一種紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)系統(tǒng)及方法，其中檢測(cè)系統(tǒng)包括仿真嬰兒，該仿真嬰兒包括內(nèi)腔相通的胸腔和臀部，還包括控制處理中心、用于向被測(cè)紙尿褲表面注入尿液的尿液注入裝置、用于采集紙尿褲表面圖像的圖像采集模塊、用于照亮紙尿褲表面的光源；被測(cè)紙尿褲包裹在臀部外側(cè)；所述圖像采集模塊與控制處理中心的圖像分析模塊相連；所述控制處理中心和顯示模塊相連。本發(fā)明通過仿真尿液注入裝置，注入仿真嬰兒尿液到包裹在臀部的紙尿褲，然后高清圖像采集裝置實(shí)時(shí)獲取臀部圖像后，并送至圖像分析模塊進(jìn)行圖像分析，以獲取到尿液在紙尿褲上的擴(kuò)散軌跡、速度、面積等分析指標(biāo)，可以實(shí)時(shí)反應(yīng)紙尿褲的性能，從而指導(dǎo)紙尿褲的研發(fā)、生產(chǎn)。
【專利說明】
一種紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于護(hù)理品檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]紙尿褲尿液擴(kuò)散性能是衡量紙尿褲產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)參數(shù)，研發(fā)、生產(chǎn)需要科學(xué)檢測(cè)尿液擴(kuò)散軌跡指標(biāo)參數(shù)。在同等環(huán)境條件下，紙尿褲擴(kuò)散面積大、速度適中、軌跡正常、無側(cè)漏、無后漏則說明紙尿褲性能越好，可以極大提升寶寶穿戴紙尿褲的舒適度，有效防止寶寶皮膚過敏、紅屁股等。
[0003]然而，在衛(wèi)生護(hù)理品行業(yè)，沒有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪蛞簲U(kuò)散性檢測(cè)儀器，更沒有智能檢測(cè)儀器。現(xiàn)有的行業(yè)內(nèi)部測(cè)試擴(kuò)散性能的方法主要是通過人工手感觸摸來感知紙尿褲使用后兩端的擴(kuò)散長(zhǎng)度，這種方法存在很大的不準(zhǔn)確性，由于個(gè)人手法不一致性和感知的主觀性，其測(cè)試出來的結(jié)果不具備嚴(yán)謹(jǐn)、權(quán)威性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)系統(tǒng)及方法，可以客觀準(zhǔn)確地檢測(cè)尿液擴(kuò)散軌跡。
[0005 ]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)系統(tǒng)，包括仿真嬰兒，該仿真嬰兒包括內(nèi)腔相通的胸腔和臀部，還包括控制處理中心、用于向被測(cè)紙尿褲表面注入尿液的尿液注入裝置、用于采集紙尿褲表面圖像的圖像采集模塊、用于照亮紙尿褲表面的光源;被測(cè)紙尿褲包裹在臀部外偵h所述圖像采集模塊與控制處理中心的圖像分析模塊相連;所述控制處理中心和顯示模塊相連。
[0006]尿液注入裝置模擬嬰兒實(shí)際尿尿動(dòng)作，通過尿液恒溫模塊產(chǎn)生恒定溫度尿液，通過智能添加裝置模擬嬰兒尿尿過程，然后向紙尿褲正面注入恒定溫度、恒定容量的尿液;圖像采集模塊實(shí)時(shí)采集仿真嬰兒臀部圖像;圖像分析模塊對(duì)圖像采集模塊的采集到的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，獲取模擬真實(shí)尿尿場(chǎng)景下尿液在紙尿褲上擴(kuò)散的軌跡、速度、面積，然后送至顯示模塊呈現(xiàn)出來。
[0007]進(jìn)一步地，還包括胸腔內(nèi)的散熱模塊。
[0008]由于光源發(fā)熱，故設(shè)置散熱模塊散熱。
[0009]進(jìn)一步地，所述尿液注入裝置、光源、圖像采集模塊均與控制處理中心相連。
[0010]進(jìn)一步地，所述散熱模塊與控制處理中心相連。
[0011]進(jìn)一步地，所述控制處理中心和數(shù)據(jù)庫相連。
[0012]基于同一個(gè)發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)方法，利用所述的紙尿褲溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)，包括以下步驟:
步驟一，在監(jiān)測(cè)環(huán)境達(dá)到環(huán)境溫度和濕度時(shí)，控制處理中心控制尿液注入裝置向被測(cè)紙尿褲表面注入恒定溫度的尿液；
步驟二，開啟光源和圖像采集模塊，對(duì)紙尿褲表面進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像采集，同時(shí)將采集到的圖像送至圖像分析模塊；
