以通过以下步骤进行分析：

从核酸自主采样视频中获取第一图像；

当根据第一图像确定目标对象拿起采样棉签，在核酸自主采样视频中对采样棉签进行追踪；

从核酸自主采样视频中获取追踪过程中的若干张第二图像；

根据若干张第二图像分析采样棉签与目标对象的咽喉区域的接触状态；

当根据接触状态确定当前采样有效，从核酸自主采样视频中获取追踪过程中的若干张第三图像；

根据若干张第三图像分析采样棉签的棉签头、试管和试管盖的第一位置关系；

当第一位置关系为棉签头位于试管内且试管盖紧套在所述试管口，生成核酸自主采样完成信息。

在本实施例中，当目标对象拿起采样棉签时，可以确定目标对象即将进行唾液采样，因此，可以对采样棉签进行追踪。具体地，本实施例可以在方框标记出采样棉签来进行追踪。在追踪过程中，如图8所示，当获取到目标对象张开口腔后，继续追踪采样棉签是否会进入到该口腔内。如图9所示，当获取到该采样棉签与该口腔内的咽喉区域进行接触的第二图像后，确定目标对象正在进行唾液取样。接着继续追踪采样棉签的移动位置，如图10所示，当获取同时包括试管内装有该采样棉签的棉签头且试管盖紧套在试管口上的第三图像后，确定目标对象已经将采样好的棉签放入了指定的试管内，并对试管进行密封操作。因此，可以确定目标对象正确的完成了此次核酸自主采样操作。此时处理器生成核酸自主采样完成信息，并控制显示屏显示该信息，进而提示目标对象已完成了此次核酸自主采样的过程。

在本实施例中，从时间节点理解，第一图像位于整个时间节点的最前面、第二图像位于中间节点、第三图像位于第二图像的时间节点后。在对采样棉签与咽喉区域的接触状态进行分析时，可以根据若干张第二图像分析采样棉签与咽喉区域是否存在接触，当采样棉签与咽喉区域存在接触时，继续分析在接触时采样棉签的形变状态和形变时长。具体地，可以在采样棉签存在形变且形变时长大于等于预设时长时，确定当前采样有效。例如，采样棉签与咽喉区域的接触时，采样棉签存在形变对应的图像帧数大于15帧，则可以认为当前采样有效。

在一些实施例中，如图1、图3和图4所示，样品采集部件还包括试管套140，在进行自主核酸采集过程中，试管套140可固定在试管套固定槽330中。本实施例在根据核酸自主采样视频分析目标对象的核酸自主采样状态，还包括以下步骤：

从核酸自主采样视频中获取第四图像；

根据第四图像分析试管与试管套的第二位置关系；

当第二位置关系为试管嵌入在试管套上，提取第四图像中试管上的条形码图像以及试管套顶部与试管衔接位置的二维码图像；

当条形码图像的信息与二维码图像的信息对应且二维码图像完整，生成核酸自主采样完成信息。

在本实施例中，如图5所示，试管110上贴有条形码620，试管110上的条形码620与二维码610是孪生码，两者对应的信息存在关联或者相同，并且，二维码所处封条的材料为易碎材料。当目标对象将装有棉签头的试管110放入试管套140上后，可以将二维码封条贴在试管与试管套的结合部位。若目标对象或非检测人员想取出试管，则会破坏二维码封条的完整性，进而损坏二维码图案的完整性。因此，本实施例通过分析试管与试管套的位置关系后，继续分析二维码信息与条形码信息是否相关，以及二维码图像的完整性，即能判断出当前核酸自主采样的试管是否有被二次启用，避免目标对象进行自主采样时对试管进行混用。

在一些实施例中，如图2所示，试管盖130上设有防盗环131；本实施例在分析第一位置关系为棉签头位于试管内且试管盖紧套在试管口，生成核酸自主采样完成信息时，可以通过判断防盗环的形状来判断目标对象是否正确的完成了本次核酸自主采样。具体地，当第一位置关系为棉签头位于试管内且试管盖紧套在试管口，分析试管盖上所述防盗环的形状；若防盗环的形状没有被破坏，则生成核酸自主采样完成信息，反之，则可以认定该试管进行被二次启用了。示例性地，如图6所示，若试管110没有被二次启用，试管盖130是完好无损的套在试管顶部；若该试管110被二次启用了，则试管盖130会从试管110上取下来。但是，由于试管盖为可防盗式试管盖，因此，在取出试管盖的时候，试管盖上的防盗环会被破坏，最终得到如图7所示的试管盖130上的防盗环131会脱离试管盖。

在一些实施例中，试管盖上设有连接齿。本实施例在分析第一位置关系为棉签头位于试管内且试管盖紧套在试管口后生成核酸自主采样完成信息时，还可以通过分析连接齿与试管盖直接的缝隙来进一步分析目标对象是否正确完成当前自主核酸采样过程。具体地，当第一位置关系为棉签头位于试管内且试管盖紧套在所述试管口，所述试管盖上连接齿位置的缝隙，若缝隙小于预设值，则确定目标对象正确完成了本次核酸自主采样，并生成核酸自主采样完成信息；若缝隙大于等于预设值，则确定目标对象没有正确的将试管盖盖好，因为判断没有正确地完成本次采样。

