一种利用手机成像分析生物试纸的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用手机成像分析生物试纸的方法，包括以下步骤：获取代表取样框图像的数组A(m,n)；针对数组A(m,n)进行中值滤波处理得到数组C(m,n)；将数组C(m,n)中的每一列元素进行求和处理，得到数组Dn；将数组Dn进行求差处理得到数组En；分析数组En，求出C线区域去背景后的和值Csum,和T线区域去背景后的和值Tsum；将Tsum除以Csum，得到的结果记为K值，根据K值与预设浓度对应的值之间的关系，获得K值所表示的浓度。本发明的有益效果在于：实现利用手机拍摄已进行试剂取样的试纸的图像，通过分析出T线区域和C线区域的颜色比值，便可读取该试纸所取样的试剂的浓度。
【专利说明】一种利用手机成像分析生物试纸的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及试纸分析领域，具体涉及利用手机成像分析生物试纸以获取试纸上试 剂的浓度。
【背景技术】
[0002] 生物试纸是通过颜色深浅反应某一生物参数的一种常用方法。但由于种种原因， 各种试纸尚不能走近千家万户。究其原因主要是，现行许多应用要么是通过复杂的电子设 备去分析试纸颜色的变化情况，这是一种高成本、长时间的测试解决，要么是直接通过人眼 去判读，这种方法往往造成结果误判或偏差较大等问题。而智能手机经过几年的发展，走入 千家万户，几近人手一部，因此，如何利用智能手机的摄像头拍摄生物试纸的图像，从而根 据图像较为准确地分析出生物试纸上的试剂的浓度，成为了研究方向。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用手机成像分析生物试 纸的方法，通过手机摄像头拍摄生物试纸的图像，利用拍摄的图像较为准确地分析出生物 试纸上的试剂的浓度，既方便快捷，而且成本低廉。
[0004] 为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0005]方案一：
[0006] -种利用手机成像分析生物试纸的方法，包括以下步骤：
[0007]Sl:利用手机摄像头获取试纸条上的取样框图像，将取样框图像进行白平衡处理 后进行灰度处理，以得到取样框灰度图像，并获取取样框灰度图像中的数组A(m，n);
[0008] S2 :针对数组A(m，n)进行中值滤波处理得到数组C(m，n);
[0009]S3:将数组C(m，n)中的每一列元素进行求和处理，得到数组Dn;
[0010] S4:将数组Dn中的第二个元素至最后一个元素中分别进行求差处理，得到数组 En,其中，求差处理为将当前元素减去前一个元素,数组En中的第一个元素与数组Dn中的 第一个元素相同，Dn数组和En数组中具有相同下标的元素为相互对应关系；
[0011] S5 :分析数组En，得出数组Dn中C线区域的起点元素和终点元素，以及C线区域 的背景线，将C线区域的起点与终点之间的每一个元素减去C线区域的背景线上相对应的 元素，并将得到的结果进行求和，得到去掉背景的C线区域和值，记为Csum;
[0012] S6 :分析数组En，得出数组Dn中T线区域的起点元素和终点元素，以及T线区域 的背景线，将T线区域的起点与终点之间的每一个元素减去T线区域的背景线上相对应的 元素，并将得到的结果进行求和，得到去掉背景的T线区域和值，记为Tsum;
[0013] S7 :将Tsum除以Csum，得到的结果记为K值，根据K值与预设浓度对应的值之间 的关系，获得K值所表示的浓度。
[0014] 优选地，步骤S5具体包括以下步骤：
[0015]S51:从最后一个元素向前分析数组En，首先当有连续Sl个元素的绝对值均大于 第二阈值，则根据连续SI个元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为C线区域 的起点，记为CQ;继续向前分析，当有连续S2个元素的绝对值小于第二阈值，则根据连续S2 个元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为C线区域的终点，记为CZ;