步驟三，圖像分析模塊對(duì)接收到的圖像進(jìn)行分析，獲取尿液擴(kuò)散的軌跡、面積和速度，同時(shí)將分析結(jié)果送至顯示模塊顯示。
[0013]進(jìn)一步地，所述步驟二中還包括開啟胸腔內(nèi)的散熱模塊散熱。
[0014]作為一種優(yōu)選方式，所述圖像分析算法包括以下步驟:
(a).獲取圖像的一幀原始數(shù)據(jù)，獲取RGB的B分量值；
(b).逐行讀取像素點(diǎn)的B分量值，獲取相鄰三個(gè)像素點(diǎn)的B分量值v0、vl、v2;
(c).選取最先滿足條件vO-vl>nthresh和v0_v2>nthresh的v0像素點(diǎn)為種子像素點(diǎn)Vx;并把所有滿足條件vO-vl>nthresh和v0-v2>nthresh的像素點(diǎn)的B分量置為255;其中nthresh為B分量的閾值；
Cd).B分量為255的像素點(diǎn)確定為尿液擴(kuò)散區(qū)域。
[0015]進(jìn)一步地，所述圖像分析算法包括步驟:
(e).以(c)中找到的第一個(gè)種子像素點(diǎn)做為基點(diǎn)，逐行向左、向右同時(shí)搜索，如果搜索點(diǎn)的B分量值Vn=Vx，該像素點(diǎn)才為最后確定的尿液擴(kuò)散區(qū)域的像素點(diǎn)。
[0016]步驟(e)主要通過從種子像素點(diǎn)開始，連續(xù)關(guān)聯(lián)的像素點(diǎn)才定為真正尿液擴(kuò)散區(qū)域里的像素點(diǎn)，目的是切割掉其他干擾的少量像素點(diǎn)。
[0017]本發(fā)明通過仿真尿液注入裝置，注入仿真嬰兒尿液到包裹在臀部的紙尿褲，然后高清圖像采集裝置實(shí)時(shí)獲取臀部圖像后，并送至圖像分析模塊進(jìn)行圖像分析，以獲取到尿液在紙尿褲上的擴(kuò)散軌跡、速度、面積等分析指標(biāo)，可以實(shí)時(shí)反應(yīng)紙尿褲的性能，從而指導(dǎo)紙尿褲的研發(fā)、生產(chǎn)。
[0018]
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1的電路結(jié)構(gòu)不意圖。
[0021 ]圖3為本發(fā)明檢測(cè)方法一實(shí)施方式的流程圖。
[0022]其中，I為胸腔，2為臀部，3為控制處理中心，4為尿液注入裝置，5為紙尿褲，6為圖像采集模塊，7為光源，8為散熱模塊，9為圖像分析模塊，10為顯示模塊，11為數(shù)據(jù)庫，12為導(dǎo)流管，13為電器控制板。
[0023]
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1至圖2所示，本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)的一實(shí)施例包括仿真嬰兒，該仿真嬰兒包括內(nèi)腔相通的胸腔I和臀部2，還包括控制處理中心3、用于向被測(cè)紙尿褲5表面注入尿液的尿液注入裝置4、用于采集紙尿褲5表面圖像的圖像采集模塊6、用于照亮紙尿褲5表面的光源7、胸腔I內(nèi)的散熱模塊8;被測(cè)紙尿褲5包裹在臀部2外側(cè);所述圖像采集模塊6與控制處理中心3的圖像分析模塊9相連;所述控制處理中心3和顯示模塊10相連。
[0025]圖像采集模塊6安裝在仿真嬰兒體內(nèi)，為了攝像需要，嬰兒體內(nèi)設(shè)計(jì)安裝一個(gè)可以調(diào)節(jié)亮度和角度的光源7。
[0026]所述尿液注入裝置4、光源7、圖像采集模塊6均與控制處理中心3相連。
[0027]所述散熱模塊8與控制處理中心3相連。
[0028]所述控制處理中心3和數(shù)據(jù)庫11相連。
[0029]圖2為圖1的電路結(jié)構(gòu)示意圖。其中控制處理中心3采用X86主板，控制處理中心3還連有操縱面板(PC/IPAD等)，操縱面板兼做顯示模塊10;操縱面板和控制處理中心3之間采用TCP socket進(jìn)行通訊。尿液注入裝置4、圖像采集模塊6、光源7、散熱模塊8均通過串口與X86主板相連，圖像采集模塊6通過串口與X86主板的圖像分析模塊9相連。X86主板還與數(shù)據(jù)庫11相連，控制處理中心3采集到臀部2圖像后，經(jīng)過分析和處理，發(fā)送至數(shù)據(jù)庫11進(jìn)行存檔。
[0030]圖像米集模塊6為尚清圖像米集模塊6，米用尚清廣角攝像頭，以每秒15幀的幀率實(shí)時(shí)采集仿真嬰兒被包括的臀部2圖像，以得到紙尿褲5上尿液擴(kuò)散的圖像。
[0031]如圖3所示，本發(fā)明檢測(cè)方法的一實(shí)施方式利用所述的紙尿褲5尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)系統(tǒng)，包括以下步驟:
