本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及尿檢試紙彩色成像相關(guān)性檢測(cè)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
干化學(xué)試紙顏色識(shí)別技術(shù),應(yīng)用于醫(yī)療診斷的尿檢儀器通常利用兩個(gè)或三個(gè)特定波長(zhǎng)的單色光源照射尿檢試紙,測(cè)量試紙各檢測(cè)項(xiàng)目色塊反射光強(qiáng),通過(guò)光強(qiáng)區(qū)分尿樣在試紙上引起的色變程度,結(jié)合臨床經(jīng)驗(yàn)給出某一個(gè)尿液成分的數(shù)值。這種以反射光強(qiáng)度來(lái)決定色變程度,強(qiáng)烈依賴于單色光源的特性,雖然可通過(guò)定期對(duì)單色光源進(jìn)行校準(zhǔn)來(lái)減小誤差,但光源老化不僅帶來(lái)輻射強(qiáng)度衰減,而且其輻射光譜也發(fā)生改變,對(duì)試紙的反射光強(qiáng)帶來(lái)影響。此外,利用試紙反射光強(qiáng)進(jìn)行識(shí)別,需要封閉的光照環(huán)境,儀器設(shè)備體積較大,便攜性不足。
尿液成分檢測(cè)顏色測(cè)量技術(shù),隨著彩色成像技術(shù)及圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展,利用RGB彩色傳感器可以快速獲得試紙的顏色信息并進(jìn)行快速分析識(shí)別。目前采用的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的快速量化比色的方法,需要把試紙與比色卡放置于相同的光照環(huán)境中,環(huán)境光的不均勻?qū)?duì)試紙顏色識(shí)別帶來(lái)嚴(yán)重的干擾。因此,該方法需要比色卡和嚴(yán)格的光照環(huán)境、操作復(fù)雜、抗干擾能力差。
尿檢試紙YUV顏色空間分析技術(shù),基于YUV 彩色模型,用反應(yīng)后試紙顏色與在理想條件下制定顏色標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)對(duì)比,推斷出結(jié)果,這種方法同樣需要標(biāo)準(zhǔn)色庫(kù)和均勻光照,受環(huán)境變化的影響大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提出了一種尿檢試紙彩色成像相關(guān)性檢測(cè)方法,該方法或系統(tǒng)利用尿檢試紙的白色底板及無(wú)試劑白色校正色塊作為漫反射白板。以白色底板顏色信息為基準(zhǔn)對(duì)反應(yīng)試紙的顏色信息進(jìn)行歸一化,扣除了光照環(huán)境、傳感器響應(yīng)及傳感器圖像算法帶來(lái)的影響;并且以無(wú)試劑校正白色塊的顏色信息為基準(zhǔn),去除了尿液顏色對(duì)檢測(cè)的影響。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明技術(shù)方案如下:
一種尿檢試紙彩色成像相關(guān)性檢測(cè)方法,包括以下步驟:
接收第一彩色圖像:接收與尿液反應(yīng)后的尿液反應(yīng)試紙的第一彩色圖像。
尿液反應(yīng)試紙顏色信息歸一化:根據(jù)第一彩色圖像獲取尿液反應(yīng)試紙的各試劑色塊、無(wú)試劑白色校正色塊、白色底板的顏色信息;并以尿液反應(yīng)試紙的白色底板的顏色信息為基準(zhǔn),對(duì)尿液反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息進(jìn)行歸一化。
校正尿液影響:以尿液反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的顏色信息為基準(zhǔn),校正尿液顏色對(duì)尿液反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息歸一化值的影響。
接收第二彩色圖像:采用若干個(gè)尿檢試紙與若干個(gè)濃度級(jí)的尿液質(zhì)控品一一反應(yīng);接收反應(yīng)后的每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的第二彩色圖像。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙顏色信息歸一化:根據(jù)每個(gè)第二彩色圖像獲取每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的各試劑色塊、無(wú)試劑白色校正色塊、白色底板的顏色信息;并以質(zhì)控品反應(yīng)試紙的白色底板的顏色信息為基準(zhǔn),對(duì)每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息進(jìn)行歸一化。
校正尿液質(zhì)控品顏色影響:以質(zhì)控品反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的顏色信息為基準(zhǔn),校正每個(gè)尿液質(zhì)控品顏色對(duì)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息歸一化值的影響。
檢測(cè)相關(guān)性,確定濃度:檢測(cè)校正后的尿液反應(yīng)試紙與每個(gè)二尿檢試紙的顏色信息歸一化值的相關(guān)性,確定尿液中被測(cè)項(xiàng)目的濃度。
進(jìn)一步地,尿液反應(yīng)試紙顏色信息歸一化包含以下步驟:
獲取尿液反應(yīng)試紙的試劑色塊的三基色數(shù)值:對(duì)第一彩色圖像進(jìn)行取樣和量化,獲取尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值。
獲取尿液反應(yīng)試紙的白色底板的三基色數(shù)值:根據(jù)取樣和量化后的第一彩色圖像獲取尿液反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值。
尿液反應(yīng)試紙的試劑色塊的三基色數(shù)值歸一化:以尿液反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),分別對(duì)尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
進(jìn)一步地,校正尿液影響包含以下步驟:
獲取尿液反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值:根據(jù)取樣和量化后的第一彩色圖像獲取尿液反應(yīng)試紙上的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值。
尿液反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值歸一化:以尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),分別對(duì)無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
獲取尿液反應(yīng)試紙的試劑色塊的三基色的分量值:將歸一化的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值與各試劑色塊的三基色數(shù)值相乘,去除尿液自身顏色對(duì)尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值的影響,得到尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色的分量值。
進(jìn)一步地,質(zhì)控品反應(yīng)試紙顏色信息歸一化包含以下步驟:
獲取質(zhì)控品反應(yīng)試紙的試劑色塊的三基色數(shù)值:對(duì)每個(gè)第二彩色圖像進(jìn)行取樣和量化,獲取每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值。
獲取質(zhì)控品反應(yīng)試紙的白色底板的三基色數(shù)值:根據(jù)每個(gè)取樣和量化后的第二彩色圖像,獲取每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙的試劑色塊的三基色數(shù)值歸一化:逐一以每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),對(duì)每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
進(jìn)一步地,校正尿液質(zhì)控品顏色影響包含以下步驟:
獲取質(zhì)控品反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值:根據(jù)每個(gè)取樣和量化后的第二彩色圖像得到每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值歸一化:逐一以每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),對(duì)每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
獲取質(zhì)控品反應(yīng)試紙的試劑色塊的三基色的分量值:將歸一化的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值與各試劑色塊的三基色數(shù)值相乘,去除尿液質(zhì)控品顏色對(duì)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值的影響,得到質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色的分量值。
進(jìn)一步地,檢測(cè)相關(guān)性,確定濃度包含以下步驟:
檢測(cè)尿液被測(cè)試項(xiàng)目相關(guān)性:將尿液反應(yīng)試紙上的任意一色塊的三基色的分量值逐一與每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上相同項(xiàng)目色塊的三基色的分量值進(jìn)行相關(guān)性檢測(cè)。
確定尿液被測(cè)試項(xiàng)目濃度:比較并確定各相關(guān)性檢測(cè)值中的最大值,最大的相關(guān)性檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的尿液質(zhì)控品濃度即為尿液中被測(cè)試項(xiàng)目的濃度。
一種尿檢試紙彩色成像相關(guān)性檢測(cè)系統(tǒng),包括:
第一彩色圖像接收模塊,用于接收與尿液反應(yīng)后的尿液反應(yīng)試紙的第一彩色圖像。
尿液反應(yīng)試紙顏色信息歸一化模塊,用于根據(jù)第一彩色圖像獲取尿液反應(yīng)試紙的各試劑色塊、無(wú)試劑白色校正色塊、白色底板的顏色信息;并以尿液反應(yīng)試紙的白色底板的顏色信息為基準(zhǔn),對(duì)尿液反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息進(jìn)行歸一化。
