[發(fā)明專利]一種基于云平臺尿檢試紙生理指標量化識別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710155143.3
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106991679A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李智;楊金山;蒙菊華;李健;華偉
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/90;G06K9/62;G06F17/30;G01N21/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像識別范疇，特別涉及一種基于云平臺的尿檢試紙生理指標量化識別方法，可用于醫(yī)院急診，篩選早慢性腎病及糖尿病等患者。

背景技術(shù)

在醫(yī)學領(lǐng)域，疾病的診斷通常需要對多種參數(shù)進行衡量，這些參數(shù)大多來自對樣本的檢測結(jié)果，利用試紙檢測是應(yīng)用比較廣泛的檢測方法。而在眾多檢測中，尿液分析是很多疾病檢測的重要手段，在臨床診斷中意義重大。目前，很多電子設(shè)備已進入醫(yī)學領(lǐng)域，尿液分析儀也相繼出現(xiàn)。尿液分析儀一般都有專用的試劑帶，試劑帶行包含若干個試劑塊，等距分布在試紙上。試紙塊上涂有專門用來檢測對應(yīng)項目的化學試劑，試劑塊的數(shù)目決定了檢測項目的多少。試劑塊上涂有測量相應(yīng)項目的化學物質(zhì)，與尿液接觸會發(fā)生顏色反應(yīng)。根據(jù)試劑塊的顏色變化程度，可以判斷出尿液中相應(yīng)物質(zhì)的濃度并獲得檢測結(jié)果。

尿液分析在泌尿系統(tǒng)疾病診斷、療效觀察及預(yù)后、代謝系統(tǒng)疾病的診斷等方面被廣泛應(yīng)用。采用傳統(tǒng)方法進行尿液檢查，過程復(fù)雜且周期較長。雖然尿液分析儀可以快速準確的測量尿液的各項指標，但大多數(shù)尿液分析儀過于昂貴且檢測范圍有限，必須采用配套的試紙進行檢測。而傳統(tǒng)的人眼對比識別的方法效率低，并且容易受到工作人員主觀因素的影響，為了解決這些問題，提出了一種基于云平臺的尿檢試紙圖像識別方法，在移動設(shè)備上就可進行尿常規(guī)檢測，幫助用戶在家進行尿液自檢，采用了尿液干化學分析的方法，使用移動設(shè)備攝像頭掃描試紙及比色卡即可得到半定量的測量結(jié)果，具有成本低廉，檢測快捷、使用方便等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明在于提供一種基于云平臺的尿檢試紙生理指標量化識別方法，成本低廉，簡單直觀，縮短了檢測時間，具有較高的準確率。

本發(fā)明在于提供一種基于云平臺的尿檢試紙生理指標量化識別方法，包括以下步驟：步驟1、獲取尿檢試紙圖像；步驟2、Harris角點檢測標定圖像；步驟3、將圖像空間從RGB轉(zhuǎn)到CIELAB，計算尿檢圖像與標準色卡的色差；步驟4、利用KNN最近鄰算法將試紙顏色分類到比色卡對應(yīng)的類別，自動解析指標濃度。

所述的尿檢試紙含有二維碼部分、標準色卡部分、檢測試紙部分，其中，通過掃描二維碼可以打開該試紙的鏈接網(wǎng)址，查看使用說明、廠商、標準色譜、示例等，服務(wù)于拍照識別各指標反應(yīng)后的顏色。

所述的尿檢試紙圖像識別方法可以識別不同廠家、不同型號、不同檢測項目的試紙塊顏色及其濃度。

附圖說明

圖1是該尿檢試紙的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是基于云平臺的尿檢試紙圖像識別方法的流程圖。

圖3是Harris角點檢測的流程圖。

圖4是CIELAB空間色差計算流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所給出基于云平臺的尿檢試紙圖像識別方法進行詳細說明。

圖1為該尿檢試紙結(jié)構(gòu)示意圖，包括三部分：二維碼部分(1)、標準色卡部分(2)、檢測試紙部分(3)。通過掃描二維碼部分(1)可獲得試紙的型號、使用說明、廠商、標準色譜、示例等；標準色卡部分(2)用于檢測時判斷檢測試紙(2)與標準色卡的顏色相似度；檢測試紙部分用來與待檢尿液發(fā)生顏色反應(yīng)。

使用時先將尿液滴在試紙上，待反應(yīng)完全后，首先通過人眼對試紙顏色進行測定，確定其在標準色卡中的參考值。

圖2為基于云平臺的尿檢試紙圖像識別方法的流程圖，包括以下步驟：步驟1、獲取尿檢試紙和標準色卡的圖像(4)；步驟2、Harris角點檢測標定圖像(5)；步驟3、將圖像空間從RGB轉(zhuǎn)到CIELAB(6)，計算尿檢圖像與標準色卡的色差(7)；步驟4、利用KNN最近鄰算法將試紙顏色分類到比色卡對應(yīng)的類別(8)，自動解析指標濃度。

所述獲取尿檢試紙和標準色卡的圖像(4) 是指采用移動設(shè)備的攝像頭采集反應(yīng)后的試紙和標準色卡圖像，為避免環(huán)境光線干擾，攝像頭應(yīng)同時采集尿檢試紙及比色卡圖像，相機采集原始圖像后，先將原始圖像壓縮，同時新的像素是原來周圍均值的均值，起到均值濾波的效果。

圖3是Harris角點檢測的流程圖，所述Harris角點檢測標定圖像(5)，用于消除拍攝過程中的抖動對圖像采集結(jié)果的影響，Harris 角點檢測的基本數(shù)學公式為：，包括以下幾個步驟：

步驟一：表示移動窗口，根據(jù)其計算圖像 X 軸與 Y 軸上的一階高斯偏導(dǎo)數(shù) Ix 及 Iy；

步驟二：根據(jù)第一步結(jié)果得到 Ix^2 , Iy^2 與 Ix*Iy 值；

步驟三：高斯模糊第二步三個值得到 Sxx, Syy, Sxy；

步驟四：根據(jù)像素的 Harris 矩陣，計算矩陣特征值；