一種基于移動終端攝像頭的試紙讀取與分析方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于試紙讀取與分析領域，特別涉及一種基于移動終端攝像頭和云端服務器的試紙讀取與分析方法與系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]試紙在諸多領域的樣本檢測中已經得到了廣泛的應用，例如臨床醫(yī)療中常用的尿常規(guī)檢測、優(yōu)生優(yōu)育、不孕不育檢測，環(huán)境檢測中的甲醛、苯的含量檢測，以及食品安全中的瘦肉精、三聚氰胺、地溝油或者農藥殘留檢測等，都需要使用相應的專用試紙進行檢測。
[0003]一些簡單的試紙檢驗可以通過肉眼觀察試紙來實現(xiàn)，例如早早孕試紙，但是這種通過目測試紙的方式只能進行定性的檢測，而且如果出現(xiàn)被檢測對象含量較低，顯色較淺的時候，容易出現(xiàn)誤讀，另外肉眼觀察還受到心情、光線等許多人為或環(huán)境因素的干擾，從而影響其準確性。特別是某些對特定顏色不敏感的人群甚至無法使用該類試紙進行檢測。
[0004]需要進行定量檢測的試紙通常是在專業(yè)機構中通過特有的設備來完成，還有一些檢測需要綜合多次檢驗的結果，依賴專業(yè)人員的經驗判斷才能完成。例如宮外孕的早發(fā)現(xiàn)對于保護女性生育功能、防止習慣性流產等都有很大的幫助，但宮外孕的預防性檢驗需要多次測量HCG濃度，如果每48小時HCG濃度增加一倍以上，推斷為正常宮內妊娠，若明顯低于一倍濃度則宮外孕或發(fā)育不良的可能性增大，這樣孕婦需多次到醫(yī)院進行HCG濃度的檢測，帶來諸多勞累與接觸醫(yī)院交叉感染的風險。但目前已有的檢測試紙還無法做到在家庭進行檢測，就是受限于家庭定量檢測技術的限制。
[0005]即使是專業(yè)機構里的檢測試紙，對于不同批次的試紙，如果沒有配套好的批次校準卡，其檢驗結果就會有批間差異，也會影響到檢測結果的準確性。而且免疫檢測產品的檢測效能在出廠后也會隨著時間的延長而產生一定的衰減，傳統(tǒng)的檢測產品即使在出廠時配有附帶校準曲線的校準卡，但無法做到對校準曲線進行隨時間變化的實時更新。

【發(fā)明內容】

[0006](一 )要解決的技術問題
[0007]本發(fā)明要解決的技術問題是:現(xiàn)有的試紙檢測方法中，人工判斷的準確性、穩(wěn)定性差，無法進行定量判定，而機器判定需要專業(yè)設備，還有可能需要依賴專業(yè)人員的經驗判斷，必須在專業(yè)場所完成檢測。
[0008]本發(fā)明要解決的另一個問題是，不同批次的試紙之間存在批間差，影響了測量的準確性。傳統(tǒng)的檢測產品隨著時間變化效能也會發(fā)生衰減從而影響測量準確性的問題。
[0009]本發(fā)明的目的是提供一種基于移動終端攝像頭和云端服務器的試紙讀取與分析方法與系統(tǒng)，使得用戶可以利用現(xiàn)有的移動終端和云端服務器完成試紙的定性和定量檢測，在家中或戶外即可完成一些原本只有在醫(yī)院或專業(yè)場所里才能完成的檢測項目，從而實現(xiàn)遠程移動醫(yī)療、移動監(jiān)測的功能。
[0010]本發(fā)明的另一個目的是提供一種基于移動終端攝像頭和云端服務器的試紙讀取與分析方法與系統(tǒng)，消除試紙不同批次的批間差，并提高試紙檢測的精確性。
[0011](二)技術方案
[0012]本發(fā)明提供一種基于移動終端攝像頭和云端服務器的試紙讀取與分析方法，用于計算試紙中樣本的濃度值并分析測試結果，包括以下步驟:移動終端攝像頭采集試紙圖像，分析識別顯色區(qū)的邊緣，截取符合要求的顯色區(qū)域，發(fā)送給云端服務器；計算顯色區(qū)圖片中的測試區(qū)(T線)和控制區(qū)(C線)的顏色值或灰度值，利用兩者顏色值或灰度值的比值運算得出樣本濃度比；對樣本濃度比進行批次校準，將樣本濃度比值帶入該試紙批次的標準曲線進行擬合運算，計算出該樣本中待檢物的真實濃度值；根據樣本中待檢物的真實濃度值查找匹配的檢測結果，并將檢測結果發(fā)送給移動終端。
[0013]優(yōu)選的，移動終端攝像頭采集試紙圖像之前，攝像頭首先采集試紙的識別碼，將識別碼發(fā)送給云端服務器，云端服務器從數(shù)據庫中調用試紙檢測項目、批次等信息暫存并返回給移動端。
[0014]可選的，移動終端攝像頭采集試紙圖像之前，提示用戶在移動終端手工選擇輸入試紙的類別、批次信息，發(fā)送給云端服務器。
[0015]優(yōu)選的，移動終端攝像頭采集整個試紙條的圖像；顏色和邊緣分析識別，通過預先設定試紙的卡殼與顯色區(qū)域的色差，找到預先設定的邊框，選定該區(qū)域；在該區(qū)域中找出符合預先設定比例要求的區(qū)域作為顯色區(qū)域，并截取出來。