尿液影響校正模塊,用于以尿液反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的顏色信息為基準(zhǔn),校正尿液顏色對(duì)尿液反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息歸一化值的影響。
第二彩色圖像接收模塊,用于接收反應(yīng)后的每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的第二彩色圖像。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙顏色信息歸一化模塊,用于根據(jù)每個(gè)第二彩色圖像獲取每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的各試劑色塊、無(wú)試劑白色校正色塊、白色底板的顏色信息;并以質(zhì)控品反應(yīng)試紙的白色底板的顏色信息為基準(zhǔn),對(duì)每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息進(jìn)行歸一化。
尿液質(zhì)控品顏色影響校正模塊,用于以質(zhì)控品反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的顏色信息為基準(zhǔn),校正每個(gè)尿液質(zhì)控品顏色對(duì)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息歸一化值的影響。
相關(guān)性檢測(cè)模塊,用于檢測(cè)校正后的尿液反應(yīng)試紙與每個(gè)二尿檢試紙的顏色信息歸一化值的相關(guān)性,確定尿液中被測(cè)項(xiàng)目的濃度。
進(jìn)一步地,尿液反應(yīng)試紙顏色信息歸一化模塊包含:
尿液反應(yīng)試紙?jiān)噭┥珘K三基色數(shù)值獲取單元,用于對(duì)第一彩色圖像進(jìn)行取樣和量化,獲取尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值。
尿液反應(yīng)試紙白色底板三基色數(shù)值獲取單元,用于根據(jù)取樣和量化后的第一彩色圖像獲取尿液反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值。
尿液反應(yīng)試紙?jiān)噭┥珘K三基色數(shù)值歸一化單元,用于以尿液反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),分別對(duì)尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
進(jìn)一步地,尿液影響校正模塊包含:
尿液反應(yīng)試紙無(wú)試劑白色校正色塊三基色數(shù)值獲取單元,用于根據(jù)取樣和量化后的第一彩色圖像獲取尿液反應(yīng)試紙上的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值。
尿液反應(yīng)試紙無(wú)試劑白色校正色塊三基色數(shù)值歸一化單元,用于以尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),分別對(duì)無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
尿液反應(yīng)試紙?jiān)噭┥珘K三基色分量值獲取單元,用于將歸一化的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值與各試劑色塊的三基色數(shù)值相乘,去除尿液自身顏色對(duì)尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值的影響,得到尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色的分量值。
進(jìn)一步地,質(zhì)控品反應(yīng)試紙顏色信息歸一化模塊包含:
質(zhì)控品反應(yīng)試紙?jiān)噭┥珘K三基色數(shù)值獲取單元,用于對(duì)每個(gè)第二彩色圖像進(jìn)行取樣和量化,獲取每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙白色底板三基色數(shù)值獲取單元,用于根據(jù)每個(gè)取樣和量化后的第二彩色圖像,獲取每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙?jiān)噭┥珘K三基色數(shù)值歸一化單元,用于逐一以每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),對(duì)每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
進(jìn)一步地,尿液質(zhì)控品顏色影響校正模塊包含:
質(zhì)控品反應(yīng)試紙無(wú)試劑白色校正色塊三基色數(shù)值獲取單元,用于根據(jù)每個(gè)取樣和量化后的第二彩色圖像得到每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙無(wú)試劑白色校正色塊三基色數(shù)值歸一化單元,用于逐一以每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),對(duì)每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙?jiān)噭┥珘K三基色分量值獲取單元,用于將歸一化的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值與各試劑色塊的三基色數(shù)值相乘,去除尿液質(zhì)控品顏色對(duì)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值的影響,得到質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色的分量值。
