一種利用手機成像分析生物試紙的方法

2023-10-09 10:25:09

一種利用手機成像分析生物試紙的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用手機成像分析生物試紙的方法，包括以下步驟：獲取代表取樣框圖像的數組A(m,n)；針對數組A(m,n)進行中值濾波處理得到數組C(m,n)；將數組C(m,n)中的每一列元素進行求和處理，得到數組Dn；將數組Dn進行求差處理得到數組En；分析數組En，求出C線區域去背景後的和值Csum,和T線區域去背景後的和值Tsum；將Tsum除以Csum，得到的結果記為K值，根據K值與預設濃度對應的值之間的關係，獲得K值所表示的濃度。本發明的有益效果在於：實現利用手機拍攝已進行試劑取樣的試紙的圖像，通過分析出T線區域和C線區域的顏色比值，便可讀取該試紙所取樣的試劑的濃度。
【專利說明】一種利用手機成像分析生物試紙的方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及試紙分析領域，具體涉及利用手機成像分析生物試紙以獲取試紙上試 劑的濃度。

【背景技術】
[0002] 生物試紙是通過顏色深淺反應某一生物參數的一種常用方法。但由於種種原因， 各種試紙尚不能走近千家萬戶。究其原因主要是，現行許多應用要麼是通過複雜的電子設 備去分析試紙顏色的變化情況，這是一種高成本、長時間的測試解決，要麼是直接通過人眼 去判讀，這種方法往往造成結果誤判或偏差較大等問題。而智慧型手機經過幾年的發展，走入 千家萬戶，幾近人手一部，因此，如何利用智慧型手機的攝像頭拍攝生物試紙的圖像，從而根 據圖像較為準確地分析出生物試紙上的試劑的濃度，成為了研究方向。


【發明內容】

[0003]為了克服現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種利用手機成像分析生物試 紙的方法，通過手機攝像頭拍攝生物試紙的圖像，利用拍攝的圖像較為準確地分析出生物 試紙上的試劑的濃度，既方便快捷，而且成本低廉。
[0004] 為解決上述問題，本發明所採用的技術方案如下：
[0005]方案一：
[0006] -種利用手機成像分析生物試紙的方法，包括以下步驟：
[0007]Sl:利用手機攝像頭獲取試紙條上的取樣框圖像，將取樣框圖像進行白平衡處理 後進行灰度處理，以得到取樣框灰度圖像，並獲取取樣框灰度圖像中的數組A(m，n);
[0008] S2 :針對數組A(m，n)進行中值濾波處理得到數組C(m，n);
[0009]S3:將數組C(m，n)中的每一列元素進行求和處理，得到數組Dn;
[0010] S4:將數組Dn中的第二個元素至最後一個元素中分別進行求差處理，得到數組 En,其中，求差處理為將當前元素減去前一個元素,數組En中的第一個元素與數組Dn中的 第一個元素相同，Dn數組和En數組中具有相同下標的元素為相互對應關係；
[0011] S5 :分析數組En，得出數組Dn中C線區域的起點元素和終點元素，以及C線區域 的背景線，將C線區域的起點與終點之間的每一個元素減去C線區域的背景線上相對應的 元素，並將得到的結果進行求和，得到去掉背景的C線區域和值，記為Csum;
[0012] S6 :分析數組En，得出數組Dn中T線區域的起點元素和終點元素，以及T線區域 的背景線，將T線區域的起點與終點之間的每一個元素減去T線區域的背景線上相對應的 元素，並將得到的結果進行求和，得到去掉背景的T線區域和值，記為Tsum;
[0013] S7 :將Tsum除以Csum，得到的結果記為K值，根據K值與預設濃度對應的值之間 的關係，獲得K值所表示的濃度。
[0014] 優選地，步驟S5具體包括以下步驟：
[0015]S51:從最後一個元素向前分析數組En，首先當有連續Sl個元素的絕對值均大於 第二閾值，則根據連續SI個元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為C線區域 的起點，記為CQ;繼續向前分析，當有連續S2個元素的絕對值小於第二閾值，則根據連續S2 個元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為C線區域的終點，記為CZ;
