基于图像分析的贝类麻痹性毒素检测方法

摘要

本发明公开了一种基于图像分析的贝类麻痹性毒素检测方法，该方法首先进行样品前处理，制备贝类麻痹性毒素的待测样品溶液；然后配置标准品溶液，使用试纸条；之后通过检测图像采集，图像分析，计算检测试纸条颜色图像RGB空间中G分量的像素值，再通过最小二乘法拟合出试纸条检测贝类麻痹性毒素的标定曲线；通过分析待测样品溶液在试纸条上的控制线与检测线的子图像G分量像素值，带入标定曲线，进而计算出待测样品溶液贝类麻痹性毒素浓度。本发明实现了贝类麻痹性毒素的定量检测，具有操作步骤简单，快速检测，能够适应现场检测等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测贝类麻痹性毒素的技术，尤其涉及一种基于图像分析的贝类麻痹性毒素检测方法。

背景技术

贝类麻痹性毒素是一种神经毒素，来源于赤潮中的有毒藻类，当有毒赤潮发生时贝类大量摄食有毒藻，使贝类体内累积毒素，人们误食后会引起中毒，甚至死亡。目前国内贝类麻痹性毒素检测方法通常使用的是小鼠生物检测法和传统的Elisa试剂盒检测方法。小鼠生物检测法操作繁琐，灵敏度不高，个体差异性大导致重现性低，使得毒性难以估计。传统的Elisa试剂盒检测方法所采用的检测仪器为酶标仪，存在着设备庞大而无法适应现场检测，并且酶联反应随着孵化时间的不同存在差异，酶标仪采用的分时检测的方式便造成了孔间检测结果的差异。因此，海洋水产品毒素检测领域迫切需要一种能够适应现场快速检测、操作简便并且检测成本低廉的贝类麻痹性毒素检测方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于图像分析的贝类麻痹性毒素检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于图像分析的贝类麻痹性毒素检测方法，该方法在贝类麻痹性毒素检测系统上实现，所述贝类麻痹性毒素检测系统包括：智能移动设备、图像采集固定架和试纸条；其中，图像采集固定架的一侧固定智能移动设备，另一侧固定试纸条；智能移动设备的后摄像头对准试纸条，从而采集试纸条的图像；该方法包括以下步骤：

（1）样品前处理，制备贝类麻痹性毒素的待测样品溶液，具体包括以下子步骤：

（1.1）取贝类生物，除去贝壳，用双蒸水洗净贝肉后均质器均质；

（1.2）称取10g 均质后的样品加入10ml提取液，得到混合溶液，所述提取液由异丙醇和乙酸按体积比5：2混合组成；

（1.3）室温下，将步骤1.2得到的混合溶液振荡均匀并过滤除杂，得到滤液；

（1.4）取100μl滤液作为待测样品溶液；

（2）试纸条标准样品加样，具体包括以下子步骤：

（2.1）从标准样品溶液中取出100μl，加入pH=3.0的酸性水溶液配成2μg/ml的样品储液；所述标准样品溶液为浓度为100μg/ml的贝类麻痹性毒素；

（2.2）将步骤2.1制备好的2μg/ml的样品储液分别用缓冲液配制成浓度为1000ng/ml、600ng/ml、500ng/ml、400ng/ml、300ng/ml、200ng/ml、100ng/ml、0ng/ml的标准样品检测液，每种浓度的标准样品检测液体积均为200μl；所述缓冲液为贝类前处理液；

（2.3）检查试纸条到期日期及内置干燥剂袋，若干燥剂袋为蓝色，则试纸条可用，若为粉红色，则不能用于检测；

（2.4）每种浓度的标准样品检测液均取100μl，分别滴于试纸条上的加样垫；

（2.5）将试纸条置于室温下，静置30-60min后；

（3）确定试纸条检测贝类麻痹性毒素的标定曲线，将步骤（2）中的试纸条显色完毕后固定在图像采集固定架上采集图像进行检测，记录数据并进行分析处理，具体包括以下子步骤：

（3.1）切割出每个试纸条上控制线与检测线的子图像，子图像的像素范围为10×10；

（3.2）将子图像转换至颜色空间RGB，提取子图像中每个像素的G分量，并计算子图像像素G分量的平均值；

（3.3）根据最小二乘法拟合曲线算法，拟合出G分量关于标准样品检测液浓度的标定曲线，即试纸条检测贝类麻痹性毒素的标定曲线；

（4）检测未知浓度的样品溶液贝类麻痹性毒素浓度：将步骤1.4得到的待测样品溶液加入试纸条上的加样垫，重复步骤2.5-步骤3.2，得到在该待测样品溶液浓度下的子图像的G分量平均值，带入步骤3.3得到的试纸条检测贝类麻痹性毒素的标定曲线，计算出待测样品溶液的贝类麻痹性毒素浓度。