[0016] S52 :求取从CQ到CZ之间的元素总数，记为CW，将CQ向后外扩CW个元素得到外扩 C线区域的起点，记为CQK;将CZ向前外扩CW个元素得到外扩C线区域的终点，记为CZK;
[0017] S53 :求取CQ与CQK之间的元素均值，记为CQA;求取CZ与CZK之间的元素均值， 记为CZA;通过一直线将CQA和CZA进行连接，该直线为C线区域背景线，其中，CQA对应于 CQK的位置，为C线区域背景线的起点；CZA对应于CZK的位置，为C线区域背景线的终点；
[0018] S54 :将CQ与CZ之间的每一个元素减去C线区域背景线上相对应的元素，并将得 到的结果进行求和，得到去掉背景的C线区域和值，记为Csum。
[0019] 优选地，步骤S6具体包括以下步骤：
[0020] S61 :根据CZK获取数组En中对应的元素，并从该元素起向前分析数组En,首先当 有连续Sl个元素的绝对值均大于第二阈值，则根据连续Sl个元素中的第一个元素获取Dn 中对应的元素，并标记为T线区域的起点，记为TQ;继续向前分析，当有连续S2个元素的绝 对值小于第二阈值，则根据连续S2个元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为 T线区域的终点，记为TZ;
[0021] S62 :求取从TQ到TZ之间的元素总数，记为TW，将TQ向后外扩TW个元素得到外扩 T线区域的起点，记为TQK;将TZ向前外扩TW个元素得到外扩T线区域的终点，记为TZK;
[0022] S63 :求取TQ与TQK之间的元素均值，记为TQA;求取TZ与TZK之间的元素均值， 记为TZA;通过一直线将TQA和TZA进行连接，该直线为T线区域背景线，其中，TQA对应于 TQK的位置，为T线区域背景线的起点；TZA对应于TZK的位置，为T线区域背景线的终点；
[0023] S64 :将TQ与TZ之间的每一个元素减去T线区域背景线上相对应的元素，并将得 到的结果进行求和，得到去掉背景的T线区域和值，记为Tsum。
[0024] 优选地，若在步骤S61中找不到TQ和TZ，则执行以下替代S61的步骤：
[0025] S611 :从CZK向前分析数组Dn，得到一组连续的元素均大于第三阈值，将该组连续 的元素中的第一个元素标记为T线区域的起点，记为TQ，将该组连续的元素中的最后一个 元素标记为T线区域的终点，记为TZ。
[0026] 优选地，在步骤Sl和S2之间还包括以下步骤：
[0027] Sll:将数组A(m，n)中的每一行元素进行求和处理，得到数组Bm;
[0028] S12 :针对数组Bm中的所有元素求取平均值和标准差，将平均值除以标准差所得 的结果与第一阈值比较，若结果大于第一阈值，则需要调整取样框的位置并重新执行步骤 Sl;否则执行步骤S2。
[0029] 方案二：
[0030] 一种利用手机成像分析生物试纸的方法，包括以下步骤：
[0031] Sl:利用手机摄像头获取试纸条上的总图像，总图像中包括取样框图像，将总图像 进行白平衡处理后进行灰度处理，以得到总灰度图像，并获取总灰度图像中的数组Z(x，y)， 和总灰度图像中的取样框图像中的数组A(m，n);
[0032] S2 :针对数组A(m，n)进行中值滤波处理得到数组C(m，n);
[0033] S3 :将数组C(m，n)中的每一列元素进行求和处理，得到数组Dn;
[0034] S4 :将数组Dn中的第二个元素至最后一个元素中分别进行求差处理，得到数组 En,其中，求差处理为将当前元素减去前一个元素,数组En中的第一个元素与数组Dn中的 第一个元素相同，Dn数组和En数组中具有相同下标的元素为相互对应关系；
[0035] S5 :分析数组En，得出数组Dn中C线区域的起点元素和终点元素，以及C线区域 的背景线，将C线区域的起点与终点之间的每一个元素减去C线区域的背景线上相对应的 元素，并将得到的结果进行求和，得到去掉背景的C线区域和值，记为Csum;