[0016] S52 :求取從CQ到CZ之間的元素總數，記為CW，將CQ向後外擴CW個元素得到外擴 C線區域的起點，記為CQK;將CZ向前外擴CW個元素得到外擴C線區域的終點，記為CZK;
[0017] S53 :求取CQ與CQK之間的元素均值，記為CQA;求取CZ與CZK之間的元素均值， 記為CZA;通過一直線將CQA和CZA進行連接，該直線為C線區域背景線，其中，CQA對應於 CQK的位置，為C線區域背景線的起點；CZA對應於CZK的位置，為C線區域背景線的終點；
[0018] S54 :將CQ與CZ之間的每一個元素減去C線區域背景線上相對應的元素，並將得 到的結果進行求和，得到去掉背景的C線區域和值，記為Csum。
[0019] 優選地，步驟S6具體包括以下步驟：
[0020] S61 :根據CZK獲取數組En中對應的元素，並從該元素起向前分析數組En,首先當 有連續Sl個元素的絕對值均大於第二閾值，則根據連續Sl個元素中的第一個元素獲取Dn 中對應的元素，並標記為T線區域的起點，記為TQ;繼續向前分析，當有連續S2個元素的絕 對值小於第二閾值，則根據連續S2個元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為 T線區域的終點，記為TZ;
[0021] S62 :求取從TQ到TZ之間的元素總數，記為TW，將TQ向後外擴TW個元素得到外擴 T線區域的起點，記為TQK;將TZ向前外擴TW個元素得到外擴T線區域的終點，記為TZK;
[0022] S63 :求取TQ與TQK之間的元素均值，記為TQA;求取TZ與TZK之間的元素均值， 記為TZA;通過一直線將TQA和TZA進行連接，該直線為T線區域背景線，其中，TQA對應於 TQK的位置，為T線區域背景線的起點；TZA對應於TZK的位置，為T線區域背景線的終點；
[0023] S64 :將TQ與TZ之間的每一個元素減去T線區域背景線上相對應的元素，並將得 到的結果進行求和，得到去掉背景的T線區域和值，記為Tsum。
[0024] 優選地，若在步驟S61中找不到TQ和TZ，則執行以下替代S61的步驟：
[0025] S611 :從CZK向前分析數組Dn，得到一組連續的元素均大於第三閾值，將該組連續 的元素中的第一個元素標記為T線區域的起點，記為TQ，將該組連續的元素中的最後一個 元素標記為T線區域的終點，記為TZ。
[0026] 優選地，在步驟Sl和S2之間還包括以下步驟：
[0027] Sll:將數組A(m，n)中的每一行元素進行求和處理，得到數組Bm;
[0028] S12 :針對數組Bm中的所有元素求取平均值和標準差，將平均值除以標準差所得 的結果與第一閾值比較，若結果大於第一閾值，則需要調整取樣框的位置並重新執行步驟 Sl;否則執行步驟S2。
[0029] 方案二：
[0030] 一種利用手機成像分析生物試紙的方法，包括以下步驟：
[0031] Sl:利用手機攝像頭獲取試紙條上的總圖像，總圖像中包括取樣框圖像，將總圖像 進行白平衡處理後進行灰度處理，以得到總灰度圖像，並獲取總灰度圖像中的數組Z(x，y)， 和總灰度圖像中的取樣框圖像中的數組A(m，n);
[0032] S2 :針對數組A(m，n)進行中值濾波處理得到數組C(m，n);
[0033] S3 :將數組C(m，n)中的每一列元素進行求和處理，得到數組Dn;
[0034] S4 :將數組Dn中的第二個元素至最後一個元素中分別進行求差處理，得到數組 En,其中，求差處理為將當前元素減去前一個元素,數組En中的第一個元素與數組Dn中的 第一個元素相同，Dn數組和En數組中具有相同下標的元素為相互對應關係；
[0035] S5 :分析數組En，得出數組Dn中C線區域的起點元素和終點元素，以及C線區域 的背景線，將C線區域的起點與終點之間的每一個元素減去C線區域的背景線上相對應的 元素，並將得到的結果進行求和，得到去掉背景的C線區域和值，記為Csum;
