一种计算荧光试纸激素浓度的方法与流程

1.本发明涉及试纸识别技术领域，尤其是涉及一种计算荧光试纸激素浓度的方法。


背景技术：

2.人体在不同的环境下，激素分泌的浓度是不同的，如：lh、fsh。人体在排卵期的不同时段，体内lh、fsh激素浓度都在变化，试纸在不同激素浓度下，反应出来的颜色深浅是不同的，现阶段已有的荧光设备c线和t采集值不准确，没有减掉底值(背景值)，导致测量结果不准确。
3.例如，一种在中国专利文献上公开的“一种快速定量检测尿样中促卵泡生成素(fsh)的方法”，其公告号cn103163304a，提出将试剂条放入免疫层析判读仪中进行读数制作曲线，并未提出去底色影响，去处滤波，如何检测到c线和t位置，不是根据比例的方式计算浓度，同时没有提出具体公式，准确性有待提高。


技术实现要素：

4.本发明是为了克服现有技术的荧光设备拟合算法存在误差导致的测量精度不高的问题，提供一种计算荧光试纸激素浓度的方法，通过算法优化，能够准确识别到c线、t线的值。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种计算荧光试纸激素浓度的方法，其特征是，包括以下步骤：s1、硬件设备读取整个试纸卡件裸露出来的全部试纸数据；s2、采用方差滤波的方式去除异常值和抖动；s3、进行数据分析；s4、根据数据分析结果计算浓度。
6.本发明通过过滤及数据分析步骤能够准确的偶去c先、t先的数值和试纸底值(背景值)，通过减掉试纸底值(背景值)获取c线和t线的相对值，降低底值(背景值)对测量结果的影响，并且根据拟合算法准确计算出当前测试的激素浓度值，通过多次测量，可以检测人体激素浓度的变化，从而反映出身体的特性。
7.作为优选，所述s1包括以下内容：硬件设备包括电机、连杆、试纸卡件、外框、光电检测系统、控制芯片和电源，试纸沾取待检测溶液后，将试纸卡件插入设备中，控制芯片启动电机，电机带动转杆，转杆连接的管大概能检测系统沿着试纸卡件的方向移动，读取试纸卡件上裸露出的全部试纸数据。
8.作为优选，所述s2包括以下步骤：s201、第一次滤波；s202、第二次滤波，在第一次滤波的基础上滤除掉突变值，突变值包括异常值和抖动。
9.因为受到试纸不稳定因素的影响读取的试纸数据可能会存在误差，采用方差滤波
等方式方式将异常值和抖动去除。
10.作为优选，所述s201包括以下步骤：s2011、每100毫秒内采集48次数据值x
i
～x
i+48
，求48次的方差d1；s2012、通过对方差d1的数值进行判断得出异常值和抖动，当d1>3的时丢弃100毫秒内的采集数据值，当0＜d1≤3时保留数据进行第二次滤波，继续下100毫秒取值求方差。
11.作为优选，所述方差d1采用以下方式计算：其中，i表示第i次测量，x
i
表示第i次测量的采集数据值；表示第1
‑
48次测量采集数据的平均值，d1表示总共48次采集数据的方差。
12.作为优选，所述s202包括以下内容：在第一次滤波的基础上滤除掉突变值，突变值包括异常值和抖动；在第一次滤波的基础上滤掉突变值，通过相邻两个值的变化实现第二次滤波，当|x
i+1
–
x
i
|＞10，则丢弃x
i+1
的值。
13.作为优选，所述s3包括以下步骤：s301、将s2中滤波后的数据绘制采集数据曲线a和采集数据曲线斜率曲线b，将采集数据曲线斜率曲线b的纵坐标k放大10倍便于计算，纵坐标k为采集数据曲线a的斜率；s302、对采集数据值x
i
和对应的斜率k进行判断，当采集数据值x
i
＞300且斜率k＜1时作为判断起始条件开始判断，当斜率k＞1时，开始识别c线的数据值，当斜率k为负数时，取最近30个数据的最大值，该值为c线的数据x
c
；s303、在s302的基础上，当斜率k＜
‑
1后，开始识别底色的采集值，当斜率k值由负数变为正数后，取最近30个数据的最小值x
d
为试纸底值；s304、在s303的基础上，当采集数据值x
i
>300且斜率k>1后，开始识别t线的采集值，当斜率k为负数时，取最近30个数据的最大值，该值为t线的数据x
t
。
14.作为优选，所述s4包括以下内容：s401、测量试纸在标准品下反应的t线和c线的比值n；s402、将标准品的值用数据拟合得到浓度拟合公式；s403、将n值代入拟合公式计算出浓度值。
15.作为优选，比值n的计算方法如下：n＝(x
t
‑
x
d
)/(x
c
‑
x
d
)其中，x
t
为t线的数据，x
c
为c线的数据，x
d
为试纸底值。
16.因此，本发明具有如下有益效果：1.本发明通过过滤及识别算法够准确的获取c线、t线值、试纸底值；2.本发明通过减掉试纸底值(背景值)获取c线和t线的相对值，降低底值(背景值)对测量结果的影响；3.本发明根据拟合算法准确计算出当前测试的激素浓度值，通过多次测量，可以检测人体激素浓度的变化，从而反映出身体的特性。
附图说明
17.图1是本发明的流程图。
18.图2是本实施例硬件设备的结构示意图。
19.图3是本实施例第一次滤波后的数据图。
20.图4是本实施例第二次滤波后对应位置的数据图。
21.图5是本实施例滤波后的采集数据曲线图。
22.图6是本实施例滤波后的采集数据曲线图与对应的采集数据斜率曲线图。
23.图7为实施例1的拟合曲线图。
24.图8为实施例2的拟合曲线图。
25.图中：1、试纸卡件 2、光电检测系统 3、外框 4、电机 5、连杆 6、试纸卡件窗口。