進(jìn)一步地,相關(guān)性檢測(cè)模塊包含:
尿液被測(cè)試項(xiàng)目相關(guān)性檢測(cè)單元,用于將尿液反應(yīng)試紙上的任意一色塊的三基色的分量值逐一與每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上相同項(xiàng)目色塊的三基色的分量值進(jìn)行相關(guān)性檢測(cè)。
尿液被測(cè)試項(xiàng)目濃度確定單元,用于比較并確定各相關(guān)性檢測(cè)值中的最大值,最大的相關(guān)性檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的尿液質(zhì)控品濃度即為尿液中被測(cè)試項(xiàng)目的濃度。
本發(fā)明的有益效果:
該方法或系統(tǒng)利用尿檢試紙的白色底板及無(wú)試劑白色校正色塊作為漫反射白板;以白色底板顏色信息為基準(zhǔn)對(duì)反應(yīng)試紙的顏色信息進(jìn)行歸一化,扣除了光照環(huán)境、傳感器響應(yīng)及傳感器圖像算法帶來(lái)的影響;并且以無(wú)試劑校正白色塊的顏色信息為基準(zhǔn),去除了尿液顏色對(duì)檢測(cè)的影響。采用彩色成像的方式,便攜性好、操作靈活,特別有利于移動(dòng)終端如智能手機(jī)攝像頭采集尿檢反應(yīng)試紙圖像并進(jìn)行分析。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的方法的流程示意圖。
圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1:
如圖1所示,一種尿檢試紙彩色成像相關(guān)性檢測(cè)方法,包括以下步驟:
接收第一彩色圖像(S1):接收與尿液反應(yīng)后的尿液反應(yīng)試紙的第一彩色圖像。
尿液反應(yīng)試紙顏色信息歸一化(S2):根據(jù)第一彩色圖像獲取尿液反應(yīng)試紙的各試劑色塊、無(wú)試劑白色校正色塊、白色底板的顏色信息;并以尿液反應(yīng)試紙的白色底板的顏色信息為基準(zhǔn),對(duì)尿液反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息進(jìn)行歸一化。
校正尿液影響(S3):以尿液反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的顏色信息為基準(zhǔn),校正尿液顏色對(duì)尿液反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息歸一化值的影響。
接收第二彩色圖像(S4):采用若干個(gè)尿檢試紙與若干個(gè)濃度級(jí)的尿液質(zhì)控品一一反應(yīng);接收反應(yīng)后的每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的第二彩色圖像;
質(zhì)控品反應(yīng)試紙顏色信息歸一化(S5):根據(jù)每個(gè)第二彩色圖像獲取每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的各試劑色塊、無(wú)試劑白色校正色塊、白色底板的顏色信息;并以質(zhì)控品反應(yīng)試紙的白色底板的顏色信息為基準(zhǔn),對(duì)每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息進(jìn)行歸一化。
校正尿液質(zhì)控品顏色影響(S6):以質(zhì)控品反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的顏色信息為基準(zhǔn),校正每個(gè)尿液質(zhì)控品顏色對(duì)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息歸一化值的影響。
檢測(cè)相關(guān)性,確定濃度(S7):檢測(cè)校正后的尿液反應(yīng)試紙與每個(gè)二尿檢試紙的顏色信息歸一化值的相關(guān)性,確定尿液中被測(cè)項(xiàng)目的濃度。
本發(fā)明使用的尿檢試紙的底板為白色,并且在尿檢試紙上增加一個(gè)無(wú)試劑白色校正色塊。利用白色底板及無(wú)試劑白色校正色塊作為漫反射白板。獲取白色底板、無(wú)試劑校正白色塊以及尿液質(zhì)控品各濃度反應(yīng)試紙的顏色信息;以白色底板顏色信息為基準(zhǔn)對(duì)反應(yīng)試紙的顏色信息進(jìn)行歸一化,扣除了光照環(huán)境、傳感器響應(yīng)及傳感器圖像算法帶來(lái)的影響。并且以無(wú)試劑校正白色塊的顏色信息為基準(zhǔn),去除尿液顏色對(duì)檢測(cè)的影響。良好的照度有利于獲得高信噪比的圖像,減少S1和S4中顏色失真。尿液反應(yīng)試紙與質(zhì)控品反應(yīng)試紙為同一種尿檢試紙。
具體地,尿液反應(yīng)試紙顏色信息歸一化(S2)包含以下步驟:
獲取尿液反應(yīng)試紙的試劑色塊的三基色數(shù)值(S21):對(duì)第一彩色圖像進(jìn)行取樣和量化,獲取尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值。