[0036] S6 :分析数组En，得出数组Dn中T线区域的起点元素和终点元素，以及T线区域 的背景线，将T线区域的起点与终点之间的每一个元素减去T线区域的背景线上相对应的 元素，并将得到的结果进行求和，得到去掉背景的T线区域和值，记为Tsum;
[0037] S7 :判断C线区域和T线区域的取样完整性，若C线区域和T线区域均取样完整， 则执行S8;否则，针对取样不完整的区域使数组A(m，n)从数组Z(x，y)中外扩相对应的元 素，以组成新的数组A(m，n)，并以新的数组A(m，n)重新执行S2 ;
[0038] S8 :将Tsum除以Csum，得到的结果记为K值，根据K值与预设浓度对应的值之间 的关系，获得K值所表示的浓度。
[0039] 优选地，步骤S5具体包括以下步骤：
[0040]S51 :从最后一个元素向前分析数组En，首先当有连续Sl个元素的绝对值均大于 第二阈值，则根据连续Sl个元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为C线区域 的起点，记为CQ;继续向前分析，当有连续S2个元素的绝对值小于第二阈值，则根据连续S2 个元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为C线区域的终点，记为CZ;
[0041] S52 :求取从CQ到CZ之间的元素总数，记为CW，将CQ向后外扩CW个元素得到外扩 C线区域的起点，记为CQK;将CZ向前外扩CW个元素得到外扩C线区域的终点，记为CZK;
[0042] S53 :求取CQ与CQK之间的元素均值，记为CQA;求取CZ与CZK之间的元素均值， 记为CZA;通过一直线将CQA和CZA进行连接，该直线为C线区域背景线，其中，CQA对应于 CQK的位置，为C线区域背景线的起点；CZA对应于CZK的位置，为C线区域背景线的终点；
[0043] S54 :将CQ与CZ之间的每一个元素减去C线区域背景线上相对应的元素，并将得 到的结果进行求和，得到去掉背景的C线区域和值，记为Csum。
[0044] 优选地，步骤S6具体包括以下步骤：
[0045] S61 :根据CZK获取数组En中对应的元素，并从该元素起向前分析数组En,首先当 有连续Sl个元素的绝对值均大于第二阈值，则根据连续Sl个元素中的第一个元素获取Dn 中对应的元素，并标记为T线区域的起点，记为TQ;继续向前分析，当有连续S2个元素的绝 对值小于第二阈值，则根据连续S2个元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为 T线区域的终点，记为TZ;
[0046] S62 :求取从TQ到TZ之间的元素总数，记为TW，将TQ向后外扩TW个元素得到外扩 T线区域的起点，记为TQK;将TZ向前外扩TW个元素得到外扩T线区域的终点，记为TZK;
[0047] S63 :求取TQ与TQK之间的元素均值，记为TQA;求取TZ与TZK之间的元素均值， 记为TZA;通过一直线将TQA和TZA进行连接，该直线为T线区域背景线，其中，TQA对应于 TQK的位置，为T线区域背景线的起点；TZA对应于TZK的位置，为T线区域背景线的终点；
[0048] S64 :将TQ与TZ之间的每一个元素减去T线区域背景线上相对应的元素，并将得 到的结果进行求和，得到去掉背景的T线区域和值，记为Tsum。
[0049] 优选地，若在步骤S61中找不到TQ和TZ，则执行以下替代S61的步骤：
[0050] S611 :从CZK向前分析数组Dn，得到一组连续的元素均大于第三阈值，将该组连续 的元素中的第一个元素标记为T线区域的起点，记为TQ，将该组连续的元素中的最后一个 元素标记为T线区域的终点，记为TZ。
[0051] 优选地，步骤S7具体包括以下步骤：
[0052] S71 :获取C线区域的中点元素与数组Dn最后一个元素之间的元素总数，记为 WDc，获取T线区域的终点元素与数组Dn第一个元素之间的元素总数，记为WDt，将CW和TW 中较大者的两倍定义为第四阈值，记为K4 ;
