KR102399939B1 - Detection method and detection pad - Google Patents
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Abstract
본 실시예에 의한 검출 패드(detection pad)는 유체(fluid) 내의 타겟을 검사하는 검출 패드로, 검출 패드는: 제1 기준색으로 표시되며, 기계로 읽을 수 있는 코드(machine readable code)와, 유체에 의한 변색에 따른 영향 제거에 사용되는 제2 기준색 영역 및 타겟과 반응하여 색이 변화하는 시약이 검출 영역을 포함한다.A detection pad according to the present embodiment is a detection pad for inspecting a target in a fluid, and the detection pad includes: a machine readable code displayed in a first reference color; The detection region includes a second reference color region used to remove an effect of discoloration caused by a fluid, and a reagent that changes color by reacting with a target.
Description
본 기술은 검출 방법 및 검출 패드에 관련된다.The present technology relates to a detection method and a detection pad.
사람 및 동물의 신체 이상은 생체 내의 체액에 포함된 물질의 농도를 검출하여 높은 정확도로 파악될 수 있다. 체액 성분을 검출하는 예로는 소변 검사가 있다. 지시약을 포함하는 패치에 피검자가 소변을 제공하면 소변 내의 성분과 지시약이 반응하여 색이 변화한다. 변화한 색을 비색표(比色標) 내의 기준 색과 대비하여 해당 성분의 유무 및/또는 농도를 검출한다. 또 다른 예로는 흔히 사용되는 임신 테스트기이다. 임신시 융모성 생식샘 자극 호르몬(hCG, human chorionic gonadotropin)이 소변으로 배출되며, 임신 테스트기는 융모성 생식샘 자극 호르몬과 직접 결합하는 수용체가 있어 융모성 생식샘 자극 호르몬과 결합 하여 미리 정해진 형태, 색채를 표시한다.Abnormalities in the body of humans and animals can be detected with high accuracy by detecting the concentration of a substance contained in a body fluid in a living body. An example of detecting a body fluid component is a urine test. When the subject provides urine to the patch containing the indicator, the component in the urine reacts with the indicator to change the color. The presence and/or concentration of the component is detected by comparing the changed color with the reference color in the colorimetric table. Another example is a commonly used pregnancy test. During pregnancy, chorionic gonadotropin (hCG, human chorionic gonadotropin) is excreted in the urine, and the pregnancy test has a receptor that directly binds to chorionic gonadotropin. do.
타겟을 검출하는 패드가 표시하는 색은 타겟의 농도에 따라 변화하므로 비색표는 타겟 농도에 따른 여러 가지 색을 표시한다. 그러나, 지시약에 피검자가 체액을 제공하여 형성된 색과 비색표의 색이 정확하게 대응되지 않는 경우가 많고, 주변 환경에 따라 색이 오인될 수 있어 정확한 검출이 곤란할 수 있다. 나아가, 검사가 1회성에 그쳐 피검자가 즉시 과거 이력(history) 및 과거 대비 현재의 변화를 파악하는 것도 곤란하다.Since the color displayed by the pad detecting the target changes according to the target density, the colorimetric table displays various colors according to the target density. However, in many cases, the color formed by the subject providing the body fluid to the indicator does not accurately correspond to the color of the colorimetric table, and the color may be misunderstood depending on the surrounding environment, which may make accurate detection difficult. Furthermore, it is difficult for the examinee to immediately grasp the past history and changes in the present compared to the past because the examination is performed only once.
본 실시예들은 간편하게 타겟 물질의 유무 및/또는 농도를 검출할 수 있는 장치를 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제 중 하나이다.One of the problems to be solved in the present embodiments is to provide an apparatus capable of easily detecting the presence and/or concentration of a target material.
본 실시예에 의한 검출 패드(detection pad)는 유체(fluid) 내의 타겟을 검사하는 검출 패드로, 검출 패드는: 제1 기준색으로 표시되며, 기계로 읽을 수 있는 코드(machine readable code)와, 유체에 의한 변색에 따른 영향 제거에 사용되는 제2 기준색 영역 및 타겟과 반응하여 색이 변화하는 시약이 검출 영역을 포함한다.A detection pad according to the present embodiment is a detection pad for inspecting a target in a fluid, and the detection pad includes: a machine readable code displayed in a first reference color; The detection region includes a second reference color region used to remove an effect of discoloration caused by a fluid, and a reagent that changes color by reacting with a target.
