[發(fā)明專利]一種兩階段新冠肺炎抗原檢測結(jié)果判別的方法與設(shè)備

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• 申請日: 2022-06-09
• 公開（公告）號: CN114863113A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉劍楠;翟廣濤;張智超;賈雋
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院
• 主分類號: G06V10/26
• 分類號: G06V10/26;G06V10/764;G06V10/74;G06V10/44;G06V10/30;G06V10/32;G06V10/82;G06V10/774;G06K9/62;G16H50/80;G16H10/60;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 上海劍秋知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31382
• 代理人: 徐海兵;楊飛

本發(fā)明公開了一種兩階段新冠肺炎抗原檢測結(jié)果判別的方法與設(shè)備，涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及圖像處理技術(shù)在新冠肺炎COVID?19疫情防控領(lǐng)域的應(yīng)用，所述方法包括以下步驟：步驟1、從目標(biāo)圖片中獲取若干記錄有檢測結(jié)果的四邊形區(qū)域，并使用透視變換方法對所述四邊形區(qū)域進(jìn)行視角調(diào)整，得到對應(yīng)數(shù)量的矩形區(qū)域；步驟2、使用基于深度度量學(xué)習(xí)的分類網(wǎng)絡(luò)對所述矩形區(qū)域進(jìn)行識別，得到檢測結(jié)果。本發(fā)明使用基于對的深度度量學(xué)習(xí)方法，將樣本組對，度量樣本之間的相似性，促使同類樣本相互靠近，不同類別樣本相互分離，從實例級別對細(xì)粒度圖像進(jìn)行處理。通過在細(xì)粒度圖像檢索算法中加入記憶存儲模塊進(jìn)行優(yōu)化幫助提升尾類樣本的識別準(zhǔn)確率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及圖像處理技術(shù)在新冠肺炎COVID-19疫情防控領(lǐng)域的應(yīng)用，具體是一種兩階段新冠肺炎抗原檢測結(jié)果判別的方法與設(shè)備。

背景技術(shù)

在目前COVID-19大流行的背景下，人們的生命安全和社會經(jīng)濟(jì)都受到極大的影響。由于COVID-19病毒傳播迅速且存在難以判定的潛伏期限，病毒篩查和防控工作變得至關(guān)重要。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由于高效的響應(yīng)速度和無接觸式運行的特點，可以在防疫工作中發(fā)揮巨大的作用。為了快速切斷傳染源，防止疫情進(jìn)一步傳播擴(kuò)散，進(jìn)行COVID-19核酸檢測和抗原檢測是有效的方案。前期常用的核酸檢測方式需要將采集到的樣本送往專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)并進(jìn)行較為復(fù)雜的檢測流程，檢測時間往往需要數(shù)個小時。近期興起的抗原檢測方式則能更快速的獲取結(jié)果且操作簡便，相對于流程繁瑣的核酸檢測方法，抗原檢測的時間大大縮短，僅需數(shù)分鐘即可完成，并且可以直接向風(fēng)險人群分發(fā)，開展自我測試。抗原檢測方法在應(yīng)對大規(guī)模風(fēng)險人群篩查和醫(yī)療系統(tǒng)壓力時顯得更加靈活和實用。

世界范圍內(nèi)的疫區(qū)每日面臨大規(guī)模的病毒檢測，而醫(yī)療系統(tǒng)的較大壓力和檢測結(jié)果的統(tǒng)計時效性差，使得控制疫情傳播成為了很大的難題。另外，大量人力投入可能攜帶COVID-19病毒的檢測工作，更加劇病毒傳播的風(fēng)險。因此，為應(yīng)對龐大數(shù)量的抗原檢測結(jié)果統(tǒng)計難題，快速、精準(zhǔn)控制疫情傳播，設(shè)計一套高效、無接觸的自動化抗原檢測結(jié)果識別系統(tǒng)，勢在必行。抗原測試結(jié)果統(tǒng)計的目的在于快速判定某位測試者是否已經(jīng)感染病毒，因此自動抗原結(jié)果識別系統(tǒng)必須要具備兩方面的功能：1、將檢測結(jié)果關(guān)聯(lián)到具體的人員身份信息；2、識別抗原試紙的顯像結(jié)果，判定該人員是否已感染病毒。若兩方面信息均能自動識別，那么該IOT系統(tǒng)的工作流程即實現(xiàn)閉環(huán)，且無需第三方人力介入，從而減輕醫(yī)務(wù)人員的工作壓力，減少由于接觸而增加的病毒感染風(fēng)險。

確定人員身份信息可以通過抗原試劑盒上的條形碼或者二維碼直接進(jìn)行匹配。目前，眾多基于攝像機(jī)的二維碼或條形碼解碼技術(shù)已經(jīng)成熟，可以通過相機(jī)掃描直接同步人員身份信息至系統(tǒng)中。但對抗原測試結(jié)果的自動判別，目前沒有相關(guān)的解決方案可供使用。在抗原檢測數(shù)據(jù)采集階段，由于使用過的抗原檢測試劑盒為可能攜帶病毒的特殊物品，因此檢測結(jié)果的收集方式為受測者直接上傳帶有檢測結(jié)果的圖片。由于受測者拍攝習(xí)慣的不同，使得圖片質(zhì)量無法得到保證，可能受到環(huán)境光線、拍照角度和采集設(shè)備像素等多種影響，使得上傳的圖片中的檢測盒可能存在模糊、噪聲、幾何變形等失真。同時，抗原檢測工作多以家庭或住所為單位開展單張圖片上傳的試劑盒數(shù)量和檢測結(jié)果類型多樣，一張圖片上可能存在多個試劑盒，因此對每個試劑盒直接進(jìn)行檢測結(jié)果的識別，將受到各種背景噪聲的影響，使得識別準(zhǔn)確率很低。

因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種COVID-19新冠肺炎抗原檢測結(jié)果判別的方法，節(jié)約疫情防控數(shù)據(jù)中心的醫(yī)務(wù)人員對于上傳的海量抗原檢測結(jié)果進(jìn)行二次判定時所付出的人工成本，并對人工難以判別的檢測結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的判定，減少漏檢、錯檢的概率，幫助防疫工作更好地展開。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在帶有抗原檢測結(jié)果的圖片質(zhì)量不高、圖片質(zhì)量無法得到保證，以及一張圖片上可能存在多個試劑盒的情況下，如何提升抗原檢測結(jié)果識別的準(zhǔn)確率和整體效率，從而減少漏檢、錯檢的概率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種兩階段新冠肺炎抗原檢測結(jié)果判別的方法，所述方法包括以下步驟：