獲取尿液反應(yīng)試紙的白色底板的三基色數(shù)值(S22):根據(jù)取樣和量化后的第一彩色圖像獲取尿液反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值。
尿液反應(yīng)試紙的試劑色塊的三基色數(shù)值歸一化(S23):以尿液反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),分別對(duì)尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
對(duì)第一彩色圖像進(jìn)行取樣和量化,獲取尿液反應(yīng)試紙上各試劑色塊及白色底板的三基色數(shù)值。圖像在空間上的離散化稱為取樣,即使空間上連續(xù)變化的圖像離散化,也就是用空間上部分點(diǎn)的灰度值來(lái)表示圖像,這些點(diǎn)稱為樣點(diǎn)(或像素、像元、樣本)。對(duì)樣點(diǎn)灰度級(jí)值的離散化過(guò)程稱為量化,也就是對(duì)每個(gè)樣點(diǎn)值數(shù)字化,使其和有限個(gè)可能電平數(shù)中的一個(gè)對(duì)應(yīng),即使圖像的灰度級(jí)值離散化。在不同的光照環(huán)境以及采用的傳感器響應(yīng)的差別,相同尿檢試紙的彩色圖像的顏色信息存在差異;相同的傳感器,采用不同的白平衡算法所得的尿檢試紙色塊圖像的顏色信息也不同。采用白色底板定標(biāo)的方法對(duì)顏色信息進(jìn)行歸一化處理。利用獲得的第一彩色圖像,讀取尿液反應(yīng)試紙上各試劑色塊的紅、綠、藍(lán)三基色Ri、Gi、Bi數(shù)值(其中i表示不同的色塊)。同時(shí)讀取白色底板三基色R0、G0、B0數(shù)值。令ri=Ri/ R0、gi=Gi/ G0、bi=Bi/ B0,則ri、gi、bi值始終是相對(duì)于白色底板的歸一化值,消除了光照環(huán)境、傳感器響應(yīng)及傳感器白平衡等算法的影響。
具體地,校正尿液影響(S3)包含以下步驟:
獲取尿液反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值(S31):根據(jù)取樣和量化后的第一彩色圖像獲取尿液反應(yīng)試紙上的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值。
尿液反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值歸一化(S32):以尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),分別對(duì)無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
獲取尿液反應(yīng)試紙的試劑色塊的三基色的分量值(S33):將歸一化的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值與各試劑色塊的三基色數(shù)值相乘,去除尿液自身顏色對(duì)尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值的影響,得到尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色的分量值。
讀取尿液反應(yīng)試紙上各試劑色塊的三基色Ri、Gi、Bi數(shù)值(其中i表示不同的色塊)。同時(shí)讀取無(wú)試劑白色校正色塊的三基色Rc、Gc、Bc數(shù)值,即為尿液自身的三基色數(shù)值。令rc= Rc/Ri、gc= Gc /Gi、bc= Bc/Bi,則rc、gc、bc值是尿液顏色相對(duì)于白色底板的歸一化值,與光照環(huán)境、傳感器響應(yīng)及傳感器白平衡等算法無(wú)關(guān)。將ri、gi、bi與rc、gc、bc相乘,利用rc、gc、bc值對(duì)ri、gi、bi進(jìn)行校正,去除尿液自身顏色的影響。令歸一化并校正后的顏色分量值X1=rcri,X2=gcgi,X3=bcbi。
具體地,質(zhì)控品反應(yīng)試紙顏色信息歸一化(S5)包含以下步驟:
獲取質(zhì)控品反應(yīng)試紙的試劑色塊的三基色數(shù)值(S51):對(duì)每個(gè)第二彩色圖像進(jìn)行取樣和量化,獲取每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值。
獲取質(zhì)控品反應(yīng)試紙的白色底板的三基色數(shù)值(S52):根據(jù)每個(gè)取樣和量化后的第二彩色圖像,獲取每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙的試劑色塊的三基色數(shù)值歸一化(S53):逐一以每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),對(duì)每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
若干質(zhì)控品反應(yīng)試紙與k濃度尿液質(zhì)控品反應(yīng)后,獲得各質(zhì)控品反應(yīng)試紙的第二彩色圖像,讀取各第二彩色圖像中尿檢試紙的白色底板各顏色數(shù)值RWk、GWk、BWk以及質(zhì)控品反應(yīng)試紙色塊的各顏色數(shù)值Rjk、Gjk、Bjk,其中,j表示第j項(xiàng)色塊,k表示第j項(xiàng)色塊的k級(jí)濃度。令rjk=Rjk/ RWk、gjk=Gjk/ GWk、bjk=Bjk/ BWk,則質(zhì)控品反應(yīng)試紙色塊在K濃度下的顏色是相對(duì)于白色底板的歸一化值,去除光照環(huán)境、傳感器響應(yīng)及傳感器白平衡的影響。將歸一化的各濃度的質(zhì)控品反應(yīng)試紙色塊的顏色數(shù)值進(jìn)行存儲(chǔ),建立質(zhì)控品反應(yīng)試紙顏色數(shù)據(jù)庫(kù)。