본 실시예에 의하면 비색표를 이용하지 않고도 체액 내의 타겟을 정량적으로 검출할 수 있으며, 이를 데이터화하여 과거의 이력 등을 저장할 수 있다는 장점이 제공된다.According to this embodiment, it is possible to quantitatively detect a target in a body fluid without using a colorimetric table, and there is an advantage in that a past history can be stored by converting it into data.
도 1은 본 실시예에 의한 검출 패드의 실시예이다.
도 2는 본 실시예에 의한 검출 방법의 개요를 도시한 순서도이다.
도 3은 휴대 단말로 본 실시예에 의한 검출 패드를 촬영한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 단색조로 변환된 촬영결과를 예시한 도면이다.
도 5는 제1 시약 패치 및 제4 시약 패치를 검출하는 방법을 예시한 도면이다.
도 6(A) 및 도 6(B)는 어플리케이션이 계조값을 얻는 과정을 설명하기 위하여 검출 패드의 일부를 개요적으로 도시한 도면이다.
도 7(a)는 소변에 포함된 단백질의 농도(mg/ml)와 표준 계조값을 측정한 결과이고, 도 7(b)은 소변에 포함된 단백질의 농도(mg/ml)와 표준 계조값과의 관계에 대한 곡선 맞춤(curve fitting) 결과 도면이다.
도 8(a)는 소변에 포함된 수소 이온의 농도(pH)와 표준 계조값을 측정한 결과이고, 도 8(b)은 소변에 포함된 수소 이온의 농도(pH)와 표준 계조값과의 관계에 대한 곡선 맞춤(curve fitting) 결과 도면이다.
도 9(a)는 소변에 포함된 포도당의 농도(mg/ml)와 표준 계조값을 측정한 결과이고, 도 9(b)은 소변에 포함된 포도당의 농도(mg/ml)와 표준 계조값과의 관계에 대한 곡선 맞춤(curve fitting) 결과 도면이다.
도 10(a)는 소변에 포함된 잠혈(RBC/ul)와 표준 계조값을 측정한 결과이고, 도 10(b)은 소변에 포함된 잠혈(RBC/ul)와 표준 계조값과의 관계에 대한 곡선 맞춤(curve fitting) 결과 도면이다.
도 11은 촬영을 수행하는 휴대 단말의 종류에 따른 편차를 도시한 도면이다.1 is an embodiment of a detection pad according to the present embodiment.
Fig. 2 is a flowchart showing the outline of the detection method according to the present embodiment.
3 is a diagram illustrating a state in which a detection pad according to the present embodiment is photographed by a portable terminal.
4 is a diagram illustrating a photographing result converted to a monochromatic tone.
5 is a diagram illustrating a method for detecting a first reagent patch and a fourth reagent patch.
6A and 6B are diagrams schematically illustrating a part of a detection pad in order to explain a process in which an application obtains a grayscale value.
Figure 7 (a) is the result of measuring the protein concentration (mg / ml) and the standard gray level value contained in urine, Figure 7 (b) is the protein concentration (mg / ml) and the standard gray level value contained in the urine It is a graph of the result of curve fitting for the relationship with
Figure 8 (a) is the result of measuring the concentration (pH) of the hydrogen ion contained in the urine and the standard gray value, Figure 8 (b) is the concentration of the hydrogen ion contained in the urine (pH) and the standard gray value It is a diagram of the result of curve fitting for the relationship.
Figure 9 (a) is the result of measuring the concentration (mg / ml) and standard gray level value of glucose contained in urine, Figure 9 (b) is the concentration of glucose contained in urine (mg / ml) and standard gray level value It is a graph of the result of curve fitting for the relationship with
10(a) is a result of measuring occult blood (RBC/ul) and standard grayscale values in urine, and FIG. 10(b) shows the relationship between occult blood (RBC/ul) in urine and standard grayscale values. It is a diagram of the result of curve fitting.