[0053] S72 :分别判断WDc和WDt是否大于K4,若WDc小于K4,WDt大于K4,则执行S73 ; 若WDc大于K4,WDt小于K4,则执行S74 ;若WDc和WDt均小于K4,则执行S75 ;若WDc和WDt 均大于K4,则执行S8 ;
[0054]S73:将数组A(m，n)向后外扩一组（m，K4)元素得到新的数组，并定义为新的数组 A(m，n)，以新的数组A(m，n)重新执行S2,其中，外扩的元素均为数组Z(x，y)中的元素；若 以新的数组A(m，n)执行至S72仍出现WDc小于K4,则表示取样失败，结束流程；
[0055] S74 :将数组A(m，n)向前外扩一组（m，K4)元素得到新的数组，并定义为新的数组 A(m，n)，以新的数组A(m，n)重新执行S2,其中，外扩的元素均为数组Z(x，y)中的元素；若 以新的数组A(m，n)执行至S72仍出现WDt小于K4,则表示取样失败，结束流程；
[0056]S75:将数组A(m，n)向后外扩一组（m，K4)元素和向前外扩一组（m，K4)元素，以得 到新的数组，并定义为新的数组A(m，n)，以新的数组A(m，n)重新执行S2,其中，外扩的元素 均为数组Z(x，y)中的元素；若以新的数组A(m，n)执行至S72仍出现WDt小于K4或者WDc 小于K4,则表示取样失败，结束流程。
[0057] 优选地，在步骤Sl和S2之间还包括以下步骤：
[0058]Sll:将数组A(m，n)中的每一行元素进行求和处理，得到数组Bm;
[0059]S12:针对数组Bm中的所有元素求取平均值和标准差，将平均值除以标准差所得 的结果与第一阈值比较，若结果大于第一阈值，则需要调整取样框的位置并重新执行步骤 Sl;否则执行步骤S2。
[0060] 相比现有技术，本发明的有益效果在于：实现利用手机拍摄已进行试剂取样的试 纸的图像，通过分析出T线区域和C线区域的颜色比值，便可读取该试纸所取样的试剂的浓 度。而且在分析图像的同时，能保证图像中包含了完整的T线区域图像和C线区域图像， 避免找到错误的数据或者不完整的数据使结果造成较大的误差。另外，本发明利用智能手 机作为分析仪器，能极大地降低成本，而且使得试纸分析能进入到普通家庭中，对于一般用 户，就不需要花费大量的成本购买专业的试纸分析仪器。
【专利附图】
【附图说明】
[0061] 图1为本发明的实施例1中的方法流程图。
[0062] 图2为本发明的实施例2中的方法流程图。
【具体实施方式】
[0063] 下面，结合附图以及【具体实施方式】，对本发明做进一步描述：
[0064]实施例I :
[0065] 参考图1，一种利用手机成像分析生物试纸的方法，包括以下步骤：
[0066]Sl:利用手机摄像头获取试纸条上的取样框图像，将取样框图像进行白平衡处理 后进行灰度处理，以得到取样框灰度图像，并获取取样框灰度图像中的数组A(m，n)。
[0067] 其中，试纸条针对某试剂进行取样后，会呈现出一条测试线和一条质控线，即T线 和C线。取样框的作用是框取试纸条上的显色部分，即框取T线和C线部分，使T线和C线 位于取样框的相对中间位置。而且在取样框中，T线是位于左侧，C线位于右侧。由取样框 灰度图像得到数组A(m,n)，其中m表示m行，n表示n列，数组A(m,n)中的元素代表了取样 框灰度图像的像素点。
[0068]S2:针对数组A(m，n)进行中值滤波处理得到数组C(m，n)。该步骤是为了有效去 除取样框灰度图像中的噪点，例如，利用一个3*3的模板遍历数组A(m，n)，将位于模板中心 点的元素替换为中心点周围八个元素的平均值，处理过后便得到一个数组C(m，n)。
[0069] S3 :将数组C(m，n)中的每一列元素进行求和处理，得到一个有n个元素的数组 Dn。例如，C(m，n)为C(5, 6)，将其中的每一列的5个元素进行求和处理，便得到一个具有6 个元素的数组Dn。