具体实施方式
26.下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
27.实施例1：本实施例提供了一种计算荧光试纸激素浓度的方法，如图1所示，包括以下步骤：s1、硬件设备读取整个试纸卡件裸露出来的全部试纸数据；s1包括以下内容：硬件设备包括电机4、连杆5、试纸卡件1、外框3、光电检测系统2、控制芯片和电源，试纸沾取待检测溶液后，将试纸卡件插入设备中，控制芯片启动电机，电机带动转杆，转杆连接的管大概能检测系统沿着试纸卡件的方向移动，读取试纸卡件上裸露出的全部试纸数据。
28.硬件设备的结构示意图如图2所示，包括电机4、连杆5、试纸卡件1、外框3、光电检测系统2、控制芯片和电源，光电检测系统2上设有试纸卡件窗口6，将试纸卡件插入设备中，控制芯片会控制启动电机，电机会带动转杆，转杆连接光电检测系统在延试纸卡件方向移动，读取c线及t线对应的数据，通过电机的带动检测c线和t线，可以保证检测设备的偏差一致，提高检测精度。
29.s2、采用方差滤波的方式去除异常值和抖动；所述s2包括以下步骤：s201、第一次滤波；第一次滤波后的数据如图3所示，所述s201包括以下步骤：s2011、每100毫秒内采集48次数据值x
i
～x
i+48
，求48次的方差d1；s2012、通过对方差d1的数值进行判断得出异常值和抖动，当d1>3的时丢弃100毫秒内的采集数据值，当0＜d1≤3时保留数据进行第二次滤波，继续下100毫秒取值求方差。
30.所述方差d1采用以下方式计算：其中，i表示第i次测量，x
i
表示第i次测量的采集数据值；表示第1
‑
48次测量采集数据的平均值，d1表示总共48次采集数据的方差。
31.s202、第二次滤波，在第一次滤波的基础上滤除掉突变值，突变值包括异常值和抖动；在第一次滤波的基础上滤掉突变值，通过相邻两个值的变化实现第二次滤波，当|x
i+1
–
x
i
|＞10，则丢弃x
i+1
的值，第二次滤波后的对应试纸的位置如图4所示s3、进行数据分析；所述s3包括以下步骤：s301、将s2中滤波后的数据绘制采集数据曲线a和采集数据曲线斜率曲线b，将采集数据曲线斜率曲线b的纵坐标k放大10倍便于计算，纵坐标k为采集数据曲线a的斜率；图5为滤波后的采集数据曲线a，图6中包括滤波后的采集数据曲线a和采集数据曲线斜率曲线b，b的纵坐标为对应位置a的斜率。
32.s302、对采集数据值x
i
和对应的斜率k进行判断，当采集数据值x
i
＞300且斜率k＜1时作为判断起始条件开始判断，当斜率k＞1时，开始识别c线的数据值，当斜率k为负数时，取最近30个数据的最大值，该值为c线的数据x
c
，对应图5位置1处，对应图6位置11处；s303、在s302的基础上，当斜率k＜
‑
1后，开始识别底色的采集值，当斜率k值由负数变为正数后，取最近30个数据的最小值x
d
为试纸底值，该值为试纸底色值对应图5中位置2处，对应图6中位置12处；s304、在s303的基础上，当采集数据值x
i
>300且斜率k>1后，开始识别t线的采集值，当斜率k为负数时，取最近30个数据的最大值，该值为t线的数据x
t
，对应图5中位置3处，对应图6中位置13处。
33.s4、根据数据分析结果计算浓度；所述s4包括以下内容：本实施例以lh试纸为例；s401、测量试纸在5miu/ml、10miu/ml、20miu/ml、35miu/ml、45miu/ml、65miu/ml标准品下反应的t线和c线的比值n；结果如表格1：表格1浓度0miu/ml5miu/ml10miu/ml20miu/ml35miu/ml45miu/ml65miu/mlc/t值0.010.2030.6421.0711.4571.7382.102比值n的计算方法如下：n＝(x
t
‑
x
d
)/(x
c
‑
x
d
)其中，x
t
为t线的数据，x
c
为c线的数据，x
d
为试纸底值；s402、将标品的值利用数据拟合，拟合公式为：m＝14.459*n5‑
79.164*n4+155.39*n3‑
118.36*n2+46.342*n
‑
0.52243s403、将n值代入拟合公式计算出浓度值，拟合曲线如图7所示。
34.实施例2：本实施例提供一种计算荧光试纸激素浓度的方法，除s4外其余方案与实施例1一致；本实施例以以fsh试纸为例；s401、测量试纸在5miu/ml、10miu/ml、20miu/ml、30miu/ml、40miu/ml标准品下反应的t线和c线的比值n；结果如表格2：
表格2浓度0miu/ml5miu/ml10miu/ml20miu/ml30miu/ml40miu/mlc/t值0.050.3170.8561.3811.7331.920比值n的计算方法如下：n＝(x
t
‑
x
d
)/(x
c
‑
x
d
)其中，x
t
为t线的数据，x
c
为c线的数据，x
d
为试纸底值；s402、将标品的值利用数据拟合，拟合公式为：m＝
‑
5.503*n5+22.04*n4‑
15.72*n3‑
12.37*n2+24.37*n
‑
1.186s403、将n值代入拟合公式计算出浓度值，拟合曲线如图8所示。
35.上述实施例对本发明的具体描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围内。