一种多样品同时检测的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及采用比色法进行化学检测技术领域，尤其是一种多样品同时检测的方 法。
【背景技术】
[0002] 目前现有的比色法检测技术主要有两种：目视比色法和光电比色法。
[0003] 1、目视比色法是通过人眼观察对比未知样品与标准色阶的区别，来定性判断未知 样品试剂特点。此种方法优点在于操作简单，样品配置完成后通过观察对比就可以知道结 果，并且可以同时观察检测多种标准样品与未知样品。缺点在于准确度低，主观误差大，适 用于标准色阶区分明显的样品检测。
[0004] 2、光电比色法是使用光电比色计或者分光光度计等仪器依次测量一系列标准样 品溶液后得到标准溶液的吸光度，从而绘制标准曲线，根据未知样品溶液的吸光度在标准 曲线上的位置得到对应的未知样品浓度的。光电比色法优点在于准确度高，缺点在于不能 同时检测标准样品与未知样品，并且携带不方便。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术的不足，提出一种多样品同时检测的方法，操作简单，检测方 便。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案:一种多样品同时检测的方法， 包括以下步骤：
[0007]⑴、把多个样品置于同一视场中进行拍摄，得到彩色图片；
[0008]⑵、对彩色图片进行阈值分割，分离出样品和背景；
[0009] 2.1、若样品为菌落时，直接计算菌落数目；
[0010] 2.2、若样品包含标准样品和未知样品，进行阈值分割，分离出标准样品和未知样 品，进入步骤(3);
[0011] ⑶、根据标准样品的加权灰度值、Η值、I值或S值分别建立对应的标准曲线；
[0012] ⑷、根据未知样品的加权灰度值、Η值、I值或S值在标准曲线上的位置，确定所述未 知样品的检测结果。
[0013] 优选的，选择步骤⑶中加权灰度值、Η值、I值或S值的标准曲线R方值最大的标准曲 线，作为最优标准曲线，步骤⑷中选用未知样品与最优标准曲线相同的加权灰度值、Η值、I 值或S值，确定在最优标准曲线上的位置。
[0014] 优选的，所述未知样品的检测结果包括定量结果和半定量结果。
[0015] 优选的，所述包含标准样品和未知样品的检测用于试纸条、菌落、比色管、速测卡 和胶体金卡的检测。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：能够代替人眼完成比色法的判定，并能够 同时检测多个样品。
[0017] 本发明将试剂的标准样品图像和若干个未知样品图像同时进行测量，保证标准样 品和未知样品的高度一致性，提高了测量的精度；只要试剂具备标准样品图像即可，不必局 限于某个特定的方法，特定厂家的试纸条产品；同时检测多样品，提高了检测效率，简化了 用户的操作流程;兼容测量菌落总数，当用户需要培养细菌时，通过本发明中的方法可以直 接读取不同生长时期的菌落总数，省去了人工读数的繁杂工序。
[0018] 本发明基于机器视觉的对显色化学试剂使用比色法进行定性和定量判定的方法 的改进，适用于采用目视比色法进行化学检验的行业，本方法能够代替人眼完成比色法的 判定，并能够同时检测多个样品，包括标准样品和未知样品，大大提高了检测的准确性和检 测效率。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明的处理流程示意图；
[0020] 图2为加权灰度标准曲线图；
[0021] 图3为强度值标准曲线图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应 对本发明的保护范围有任何的限制作用。
[0023] -种多样品同时检测的方法，包括以下步骤：
[0024] ⑴、把多个样品置于同一视场中，进行拍摄，得到彩色图片；
[0025]⑵、对彩色图片进行图像处理提取出各个样品，
[0026] 2.1、当待测样品为菌落时，直接计算菌落数目即可得到菌落总数；
[0027] 2.2、当样品包含标准样品和未知样品，进行阈值分割，分离出标准样品和未知样 品;标准样品是指一系列不同浓度的标准样品。
[0028] ⑶、建立步骤⑵中2.2的样品数学模型，提取所对应的像素区的加权灰度值、HIS模 型中Η值、I值和S值共计四种标准曲线。当标准样品的浓度值已知时，根据相关系数R方值选 择最优曲线可以计算出未知样品的浓度；当标准样品的浓度值未知，而只是知道定性描述， 如：阳性，弱阳性，阴性等，则根据未知样品的加权灰度值、Η值、I值或S值在对应的最优标准 曲线上的位置对应的标准样品的结果即为未知样品的检测结果。
[0029] 图片经阈值分割边缘提取的图像处理过程，被识别出同一彩色图像中不同的多个 样品。识别过程不受样品形式的限制，样品的形状可以是均匀并规则的色块，也可以是不均 匀或者不规则的离心管中的溶液或者菌落，当待测样品为菌落时，直接计算识别出的菌落 数目即可得到菌落浓度。
[0030] 加权灰度值标准曲线的获取方法:根据标准像素区中的加权灰度值，确定拟合曲 线，计算未知样品像素区对应的加权灰度值，获得加权灰度值标准曲线。
[0031] Η值标准曲线的获取方法:根据标准像素区中的Η值，确定拟合曲线，计算未知样品 像素区对应的Η值，获得Η值标准曲线。
[0032] I值标准曲线的获取方法:根据标准像素区中的I值，确定拟合曲线，计算未知样品 像素区对应的I值，获得I值标准曲线。
[0033] S值标准曲线的获取方法:根据标准像素区中的S值，确定拟合曲线，计算未知样品 像素区对应的S值，获得S值标准曲线。
[0034]从标准像素区中得到的加权灰度值标准曲线、Η值标准曲线、I值标准曲线以及S值 标准曲线中依据相关系数R方值选择最优标准曲线，当标准样品的浓度值已知时，根据最优 标准曲线来计算未知样品像素区对应的加权灰度值、Η值、I值或者S值，从而计算未知样品 的浓度值;当标准样品的浓度值未知，而只是知道半定量描述，如：阳性，弱阳性，阴性等，则 根据未知样品的加权灰度值、Η值、I值或S值在对应的最优标准曲线上的位置对应的标准样 品的结果即为未知样品的检测结果。
[0035] 上述多样品同时检测的方法，适用的试剂类型包括:快速检测试纸条，胶体金免疫 层析试纸条/卡，速测卡，比色管，菌落总数试纸和菌落总数培养皿。一般的试剂厂家，会提 供该产品的标准样品图像，为一个或者多个标准样品对应的色阶块的图片，而本方法就是 将这个标准样品图片和未知样品试纸置于同一视场中进行拍照，未知样品试纸的摆放个 数，以全部落入图像中为准。
[0036] 本发明多样品同时检测的方法主要是分为两类进行处理，如图1所示，第一类为需 要标准样品进行对照，进行未知样品定量或半定量计算的，适用于试纸条、速测卡、比色管 和胶体金卡类，采用图1中左列步骤进行;第二类为计算样品中可见团块个数，适用于菌落 总数试纸和菌落总数培养皿，采用图1中右列步骤进行。
[0037] 实施例1
[0038] 以亚硝酸盐试纸条进行定量分析，采用第一类方法，具体过程如下：
[0039] 第一步：用户摆放一个亚硝酸盐试纸标准卡和两个新作的未知样品于同一视场 中，拍摄得到图片，参见参考资料中图1.1。
[0040] 参考资料中图1.1为拍摄到的原图，不同相机分辨率不同，拍摄出的图片大小不 一，参考资料中图1.1分辨率为1936*2592，大小为1.17Μ，为方便计算将参考资料中图1.1压 缩成大小不超过40Κ的(参见参考资料中图1.2