[0070]S4:将数组Dn中的第二个元素至最后一个元素中分别进行求差处理，得到数组 En,其中，求差处理为将当前元素减去前一个元素,数组En中的第一个元素与数组Dn中的 第一个元素相同，Dn数组和En数组中具有相同下标的元素为相互对应关系。
[0071]例如，数组Dn为{0,4,1，10, 25,11，1，0, 3, 2, 20, 35,43,44, 21，1，2, 3,4}，经过求 差处理后，所得到的数组En为{0,4, -3,9,15, -14, -10, -1，3, -1，18,15,8,1，-23, -20,1， 1，1}。其中，Dn数组和En数组中具有相同下标的元素为相互对应关系的意思是，例如，D5 =25,则与之具有对应关系的是E5 = 15。
[0072]S5:分析数组En，得出数组Dn中C线区域的起点元素和终点元素，以及C线区域 的背景线，将C线区域的起点与终点之间的每一个元素减去C线区域的背景线上相对应的 元素，并将得到的结果进行求和，得到去掉背景的C线区域和值，记为Csum。具体地，S5步 骤包括步骤S51-S54。
[0073]S51:从最后一个元素向前分析数组En，首先当有连续Sl个元素的绝对值均大于 第二阈值，则根据连续Sl个元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为C线区域 的起点，记为CQ;继续向前分析，当有连续S2个元素的绝对值小于第二阈值，则根据连续S2 个元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为C线区域的终点，记为CZ。如果在 该步骤中找不到CQ和CZ，则表示取样失败，结束流程。
[0074] 其中，SI、S2和第二阈值的取值是预设的，针对不同类型的试纸会有不同的预设 值，具体是通过数据分析，应用统计学原理和分析大量实际试纸数据所确定的，即同一种类 型的试纸，其SI、S2和第二阈值是固定的。
[0075] 在步骤Sl中已经表示C线区域是位于取样框的右侧，在取样框放置的位置没有较 大偏差的情况下，由于在S3中经过了列求和，实际上是将C线区域的长度上的像素点进行 了求和处理，因此在步骤S51中所得到的CQ和CZ所在的位置实际上是对应于C线区域的 宽度的两个边界。
[0076]例如，针对上述举例的数组En{0,4, -3,9,15, -14, -10, -1，3, -1，18,15,8， 1，-23, -20,1，1，1}，从后向前分析，首先有连续SI= 2个元素的绝对值均大于10,则可得 到-20和-23,其第一个元素是E16 =-20,其对应于Dn中的D16 = 1。继续向前分析，有连 续S2 = 2个元素的绝对值均小于10,则可得到-1和3,其第一个元素是ElO= -1，其对应 于Dn中的DlO= 2。由上述举例得到的结果可知，D16 = 1为CQ，DlO= 2为CZ。
[0077]S52 :求取从CQ到CZ之间的元素总数，记为CW，将CQ向后外扩CW个元素得到外扩 C线区域的起点，记为CQK;将CZ向前外扩CW个元素得到外扩C线区域的终点，记为CZK; 其中，元素总数包括CQ和CZ这两个元素。
[0078]例如，在数组Dn{0,4，l，10,25，ll，l，0,3,2,20,35,43,44,21，l，2,3,4}*，CQ* 21，CZ为20,则CW为5。由于举例的数组仅限于说明步骤的实施过程，真实试纸上的数组 中的数据量巨大，不适宜在此进行举例。基于举例的数组Dn中的元素较少，在此假设CW为 2,则CQ向后外扩两个元素，得到CQK为2,CZ向前外扩两个像素，得到CZK为3。
[0079]S53 :求取CQ与CQK之间的元素均值，记为CQA;求取CZ与CZK之间的元素均值， 记为CZA;通过一直线将CQA和CZA进行连接，该直线为C线区域背景线，其中，CQA对应于 CQK的位置，为C线区域背景线的起点；CZA对应于CZK的位置，为C线区域背景线的终点； 其中，CQ与CQK之间的元素包括CQK，不包括CQ，CZ与CZK之间的元素包括CZK，不包括CZ。