11 is a diagram illustrating a deviation according to a type of a mobile terminal performing photographing.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예에 의한 검출 패드의 실시예를 설명한다. 도 1은 본 실시예에 의한 검출 패드(10)의 실시예이다. 도 2는 본 실시예에 의한 검출 방법의 개요를 도시한 순서도이다. Hereinafter, an embodiment of the detection pad according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is an embodiment of a
도 1로 예시된 실시예에서, 제1 기준색으로 표시된 제1 기준색 영역은 제1 기준색으로 표시된 QR 코드(110) 및 제1 기준색으로 표시된 미리 정해진 영역(120)중 어느 하나 이상일 수 있다. 일 실시예로, QR 코드(110)는 사각형으로 표시될 수 있다. QR 코드(110)는 사각형의 세 꼭지점에 위치하는 방향 마커(112, 114, 116)를 포함할 수 있다. QR 코드(110)는 검출 패드(10)의 분류, 검출 패드의 검출 대상, 검출 영역(300)에 포함된 시약 패치의 개수 등을 표시할 수 있다. In the embodiment illustrated in FIG. 1 , the first reference color region indicated by the first reference color may be any one or more of the
제1 기준색으로 표시된 영역(120)은 기판(sub) 위 제1 기준색으로 표시된 미리 정해진 영역에 영역일 수 있으며, 도시되지 않은 다른 실시예에 의하면, 제1 기준색 영역은 제1 기준색으로 표시된 문자, 숫자 등을 포함할 수 있으며, 도안 등을 더 포함할 수 있다. 일 실시에로, 제1 기준색은 검정색일 수 있다.The
일 실시예에서, 검출 패드(10)는 기판(sub)상에 형성될 수 있다. 일 예로, 기판은 백색의 종이일 수 있으며, QR 코드(110) 및/또는 제1 기준색 영역(120)은 기판(sub)상에 인쇄되어 형성될 수 있다. In one embodiment, the
제2 기준색 영역(200)은 후술할 바와 같이 촬영시 환경, 조명에 의한 컬러 캐스팅(color casting), 타겟을 포함하는 유체에 의한 착색을 제거하기 위하여 사용되며, 제2 기준색으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 기판(sub)이 흰색인 경우에 기판(sub)의 미리 정해진 영역을 제2 기준색 영역(200)으로 할 수 있다. 다른 실시예로, 제2 기준색 영역(200)은 유체의 색이 스며들 수 있는 흰색 패치로 기판(sub)의 미리 정해진 영역에 부착될 수 있다. 또 다른 실시예로, 제2 기준색 영역(200)은 유체의 색이 스며들 수 있는 흰색 잉크로 기판(sub)의 미리 정해진 영역에 인쇄될 수 있다. 일 실시예로, 제2 기준색은 흰색일 수 있다.As will be described later, the second
검출 영역(300)은 하나 이상의 시약 패치를 포함할 수 있으며, 시약 패치는 유체에 포함된 타겟과 반응하여 색이 변화하는 시약을 포함한다. 일 실시예로, 시약은 유체 내의 타겟과 반응하여 타겟의 농도에 따라 발색 정도를 달리할 수 있다. 일 예로, 시약은 유체 내의 포도당, 유체 내의 단백질, 유체내의 수소 이온, 유체 내의 잠혈, 유체 내의 빌리루빈, 유체 내의 우로빌리노겐, 유체 내의 케톤체, 유체 내의 아질산염, 유체의 비중 및 유체 내의 백혈구에 따라 색이 변화하는 시약일 수 있다. 일 예로, 유체는 사람 또는 동물의 체액으로, 혈액, 소변, 타액 및 땀 중 어느 하나일 수 있다. The
도 1로 예시된 실시예에서 검출 영역(300)은 네 개의 시약 패치들(312, 314, 316, 318)을 포함할 수 있으며, 이들은 각각 소변 내의 포도당, 소변 내의 단백질, 소변 내의 수소 이온 또는 소변 내의 잠혈의 농도에 따라 변색 정도를 달리할 수 있다. In the embodiment illustrated in FIG. 1
도시되지 않은 실시예에서 검출 영역은 열 개의 시약 패치들을 포함할 수 있으며, 이들은 각각 소변 내의 포도당, 소변 내의 단백질, 소변내의 수소 이온, 소변 내의 잠혈, 소변 내의 빌리루빈, 소변 내의 우로빌리노겐, 소변 내의 케톤체, 소변 내의 아질산염, 소변의 비중 또는 소변 내의 백혈구의 농도에 따라 변색 정도를 달리할 수 있다. In an embodiment not shown, the detection region may include ten reagent patches, each of which is glucose in urine, protein in urine, hydrogen ions in urine, occult blood in urine, bilirubin in urine, urobilinogen in urine, and urobilinogen in urine. The degree of discoloration may vary depending on the concentration of ketone bodies, nitrites in urine, specific gravity of urine, or white blood cells in urine.
