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原文传递基于多光谱的消毒效果检测方法、消毒控制方法及设备

专利名称：	基于多光谱的消毒效果检测方法、消毒控制方法及设备
摘要：	本发明提供了一种基于多光谱的消毒效果检测方法、消毒控制方法及设备，所述消毒控制方法包括以下步骤：步骤1，检测是否有酒精检测仪放入酒精检测仪消毒设备中，若有酒精检测仪放入酒精检测仪消毒设备中，则启动消毒腔内的消毒光源组件，对待消毒酒精检测仪吹气端进行消毒，并开始消毒周期计时；步骤2，判断消毒周期计时是否达到预设消毒时长T，若是则关闭消毒光源组件，驱动激光激发光源组件照射待消毒酒精检测仪吹气端，并开始消毒效果检测周期计时；步骤3，在消毒效果检测周期内，启动多光谱检测组件，采集不同的荧光激发光源照射下酒检仪待消毒区域的多光谱图像；基于获得的多光谱图像对每个酒检仪待消毒区域进行消毒效果检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	汉威科技集团股份有限公司
发明人：	任红军;高锋;刘金峰;李党辉;王月强
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-10T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-25T00:00:00+0800
申请号：	CN202111504412.5
公开号：	CN114235718A
代理机构：	郑州德勤知识产权代理有限公司
代理人：	武亚楠
分类号：	G01N21/25;G01N21/64;A61L2/28;A61L2/24;A61L2/08;G;A;G01;A61;G01N;A61L;G01N21;A61L2;G01N21/25;G01N21/64;A61L2/28;A61L2/24;A61L2/08
申请人地址：	450001 河南省郑州市高新技术开发区雪松路169号
主权项：	1.一种基于多光谱的消毒效果检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取多光谱图像，基于多光谱图像计算出光斑特征值ES，根据所述光斑特征值ES计算出消毒效果特征值δ，通过所述消毒效果特征值δ对相应酒检仪待消毒区域进行消毒效果检测：提取某个多光谱相机采集到的多光谱图像，以该多光谱图像的宽度为X轴，以该多光谱图像的高度为Y轴，以该多光谱图像的荧光亮度对应的长度为Z轴，建立对应酒检仪待消毒区域的待检测模型；确定Z轴的最小单元格，一个最小单元格对应一个荧光亮度刻度区间对应的长度区间；分割出Z轴上每个最小单元格对应的多光谱图像层，根据最大荧光亮度与荧光亮度刻度区间之间比值得到多光谱图像层总数N；确定Z轴每个最小单元格对应的荧光亮度均值，基于该荧光亮度均值得到对应多光谱图像层中每个微生物光斑的轮廓；根据微生物光斑的轮廓获得该多光谱图像层中的微生物光斑总数M；确定XY轴的最小单元格面积，计算第i个多光谱图像层中第j个微生物光斑在XY方向上的面积SXY_ij，其中，i＝1至N，N表示多光谱图像层总数，j＝1至M，M表示微生物光斑总数；计算每个微生物光斑的特征值因子E_j，计算公式为：其中，Sxy_1j表示第1个多光谱图像层中第j个微生物光斑在XY方向上的面积，依次类推，Sxy_Nj表示第N个多光谱图像层中第j个微生物光斑在XY方向上的面积，ZNj表示该微生物光斑的最大荧光亮度对应的最大长度，(ZNj-Z(N-1)j)表示一个荧光亮度刻度区间对应的长度区间；对所有的微生物光斑的特征值因子E_j求和，得到光斑特征值ES，计算公式为： ES＝E_1+E_2+…+E_M 其中，E_1表示第一个微生物光斑的特征值因子，以此类推，E_M表示第M个微生物光斑的特征值因子；根据所述光斑特征值ES计算出消毒效果特征值δ，计算公式为：其中，X表示多光谱图像的宽度最大值，Y表示光谱图像的高度最大值，Z表示多光谱图像的荧光亮度最大值对应的最大长度；判断消毒效果特征值δ是否小于等于预设值δ0，若是则判定对应的酒检仪待消毒区域消毒合格，否则判定对应的酒检仪待消毒区域消毒不合格。 