[發明專利]利用數字圖像技術改善色度檢測線性范圍的方法以及裝置

有效

• 申請號: 201710408590.5
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107301639B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 陳鋮;張冠斌;劉鵬
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/90;G01N21/25
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本發明公開了一種利用數字圖像技術改善色度檢測線性范圍的方法以及裝置。其中方法包括：選定第一類顏色空間，并提取待測反應的圖像在第一類顏色空間下的各個顏色通道的顏色特征值；確定待測反應在當前反應物濃度區域的最敏感顏色通道，并根據最敏感顏色通道以及各個顏色通道的顏色特征值設定目標類色度空間公式；將目標類色度空間公式與當前反應物濃度區域內的目標反應物濃度值進行線性擬合，得到定標曲線；根據濃度梯度測試結果，找出定標曲線中的非線性拐點；在非線性拐點后重新選定第二類顏色空間，并提取非線性拐點后所對應的待測反應的圖像在第二類顏色空間下的各個顏色通道的顏色特征值，并重復執行上述步驟直至定標曲線滿足目標需求。

技術領域

本發明涉及生物檢測領域，尤其涉及一種利用數字圖像技術改善色度檢測線性范圍的方法以及裝置。

背景技術

隨著感光元件(如CCD(Charge-coupled Device，電荷耦合元件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體))應用的普及，在生物檢測領域也開始出現大量使用圖像采集方式進行檢驗分析的設備，例如，針對膠體金免疫層析診斷試劑的分析儀器等。

在實際測試前，需要檢測一系列已知濃度的標準樣品，得到待測樣本濃度(即待測反應生成的顏色深淺)與檢測系統讀數之間的對應關系，建立該關系的過程可稱為定標，該關系由定標曲線進行表示，定標曲線的線性范圍代表了該系統能夠準確檢測的樣品濃度范圍。

相關技術中，使用圖像采集對生物反應后的顏色進行分析的方法一般分為以下兩步：第一步對獲取的各個不同線性樣本點的圖像信息進行特征提取，得到特征值，例如，獲得待測顏色區域的R、G、B或C、M、Y、K等信息作為特征值；第二步設定類色度空間公式，如：X＝K₁R+K₂G+K₃B，選擇參數K₁、K₂、K₃，以獲得待測顏色最準確的表達。其中，針對上述第二步處理方式可以嚴格篩選K₁、K₂、K₃這3個參數，但是，這樣會需要大量的數據和一定的算法支持才能有效地找到最合適的參數，導致人力、物力成本較高。

發明內容

本發明的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術問題之一。

為此，本發明的第一個目的在于提出一種利用數字圖像技術改善色度檢測線性范圍的方法。該方法可以在不增加人力、物理成本的情況下，提高了測試線性范圍。

本發明的第二個目的在于提出一種利用數字圖像技術改善色度檢測線性范圍的裝置。

為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出的利用數字圖像技術改善色度檢測線性范圍的方法，包括：S1，通過圖像采集系統獲取待測反應的圖像；S2，選定第一類顏色空間，并提取所述圖像在所述第一類顏色空間下的各個顏色通道的顏色特征值；S3，從所述各個顏色通道中確定所述待測反應在當前反應物濃度區域的最敏感顏色通道，并根據所述最敏感顏色通道以及所述各個顏色通道的顏色特征值設定目標類色度空間公式；S4，將所述目標類色度空間公式與所述當前反應物濃度區域內的目標反應物濃度值進行線性擬合，得到定標曲線；S5，根據濃度梯度測試結果，找出所述定標曲線中的非線性拐點；S6，在所述非線性拐點后重新選定第二類顏色空間，并提取所述非線性拐點后所對應的待測反應的圖像在所述第二類顏色空間下的各個顏色通道的顏色特征值，并重復執行所述步驟S3至S6，直至定標曲線滿足目標需求。