具體地,校正尿液質(zhì)控品顏色影響(S6)包含以下步驟:
獲取質(zhì)控品反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值(S61):根據(jù)每個(gè)取樣和量化后的第二彩色圖像得到每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值歸一化(S62):逐一以每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),對(duì)每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
獲取質(zhì)控品反應(yīng)試紙的試劑色塊的三基色的分量值(S63):將歸一化的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值與各試劑色塊的三基色數(shù)值相乘,去除尿液質(zhì)控品顏色對(duì)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值的影響,得到質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色的分量值。
讀取各第二彩色圖像中無(wú)試劑白色校正色塊的各顏色數(shù)值RUk、GUk、BUk,即讀取尿液質(zhì)控品自身顏色的數(shù)值。令rck=RUk/ RWk、gck=GUk/ GWk、bck=BUk/ BWk, 則rjk、gjk、bjk值是k濃度尿液質(zhì)控品相對(duì)于白色底板的歸一化的顏色值,與光照環(huán)境、傳感器響應(yīng)及傳感器白平衡等算法無(wú)關(guān)。將rck、gck、bck與rjk、gjk、bjk相乘,利用rck、gck、bck值對(duì)rjk、gjk、bjk進(jìn)行校正,去除尿液自身顏色的影響。令歸一化并校正后的顏色分量值Y1k=rckrjk,Y2k=gck gjk,Y3k=bckbjk。
具體地,檢測(cè)相關(guān)性,確定濃度(S7)包含以下步驟:
檢測(cè)尿液被測(cè)試項(xiàng)目相關(guān)性(S71):將尿液反應(yīng)試紙上的任意一色塊的三基色的分量值逐一與每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上相同項(xiàng)目色塊的三基色的分量值進(jìn)行相關(guān)性檢測(cè)。
確定尿液被測(cè)試項(xiàng)目濃度(S72):比較并確定各相關(guān)性檢測(cè)值中的最大值,最大的相關(guān)性檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的尿液質(zhì)控品濃度即為尿液中被測(cè)試項(xiàng)目的濃度。
將任一經(jīng)過(guò)歸一化并校正后的尿液反應(yīng)試紙色塊的顏色分量值Xi(i=1,2,3),與經(jīng)過(guò)歸一化并校正后的質(zhì)控品反應(yīng)試紙同項(xiàng)目色塊的值顏色分量值 Yik(i=1,2,3)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn):
比較Rk(k=1,2,…n,n為自然數(shù),即待檢項(xiàng)目濃度分為n級(jí)),尋找使Rk值最大時(shí)的k值,則尿液中被測(cè)試項(xiàng)目的濃度為k。
實(shí)施例2:
如圖1所示,一種尿檢試紙彩色成像相關(guān)性檢測(cè)系統(tǒng),包括:
第一彩色圖像接收模塊1,用于接收與尿液反應(yīng)后的尿液反應(yīng)試紙的第一彩色圖像。
尿液反應(yīng)試紙顏色信息歸一化模塊2,用于根據(jù)第一彩色圖像獲取尿液反應(yīng)試紙的各試劑色塊、無(wú)試劑白色校正色塊、白色底板的顏色信息;并以尿液反應(yīng)試紙的白色底板的顏色信息為基準(zhǔn),對(duì)尿液反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息進(jìn)行歸一化。
尿液影響校正模塊3,用于以尿液反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的顏色信息為基準(zhǔn),校正尿液顏色對(duì)尿液反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息歸一化值的影響。
第二彩色圖像接收模塊4,用于接收反應(yīng)后的每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的第二彩色圖像。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙顏色信息歸一化模塊5,用于根據(jù)每個(gè)第二彩色圖像獲取每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的各試劑色塊、無(wú)試劑白色校正色塊、白色底板的顏色信息;并以質(zhì)控品反應(yīng)試紙的白色底板的顏色信息為基準(zhǔn),對(duì)每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息進(jìn)行歸一化。
尿液質(zhì)控品顏色影響校正模塊6,用于以質(zhì)控品反應(yīng)試紙的無(wú)試劑白色校正色塊的顏色信息為基準(zhǔn),校正每個(gè)尿液質(zhì)控品顏色對(duì)質(zhì)控品反應(yīng)試紙的各試劑色塊的顏色信息歸一化值的影響。