[0080] 接着步骤S52的举例结果，在该步骤中求得CQA为（1+2) /2 =L5,CZA为（3+2) /2 =2. 5,然后将CQA和CZA连成一条C线区域背景线。
[0081]S54 :将CQ与CZ之间的每一个元素减去C线区域背景线上相对应的元素，并将得 到的结果进行求和，得到去掉背景的C线区域和值，记为Csum。
[0082] 接着上一步骤举例的结果，由于CQA对应于CQK的位置，CZA对应于CZK的位置， 在该步骤中用下列表格示出其中关系：
[0083]
【权利要求】
1. 一种利用手机成像分析生物试纸的方法，其特征在于，包括以下步骤： 51 :利用手机摄像头获取试纸条上的取样框图像，将取样框图像进行白平衡处理后进 行灰度处理，以得到取样框灰度图像，并获取取样框灰度图像中的数组A(m，η); 52 :针对数组A (m，η)进行中值滤波处理得到数组C (m，η); 53 :将数组C (m，η)中的每一列元素进行求和处理，得到数组Dn ; 54 :将数组Dn中的第二个元素至最后一个元素中分别进行求差处理，得到数组Εη，其 中，求差处理为将当前元素减去前一个元素，数组En中的第一个元素与数组Dn中的第一个 元素相同，Dn数组和En数组中具有相同下标的元素为相互对应关系； 55 :分析数组Εη，得出数组Dn中C线区域的起点元素和终点元素，以及C线区域的背 景线，将C线区域的起点与终点之间的每一个元素减去C线区域的背景线上相对应的元素， 并将得到的结果进行求和，得到去掉背景的C线区域和值，记为Csum ; 56 :分析数组Εη，得出数组Dn中T线区域的起点元素和终点元素，以及T线区域的背 景线，将T线区域的起点与终点之间的每一个元素减去T线区域的背景线上相对应的元素， 并将得到的结果进行求和，得到去掉背景的T线区域和值，记为Tsum ; 57 :将Tsum除以Csum，得到的结果记为K值，根据K值与预设浓度对应的值之间的关 系，获得K值所表示的浓度。
2. 根据权利要求1所述的利用手机成像分析生物试纸的方法，其特征在于，步骤S5具 体包括以下步骤： 551 :从最后一个元素向前分析数组En，首先当有连续Sl个元素的绝对值均大于第二 阈值，则根据连续Sl个元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为C线区域的起 点，记为CQ ;继续向前分析，当有连续S2个元素的绝对值小于第二阈值，则根据连续S2个 元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为C线区域的终点，记为CZ ; 552 :求取从CQ到CZ之间的元素总数，记为CW，将CQ向后外扩CW个元素得到外扩C线 区域的起点，记为CQK ;将CZ向前外扩CW个元素得到外扩C线区域的终点，记为CZK ; 553 :求取CQ与CQK之间的元素均值，记为CQA ;求取CZ与CZK之间的元素均值，记为 CZA ;通过一直线将CQA和CZA进行连接，该直线为C线区域背景线，其中，CQA对应于CQK 的位置，为C线区域背景线的起点；CZA对应于CZK的位置，为C线区域背景线的终点； 554 :将CQ与CZ之间的每一个元素减去C线区域背景线上相对应的元素，并将得到的 结果进行求和，得到去掉背景的C线区域和值，记为Csum。
3. 根据权利要求2所述的利用手机成像分析生物试纸的方法，其特征在于，步骤S6具 体包括以下步骤： 561 :根据CZK获取数组En中对应的元素，并从该元素起向前分析数组En，首先当有连 续Sl个元素的绝对值均大于第二阈值，则根据连续Sl个元素中的第一个元素获取Dn中对 应的元素，并标记为T线区域的起点，记为TQ ;继续向前分析，当有连续S2个元素的绝对值 小于第二阈值，则根据连续S2个元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为T线 区域的终点，记为TZ ; 562 :求取从TQ到TZ之间的元素总数，记为TW，将TQ向后外扩TW个元素得到外扩T线 区域的起点，记为TQK ;将TZ向前外扩TW个元素得到外扩T线区域的终点，记为TZK ; 563 :求取TQ与TQK之间的元素均值，记为TQA ;求取TZ与TZK之间的元素均值，记为 TZA ;通过一直线将TQA和TZA进行连接，该直线为T线区域背景线，其中，TQA对应于TQK 的位置，为T线区域背景线的起点；TZA对应于TZK的位置，为T线区域背景线的终点； S64 :将TQ与TZ之间的每一个元素减去T线区域背景线上相对应的元素，并将得到的 结果进行求和，得到去掉背景的T线区域和值，记为Tsum。
