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原文传递一种便携式尿液检测装置与方法

专利名称：	一种便携式尿液检测装置与方法
摘要：	本发明公开了一种便携式尿液检测装置与方法，涉及尿液检测技术领域。本发明包括检测装置和云端后台系统，检测装置包括壳体、插槽组件、固定组件和若干检测纸条，壳体内固定有一电路板，电路板一表面固定有若干LED灯珠、一摄像头模组、第一算法模块、第二算法模块、第三算法模块和第四算法模块，电路板一侧设有USB接口，USB接口一侧贯穿壳体一侧，壳体相对另一侧开设有一开口，壳体一侧通过USB接口和OTG数据线连接有智能手机，固定组件包括底板。本发明通过设计新型的尿液检测结构，并设计对应使用的算法模块，并与云端相联，解决了现有的尿液检测装置体积过大、无法普遍使用和成本较高的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	深圳市象形字科技股份有限公司
发明人：	陈波;邓宏平;杜伟杰;刘婷;方占
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910258489.5
公开号：	CN109946290A
代理机构：	北京科家知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	陈娟
分类号：	G01N21/78(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	518000 广东省深圳市罗湖区南湖街道和平路1199号金田大厦28楼
主权项：	1.一种便携式尿液检测装置，其特征在于：包括检测装置和云端后台系统，所述检测装置包括壳体(1)、插槽组件(2)、固定组件(3)和若干检测纸条(4)；所述壳体(1)内固定有一电路板(101)，所述电路板(101)一表面固定有若干LED灯珠(102)和一摄像头模组(103)，所述电路板(101)一侧设有USB接口(104)，所述USB接口(104)一侧贯穿壳体(1)一侧，所述壳体(1)相对另一侧开设有一开口(105)，所述壳体(1)一侧通过USB接口(104)和OTG数据线连接有智能手机；所述固定组件(3)包括底板(301)，所述底板(301)通过螺栓与壳体(1)内底部一表面固定连接，所述底板(301)一表面固定有定位门(302)、一组侧边卡扣(303)、一组柱形凸起(304)和一挡板卡扣(305)，所述定位门(302)设在壳体(1)内靠近检测盒开口(105)的一侧，所述柱形凸起(304)上设有活动卡簧(306)，一组所述侧边卡扣(303)和柱形凸起(304)对称设置在底板(301)一表面，所述侧边卡扣(303)和挡板卡扣(305)均为倒L型结构，所述活动卡簧(306)一端与侧边卡扣(303)一侧固定连接，所述挡板卡扣(305)设在底板(301)远离开口(105)一侧；所述插槽组件(2)包括主体板(201)，所述主体板(201)周侧面设有围挡(202)，所述围挡(202)一相对侧均开设有相互对称的一组U形槽(203)，所述U形槽(203)与柱形凸起(304)间隙配合，所述围挡(202)顶部固定有包饶结构(204)，所述主体板(201)中部开设有长条凹陷(205)，所述长条凹陷(205)中部开设有圆形凹陷(206)。 2.根据权利要求1所述的一种便携式尿液检测装置，其特征在于，所述检测纸条(4)包括试纸片(401)和薄基板(402)，所述薄基板(402)包括矩形板部(403)和手柄部(404)，所述试纸片(401)固定在矩形板部(403)上，所述试纸片(401)上设有若干小试纸块(405)，所述矩形板部(403)一表面且位于小试纸块(405)外部的位置均设有黑色外框(406)，所述试纸片(401)中部设有提示线(407)、提示图标(408)和贴片(409)。 3.根据权利要求1所述的一种便携式尿液检测装置，其特征在于，所述LED灯珠(102)的数量为四个，四个所述LED灯珠(102)呈矩形状分布在电路板(101)四个角落，所述摄像头模组(103)与插槽组件(2)中部位置上相对。 4.根据权利要求1所述的一种便携式尿液检测装置，其特征在于，所述壳体(1)为正方体结构，所述壳体(1)周侧面设有磨砂层，所述壳体(1)角落处开有圆角，所述壳体(1)顶部固定有一开关(106)，所述开关(106)与电路板(101)电性连接。 5.根据权利要求1所述的一种便携式尿液检测装置，其特征在于，所述云端后台系统包括云端数据库、医生端软件模块、患者端软件模块、亲友端软件模块、社交模块和客服子系统。 