2.根据权利要求1所述的基于多光谱的消毒效果检测方法，其特征在于，计算第i个多光谱图像层中第j个微生物光斑在XY方向上的面积SXY_ij时，执行以下步骤：按照荧光亮度从小到大顺序，依次提取Z轴每个最小单元格对应的多光谱图像层；配置每个最小单元格对应的荧光亮度为(Fkj+F(k+1)j)÷2，将多光谱图像层中荧光亮度相同且相邻的单元格连接起来，作为微生物光斑的轮廓；确定XY轴的最小单元格面积S0、第i个多光谱图像层中第j个微生物光斑在X轴方向占用的单元格数a以及第i个多光谱图像层中第j个微生物光斑在Y轴方向占用的单元格数b；计算第i个多光谱图像层中第j个微生物光斑在XY方向上的面积SXY_ij，公式为： SXY_ij＝S0×a×b 其中，a表示第i个多光谱图像层中第j个微生物光斑在X轴方向占用的单元格数，b表示第i个多光谱图像层中第j个微生物光斑在Y轴方向占用的单元格数。 3.一种基于多光谱的酒精检测仪消毒控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤0，配置预设消毒时长T；步骤1，检测是否有酒精检测仪放入酒精检测仪消毒设备中，若是则启动消毒腔内的消毒光源组件，对待消毒酒精检测仪吹气端进行消毒，并开始消毒周期计时；步骤2，判断消毒周期计时是否达到预设消毒时长T，若是则关闭消毒光源组件，驱动激光激发光源组件照射待消毒酒精检测仪吹气端，并开始消毒效果检测周期计时；待消毒酒精检测仪吹气端接受到355nm的荧光激发光源的照射后，待消毒酒精检测仪吹气端上的细菌发出荧光；待消毒酒精检测仪吹气端接受到532nm的荧光激发光源照射后，待消毒酒精检测仪吹气端上的病毒发出荧光；步骤3，在消毒效果检测周期内，启动多光谱检测组件，采集不同的荧光激发光源照射下酒检仪待消毒区域的多光谱图像；其中，所述多光谱检测组件包括至少一个布设在所述消毒腔内壁的多光谱相机，每个多光谱相机对应一个酒检仪待消毒区域；步骤4，基于每个多光谱图像计算出光斑特征值ES，根据所述光斑特征值ES计算出消毒效果特征值δ，通过所述消毒效果特征值δ对相应酒检仪待消毒区域进行消毒效果检测：步骤401，提取某个多光谱相机采集到的多光谱图像，以该多光谱图像的宽度为X轴，以该多光谱图像的高度为Y轴，以该多光谱图像的荧光亮度对应的长度为Z轴，建立对应酒检仪待消毒区域的待检测模型；步骤402，确定Z轴的最小单元格，一个最小单元格对应一个荧光亮度刻度区间对应的长度区间；分割出Z轴上每个最小单元格对应的多光谱图像层，根据最大荧光亮度与荧光亮度刻度区间之间比值得到多光谱图像层总数N；步骤403，确定Z轴每个最小单元格对应的荧光亮度均值，基于该荧光亮度均值得到对应多光谱图像层中每个微生物光斑的轮廓；根据微生物光斑的轮廓获得该多光谱图像层中的微生物光斑总数M；确定XY轴的最小单元格面积，计算第i个多光谱图像层中第j个微生物光斑在XY方向上的面积SXY_ij，其中，i＝1至N，N表示多光谱图像层总数，j＝1至M，M表示微生物光斑总数；步骤404，计算每个微生物光斑的特征值因子E_j，计算公式为：其中，Sxy_1j表示第1个多光谱图像层中第j个微生物光斑在XY方向上的面积，依次类推，Sxy_Nj表示第N个多光谱图像层中第j个微生物光斑在XY方向上的面积，ZNj表示该微生物光斑的最大荧光亮度对应的最大长度，(ZNj-Z(N-1)j)表示一个荧光亮度刻度区间对应的长度区间；步骤405，对所有的微生物光斑的特征值因子E_j求和，得到光斑特征值ES，计算公式为： ES＝E_1+E_2+…+E_M 其中，E_1表示第一个微生物光斑的特征值因子，以此类推，E_M表示第M个微生物光斑的特征值因子；步骤406，根据所述光斑特征值ES计算出消毒效果特征值δ，计算公式为：其中，X表示多光谱图像的宽度最大值，Y表示光谱图像的高度最大值，Z表示多光谱图像的荧光亮度最大值对应的最大长度；步骤407，判断消毒效果特征值δ是否小于等于预设值δ0，若是则判定对应的酒检仪待消毒区域消毒合格，否则判定对应的酒检仪待消毒区域消毒不合格，并对该酒检仪待消毒区域进行标记；步骤5，获得每个酒检仪待消毒区域消毒检测结果后，结束消毒效果检测周期计时；判断每个多光谱相机对应的酒检仪待消毒区域是否均消毒合格，若是则判定待消毒酒精检测仪消毒完成，否则，再次启动已标记的酒检仪待消毒区域对应的消毒矩阵，并开始二次消毒周期计时；重复步骤2至5直至每个酒检仪待消毒区域均消毒合格。 