[0016]另一種優(yōu)選的方式中，移動終端攝像頭采集整個試紙條的圖像；篩選定位點的位置，通過定位點定位顯色區(qū)域的位置和水平、垂直方向的位置；在該區(qū)域中找出符合預先設定比例要求的區(qū)域作為顯色區(qū)域，并截取出來。
[0017]可選的，對于第三方沒有預設邊框的普通試紙，在顯示屏上有符合試紙大小的取景框，提示用戶用取景框套住整個試紙或者顯色區(qū)域，并點擊拍照按鈕。
[0018]優(yōu)選的，移動終端對截取的顯色區(qū)圖片進行標準化處理，將圖片整理成統(tǒng)一的像素大小，或者將拍照時空間上或平面上偏移的圖片旋轉回來。
[0019]優(yōu)選的，在云端服務器中，設參考區(qū)(C線)的顏色值或灰度值為β，測試區(qū)(Τ線)的顏色值或灰度值為α，通過α與β的相關比值運算得到樣本濃度比值γ。
[0020]對于非免疫層析試紙，通過其標準顏色空白墊或者采取邊緣、卡殼、外包裝的圖像，計算顏色值或灰度值，作為參考區(qū)顏色值或灰度值β。
[0021]云端服務器進行批次校準的步驟包括:對應每批生產的試紙產品，使用標準濃度物質對該批次產品進行定標，通過測試區(qū)(Τ線)和控制區(qū)(C線)兩者顏色值或灰度值的比值運算得出樣本濃度比；根據樣本濃度比值與標準物質真實濃度值的對應關系，產生該批次試紙的標準曲線，并將該標準曲線保存在云端服務器的數(shù)據庫中；云端服務器根據庫存留樣的產品隨時間變化的改變，更新標準曲線；根據移動終端傳輸?shù)娘@色圖像，計算出來的樣本濃度比(C、T比值)，與該批次的標準曲線進行擬合運算，得出本次檢驗的真實濃度值。
[0022]在另一個優(yōu)選的實施方式中，云端服務器還需要判斷該檢測項目是否需要進行再次檢測；如果無需再次檢測，則將計算出的樣本中待檢物的真實濃度值與數(shù)據庫中的數(shù)值范圍進行比較，找出該濃度值對應的診斷結果以及相應的醫(yī)療建議；保存樣本數(shù)值以及相應的檢測結果，向移動終端發(fā)送檢測結果、對應的診斷結論以及建議；如果需要進行多次檢測，則保存本次樣本真實濃度值，向移動終端發(fā)送檢測樣本結果以及下次檢測時間；定時器設定下一次檢測的時間，并在定時器到達時向移動終端發(fā)送提示消息，并接收下一次檢測的試紙圖片。
[0023]本發(fā)明還提供一種基于移動終端攝像頭和云端服務器的試紙讀取與分析系統(tǒng)，用于計算試紙中樣本的濃度值并分析測試結果，包括:移動終端，用于采集試紙圖像，分析識別顯色區(qū)的邊緣，截取符合要求的顯色區(qū)域，發(fā)送給云端服務器；云端服務器，用于接收和分析顯色區(qū)圖片，計算顯色區(qū)圖片中的測試區(qū)(T線)和控制區(qū)(C線)的顏色值或灰度值，利用兩者顏色值或灰度值的比值運算得出樣本濃度比；對樣本濃度比進行批次校準，將樣本濃度比值帶入該試紙批次的標準曲線進行擬合運算，計算出該樣本中待檢物的真實濃度值；根據樣本中待檢物的真實濃度值查找匹配的檢測結果，并將檢測結果發(fā)送給移動終端。
[0024]用于測試的試紙包括免疫層析試紙或化學顯色試紙，所述試紙包括識別碼，所示識別碼包括二維碼、條形碼或其他用于識別的編碼方式，用于區(qū)分試紙的類型和批次信息，位于試紙條及外殼上的任意位置。
[0025]優(yōu)選的，移動終端采集試紙圖像之前，首先采集試紙的識別碼，將識別碼發(fā)送給云端服務器，云端服務器從數(shù)據庫中調用試紙檢測項目、批次等信息暫存并返回給移動端。
[0026]可選的，移動終端采集試紙圖像之前，提示用戶在移動終端手工選擇輸入試紙的類別、批次信息，發(fā)送給云端服務器。
[0027]優(yōu)選的，移動終端還包括:攝像頭，用于采集整個試紙條的圖像；處理單元，用于顏色和邊緣分析識別，通過預先設定試紙的卡殼與顯色區(qū)域的色差，找到預先設定的邊框，選定該區(qū)域；在該區(qū)域中找出符合預先設定比例要求的區(qū)域作為顯色區(qū)域，并截取出來；發(fā)送接收單元，用于將截取的顯色區(qū)域圖像發(fā)送給云端服務器。
[0028]優(yōu)選的，移動終端還包括:攝像頭，用于采集整個試紙條的圖像；處理單元，用于篩選定位點的位置，通過定位點定位顯色區(qū)域的位置和水平、垂直方向的位置；在該區(qū)域中找出符合預先設定比例要求的區(qū)域作為顯色區(qū)域，并截取出來；發(fā)送接收單元，用于將截取的顯色區(qū)域圖像發(fā)送給云端服務器。
[0029]移動終端還包括:觸摸顯示屏，用于對于第三方沒有預設邊框的普通試紙，在觸摸顯示屏上顯示符合試紙大小的取景框，提示用戶用取景框套住整個試紙或者顯色區(qū)域，并點擊拍