[0036] S6 :分析數組En，得出數組Dn中T線區域的起點元素和終點元素，以及T線區域 的背景線，將T線區域的起點與終點之間的每一個元素減去T線區域的背景線上相對應的 元素，並將得到的結果進行求和，得到去掉背景的T線區域和值，記為Tsum;
[0037] S7 :判斷C線區域和T線區域的取樣完整性，若C線區域和T線區域均取樣完整， 則執行S8;否則，針對取樣不完整的區域使數組A(m，n)從數組Z(x，y)中外擴相對應的元 素，以組成新的數組A(m，n)，並以新的數組A(m，n)重新執行S2 ;
[0038] S8 :將Tsum除以Csum，得到的結果記為K值，根據K值與預設濃度對應的值之間 的關係，獲得K值所表示的濃度。
[0039] 優選地，步驟S5具體包括以下步驟：
[0040]S51 :從最後一個元素向前分析數組En，首先當有連續Sl個元素的絕對值均大於 第二閾值，則根據連續Sl個元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為C線區域 的起點，記為CQ;繼續向前分析，當有連續S2個元素的絕對值小於第二閾值，則根據連續S2 個元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為C線區域的終點，記為CZ;
[0041] S52 :求取從CQ到CZ之間的元素總數，記為CW，將CQ向後外擴CW個元素得到外擴 C線區域的起點，記為CQK;將CZ向前外擴CW個元素得到外擴C線區域的終點，記為CZK;
[0042] S53 :求取CQ與CQK之間的元素均值，記為CQA;求取CZ與CZK之間的元素均值， 記為CZA;通過一直線將CQA和CZA進行連接，該直線為C線區域背景線，其中，CQA對應於 CQK的位置，為C線區域背景線的起點；CZA對應於CZK的位置，為C線區域背景線的終點；
[0043] S54 :將CQ與CZ之間的每一個元素減去C線區域背景線上相對應的元素，並將得 到的結果進行求和，得到去掉背景的C線區域和值，記為Csum。
[0044] 優選地，步驟S6具體包括以下步驟：
[0045] S61 :根據CZK獲取數組En中對應的元素，並從該元素起向前分析數組En,首先當 有連續Sl個元素的絕對值均大於第二閾值，則根據連續Sl個元素中的第一個元素獲取Dn 中對應的元素，並標記為T線區域的起點，記為TQ;繼續向前分析，當有連續S2個元素的絕 對值小於第二閾值，則根據連續S2個元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為 T線區域的終點，記為TZ;
[0046] S62 :求取從TQ到TZ之間的元素總數，記為TW，將TQ向後外擴TW個元素得到外擴 T線區域的起點，記為TQK;將TZ向前外擴TW個元素得到外擴T線區域的終點，記為TZK;
[0047] S63 :求取TQ與TQK之間的元素均值，記為TQA;求取TZ與TZK之間的元素均值， 記為TZA;通過一直線將TQA和TZA進行連接，該直線為T線區域背景線，其中，TQA對應於 TQK的位置，為T線區域背景線的起點；TZA對應於TZK的位置，為T線區域背景線的終點；
[0048] S64 :將TQ與TZ之間的每一個元素減去T線區域背景線上相對應的元素，並將得 到的結果進行求和，得到去掉背景的T線區域和值，記為Tsum。
[0049] 優選地，若在步驟S61中找不到TQ和TZ，則執行以下替代S61的步驟：
[0050] S611 :從CZK向前分析數組Dn，得到一組連續的元素均大於第三閾值，將該組連續 的元素中的第一個元素標記為T線區域的起點，記為TQ，將該組連續的元素中的最後一個 元素標記為T線區域的終點，記為TZ。
[0051] 優選地，步驟S7具體包括以下步驟：
[0052] S71 :獲取C線區域的中點元素與數組Dn最後一個元素之間的元素總數，記為 WDc，獲取T線區域的終點元素與數組Dn第一個元素之間的元素總數，記為WDt，將CW和TW 中較大者的兩倍定義為第四閾值，記為K4 ;