6.根据权利要求1-5任意一所述的一种便携式尿液检测方法，其特征在于，包括以下步骤： SS01通过观察提示图标(408)和贴片(409)判定试纸片(401)的正反，将试纸片(401)浸湿尿液，放置在主体板(201)上，通过水份的吸附作用与插槽组件(2)之间形成吸力； SS02将安装试纸片(401)的插槽组件(2)对准壳体(1)一侧的开口(105)插入壳体(1)，插槽组件(2)穿过定位门(302)落在侧边卡扣(303)和挡板卡扣(305)之间，同时U形槽(203)能够卡在和柱形凸起(304)一侧，此时活动卡簧(306)发出声响，则插槽组件(2)安装完毕； SS03取出OTG数据线，通过OTG数据线将智能手机和电路板(101)上的USB接口(104)连接，智能手机可为电路板(101)供电，此时摄像头模组(103)和LED灯珠(102)启动； SS04通过第一算法模块对图像中试纸片(401)上的每一个小试纸块(405)进行定位，通过第二算法模块对试纸片(401)进行定位并且判断插入方向是否偏斜，通过第三算法模块能够对试纸片(401)图像中每一个像素进行颜色校正，通过第四算法模块能够对试纸片(401)中的颜色进行识别以得到最终的尿液指标检测结果； SS05通过OTG数据线能够将数据传输到智能手机内部，通过智能手机能够观察检测结果并传递至云端数据库。 7.根据权利要求6所述的一种便携式尿液检测方法，其特征在于，所述SS04中第一算法模块的具体步骤如下： SS0411：利用阈值对图像进行二值化； SS0412：将二值图中的最大连通域作为试纸片(401)区域； SS0413：在试纸片(401)区域内利用二值化得到试纸片(401)的黑色外框(406)； SS0414：如果黑色外框(406)数目不足16个则预警； SS0415：在每个黑色外框(406)内部进行二值化得到试纸片(401)区域； SS0416：利用腐蚀操作将试纸片(401)区域进一步精细化。 8.根据权利要求6所述的一种便携式尿液检测方法，其特征在于，所述SS04中第二算法模块的具体步骤如下： SS0421：从试纸片(401)外部轮廓中过滤掉与图像边缘重合的部分，得到外轮廓与图像边界的交点，作为试纸条的左下角、右下角； SS0422：计算每一个轮廓点与前后距离为N(N＝20)的轮廓点的夹角； SS0423：将所有轮廓点中夹角值最小的两个轮廓点作为试纸片(401)的左上角、右上角； SS0424：将左下角、左上角、右上角、右下角依次连线，判断各线条之间是否满足平行、垂直关系； SS0425：判断试纸片(401)是否为垂直放置。 9.根据权利要求6所述的一种便携式尿液检测方法，其特征在于，所述SS04中第三算法模块的具体步骤如下： SS0431：1分钟内利用尿检装置连续抓拍20张图； SS0432：计算每一张图的RGB三个通道的平均值； SS0433：找到20张图中每个通道平均值的中值； SS0434：将平均值与中值差值较大的图像过滤； SS0435：计算剩余图像的平均图像； SS0436：平均图像中过滤彩色噪声； SS0437：过滤光源造成的高亮反光点； SS0438：过滤阴影像素和低亮度像素； SS0439：过滤大梯度值像素； SS04310：检测到试纸条底板(301)上的所有的灰点像素； SS04311：对所有灰点像素计算平均值，得到用于颜色校正的目标值； SS04312：利用目标值对每一个像素，同时在RGB三个通道进行颜色校正； SS04313：对校正后颜色值高于255的像素进行平均滤波。 10.根据权利要求6所述的一种便携式尿液检测方法，其特征在于，所述SS04中第四算法模块的具体步骤如下： SS0441：通过人工配置不同浓度试剂采集试纸片(401)样本； SS0442：通过网络采集用户的真实检测样本； SS0443：对每个试纸片(401)四周裁剪0.5mm宽的区域； SS0444：同时选择HSV、RGB、归一化RGB三种颜色空间作为特征； SS0445：从三种颜色空间综合计算两个像素的颜色相似性； SS0446：为每一个检测项建立颜色子集，并且利用均值漂移算法完成颜色值的聚类，为每个颜色子类建立高斯模型； SS0447：分析当前试纸片(401)上的每一个像素，判断其属于每一个颜色子类的概率； SS0448：利用高斯模型进行噪声过滤，如果剩余像素数目低于10％，则预警； SS0449：利用多次抓拍，比较对应试纸片(401)的图像变化量，决定用于识别的最精准的时刻； SS04410：综合当前试纸片(401)上的所有像素，得到试纸片(401)归属于每一个参考类的概率，得到最终的识别结果。
所属类别：	发明专利