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原文传递一种尿检仪试纸条颜色识别方法

专利名称：	一种尿检仪试纸条颜色识别方法
摘要：	本发明公开了一种用于尿液检测仪试纸条颜色识别的方法，它包含如下步骤：一、试纸块测试样本的大批量收集；二、试纸块子图像中外围浅色区域的处理；三、试纸块子图像上的高亮反光点的检测与过滤；四、颜色空间的选择；五、两个像素的颜色相似性的计算；六、针对每一个测试项，进行候选颜色集的建立；七、对当前待检测的试纸块的颜色进行识别；八、对某些情形进行拒识；九、利用多次图像抓拍检测反应是否充分；本发明通过对噪声信息进行过滤，对颜色的概率进行建模，使得试纸条颜色检测不再受到反光点、颗粒状像素、光照干扰、灰色像素色相值不稳定、低亮度像素颜色难以对比、用户难以掌握测试时间等问题的困扰，提高了尿检仪的检测稳定性。
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：	2019-03-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910186494.X
公开号：	CN109991216A
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：	1.一种用于尿液检测仪试纸条颜色识别的方法，其特征在于它包含如下步骤：一、试纸块测试样本的大批量收集；二、试纸块子图像中外围浅色区域的处理；三、试纸块子图像上的高亮反光点的检测与过滤；四、颜色空间的选择；五、两个像素的颜色相似性的计算；六、针对每一个测试项，进行候选颜色集的建立；七、对当前待检测的试纸块的颜色进行识别；八、对某些情形进行拒识；九、利用尿检仪进行多次图像抓拍的方式来检测化学反应是否充分。 2.根据权利要求1所述的一种用于尿液检测仪试纸条颜色识别的方法，其特征在于步骤一中的试纸块测试样本的大批量收集包括两种样本： (1)通过人工配置各种不同浓度的对应试剂，然后将试纸条浸泡其中，得到相应的样本子图像。 (2)在用户检测尿液指标的过程中，将用户每一次检测时抓拍的图像保存在云端数据库中。 3.根据权利要求1所述的一种用于尿液检测仪试纸条颜色识别的方法，其特征在于步骤二中的试纸块子图像中外围浅色区域的处理方法为：在试纸块对应的子图像的上下左右各裁剪掉0.5mm宽度的窄条，最终的试纸块中心区域尺寸为4mm*4mm。 4.根据权利要求1所述的一种用于尿液检测仪试纸条颜色识别的方法，其特征在于步骤三中的试纸块子图像上的高亮反光点的检测与过滤的具体方法为：如果当前像素RGB三个通道中，只要有一个通道的色彩值高于阈值Th_GLINT(经验值，默认为245)，则该像素可以被认为是反光点，可以最先过滤。 5.根据权利要求1所述的一种用于尿液检测仪试纸条颜色识别的方法，其特征在于步骤四中的色彩空间的选择包括三种色彩空间： (1)HSV色彩空间： (2)归一化RGB色彩空间； (3)RGB色彩空间；这三种色彩空间的综合运用方法如下： (a)在HSV色彩空间中提取色相特征h； (b)如果h特征不稳定，则在归一化RGB空间中提取r、g特征； (c)如果特征r、g不稳定，则直接在RGB空间中提取R、G、B特征。 6.根据权利要求1所述的一种用于尿液检测仪试纸条颜色识别的方法，其特征在于步骤五中的两个像素的颜色相似性的计算方法如下： (1)如果两个像素的色相特征稳定，则直接利用两个颜色的色相值h做差； (2)如果色相特征不稳定，则比较r、g的差值； (3)如果r、g不稳定，即R、G、B的总和小于20的情形。此时直接比较R、G、B的差值。 7.根据权利要求1所述的一种用于尿液检测仪试纸条颜色识别的方法，其特征在于步骤六中针对每一个测试项，进行候选颜色集的建立。具体步骤如下： (1)从比色卡上，将当前参考色块的指标值范围提取出来。相关信息都记录在比色卡上； (2)将步骤一中收集的所有属于该浓度范围的图像样本归属到一个样本图像子集S_image_i； (4)针对样本图像子集S_image_i中的每一幅图像，进行反光点的检测和过滤； (5)提取样本图像子集S_image_i中的每一幅图像中的过滤反光点以后的所有像素，计算其颜色特征值； (6)利用均值漂移聚类法，为图像子集S_image_i中的所有颜色特征值进行聚类。 (7)利用分类结果和所有像素的颜色特征，对每个子类建立高斯概率模型。 8.根据权利要求1所述的一种用于尿液检测仪试纸条颜色识别的方法，其特征在于步骤七中对当前待检测的试纸块的颜色进行识别的具体步骤如下： (1)遍历比色卡上的每一个参考色块，获取其标准颜色特征R、G、B、Hue、r、g； (2)遍历当前试纸块上的每一个像素，提取其颜色特征：R、G、B、Hue、r、g； (3)利用概率的方法，对试纸块上每一个像素是否为噪声进行判断。 (4)当前像素的识别与分类。计算当前像素被分类为比色卡上的各个对应参考类的概率。选择概率最大的参考类作为分类结果。 (5)在得到每一个像素的分类结果之后，就需要对整个试纸块的所有像素进行综合分析，然后得到整个试纸块的分类结果。 9.根据权利要求1所述的一种用于尿液检测仪试纸条颜色识别的方法，其特征在于步骤八中在当前试纸块在完成各种噪声过滤之后，该试纸块真实像素数目的比例低于10％则需要进行拒识。 10.根据权利要求1所述的一种用于尿液检测仪试纸条颜色识别的方法，其特征在于步骤九中利用尿检仪进行多次图像抓拍的方式来检测化学反应是否充分。其具体步骤如下： (1)连续抓拍10幅图像； (2)进行试纸块裁剪； (3)针对某一个检测项，分析这10幅子图像内容的变化情况。将每一幅子图像，都与前、后两帧中对应的子图像各自做差，比较图像的变化程度，统计发生了变化的像素总数目； (4)针对当前检测项，遍历其对应的所有的子图像，将像素数目变化最少的那幅子图像作为最稳定的时刻进行检测。
所属类别：	发明专利