[發明專利]基于機器視覺的糞便形態識別方法

有效

• 申請號: 201611261590.9
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106651883B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 羅林
• 申請（專利權）人: 四川沃文特生物技術有限公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/174;G06T7/90
• 代理公司: 51224 成都頂峰專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 任遠高

本發明涉及圖像處理技術領域，公開了一種基于機器視覺的糞便形態識別方法。該方法先從糞便樣本圖像中提取出糞便區域圖像，然后逐個像素的與糞便標準色卡進行顏色匹配，最后基于統計學得出糞便樣本圖像的顏色，由此可以對糞便顏色進行有效識別。同時還可以基于卷積神經網絡模型對糞便形狀進行有效識別。此外，該方法還具有識別精度高、處理速度快和用戶體驗好等優點，便于實際應用和推廣。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體地，涉及一種基于機器視覺的糞便形態識別方法。

背景技術

顏色識別作為一種新興的測控技術，雖然其起步時間比較晚，但基于顏色識別技術的實時檢測系統和自動化設備卻如雨后春筍般地涌現，并逐漸進入人們的日常生活中。例如在醫學方面，根據牙齒的顏色判斷其健康狀況；根據血糖試紙顏色變化情況判斷血液中葡萄糖的含量；根據尿液試紙條顏色變化情況分析尿液的成分；利用細胞的顏色對細胞進行分類及狀況分析。例如又在農業方面，根據植物的顏色對農作物中的雜草、昆蟲等進行識別；根據農作物葉子的顏色判斷其成長情況及是否有蟲害；根據果實的顏色判斷農作物是否成熟等。目前，我國研發的顏色識別系統還處在起步階段，在識別準確率、靈敏度和效率方面都不如國外的系統。顏色識別系統的使用非常廣泛，如車身顏色識別系統、遙感圖像顏色識別系統、工業產品及農作物顏色識別系統等已經為我們的生活做出了巨大的貢獻。

對于醫療診斷中常接觸到的糞便(俗稱大便,人或動物的食物殘渣排泄物。)檢查，也主要是根據糞便形態(包括顏色和形狀)來做出病情判斷。

對于糞便顏色，根據糞便顏色的測定，初步診斷是否存在便血的可能，以便初步篩查出消化道出血病人——常需結合糞便潛血試驗。糞便顏色因食物不同而不同，某些藥物可改變顏色。一般正常情況是成人為黃褐色，嬰兒為金黃色。異常結果：上消化道出血時糞便呈黑色有光澤即柏油樣便，這是由于血液通過腸道時，血紅蛋白被分解并形成黑色的硫化鐵所致；服用活性碳、鉍劑、鐵劑、中草藥等也有灰黑色便，但無光澤；糞便標本放置過久，表層亦可變為灰黑色，阻塞性黃疸病人糞便中缺乏膽色素，呈白陶土色便；消化道鋇餐造影后，糞便為灰白色；乳兒消化不良時，由于腸蠕動過快，糞便中由于含有膽綠素而呈綠色稀便。需要檢查人群：疑似上消化道出血病例需要確診的患者，即有咯血，嘔血癥狀者。

對于糞便形狀：糞便形狀檢查，可幫助診斷各種腸道疾病。由于糞便的四分之三是水分，其余大多是蛋白質、無機物、脂肪、未消化的食物纖維、脫了水的消化液殘余、以及從腸道脫落的細胞和死掉的細菌，還有維生素K、維生素B。正常情況為成形軟便，異常結果：便秘者糞便呈球狀硬塊；粥狀或水樣稀便見于各種原因引起的腹瀉；米湯樣便見于霍亂及副霍亂患者；血色黑暗或呈柏油狀為遠血,多屬食管、胃及十二指腸出血；大便下血,色鮮紅為近血,為病在大腸或痔瘡出血；大便溏泄,納少腹脹者為脾陽虛。需要檢查人群：大便異常，排便異常癥狀者。

到目前為止，對糞便的顏色和形狀檢測全都是靠肉眼觀察，主要關注糞便的形狀(硬便、軟便、稀便、水樣便、稀糊狀或稀汁樣便、溏便、米泔樣便、凍狀便、白陶土樣便、細條狀便)。在顏色識別與命名方面到是存在相關的研究，但是并未有對糞便顏色識別命名進行研究的，糞便形狀的自動識別目前還未有自動識別相關研究的。每個人對顏色的感知不一樣，因此人眼在對大便顏色命名上會出現比較大的差異。同時由于大便的特殊性，容易給人帶來惡心感，因此對于大便顏色和形狀的自動識別就顯得非常必要了。

發明內容

針對前述現有技術的問題，本發明提供了一種基于機器視覺的糞便形態識別方法，其先從糞便樣本圖像中提取出糞便區域圖像，然后逐個像素的與糞便標準色卡進行顏色匹配，最后基于統計學得出糞便樣本圖像的顏色，由此可以對糞便顏色進行有效識別。同時還可以基于神經網絡模型對糞便形狀進行有效識別。此外，該方法還具有識別精度高、處理速度快和用戶體驗好等優點，便于實際應用和推廣。

本發明采用的技術方案,提供了一種基于機器視覺的糞便形態識別方法，針對糞便顏色識別，包括如下步驟：