4. 根据权利要求3所述的利用手机成像分析生物试纸的方法，其特征在于，若在步骤 S61中找不到TQ和TZ，则执行以下替代S61的步骤： S611 :从CZK向前分析数组Dn，得到一组连续的元素均大于第三阈值，将该组连续的元 素中的第一个元素标记为T线区域的起点，记为TQ，将该组连续的元素中的最后一个元素 标记为T线区域的终点，记为TZ。
5. 根据权利要求1所述的利用手机成像分析生物试纸的方法，其特征在于，在步骤Sl 和S2之间还包括以下步骤： 511 :将数组A (m, η)中的每一行元素进行求和处理,得到数组Bm; 512 :针对数组Bm中的所有元素求取平均值和标准差，将平均值除以标准差所得的结 果与第一阈值比较，若结果大于第一阈值，则需要调整取样框的位置并重新执行步骤Sl ; 否则执行步骤S2。
6. -种利用手机成像分析生物试纸的方法，其特征在于，包括以下步骤： 51 :利用手机摄像头获取试纸条上的总图像，总图像中包括取样框图像，将总图像进行 白平衡处理后进行灰度处理，以得到总灰度图像，并获取总灰度图像中的数组Z(x，y)，和 总灰度图像中的取样框图像中的数组A(m，η); 52 :针对数组A (m，η)进行中值滤波处理得到数组C (m，η); 53 :将数组C (m，η)中的每一列元素进行求和处理，得到数组Dn ; 54 :将数组Dn中的第二个元素至最后一个元素中分别进行求差处理，得到数组Εη，其 中，求差处理为将当前元素减去前一个元素，数组En中的第一个元素与数组Dn中的第一个 元素相同，Dn数组和En数组中具有相同下标的元素为相互对应关系； 55 :分析数组Εη，得出数组Dn中C线区域的起点元素和终点元素，以及C线区域的背 景线，将C线区域的起点与终点之间的每一个元素减去C线区域的背景线上相对应的元素， 并将得到的结果进行求和，得到去掉背景的C线区域和值，记为Csum ; 56 :分析数组Εη，得出数组Dn中T线区域的起点元素和终点元素，以及T线区域的背 景线，将T线区域的起点与终点之间的每一个元素减去T线区域的背景线上相对应的元素， 并将得到的结果进行求和，得到去掉背景的T线区域和值，记为Tsum ; 57 :判断C线区域和T线区域的取样完整性，若C线区域和T线区域均取样完整，则执 行S8;否则，针对取样不完整的区域使数组A(m，η)从数组Z(x，y)中外扩相对应的元素，以 组成新的数组A (m，η)，并以新的数组A (m，η)重新执行S2 ; 58 :将Tsum除以Csum，得到的结果记为K值，根据K值与预设浓度对应的值之间的关 系，获得K值所表示的浓度。
7. 根据权利要求6所述的利用手机成像分析生物试纸的方法，其特征在于，步骤S5具 体包括以下步骤： S51 :从最后一个元素向前分析数组En，首先当有连续Sl个元素的绝对值均大于第二 阈值，则根据连续Sl个元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为C线区域的起 点，记为CQ ;继续向前分析，当有连续S2个元素的绝对值小于第二阈值，则根据连续S2个 元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为C线区域的终点，记为CZ ; 552 :求取从CQ到CZ之间的元素总数，记为CW，将CQ向后外扩CW个元素得到外扩C线 区域的起点，记为CQK ;将CZ向前外扩CW个元素得到外扩C线区域的终点，记为CZK ; 553 :求取CQ与CQK之间的元素均值，记为CQA ;求取CZ与CZK之间的元素均值，记为 CZA ;通过一直线将CQA和CZA进行连接，该直线为C线区域背景线，其中，CQA对应于CQK 的位置，为C线区域背景线的起点；CZA对应于CZK的位置，为C线区域背景线的终点； 554 :将CQ与CZ之间的每一个元素减去C线区域背景线上相对应的元素，并将得到的 结果进行求和，得到去掉背景的C线区域和值，记为Csum。