4.根据权利要求3所述的基于多光谱的酒精检测仪消毒控制方法，其特征在于，所述步骤403具体包括以下步骤：步骤4031，按照荧光亮度从小到大顺序，依次提取Z轴每个最小单元格对应的多光谱图像层；步骤4032，配置每个最小单元格对应的荧光亮度为(Fkj+F(k+1)j)÷2，将多光谱图像层中荧光亮度相同且相邻的单元格连接起来，作为微生物光斑的轮廓；步骤4033，确定XY轴的最小单元格面积S0、第i个多光谱图像层中第j个微生物光斑在X轴方向占用的单元格数a以及第i个多光谱图像层中第j个微生物光斑在Y轴方向占用的单元格数b；步骤4034，计算第i个多光谱图像层中第j个微生物光斑在XY方向上的面积SXY_ij，公式为： SXY_ij＝S0×a×b 其中，a表示第i个多光谱图像层中第j个微生物光斑在X轴方向占用的单元格数，b表示第i个多光谱图像层中第j个微生物光斑在Y轴方向占用的单元格数。 5.根据权利要求3所述的基于多光谱的酒精检测仪消毒控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：建立消毒效果特征值δ与消毒时长之间的对应关系，并预存所述对应关系；在某个多光谱相机对应的酒检仪待消毒区域消毒不合格时，将该酒检仪待消毒区域对应的消毒效果特征值δ，作为目标消毒效果特征值；根据预存的对应关系，确定与所述目标消毒效果特征值对应的目标消毒时长，并根据所述目标消毒时长控制二次消毒的消毒时长。 6.根据权利要求5所述的基于多光谱的酒精检测仪消毒控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在二次消毒周期计时结束后，判断所述目标消毒效果特征值对应的酒检仪待消毒区域消毒是否合格；在所述目标消毒效果特征值对应的酒检仪待消毒区域消毒不合格且该酒检仪待消毒区域对应的消毒矩阵处于正常状态时，更新所述对应关系：按预设步进值增加所述目标消毒效果特征值对应的目标消毒时长。 7.根据权利要求3所述的基于多光谱的酒精检测仪消毒控制方法，其特征在于，所述步骤0中配置预设消毒时长T时，执行：驱动激光激发光源组件照射待消毒酒精检测仪吹气端，启动多光谱检测组件，采集不同的荧光激发光源照射下酒检仪待消毒区域的多光谱图像，计算出每个多光谱图像对应的消毒效果特征值δ；根据每个消毒效果特征值δ，对每个酒检仪待消毒区域的预设消毒时长T进行单独配置。 8.一种基于多光谱的酒精检测仪消毒设备，其特征在于，包括位于消毒入口的检测腔，以及位于所述检测腔下方的消毒腔，所述检测腔开设有供待消毒酒精检测仪吹气端进入所述消毒腔的通道；所述检测腔内设置有插入识别线路板，所述消毒腔内设置有消毒光源组件、激光激发光源组件和多光谱检测组件；所述消毒光源组件包括消毒矩阵Ⅰ、消毒矩阵Ⅱ、消毒矩阵Ⅲ和消毒矩阵Ⅳ，所述消毒矩阵Ⅰ、所述消毒矩阵Ⅱ、所述消毒矩阵Ⅲ和所述消毒矩阵Ⅳ布设在所述消毒腔内壁；所述激光激发光源组件包括布设在所述消毒腔内壁一侧的荧光激发光源Ⅰ和荧光激发光源Ⅱ，以及布设在所述消毒腔内壁另一侧的荧光激发光源Ⅲ和荧光激发光源Ⅳ；所述多光谱检测组件包括多光谱相机Ⅰ、多光谱相机Ⅱ、多光谱相机Ⅲ和多光谱相机Ⅳ，所述多光谱相机Ⅰ、所述多光谱相机Ⅱ、所述多光谱相机Ⅲ和所述多光谱相机Ⅳ布设在所述消毒腔内壁；所述壳体内还设置主控线路板，所述主控线路板分别与所述插入识别线路板、所述消毒光源组件、所述激光激发光源组件和所述多光谱检测组件连接；所述主控线路板执行权利要求3至7任一项所述的基于多光谱的酒精检测仪消毒控制方法。 9.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1或2所述的基于多光谱的消毒效果检测方法的步骤。 10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3至7任一项所述的基于多光谱的酒精检测仪消毒控制方法的步骤。
所属类别：	发明专利