[0053] S72 :分別判斷WDc和WDt是否大於K4,若WDc小於K4,WDt大於K4,則執行S73 ; 若WDc大於K4,WDt小於K4,則執行S74 ;若WDc和WDt均小於K4,則執行S75 ;若WDc和WDt 均大於K4,則執行S8 ;
[0054]S73:將數組A(m，n)向後外擴一組（m，K4)元素得到新的數組，並定義為新的數組 A(m，n)，以新的數組A(m，n)重新執行S2,其中，外擴的元素均為數組Z(x，y)中的元素；若 以新的數組A(m，n)執行至S72仍出現WDc小於K4,則表示取樣失敗，結束流程；
[0055] S74 :將數組A(m，n)向前外擴一組（m，K4)元素得到新的數組，並定義為新的數組 A(m，n)，以新的數組A(m，n)重新執行S2,其中，外擴的元素均為數組Z(x，y)中的元素；若 以新的數組A(m，n)執行至S72仍出現WDt小於K4,則表示取樣失敗，結束流程；
[0056]S75:將數組A(m，n)向後外擴一組（m，K4)元素和向前外擴一組（m，K4)元素，以得 到新的數組，並定義為新的數組A(m，n)，以新的數組A(m，n)重新執行S2,其中，外擴的元素 均為數組Z(x，y)中的元素；若以新的數組A(m，n)執行至S72仍出現WDt小於K4或者WDc 小於K4,則表示取樣失敗，結束流程。
[0057] 優選地，在步驟Sl和S2之間還包括以下步驟：
[0058]Sll:將數組A(m，n)中的每一行元素進行求和處理，得到數組Bm;
[0059]S12:針對數組Bm中的所有元素求取平均值和標準差，將平均值除以標準差所得 的結果與第一閾值比較，若結果大於第一閾值，則需要調整取樣框的位置並重新執行步驟 Sl;否則執行步驟S2。
[0060] 相比現有技術，本發明的有益效果在於：實現利用手機拍攝已進行試劑取樣的試 紙的圖像，通過分析出T線區域和C線區域的顏色比值，便可讀取該試紙所取樣的試劑的濃 度。而且在分析圖像的同時，能保證圖像中包含了完整的T線區域圖像和C線區域圖像， 避免找到錯誤的數據或者不完整的數據使結果造成較大的誤差。另外，本發明利用智能手 機作為分析儀器，能極大地降低成本，而且使得試紙分析能進入到普通家庭中，對於一般用 戶，就不需要花費大量的成本購買專業的試紙分析儀器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0061] 圖1為本發明的實施例1中的方法流程圖。
[0062] 圖2為本發明的實施例2中的方法流程圖。

【具體實施方式】
[0063] 下面，結合附圖以及【具體實施方式】，對本發明做進一步描述：
[0064]實施例I :
[0065] 參考圖1，一種利用手機成像分析生物試紙的方法，包括以下步驟：
[0066]Sl:利用手機攝像頭獲取試紙條上的取樣框圖像，將取樣框圖像進行白平衡處理 後進行灰度處理，以得到取樣框灰度圖像，並獲取取樣框灰度圖像中的數組A(m，n)。
[0067] 其中，試紙條針對某試劑進行取樣後，會呈現出一條測試線和一條質控線，即T線 和C線。取樣框的作用是框取試紙條上的顯色部分，即框取T線和C線部分，使T線和C線 位於取樣框的相對中間位置。而且在取樣框中，T線是位於左側，C線位於右側。由取樣框 灰度圖像得到數組A(m,n)，其中m表示m行，n表示n列，數組A(m,n)中的元素代表了取樣 框灰度圖像的像素點。
[0068]S2:針對數組A(m，n)進行中值濾波處理得到數組C(m，n)。該步驟是為了有效去 除取樣框灰度圖像中的噪點，例如，利用一個3*3的模板遍歷數組A(m，n)，將位於模板中心 點的元素替換為中心點周圍八個元素的平均值，處理過後便得到一個數組C(m，n)。
[0069] S3 :將數組C(m，n)中的每一列元素進行求和處理，得到一個有n個元素的數組 Dn。例如，C(m，n)為C(5, 6)，將其中的每一列的5個元素進行求和處理，便得到一個具有6 個元素的數組Dn。