相關(guān)性檢測(cè)模塊7,用于檢測(cè)校正后的尿液反應(yīng)試紙與每個(gè)二尿檢試紙的顏色信息歸一化值的相關(guān)性,確定尿液中被測(cè)項(xiàng)目的濃度。
本發(fā)明使用的尿檢試紙的底板為白色,并且在尿檢試紙上增加一個(gè)無(wú)試劑白色校正色塊。利用白色底板及無(wú)試劑白色校正色塊作為漫反射白板。獲取白色底板、無(wú)試劑校正白色塊以及尿液質(zhì)控品各濃度反應(yīng)試紙的顏色信息;以白色底板顏色信息為基準(zhǔn)對(duì)反應(yīng)試紙的顏色信息進(jìn)行歸一化,扣除了光照環(huán)境、傳感器響應(yīng)及傳感器圖像算法帶來(lái)的影響。并且以無(wú)試劑校正白色塊的顏色信息為基準(zhǔn),去除尿液顏色對(duì)檢測(cè)的影響。良好的照度有利于獲得高信噪比的圖像,減少尿液反應(yīng)試紙圖像接收模塊1和質(zhì)控品反應(yīng)試紙圖像接收模塊4中顏色失真。尿液反應(yīng)試紙與質(zhì)控品反應(yīng)試紙分別為同一種尿檢試紙與尿液、尿液質(zhì)控品反應(yīng)后的試紙。
具體地,尿液反應(yīng)試紙顏色信息歸一化模塊2包含:
尿液反應(yīng)試紙?jiān)噭┥珘K三基色數(shù)值獲取單元,用于對(duì)第一彩色圖像進(jìn)行取樣和量化,獲取尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值。
尿液反應(yīng)試紙白色底板三基色數(shù)值獲取單元,用于根據(jù)取樣和量化后的第一彩色圖像獲取尿液反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值。
尿液反應(yīng)試紙?jiān)噭┥珘K三基色數(shù)值歸一化單元,用于以尿液反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),分別對(duì)尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
對(duì)第一彩色圖像進(jìn)行取樣和量化,獲取尿液反應(yīng)試紙上各試劑色塊及白色底板的三基色數(shù)值。圖像在空間上的離散化稱為取樣,即使空間上連續(xù)變化的圖像離散化,也就是用空間上部分點(diǎn)的灰度值來(lái)表示圖像,這些點(diǎn)稱為樣點(diǎn)(或像素、像元、樣本)。對(duì)樣點(diǎn)灰度級(jí)值的離散化過(guò)程稱為量化,也就是對(duì)每個(gè)樣點(diǎn)值數(shù)字化,使其和有限個(gè)可能電平數(shù)中的一個(gè)對(duì)應(yīng),即使圖像的灰度級(jí)值離散化。在不同的光照環(huán)境以及采用的傳感器響應(yīng)的差別,相同尿檢試紙的彩色圖像的顏色信息存在差異;相同的傳感器,采用不同的白平衡算法所得的尿檢試紙色塊圖像的顏色信息也不同。采用白色底板定標(biāo)的方法對(duì)顏色信息進(jìn)行歸一化處理。利用獲得的第一彩色圖像,讀取尿液反應(yīng)試紙上各試劑色塊的紅、綠、藍(lán)三基色Ri、Gi、Bi數(shù)值(其中i表示不同的色塊)。同時(shí)讀取白色底板三基色R0、G0、B0數(shù)值。令ri=Ri/ R0、gi=Gi/ G0、bi=Bi/ B0,則ri、gi、bi值始終是相對(duì)于白色底板的歸一化值,消除了光照環(huán)境、傳感器響應(yīng)及傳感器白平衡等算法的影響。
具體地,尿液影響校正模塊3包含:
尿液反應(yīng)試紙無(wú)試劑白色校正色塊三基色數(shù)值獲取單元,用于根據(jù)取樣和量化后的第一彩色圖像獲取尿液反應(yīng)試紙上的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值。
尿液反應(yīng)試紙無(wú)試劑白色校正色塊三基色數(shù)值歸一化單元,用于以尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),分別對(duì)無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
尿液反應(yīng)試紙?jiān)噭┥珘K三基色分量值獲取單元,用于將歸一化的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值與各試劑色塊的三基色數(shù)值相乘,去除尿液自身顏色對(duì)尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值的影響,得到尿液反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色的分量值。
讀取尿液反應(yīng)試紙上各試劑色塊的三基色Ri、Gi、Bi數(shù)值(其中i表示不同的色塊)。同時(shí)讀取無(wú)試劑白色校正色塊的三基色Rc、Gc、Bc數(shù)值,即為尿液自身的三基色數(shù)值。令rc= Rc/Ri、gc= Gc /Gi、bc= Bc/Bi,則rc、gc、bc值是尿液顏色相對(duì)于白色底板的歸一化值,與光照環(huán)境、傳感器響應(yīng)及傳感器白平衡等算法無(wú)關(guān)。將ri、gi、bi與rc、gc、bc相乘,利用rc、gc、bc值對(duì)ri、gi、bi進(jìn)行校正,去除尿液自身顏色的影響。令歸一化并校正后的顏色分量值X1=rcri,X2=gcgi,X3=bcbi。
具體地,質(zhì)控品反應(yīng)試紙顏色信息歸一化模塊5包含:
質(zhì)控品反應(yīng)試紙?jiān)噭┥珘K三基色數(shù)值獲取單元,用于對(duì)每個(gè)第二彩色圖像進(jìn)行取樣和量化,獲取每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙白色底板三基色數(shù)值獲取單元,用于根據(jù)每個(gè)取樣和量化后的第二彩色圖像,獲取每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙?jiān)噭┥珘K三基色數(shù)值歸一化單元,用于逐一以每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的白色底板的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),對(duì)每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
若干質(zhì)控品反應(yīng)試紙與k濃度尿液質(zhì)控品反應(yīng)后,獲得各質(zhì)控品反應(yīng)試紙的第二彩色圖像,讀取各第二彩色圖像中尿檢試紙的白色底板各顏色數(shù)值RWk、GWk、BWk以及質(zhì)控品反應(yīng)試紙色塊的各顏色數(shù)值Rjk、Gjk、Bjk,其中,j表示第j項(xiàng)色塊,k表示第j項(xiàng)色塊的k級(jí)濃度。令rjk=Rjk/ RWk、gjk=Gjk/ GWk、bjk=Bjk/ BWk,則質(zhì)控品反應(yīng)試紙色塊在K濃度下的顏色是相對(duì)于白色底板的歸一化值,去除光照環(huán)境、傳感器響應(yīng)及傳感器白平衡的影響。將歸一化的各濃度的質(zhì)控品反應(yīng)試紙色塊的顏色數(shù)值進(jìn)行存儲(chǔ),建立質(zhì)控品反應(yīng)試紙顏色數(shù)據(jù)庫(kù)。
具體地,尿液質(zhì)控品顏色影響校正模塊6包含:
質(zhì)控品反應(yīng)試紙無(wú)試劑白色校正色塊三基色數(shù)值獲取單元,用于根據(jù)每個(gè)取樣和量化后的第二彩色圖像得到每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙無(wú)試劑白色校正色塊三基色數(shù)值歸一化單元,用于逐一以每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值為基準(zhǔn),對(duì)每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值進(jìn)行歸一化。
質(zhì)控品反應(yīng)試紙?jiān)噭┥珘K三基色分量值獲取單元,用于將歸一化的無(wú)試劑白色校正色塊的三基色數(shù)值與各試劑色塊的三基色數(shù)值相乘,去除尿液質(zhì)控品顏色對(duì)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色數(shù)值的影響,得到質(zhì)控品反應(yīng)試紙上的各試劑色塊的三基色的分量值。
讀取各第二彩色圖像中無(wú)試劑白色校正色塊的各顏色數(shù)值RUk、GUk、BUk,即讀取尿液質(zhì)控品自身顏色的數(shù)值。令rck=RUk/ RWk、gck=GUk/ GWk、bck=BUk/ BWk, 則rjk、gjk、bjk值是k濃度尿液質(zhì)控品相對(duì)于白色底板的歸一化的顏色值,與光照環(huán)境、傳感器響應(yīng)及傳感器白平衡等算法無(wú)關(guān)。將rck、gck、bck與rjk、gjk、bjk相乘,利用rck、gck、bck值對(duì)rjk、gjk、bjk進(jìn)行校正,去除尿液自身顏色的影響。令歸一化并校正后的顏色分量值Y1k=rckrjk,Y2k=gck gjk,Y3k=bckbjk。
具體地,相關(guān)性檢測(cè)模塊7包含:
尿液被測(cè)試項(xiàng)目相關(guān)性檢測(cè)單元,用于將尿液反應(yīng)試紙上的任意一色塊的三基色的分量值逐一與每個(gè)質(zhì)控品反應(yīng)試紙上相同項(xiàng)目色塊的三基色的分量值進(jìn)行相關(guān)性檢測(cè)。
尿液被測(cè)試項(xiàng)目濃度確定單元,用于比較并確定各相關(guān)性檢測(cè)值中的最大值,最大的相關(guān)性檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的尿液質(zhì)控品濃度即為尿液中被測(cè)試項(xiàng)目的濃度。
將任一經(jīng)過(guò)歸一化并校正后的尿液反應(yīng)試紙色塊的顏色分量值Xi(i=1,2,3),與經(jīng)過(guò)歸一化并校正后的質(zhì)控品反應(yīng)試紙同項(xiàng)目色塊的值顏色分量值 Yik(i=1,2,3)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn):
比較Rk((k=1,2,…n,n為自然數(shù),即待檢項(xiàng)目濃度分為n級(jí)),尋找使Rk值最大時(shí)的k值,則尿液中被測(cè)試項(xiàng)目的濃度為k。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,本發(fā)明不限于以上實(shí)施例??梢岳斫猓绢I(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的基本構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其它改進(jìn)和變化均應(yīng)認(rèn)為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。