步驟一，在監(jiān)測(cè)環(huán)境達(dá)到環(huán)境溫度和濕度時(shí)，控制處理中心3控制尿液注入裝置4向被測(cè)紙尿褲5表面注入恒定溫度的尿液；
步驟二，開啟光源7和圖像采集模塊6，對(duì)紙尿褲5表面進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像采集，同時(shí)將采集到的圖像送至圖像分析模塊9;
步驟三，圖像分析模塊9對(duì)接收到的圖像進(jìn)行分析，獲取尿液擴(kuò)散的軌跡、面積和速度，同時(shí)將分析結(jié)果送至顯示模塊10顯示。
[0032]所述步驟二中還包括開啟胸腔I內(nèi)的散熱模塊8散熱。
[0033]所述圖像分析算法包括以下步驟:
(a).獲取圖像的一幀原始數(shù)據(jù)，獲取RGB的B分量值；
(b).逐行讀取像素點(diǎn)的B分量值，獲取相鄰三個(gè)像素點(diǎn)的B分量值v0、vl、v2;
(c).選取最先滿足條件vO-vl>nthresh和v0_v2>nthresh的v0像素點(diǎn)為種子像素點(diǎn)Vx;并把所有滿足條件vO-vl>nthresh和v0-v2>nthresh的像素點(diǎn)的B分量置為255;其中nthresh為B分量的閾值;該閾值通過不斷進(jìn)行測(cè)試而獲得；
Cd).B分量為255的像素點(diǎn)確定為尿液擴(kuò)散區(qū)域。
[0034](e).以(c)中找到的第一個(gè)種子像素點(diǎn)做為基點(diǎn)，逐行向左、向右同時(shí)搜索，如果搜索點(diǎn)的B分量值Vn=Vx,該像素點(diǎn)才為最后確定的尿液擴(kuò)散區(qū)域的像素點(diǎn)。
[0035]具體而言，檢測(cè)方法包括以下三個(gè)處理過程:
一，仿真尿液注入過程:
(1)在檢測(cè)環(huán)境穩(wěn)定(達(dá)到環(huán)境溫度和濕度)時(shí)，調(diào)整尿液注入裝置4中尿液的溫度；
(2)當(dāng)尿液注入裝置4中尿液的溫度達(dá)到溫度閾值(人體溫度)后，尿液注入裝置4開始向紙尿褲5注入預(yù)設(shè)尿液量；
(3 )尿液通過導(dǎo)流管12，進(jìn)入紙尿褲5正面，完成自動(dòng)注尿過程。
[0036]二，高清圖像采集過程:
(I)在仿真嬰兒體內(nèi)安裝一個(gè)可調(diào)亮度的光源7和一個(gè)高清圖像采集模塊6; (2)在尿液注入到紙尿褲5后，控制處理中心3控制光源7和圖像采集模塊6自動(dòng)開啟，進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像米集，米集頻率為15幀/秒；
(3 )把采集的實(shí)時(shí)圖像，通過USB接口傳輸?shù)綀D像分析模塊9。
[0037]三，高清圖像分析過程:
高清圖像分析模塊9運(yùn)行在x86主控板上，接收來自圖像采集模塊6的實(shí)時(shí)圖像后，通過圖像分析算法對(duì)實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行分析，獲取尿液擴(kuò)散的軌跡、面積、速度;最后把分析的結(jié)果，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇K端顯示設(shè)備，進(jìn)行3D圖像的顯示，直觀呈現(xiàn)給實(shí)驗(yàn)人員。
[0038]結(jié)合圖2，本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)的具體操作過程如下:
(1).在PC/IPAD操縱面板上設(shè)置初始參數(shù)，包括溫度閾值(尿液恒定溫度)、注尿容量、測(cè)試時(shí)長(zhǎng)、嬰兒姿態(tài)；
(2).操縱面板通過TCPsocket，把設(shè)置的參數(shù)傳輸?shù)綑z測(cè)系統(tǒng)的x86主板；
(3).x86主板接收并保存操縱面板傳輸過來的參數(shù)；
(4).x86主板根據(jù)設(shè)定的參數(shù)，通過串口協(xié)議，把環(huán)境初始化的執(zhí)行操作，傳輸?shù)诫娖骺刂瓢?3，電器控制板13執(zhí)行對(duì)應(yīng)操作；
(5).電器控制板13控制尿液注入裝置4加熱尿液，恒定溫度在35度左右，當(dāng)溫度達(dá)到35度，開始注入尿液；
(5).開啟仿真嬰兒體內(nèi)的光源7，開啟高清圖像采集模塊6;
(6).高清圖像模塊以15幀/秒的速度采集紙尿褲5上的尿液擴(kuò)散軌跡圖像；
(7).高清圖像分析模塊9接收來自圖像采集模塊6采集的圖像數(shù)據(jù)，運(yùn)用圖像分析算法，抓取尿液擴(kuò)散的軌跡，計(jì)算擴(kuò)散面積、速度；