本发明的有益效果是：本发明方法实现了贝类麻痹性毒素现场快速检测，具有快速、同步、操作简便和能够适应现场检测等优点。本发明较现有的贝类麻痹性毒素检测方法上，具有操作步骤简单，成本低廉，快速检测等优点，克服现有方法无法现场检测的不足。根据以上优点，本发明方法可广泛用于海洋水产品毒素检测的相关领域。

附图说明

图1是本发明所使用的贝类麻痹性毒素检测系统的结构图；

图2是本发明检测贝类麻痹性毒素算法流程图；

图3是本发明检测贝类麻痹性毒素标准曲线图；

图中，智能移动设备1、图像采集固定架2、试纸条3。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但并不是限制本发明。

如图1所示，本发明基于图像分析的贝类麻痹性毒素检测方法，该方法在贝类麻痹性毒素检测系统上实现，所述贝类麻痹性毒素检测系统包括：智能移动设备1、图像采集固定架2和试纸条3；其中，图像采集固定架2的一侧固定智能移动设备1，另一侧固定试纸条3；智能移动设备1的后摄像头对准试纸条3，从而采集试纸条3的图像，智能移动设备1可以采用具有摄像头的手机；该方法包括以下步骤：

（1）样品前处理，制备贝类麻痹性毒素的待测样品溶液，具体包括以下子步骤：

（1.1）取贝类生物，除去贝壳，用双蒸水洗净贝肉后均质器均质；

（1.2）称取10g 均质后的样品加入10ml提取液，得到混合溶液，所述提取液由异丙醇和乙酸按体积比5：2混合组成；

（1.3）室温下，将步骤1.2得到的混合溶液振荡均匀并过滤除杂，得到滤液；

（1.4）取100μl滤液作为待测样品溶液；

（2）试纸条3标准样品加样，具体包括以下子步骤：

（2.1）从标准样品溶液中取出100μl，加入pH=3.0的酸性水溶液配成2μg/ml的样品储液；所述标准样品溶液为浓度为100μg/ml的贝类麻痹性毒素；

（2.2）将步骤2.1制备好的2μg/ml的样品储液分别用缓冲液配制成浓度为1000ng/ml、600ng/ml、500ng/ml、400ng/ml、300ng/ml、200ng/ml、100ng/ml、0ng/ml的标准样品检测液，每种浓度的标准样品检测液的体积均为200μl；所述缓冲液为贝类前处理液；

（2.3）检查试纸条3到期日期及内置干燥剂袋，若干燥剂袋为蓝色，则试纸条3可用，若为粉红色，则不能用于检测；

（2.4）每种浓度的标准样品检测液均取100μl，分别滴于试纸条3上的加样垫，切勿移动试纸条3；

（2.5）将试纸条3置于室温下，静置30-60min后，观察试纸条3的控制线与检测线颜色变化；

（3）确定试纸条3检测贝类麻痹性毒素的标定曲线，将步骤（2）中的试纸条3显色完毕后固定在图像采集固定架2上采集图像进行检测，记录数据并进行分析处理，如图2所示，具体包括以下子步骤：

（3.1）切割出每个试纸条3上控制线与检测线的子图像，子图像的像素范围为10×10；

（3.2）将子图像转换至颜色空间RGB，提取子图像中每个像素的G分量，并计算子图像像素G分量的平均值；

（3.3）根据最小二乘法拟合曲线算法，拟合出G分量关于标准样品检测液浓度的标定曲线，即试纸条检测贝类麻痹性毒素的标定曲线，曲线为y=0.07317x+129.6，x为标准样品溶液浓度，y为G分量像素值，如图3所示；

（4）检测未知浓度的样品溶液贝类麻痹性毒素浓度：将步骤1.4得到的待测样品溶液加入试纸条3上的加样垫，重复步骤2.5-步骤3.2，得到在该待测样品溶液浓度下的子图像的G分量平均值，带入步骤3.3得到的试纸条检测贝类麻痹性毒素的标定曲线，计算出待测样品溶液的贝类麻痹性毒素浓度。