(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211000430.4 (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 吉林大学 地址 130000 吉林省长 春市前进大街269 9 号 (72)发明人 郑连文　王敏　马帅　徐影　 李丹丹　付璐璐　张雪莹　张京顺　 (74)专利代理 机构 北京创智合源知识产权代理 事务所(普通 合伙) 16092 专利代理师 马金华 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06V 10/74(2022.01) G06T 5/00(2006.01) G06N 3/08(2006.01)G06N 3/04(2006.01) A61B 10/00(2006.01) (54)发明名称 针对逆行射精患者的一体成型智能取精装 置、 方法及设备 (57)摘要 本发明属于医疗技术领域， 公开了针对逆 行 射精患者的一体成型智能取精装置、 方法及设 备， 该装置 具体包括： 尿液收集模块， 收集逆行射 精患者的尿液； 尿液采样模块， 对收集的尿液进 行采样； 回收模块， 当尿液采样模块采样完毕后， 对尿液收集模块中剩余尿液进行回收处理； 尿液 检测模块将尿液样本进行离心沉淀检测是否存 在有精子； 取精模块， 对尿 液样本沉淀进行取精； 精子分析模块， 对精子进行检测分析； 结果显示 模块， 用于对检测分析结果进行显示。 本发明可 以广泛应用于精液标本的采集和取精， 尤其针对 逆行射精患者收集完整的精液难度很高的问题， 通过尿液样本采集的方式实现取精， 方便简单， 易于操作， 不需要 进行手术即可完成。 权利要求书4页 说明书9页 附图3页 CN 115330737 A 2022.11.11 CN 115330737 A 1.一种针对逆行射精患者的一体成型智能取精装置， 其特征在于， 所述针对逆行射精 患者的一体成型智能取精装置包括： 采集架， 所述采集架上端固定有电动组件， 所述电动组件后端固定有步进电机， 所述步进电机 通过线性连嵌入式单片机， 所述电动组件前段固定有采集装置， 所述采集装置设有套筒， 所 述套筒外部固定有电热丝， 所述电热丝与套筒外部通过硅胶套， 所述采集装置后端通过软 管连接有采集装置； 所述硅胶套通过固定夹与调节装置固定连接， 所述调节装置设有调节滑块， 所述调节 滑块固定在采集架中间滑槽内， 所述采集架一侧固定连接有显示屏， 所述显示屏线性连接 嵌入式单片机， 所述嵌入式单片 机线性连接传感器， 所述传感器固定在 采集装置内部， 所述 采集装置 设有尿液收集模块、 尿液采样模块、 回收模块、 尿液检测模块、 取精模块、 精子 分析 模块和结果显示模块； 所述尿液收集模块， 用于收集逆行射精患者的尿液； 所述尿液采样模块， 设有收集箱和存储箱， 所述收集箱上端通过软管连接套筒， 所述收 集箱与存储箱之间固定有过滤膜， 所述收集箱与采集箱内部镶嵌有传感器， 所述采样模块 与尿液收集模块连接， 用于对收集的尿液进行采样； 所述回收模块， 与尿液采样模块和尿液收集模块连接， 用于当尿液采样模块采样完毕 后， 对尿液收集模块中剩余尿液进行回收处 理； 尿液检测模块， 与尿液采样模块连接， 用于将尿液样本进行离心沉淀检测是否存在有 精子； 所述检测是否存在 有精子的方法包括： 输入同组不同时间的两幅原始尿液图像， 经去 噪处理后构造两基本精子真伪图Xl和Xm； 分别对Xl和Xm进行邻域特征描述得到特征描述矩 阵XL和XM； 利用相似度度量方法得到特征描述矩阵XL和XM对应的亲和矩阵WL和WM； 利用基于 亲和矩阵融合的谱聚类方 法对亲和矩阵WL和WM进行聚类分析， 根据得到的聚类结果， 得到是 否存在有精子变化检测结果； 