(8).尿液擴(kuò)散軌跡通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)端的顯示模塊10，以3D的形式呈現(xiàn)，分析面積、速度實(shí)時(shí)顯示在遠(yuǎn)端設(shè)備。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括仿真嬰兒，該仿真嬰兒包括內(nèi)腔相通的胸腔(I)和臀部(2)，還包括控制處理中心(3)、用于向被測(cè)紙尿褲(5)表面注入尿液的尿液注入裝置(4)、用于采集紙尿褲(5)表面圖像的圖像采集模塊(6)、用于照亮紙尿褲(5)表面的光源(7);被測(cè)紙尿褲(5)包裹在臀部(2)外側(cè);所述圖像采集模塊(6)與控制處理中心(3)的圖像分析模塊(9)相連;所述控制處理中心(3)和顯示模塊(10)相連。2.如權(quán)利要求1所述的紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括胸腔(I)內(nèi)的散熱模塊(8)。3.如權(quán)利要求1所述的紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述尿液注入裝置(4)、光源(7)、圖像采集模塊(6)均與控制處理中心(3)相連。4.如權(quán)利要求2所述的紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱模塊(8)與控制處理中心(3)相連。5.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制處理中心(3)和數(shù)據(jù)庫(I I)相連。6.一種紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)方法，其特征在于，利用如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的紙尿褲溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)，包括以下步驟: 步驟一，在監(jiān)測(cè)環(huán)境達(dá)到環(huán)境溫度和濕度時(shí)，控制處理中心(3)控制尿液注入裝置(4)向被測(cè)紙尿褲(5)表面注入恒定溫度的尿液； 步驟二，開啟光源(7)和圖像采集模塊(6)，對(duì)紙尿褲(5)表面進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像采集，同時(shí)將采集到的圖像送至圖像分析模塊(9 ); 步驟三，圖像分析模塊(9)對(duì)接收到的圖像進(jìn)行分析，獲取尿液擴(kuò)散的軌跡、面積和速度，同時(shí)將分析結(jié)果送至顯示模塊(10)顯示。7.如權(quán)利要求6所述的紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟二中還包括開啟胸腔(I)內(nèi)的散熱模塊(8 )散熱。8.如權(quán)利要求6或7所述的紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)方法，其特征在于，所述圖像分析算法包括以下步驟: (a).獲取圖像的一幀原始數(shù)據(jù)，獲取RGB的B分量值； (b).逐行讀取像素點(diǎn)的B分量值，獲取相鄰三個(gè)像素點(diǎn)的B分量值v0、vl、v2; (c).選取最先滿足條件v0-vl>nthresh和v0_v2 > nthresh的v0像素點(diǎn)為種子像素點(diǎn)Vx;并把所有滿足條件νθ-vl > nthresh和v0-v2 > nthresh的像素點(diǎn)的B分量置為255;其中nthresh為B分量的閾值； Cd).B分量為255的像素點(diǎn)確定為尿液擴(kuò)散區(qū)域。9.如權(quán)利要求8所述的紙尿褲尿液擴(kuò)散軌跡檢測(cè)方法，其特征在于，所述圖像分析算法包括步驟: (e).以(c)中找到的第一個(gè)種子像素點(diǎn)做為基點(diǎn)，逐行向左、向右同時(shí)搜索，如果搜索點(diǎn)的B分量值Vn=Vx，該像素點(diǎn)才為最后確定的尿液擴(kuò)散區(qū)域的像素點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】G01N13/00GK105973760SQ201610546631
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月13日
【發(fā)明人】覃敘鈞
【申請(qǐng)人】湖南康程護(hù)理用品有限公司