[0070]S4:將數組Dn中的第二個元素至最後一個元素中分別進行求差處理，得到數組 En,其中，求差處理為將當前元素減去前一個元素,數組En中的第一個元素與數組Dn中的 第一個元素相同，Dn數組和En數組中具有相同下標的元素為相互對應關係。
[0071]例如，數組Dn為{0,4,1，10, 25,11，1，0, 3, 2, 20, 35,43,44, 21，1，2, 3,4}，經過求 差處理後，所得到的數組En為{0,4, -3,9,15, -14, -10, -1，3, -1，18,15,8,1，-23, -20,1， 1，1}。其中，Dn數組和En數組中具有相同下標的元素為相互對應關係的意思是，例如，D5 =25,則與之具有對應關係的是E5 = 15。
[0072]S5:分析數組En，得出數組Dn中C線區域的起點元素和終點元素，以及C線區域 的背景線，將C線區域的起點與終點之間的每一個元素減去C線區域的背景線上相對應的 元素，並將得到的結果進行求和，得到去掉背景的C線區域和值，記為Csum。具體地，S5步 驟包括步驟S51-S54。
[0073]S51:從最後一個元素向前分析數組En，首先當有連續Sl個元素的絕對值均大於 第二閾值，則根據連續Sl個元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為C線區域 的起點，記為CQ;繼續向前分析，當有連續S2個元素的絕對值小於第二閾值，則根據連續S2 個元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為C線區域的終點，記為CZ。如果在 該步驟中找不到CQ和CZ，則表示取樣失敗，結束流程。
[0074] 其中，SI、S2和第二閾值的取值是預設的，針對不同類型的試紙會有不同的預設 值，具體是通過數據分析，應用統計學原理和分析大量實際試紙數據所確定的，即同一種類 型的試紙，其SI、S2和第二閾值是固定的。
[0075] 在步驟Sl中已經表示C線區域是位於取樣框的右側，在取樣框放置的位置沒有較 大偏差的情況下，由於在S3中經過了列求和，實際上是將C線區域的長度上的像素點進行 了求和處理，因此在步驟S51中所得到的CQ和CZ所在的位置實際上是對應於C線區域的 寬度的兩個邊界。
[0076]例如，針對上述舉例的數組En{0,4, -3,9,15, -14, -10, -1，3, -1，18,15,8， 1，-23, -20,1，1，1}，從後向前分析，首先有連續SI= 2個元素的絕對值均大於10,則可得 到-20和-23,其第一個元素是E16 =-20,其對應於Dn中的D16 = 1。繼續向前分析，有連 續S2 = 2個元素的絕對值均小於10,則可得到-1和3,其第一個元素是ElO= -1，其對應 於Dn中的DlO= 2。由上述舉例得到的結果可知，D16 = 1為CQ，DlO= 2為CZ。
[0077]S52 :求取從CQ到CZ之間的元素總數，記為CW，將CQ向後外擴CW個元素得到外擴 C線區域的起點，記為CQK;將CZ向前外擴CW個元素得到外擴C線區域的終點，記為CZK; 其中，元素總數包括CQ和CZ這兩個元素。
[0078]例如，在數組Dn{0,4，l，10,25，ll，l，0,3,2,20,35,43,44,21，l，2,3,4}*，CQ* 21，CZ為20,則CW為5。由於舉例的數組僅限於說明步驟的實施過程，真實試紙上的數組 中的數據量巨大，不適宜在此進行舉例。基於舉例的數組Dn中的元素較少，在此假設CW為 2,則CQ向後外擴兩個元素，得到CQK為2,CZ向前外擴兩個像素，得到CZK為3。
[0079]S53 :求取CQ與CQK之間的元素均值，記為CQA;求取CZ與CZK之間的元素均值， 記為CZA;通過一直線將CQA和CZA進行連接，該直線為C線區域背景線，其中，CQA對應於 CQK的位置，為C線區域背景線的起點；CZA對應於CZK的位置，為C線區域背景線的終點； 其中，CQ與CQK之間的元素包括CQK，不包括CQ，CZ與CZK之間的元素包括CZK，不包括CZ。