이하에서는 본 실시예에 의한 검출 패드(10)를 이용하는 검출 방법을 설명한다. 도 3은 휴대 단말로 본 실시예에 의한 검출 패드(10)를 촬영한 상태를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 사용자는 휴대 단말(20)을 이용하여 제1 기준색으로 표시된 제1 기준색 영역과, 제2 기준색 패치 및 타겟과 반응하여 색이 변화하는 검출 영역을 촬영(S100)한다. 일 실시예로, 사용자의 휴대 단말(20)은 카메라 모듈을 구비하는 도 3으로 도시된 것과 같이 스마트 폰일 수 있으며, 도시되지 않은 다른 실시예에서, 휴대 단말은 휴대 전화, 태블릿, 노트북 중 어느 하나일 수 있다. Hereinafter, a detection method using the
사용자는 휴대 단말(20)에 구비된 카메라와 휴대 단말(20)에 저장된 어플리케이션(application)을 이용하여 검출 패드(10)를 촬영할 수 있다. 일 예로, 촬영시 어플리케이션은 QR 코드(110)의 사각형에 상응하는 프레임(F)과 사용자의 촬영에 도움을 주는 안내 표시(N)를 도시할 수 있다.A user may photograph the
어플리케이션은 촬영 결과를 단일 요소(single factor)로 변환한다(S200). 일 실시예로, 사용자가 촬영한 이미지는 RGB 색공간에서 R 값, G 값 및 B 값으로 표시될 수 있으며, 단일 요소는 RGB 색공간에서, R 값, G 값, B 값 중 어느 하나일 수 있다. 단일 요소가 R 값이라면, 어플리케이션은 사용자가 촬영한 이미지를 R 값의 크기로만 변환한다.The application converts the shooting result into a single factor (S200). In one embodiment, the image captured by the user may be displayed as R value, G value, and B value in the RGB color space, and a single element may be any one of R value, G value, and B value in the RGB color space. there is. If a single element is an R value, the application will only convert the image taken by the user to the size of the R value.
단일 요소는 R 값, G 값, B 값의 선형 조합일 수 있다. 일 예로, 사용자가 촬영한 이미지에 포함된 한 픽셀의 R 값, G 값 및 B 값을 각각 r, g, b라 하면, 단일 요소 f는 f = α×r + β×g + γ×b의 값으로 표시되는 값일 수 있으며, 어플리케이션은 사용자가 촬영한 이미지를 α×r + β×g + γ×b값의 크기로 변환한다. A single element can be a linear combination of R values, G values, and B values. For example, if the R value, G value, and B value of a pixel included in the image taken by the user are r, g, and b, respectively, the single element f is f = α×r + β×g + γ×b. It may be a value displayed as a value, and the application converts the image taken by the user into a size of α×r + β×g + γ×b value.
다른 실시예에서, 단일 요소는 회색조(grayscale)값일 수 있다. 어플리케이션은 사용자가 촬영한 이미지를 회색조(grayscale)로 변환하여 표시할 수 있다. 일 예로, 회색조는 0-255의 총 256단계로 분할될 수 있다. In other embodiments, a single element may be a grayscale value. The application may display the image captured by the user by converting it into grayscale. As an example, the grayscale may be divided into a total of 256 levels of 0-255.
