本发明属于药物浓度检测，尤其涉及一种基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置及方法。
背景技术：
1、他克莫司(tacrolimus,fks06)是一种大环内酯类免疫抑药，临床用于肝、肾等多种器官移植术后的免疫抑制治疗。口服他克莫司血药浓度的个体差异大，治疗窗窄，治疗剂量与中毒剂量十分接近，且他克莫司的有效血药浓度与肾移植术后肾功能及排异反应的发生有着密切关系，因此，对该药进行常规血药浓度检测和个体化剂量调整是十分必要的。
2、目前，测定他克莫司血药浓度的方法主要包括高效液相色谱法(hplc)、微粒子捕捉酶免疫发光技术(meia)、酶联吸附免疫分析技术(elisa)、液-质联用法(lc-ms/ms)和酶放大免疫分析技术(emit)等。其中，高效液相色谱法是指通过患者血液的高光谱图像进行浓度分析，这一浓度检测方法是当前最常用的方式之一，其重要前提是快速获取有效的高光谱图像。目前，现有技术中多通过人工采集高光谱图像，但人工采集图像存在一定的问题，如：采集图像的尺寸、大小不一，影响后续高光谱图像的处理；采集过程中人为调焦可能使采集图像清晰度不满足后续图像处理需求；采集步骤繁琐、效率低下、自动化程度低等，这些问题均会影响后续基于高效液相色谱法检测他克莫司血药浓度的准确性和效率。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置及方法，通过设计高度自动化的检测装置进行高效、高清、有效高光谱图像的采集，为后续采用高光谱成像对患者外周血进行肾移植术后他克莫司血药浓度的无创快速检测奠定基础，提高检测的准确性和效率。
2、为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
3、本发明第一方面提供了一种基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置。
4、一种基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置，包括不透光壳体；所述壳体上设有触控显示屏，所述壳体内部设有中央处理器、由多个升降支撑滑杆构成的自动升降机构、设置在自动升降机构上可xy二维位移的载物平台、设置在壳体顶部的高光谱相机以及激光发射器和接收器；
5、所述中央处理器分别与触控显示屏、自动升降机构、载物平台、高光谱相机、激光发射器和接收器电连接，用于根据触控指令对自动升降机构的位置进行粗调；根据激光收发数据和所获取的高光谱图像，检测载物平台的平衡性，并对自动升降机构和载物平台的位置进行自动细调；根据所获取的高光谱图像，对高光谱相机进行自动调焦和成像。
6、进一步的技术方案，激光发射器发射激光光束分别照射到载物平台的四个角，并且每一激光光束分别反射到激光接收器中；
7、激光发射器和接收器将激光收发数据传输至中央处理器，中央处理器根据接收的激光收发数据检测载物平台的平衡性，并结合反馈机制对自动升降机构进行自动细调。
8、进一步的技术方案，自动细调自动升降机构，包括：
9、根据接收的每一激光收发数据，计算确定激光发射器到载物平台每个角的距离；
10、根据所确定距离进行对比，若四个角对应的距离相同，则认为载物平台处于水平状态，反之则认为载物平台并不处于水平状态；
11、当判断载物平台不处于水平状态时，根据四个角对应的距离计算每个角所需调整的高度差δji，根据高度差δji细调自动升降机构中多个升降支撑滑杆的竖直位置，并结合反馈机制，直至调整载物平台处于水平状态，完成细调。
12、进一步的技术方案，利用高光谱相机获取高光谱图像，并将获取的高光谱图像传输至中央处理器，中央处理器根据接收的高光谱图像对高光谱相机进行自动调焦和成像，包括：
13、根据获取的高光谱图像，采用sobel算子计算图像的清晰度得分，根据清晰度得分判断当前的对焦状态；
14、根据当前的对焦状态，自动调整高光谱相机的焦距；
15、重复图像获取及处理、调焦步骤，直至获取图像的清晰度得分满足设定要求。
16、进一步的技术方案，利用高光谱相机，获取包括载物平台上样品托盘的高光谱图像，并将获取的高光谱图像传输至中央处理器，中央处理器根据接收的高光谱图像对载物平台的位置进行自动细调，包括：
17、根据获取的高光谱图像进行图像处理，识别图像中样品托盘上的样品区域；
18、根据所识别样品区域在当前图像中的位置，自动调整载物平台在x和y方向上的位置；
19、重复图像获取及识别、自动调整步骤，直至载物平台移动至样品托盘与高光谱相机精确对准。
20、进一步的技术方案，所述壳体上还设有摄像头，所述摄像头与中央处理器电连接；
21、所述摄像头用于获取操作人员的人脸图像；
22、所述中央处理器用于根据获取的人脸图像，利用人脸识别技术识别操作人员是否为授权人员，并根据识别结果控制整个装置的上电与否。
23、进一步的技术方案，所述壳体内部还设有白炽灯和集成传感器；所述白炽灯用于提供光亮，所述集成传感器包括温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器，用于实时监控样本舱内的温度、湿度、氧气浓度环境参数。
24、进一步的技术方案，所述高光谱相机以及激光发射器和接收器设置在壳体顶部的同一水平面上，且通过固定的隔热板将高光谱相机以及激光发射器和接收器与壳体下部分分隔开。