[0080] 接著步驟S52的舉例結果，在該步驟中求得CQA為（1+2) /2 =L5,CZA為（3+2) /2 =2. 5,然後將CQA和CZA連成一條C線區域背景線。
[0081]S54 :將CQ與CZ之間的每一個元素減去C線區域背景線上相對應的元素，並將得 到的結果進行求和，得到去掉背景的C線區域和值，記為Csum。
[0082] 接著上一步驟舉例的結果，由於CQA對應於CQK的位置，CZA對應於CZK的位置， 在該步驟中用下列表格示出其中關係：
[0083]

【權利要求】
1. 一種利用手機成像分析生物試紙的方法，其特徵在於，包括以下步驟： 51 :利用手機攝像頭獲取試紙條上的取樣框圖像，將取樣框圖像進行白平衡處理後進 行灰度處理，以得到取樣框灰度圖像，並獲取取樣框灰度圖像中的數組A(m，η); 52 :針對數組A (m，η)進行中值濾波處理得到數組C (m，η); 53 :將數組C (m，η)中的每一列元素進行求和處理，得到數組Dn ; 54 :將數組Dn中的第二個元素至最後一個元素中分別進行求差處理，得到數組Εη，其 中，求差處理為將當前元素減去前一個元素，數組En中的第一個元素與數組Dn中的第一個 元素相同，Dn數組和En數組中具有相同下標的元素為相互對應關係； 55 :分析數組Εη，得出數組Dn中C線區域的起點元素和終點元素，以及C線區域的背 景線，將C線區域的起點與終點之間的每一個元素減去C線區域的背景線上相對應的元素， 並將得到的結果進行求和，得到去掉背景的C線區域和值，記為Csum ; 56 :分析數組Εη，得出數組Dn中T線區域的起點元素和終點元素，以及T線區域的背 景線，將T線區域的起點與終點之間的每一個元素減去T線區域的背景線上相對應的元素， 並將得到的結果進行求和，得到去掉背景的T線區域和值，記為Tsum ; 57 :將Tsum除以Csum，得到的結果記為K值，根據K值與預設濃度對應的值之間的關 系，獲得K值所表示的濃度。
2. 根據權利要求1所述的利用手機成像分析生物試紙的方法，其特徵在於，步驟S5具 體包括以下步驟： 551 :從最後一個元素向前分析數組En，首先當有連續Sl個元素的絕對值均大於第二 閾值，則根據連續Sl個元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為C線區域的起 點，記為CQ ;繼續向前分析，當有連續S2個元素的絕對值小於第二閾值，則根據連續S2個 元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為C線區域的終點，記為CZ ; 552 :求取從CQ到CZ之間的元素總數，記為CW，將CQ向後外擴CW個元素得到外擴C線 區域的起點，記為CQK ;將CZ向前外擴CW個元素得到外擴C線區域的終點，記為CZK ; 553 :求取CQ與CQK之間的元素均值，記為CQA ;求取CZ與CZK之間的元素均值，記為 CZA ;通過一直線將CQA和CZA進行連接，該直線為C線區域背景線，其中，CQA對應於CQK 的位置，為C線區域背景線的起點；CZA對應於CZK的位置，為C線區域背景線的終點； 554 :將CQ與CZ之間的每一個元素減去C線區域背景線上相對應的元素，並將得到的 結果進行求和，得到去掉背景的C線區域和值，記為Csum。
3. 根據權利要求2所述的利用手機成像分析生物試紙的方法，其特徵在於，步驟S6具 體包括以下步驟： 561 :根據CZK獲取數組En中對應的元素，並從該元素起向前分析數組En，首先當有連 續Sl個元素的絕對值均大於第二閾值，則根據連續Sl個元素中的第一個元素獲取Dn中對 應的元素，並標記為T線區域的起點，記為TQ ;繼續向前分析，當有連續S2個元素的絕對值 小於第二閾值，則根據連續S2個元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為T線 區域的終點，記為TZ ; 562 :求取從TQ到TZ之間的元素總數，記為TW，將TQ向後外擴TW個元素得到外擴T線 區域的起點，記為TQK ;將TZ向前外擴TW個元素得到外擴T線區域的終點，記為TZK ; 563 :求取TQ與TQK之間的元素均值，記為TQA ;求取TZ與TZK之間的元素均值，記為 TZA ;通過一直線將TQA和TZA進行連接，該直線為T線區域背景線，其中，TQA對應於TQK 的位置，為T線區域背景線的起點；TZA對應於TZK的位置，為T線區域背景線的終點； S64 :將TQ與TZ之間的每一個元素減去T線區域背景線上相對應的元素，並將得到的 結果進行求和，得到去掉背景的T線區域和值，記為Tsum。