在一些实施例中，在目标对象进行采样时，可以通过控制显示屏显示自主采样引导视频，使得目标对象根据引导视频的内容进行采样，进而提高采样的准确度。在本实施例中，显示屏可以进行分屏显示。具体地，可以在显示屏的最左侧显示引导视频的内容，在显示屏的中间位置显示目标对象在进行自主采样时的实时视频内容，在显示屏的最右侧显示目前提取到的特征信息，以提示用户当前采样是否合格。本实施例在引导用户每做一个操作前和成功后，都会进行语音提醒。

在本实施例中，可以采用yolo5深度神经网络对核酸自主采样视频进行分析。具体地，该yolo5深度神经网络在应用之前，本实施例通过采用大量的实测数据进行网络训练，使得该网络具备核酸采样过程中各个环节的特征提取、识别、分类和判断的功能。

在一些应用场景中，本实施例提供的基于手机摄像深度学习监控的自主核酸采样系统在应用过程中包括以下步骤：

步骤一、目标对象将手机、试管、专用试管套分别放置于核酸采样的材料固定底座中相应位置固定，随后将手机设置与电脑主机中的智能核酸采样软件连接，使手机画面在电脑显示屏中显示。

步骤二、目标对象打开手机摄像头和闪光灯，取出核酸采样棉签。同时在智能核酸采样软件的引导下，目标对象靠近摄像头张开口腔，使显示屏中清晰显示口腔内部图像。

步骤三、智能核酸采样软件调用智能图像检测算法进行多目标追踪定位，通过识别用户咽喉和棉签头之间的关键特征关系判别核酸采样有效性。

步骤四、智能核酸采样软件判别采样成功后，用户将棉签从口腔取出放入试管内并将棉签头折断掉入试管中。整个过程由手机摄像头实时采集供智能核酸采样软件记录与监测。

步骤五、目标对象将棉签杆插入核酸采样专用底座棉签槽中固定。随后，目标对象可使用防盗试管盖套入收集好棉签头的试管并拧紧；也可将收集好棉签头的试管从试管槽中取出，放入专用试管套中并使用专用易碎二维码封条贴在试管与试管套连接处进行封口。该过程手机摄像头实时监控，直到判断操作合格，自主核酸采样流程结束。

步骤六、目标对象最后将折断的棉签杆插至底座上，当智能软件检测到盖好试管盖的试管和棉签杆同时固定在底座上，则判别当前核酸自主采样的操作过程为合格。

综上所述，本申请实施例提供的一种基于手机摄像深度学习监控的自主核酸采样系统，可以实现以下有益效果：

第一点、采用自主采样的形式替代医护人员的人工采样，从而可以降低医护人员的工作量，进而降低传统人工核酸采样所耗费的人力物力财力，例如需要调度大量医护人员集中采样，需要准备大量医用防护服等专用器具等；

第二点、可以实现以家庭为单位完成采样，无需在户外集中进行排队采样，从而可以降低因排队聚集导致交叉传染风险，提高核酸采样速度，并提高核酸采样环境和舒适度，支持居家和各种隔离环境自助核酸采样，避免冬冷夏热、风霜雨露环境排队核酸采样；

第三点、本实施例的成本低廉并且现场布置方便灵活，支持随时随地现场布置核酸采样系统，支持老年人和残疾人居家核酸采样，支持他人帮助式核酸采样等模式；

第四点、本实施例还设置了引导与监督功能。通过语音和画面的双重引导，全过程可视化可最大程度降低用户的学习成本，保证用户操作的规范性。通过智能检测分析算法，严格按照完整的医学标准对用户采样的全过程实时监测和分析，避免不合格操作与采样作弊等行为，最大限度保证自主采样结果的准确性和可靠性。

本申请实施例公开一种基于手机摄像深度学习监控的自主核酸采样方法，包括：

获取图像采集部件采集的目标对象在使用样品采集部件时的核酸自主采样视频，其中，样品采集部件包括试管、试管盖和采样棉签；图像采集部件和样品采集部件均固定于材料固定底座上；

控制显示屏显示所述核酸自主采样视频，并根据核酸自主采样视频分析目标对象的核酸自主采样状态；

根据核酸自主采样状态生成核酸自主采样完成信息；

控制显示屏显示所述核酸自主采样完成信息。

可选地，所述根据所述核酸自主采样视频分析所述目标对象的核酸自主采样状态，包括：

从核酸自主采样视频中获取第一图像；

当根据第一图像确定目标对象拿起所述采样棉签，在核酸自主采样视频中对采样棉签进行追踪；

从核酸自主采样视频中获取追踪过程中的若干张第二图像；

根据若干张第二图像分析采样棉签与所述目标对象的咽喉区域的接触状态；

当根据接触状态确定当前采样有效，从核酸自主采样视频中获取追踪过程中的若干张第三图像；

根据若干张第三图像分析采样棉签的棉签头、试管和试管盖的第一位置关系；

当第一位置关系为棉签头位于试管内且试管盖紧套在所述试管口，生成核酸自主采样完成信息。

需要说明的是，上述方法之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请装置实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见装置实施例部分，此处不再赘述。

在本实施例中，集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所公开的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。