8. 根据权利要求6所述的利用手机成像分析生物试纸的方法，其特征在于，步骤S6具 体包括以下步骤： 561 :根据CZK获取数组En中对应的元素，并从该元素起向前分析数组En，首先当有连 续Sl个元素的绝对值均大于第二阈值，则根据连续Sl个元素中的第一个元素获取Dn中对 应的元素，并标记为T线区域的起点，记为TQ ;继续向前分析，当有连续S2个元素的绝对值 小于第二阈值，则根据连续S2个元素中的第一个元素获取Dn中对应的元素，并标记为T线 区域的终点，记为TZ ; 562 :求取从TQ到TZ之间的元素总数，记为TW，将TQ向后外扩TW个元素得到外扩T线 区域的起点，记为TQK ;将TZ向前外扩TW个元素得到外扩T线区域的终点，记为TZK ; 563 :求取TQ与TQK之间的元素均值，记为TQA ;求取TZ与TZK之间的元素均值，记为 TZA ;通过一直线将TQA和TZA进行连接，该直线为T线区域背景线，其中，TQA对应于TQK 的位置，为T线区域背景线的起点；TZA对应于TZK的位置，为T线区域背景线的终点； 564 :将TQ与TZ之间的每一个元素减去T线区域背景线上相对应的元素，并将得到的 结果进行求和，得到去掉背景的T线区域和值，记为Tsum。
9. 根据权利要求8所述的利用手机成像分析生物试纸的方法，其特征在于，步骤S7具 体包括以下步骤： 571 :获取C线区域的中点元素与数组Dn最后一个元素之间的元素总数，记为WDc，获 取T线区域的终点元素与数组Dn第一个元素之间的元素总数，记为WDt，将CW和TW中较大 者的两倍定义为第四阈值，记为K4 ; 572 :分别判断WDc和WDt是否大于K4,若WDc小于K4, WDt大于K4,则执行S73 ;若WDc 大于K4, WDt小于K4,则执行S74 ;若WDc和WDt均小于K4,则执行S75 ;若WDc和WDt均大 于K4,则执行S8 ; S73:将数组A(m，n)向后外扩一组（m，K4)元素得到新的数组，并定义为新的数组 A (m，η)，以新的数组A (m，η)重新执行S2,其中，外扩的元素均为数组Z (x，y)中的元素；若 以新的数组A (m，η)执行至S72仍出现WDc小于K4,则表示取样失败，结束流程； S74:将数组A(m，n)向前外扩一组（m，K4)元素得到新的数组，并定义为新的数组 A (m，η)，以新的数组A (m，η)重新执行S2,其中，外扩的元素均为数组Z (x，y)中的元素；若 以新的数组A (m，η)执行至S72仍出现WDt小于K4,则表示取样失败，结束流程； S75 :将数组A(m，n)向后外扩一组（m，K4)元素和向前外扩一组（m，K4)元素，以得到新 的数组，并定义为新的数组A(m，η)，以新的数组A(m，η)重新执行S2,其中，外扩的元素均为 数组Z (X，y)中的元素；若以新的数组A (m，η)执行至S72仍出现WDt小于K4或者WDc小于 Κ4,则表示取样失败，结束流程。
10.根据权利要求6所述的利用手机成像分析生物试纸的方法，其特征在于，在步骤Sl 和S2之间还包括以下步骤： 511 :将数组A (m, η)中的每一行元素进行求和处理,得到数组Bm; 512 :针对数组Bm中的所有元素求取平均值和标准差，将平均值除以标准差所得的结 果与第一阈值比较，若结果大于第一阈值，则需要调整取样框的位置并重新执行步骤Sl ; 否则执行步骤S2。
【文档编号】G06T7/00GK104318584SQ201410670410
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】王伸杰, 岑赞询, 胡海升, 罗宏, 王继华 申请人:广州万孚生物技术股份有限公司