4. 根據權利要求3所述的利用手機成像分析生物試紙的方法，其特徵在於，若在步驟 S61中找不到TQ和TZ，則執行以下替代S61的步驟： S611 :從CZK向前分析數組Dn，得到一組連續的元素均大於第三閾值，將該組連續的元 素中的第一個元素標記為T線區域的起點，記為TQ，將該組連續的元素中的最後一個元素 標記為T線區域的終點，記為TZ。
5. 根據權利要求1所述的利用手機成像分析生物試紙的方法，其特徵在於，在步驟Sl 和S2之間還包括以下步驟： 511 :將數組A (m, η)中的每一行元素進行求和處理,得到數組Bm; 512 :針對數組Bm中的所有元素求取平均值和標準差，將平均值除以標準差所得的結 果與第一閾值比較，若結果大於第一閾值，則需要調整取樣框的位置並重新執行步驟Sl ; 否則執行步驟S2。
6. -種利用手機成像分析生物試紙的方法，其特徵在於，包括以下步驟： 51 :利用手機攝像頭獲取試紙條上的總圖像，總圖像中包括取樣框圖像，將總圖像進行 白平衡處理後進行灰度處理，以得到總灰度圖像，並獲取總灰度圖像中的數組Z(x，y)，和 總灰度圖像中的取樣框圖像中的數組A(m，η); 52 :針對數組A (m，η)進行中值濾波處理得到數組C (m，η); 53 :將數組C (m，η)中的每一列元素進行求和處理，得到數組Dn ; 54 :將數組Dn中的第二個元素至最後一個元素中分別進行求差處理，得到數組Εη，其 中，求差處理為將當前元素減去前一個元素，數組En中的第一個元素與數組Dn中的第一個 元素相同，Dn數組和En數組中具有相同下標的元素為相互對應關係； 55 :分析數組Εη，得出數組Dn中C線區域的起點元素和終點元素，以及C線區域的背 景線，將C線區域的起點與終點之間的每一個元素減去C線區域的背景線上相對應的元素， 並將得到的結果進行求和，得到去掉背景的C線區域和值，記為Csum ; 56 :分析數組Εη，得出數組Dn中T線區域的起點元素和終點元素，以及T線區域的背 景線，將T線區域的起點與終點之間的每一個元素減去T線區域的背景線上相對應的元素， 並將得到的結果進行求和，得到去掉背景的T線區域和值，記為Tsum ; 57 :判斷C線區域和T線區域的取樣完整性，若C線區域和T線區域均取樣完整，則執 行S8;否則，針對取樣不完整的區域使數組A(m，η)從數組Z(x，y)中外擴相對應的元素，以 組成新的數組A (m，η)，並以新的數組A (m，η)重新執行S2 ; 58 :將Tsum除以Csum，得到的結果記為K值，根據K值與預設濃度對應的值之間的關 系，獲得K值所表示的濃度。
7. 根據權利要求6所述的利用手機成像分析生物試紙的方法，其特徵在於，步驟S5具 體包括以下步驟： S51 :從最後一個元素向前分析數組En，首先當有連續Sl個元素的絕對值均大於第二 閾值，則根據連續Sl個元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為C線區域的起 點，記為CQ ;繼續向前分析，當有連續S2個元素的絕對值小於第二閾值，則根據連續S2個 元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為C線區域的終點，記為CZ ; 552 :求取從CQ到CZ之間的元素總數，記為CW，將CQ向後外擴CW個元素得到外擴C線 區域的起點，記為CQK ;將CZ向前外擴CW個元素得到外擴C線區域的終點，記為CZK ; 553 :求取CQ與CQK之間的元素均值，記為CQA ;求取CZ與CZK之間的元素均值，記為 CZA ;通過一直線將CQA和CZA進行連接，該直線為C線區域背景線，其中，CQA對應於CQK 的位置，為C線區域背景線的起點；CZA對應於CZK的位置，為C線區域背景線的終點； 554 :將CQ與CZ之間的每一個元素減去C線區域背景線上相對應的元素，並將得到的 結果進行求和，得到去掉背景的C線區域和值，記為Csum。