25、进一步的技术方案，所述壳体上还设有电动门，所述电动门与中央处理器电连接，用于根据中央处理器下发的控制指令驱动电动门的开启与关闭；
26、所述电动门包括驱动机构、两扇门板、两个与驱动机构电连接的凸起滑块，凸起滑块卡在滑动轨道中且每一凸起滑块上固定悬挂一扇门板，中央处理器驱动驱动机构，使凸起滑块作为支点带动门板在滑动轨道中的移动。
27、本发明第二方面提供了一种基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测方法。
28、一种基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测方法，采用第一方面所提出的基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置实现，包括以下步骤：
29、获取肾移植术后患者外周血上清液并置于培养皿中，经人脸识别后启动装置的电动门，将培养皿放置在载物平台的样品托盘上并关闭电动门；
30、利用触控显示屏对自动升降机构的位置进行粗调；
31、在粗调完成后，自动进行载物平台的平衡性检测，并自动细调自动升降机构和载物平台的位置，以及对高光谱相机进行自动调焦和成像，获取培养皿样品区域清晰的高光谱图像；
32、基于所获取的高光谱图像，采用高效液相色谱法进行处理及分析，检测样品中的他克莫司血药浓度并显示。
33、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
34、本发明提出了一种基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置及方法，通过设计高度自动化的检测装置进行高效高清有效高光谱图像的采集，为后续采用高光谱成像对患者外周血进行肾移植术后他克莫司血药浓度的无创快速检测奠定基础，提高检测的准确性和效率；整个装置的自动化程度高，在通过触控显示屏进行人为粗调，将待测样品与高光谱相机对准后，可再进行自动细调，一方面调整载物平台使待测样品保持水平平衡，提高最终检测的准确性，另一方面调整载物平台使待测样品与高光谱相机自动调焦对准，能够快速获取清晰有效的高光谱图像，为后续浓度检测提供可靠基础。
1.一种基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置，其特征在于，包括不透光壳体；所述壳体上设有触控显示屏，所述壳体内部设有中央处理器、由多个升降支撑滑杆构成的自动升降机构、设置在自动升降机构上可xy二维位移的载物平台、设置在壳体顶部的高光谱相机以及激光发射器和接收器；
2.如权利要求1所述的基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置，其特征在于，激光发射器发射激光光束分别照射到载物平台的四个角，并且每一激光光束分别反射到激光接收器中；
3.如权利要求2所述的基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置，其特征在于，自动细调自动升降机构，包括：
4.如权利要求1所述的基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置，其特征在于，利用高光谱相机，获取高光谱图像，并将获取的高光谱图像传输至中央处理器，中央处理器根据接收的高光谱图像对高光谱相机进行自动调焦和成像，包括：
5.如权利要求1所述的基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置，其特征在于，利用高光谱相机，获取包括载物平台上样品托盘的高光谱图像，并将获取的高光谱图像传输至中央处理器，中央处理器根据接收的高光谱图像对载物平台的位置进行自动细调，包括：
6.如权利要求1所述的基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置，其特征在于，所述壳体上还设有摄像头，所述摄像头与中央处理器电连接；
7.如权利要求1所述的基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置，其特征在于，所述壳体内部还设有白炽灯和集成传感器；所述白炽灯用于提供光亮，所述集成传感器包括温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器，用于实时监控样本舱内的温度、湿度、氧气浓度环境参数。
8.如权利要求1所述的基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置，其特征在于，所述高光谱相机以及激光发射器和接收器设置在壳体顶部的同一水平面上，且通过固定的隔热板将高光谱相机以及激光发射器和接收器与壳体下部分分隔开。
9.如权利要求1所述的基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置，其特征在于，所述壳体上还设有电动门，所述电动门与中央处理器电连接，用于根据中央处理器下发的控制指令驱动电动门的开启与关闭；
10.一种基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的基于高光谱成像的他克莫司血药浓度检测装置实现，包括以下步骤：