所述特征描述将提取得到的对数比值精子真图Xl和均值比值精子伪图Xm中每个像素点 的l层邻域像素特征矩阵， 其中l≥3， 且l为奇数， 提取的邻域特征像素矩阵展开成列， 得到 像素点特征描述列向量； 所述亲和矩阵融合包括： 分别将对数比值精子真图Xl和均值比值 精子伪图Xm中所有像素点的特征描述列向量作为不同的列依次排列， 得到对应的特征描述 矩阵XL和XM； 对得到的特征描述矩阵XL和特征描述矩阵XM， 利用各列向量的欧氏距离度量其 相似度， 分别构造对应的相似度矩阵， 即亲和矩阵W1和W2； 初始化亲和矩阵W1和W2的权重系 数v1和v2， 计算融合亲和矩阵 利用基于采样的谱聚类方法得到 融合亲和矩阵 W的特征向量f和对角矩阵D； 验证迭代条件是否满足： 误差E＝|fnow‑fold|满足||E||≥ε并且 Iterator≤Iter， 若是， 执行下步， 否则， 迭代结束， 输出特征向量f； 对 亲和矩阵权重系数进 行更新； 取精模块， 与尿液检测模块连接， 用于对尿液样本沉淀进行 取精； 精子分析模块， 与取精模块连接， 用于对精子进行检测分析； 结果显示模块， 与精子分析模块连接， 用于对检测分析 结果进行显示。 2.如权利要求1所述的针对 逆行射精患者的一体成型智能取精装置， 其特 征在于， 所述权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115330737 A 2尿液收集模块设置有液体传感器， 用于检测到尿液时将信号反馈到尿液采样模块， 尿 液采样模块进行采样； 所述尿液收集模块包括一种采集精液 的设备， 该设备设置有输精管 道， 输精管道上设置有前、 后两个球囊， 输精管道上开设有精阜口， 输精管道一端开设有外 口， 外口处设有倒刺式球囊； 所述尿液检测模块包括： 离心模块、 图像采集模块、 图像预处 理模块、 识别模块； 所述离心模块， 用于对尿液样本进行离心沉淀； 所述图像采集模块， 与离心模块连接， 用于对尿液沉淀进行图像采集； 所述图像预处理模块， 与图像采集模块连接， 用于对尿液沉淀进行图像去噪和增强处 理； 所述识别模块， 与图像预处理模块连接， 用于对尿液沉淀 中的精子进行识别， 判读精子 是否存在。 3.如权利要求2所述的针对逆行射精患 者的一体成型智能取精装置， 其特征在于， 所述 增强处理具体包括： 1)将尿液沉淀图像呈多个 像素组成且矩阵式排布， 并将该图像转换为灰阶图； 2)计算每同一列相邻两行像素的灰阶值的差的绝对值 Q1和第一灰阶值权 重k1； 每同一列相邻两行像素的灰阶值的差的绝对值 Q1的计算公式为： Q1＝abs(Gray(i， j)－Gray(i+1， j) )； 第一灰阶值权 重k1的计算公式为： 其中， 同一列相邻两行像素的灰阶值的差的绝对值Q1的取值范围为0至255， n为大于1 的正整数； 依据第一灰阶值权重k1与每同一列相邻两行像素的灰阶值进行累加计算， 计算公式 为： 其中， i、 j为正整数， 分别代表像素所在的行数与列数， Gray(i,j)为第i行第j列 像素的 灰阶值， Gray(i+1,j)为第i+1行第j列像素的灰阶值， H1(a)为灰阶值为a的像素数量， C1(X) 为从灰阶值Gray(i,j)到灰阶值Gray(i+1， j)之间各个灰阶值对应的像素 数量之和； 3)计算每同一行相邻两列像素的灰阶值的差的绝对值 Q2和第二灰阶值权 重k2； 每同一行相邻两列像素的灰阶值的差的绝对值 Q2的计算公式为： Q2＝abs(Gray(i， j)－Gray(i， j+1) )； 第二灰阶值权 重k2的计算公式为： 其中， 同一行相邻两列像素的灰阶值的差的绝对值Q2的取值范围为0至255， n为大于1 的正整数且与步骤2)中的取值相同；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115330737 A 3