8. 根據權利要求6所述的利用手機成像分析生物試紙的方法，其特徵在於，步驟S6具 體包括以下步驟： 561 :根據CZK獲取數組En中對應的元素，並從該元素起向前分析數組En，首先當有連 續Sl個元素的絕對值均大於第二閾值，則根據連續Sl個元素中的第一個元素獲取Dn中對 應的元素，並標記為T線區域的起點，記為TQ ;繼續向前分析，當有連續S2個元素的絕對值 小於第二閾值，則根據連續S2個元素中的第一個元素獲取Dn中對應的元素，並標記為T線 區域的終點，記為TZ ; 562 :求取從TQ到TZ之間的元素總數，記為TW，將TQ向後外擴TW個元素得到外擴T線 區域的起點，記為TQK ;將TZ向前外擴TW個元素得到外擴T線區域的終點，記為TZK ; 563 :求取TQ與TQK之間的元素均值，記為TQA ;求取TZ與TZK之間的元素均值，記為 TZA ;通過一直線將TQA和TZA進行連接，該直線為T線區域背景線，其中，TQA對應於TQK 的位置，為T線區域背景線的起點；TZA對應於TZK的位置，為T線區域背景線的終點； 564 :將TQ與TZ之間的每一個元素減去T線區域背景線上相對應的元素，並將得到的 結果進行求和，得到去掉背景的T線區域和值，記為Tsum。
9. 根據權利要求8所述的利用手機成像分析生物試紙的方法，其特徵在於，步驟S7具 體包括以下步驟： 571 :獲取C線區域的中點元素與數組Dn最後一個元素之間的元素總數，記為WDc，獲 取T線區域的終點元素與數組Dn第一個元素之間的元素總數，記為WDt，將CW和TW中較大 者的兩倍定義為第四閾值，記為K4 ; 572 :分別判斷WDc和WDt是否大於K4,若WDc小於K4, WDt大於K4,則執行S73 ;若WDc 大於K4, WDt小於K4,則執行S74 ;若WDc和WDt均小於K4,則執行S75 ;若WDc和WDt均大 於K4,則執行S8 ; S73:將數組A(m，n)向後外擴一組（m，K4)元素得到新的數組，並定義為新的數組 A (m，η)，以新的數組A (m，η)重新執行S2,其中，外擴的元素均為數組Z (x，y)中的元素；若 以新的數組A (m，η)執行至S72仍出現WDc小於K4,則表示取樣失敗，結束流程； S74:將數組A(m，n)向前外擴一組（m，K4)元素得到新的數組，並定義為新的數組 A (m，η)，以新的數組A (m，η)重新執行S2,其中，外擴的元素均為數組Z (x，y)中的元素；若 以新的數組A (m，η)執行至S72仍出現WDt小於K4,則表示取樣失敗，結束流程； S75 :將數組A(m，n)向後外擴一組（m，K4)元素和向前外擴一組（m，K4)元素，以得到新 的數組，並定義為新的數組A(m，η)，以新的數組A(m，η)重新執行S2,其中，外擴的元素均為 數組Z (X，y)中的元素；若以新的數組A (m，η)執行至S72仍出現WDt小於K4或者WDc小於 Κ4,則表示取樣失敗，結束流程。
10.根據權利要求6所述的利用手機成像分析生物試紙的方法，其特徵在於，在步驟Sl 和S2之間還包括以下步驟： 511 :將數組A (m, η)中的每一行元素進行求和處理,得到數組Bm; 512 :針對數組Bm中的所有元素求取平均值和標準差，將平均值除以標準差所得的結 果與第一閾值比較，若結果大於第一閾值，則需要調整取樣框的位置並重新執行步驟Sl ; 否則執行步驟S2。
【文檔編號】G06T7/00GK104318584SQ201410670410
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月20日 優先權日:2014年11月20日
【發明者】王伸傑, 岑贊詢, 胡海升, 羅宏, 王繼華 申請人:廣州萬孚生物技術股份有限公司