다른 실시예로, 단일 요소는 HSV 색 공간에서의 Hue(색상), Saturation(채도), Value(명도)값 및 Hue 값, Satuaration 값 및 Value 값의 선형 조합 중 어느 하나일 수 있다. HSV는 컬러를 Hue(색상), Saturation(채도) 및 Value(명도)로 표현하는 색 좌표계이다. 사용자가 촬영한 이미지의 각 픽셀은 HSV 색 좌표계에서의 Hue, Saturation 및 Value로 표시할 수 있으며, 어플리케이션은 Hue 값, Saturation 값 및 Value 값 및 이들 값들이 선형 조합된 값 중 어느 하나를 단일 요소로 하고, 단일 요소로 사용자가 촬영한 이미지를 변환할 수 있다.In another embodiment, the single element may be any one of a Hue (hue), Saturation (saturation), Value (brightness) value, and a linear combination of a Hue value, a Satuaration value, and a Value value in the HSV color space. HSV is a color coordinate system that expresses colors in terms of Hue (hue), Saturation (saturation), and Value (brightness). Each pixel of the image taken by the user can be expressed as Hue, Saturation, and Value in the HSV color coordinate system, and the application converts any one of Hue, Saturation, and Value values and linear combinations of these values into a single element. and convert the image taken by the user into a single element.
또 다른 실시예로, 단일 요소는 CMYK색 공간에서의 Cyan(사이언)값, Magenta(마젠타)값, Yelllow(노랑)값 및 Key(키) 값의 선형 조합 중 어느 하나일 수 있다. 사용자가 촬영한 결과 이미지는 Cyan 값, Magenta 값, Yelllow 값 및 Key 값로 표시될 수 있으며, 어플리케이션은 사용자가 촬영한 이미지를 Cyan 값, Magenta 값, Yelllow 값, Key 값 및 이들 값들이 선형 조합된 값 중 어느 하나를 단일 요소로 하고, 단일 요소로 사용자가 촬영한 이미지를 변환할 수 있다.In another embodiment, the single element may be any one of a linear combination of a Cyan (cyan) value, a Magenta (magenta) value, a Yelllow (yellow) value, and a Key value in a CMYK color space. The resulting image taken by the user can be displayed as a cyan value, a magenta value, a Yelllow value, and a key value, and the application converts the image taken by the user into a cyan value, a magenta value, a Yelllow value, a key value, and a linear combination of these values. Any one of them can be used as a single element, and the image taken by the user can be converted into a single element.
또 다른 실시예로, 단일 요소는 CIE Lab 색공간에서의 L* 값, a* 값 및 b* 값 및 L* 값, a* 값, b* 값의 선형 조합일 수 있다. CIE Lab 색공간은 검정(0)에서 흰색(100) 까지 값을 가지는 L*, 녹색에서(-) 값을 가지며 적색에서 (+)값을 가지는 a* 값, 파란색에서(-) 값을 가지며 노란색에서 (+)값을 가지는 b* 값으로 색을 표시하는 색 좌표계이다. 어플리케이션은 사용자가 촬영한 이미지를 L* 값, a* 값 및 b* 값 및 L* 값, a* 값 및 b* 값들이 선형 조합된 값 중 어느 하나를 단일 요소로 하여, 사용자가 촬영한 이미지를 단일 요소의 크기로 표시할 수 있다.In another embodiment, a single element may be a linear combination of L* values, a* values and b* values and L* values, a* values, b* values in the CIE Lab color space. The CIE Lab color space has L* values ranging from black (0) to white (100), a* values ranging from green (-), red to (+) values, and blue (-) values to yellow. It is a color coordinate system that displays colors with b* values having a (+) value. The application uses any one of the L* value, a* value and b* value, and the linear combination of L* value, a* value, and b* value as a single element for the image taken by the user, can be expressed as the size of a single element.
상기한 실시예에서, 각 요소들의 선형 조합으로 단일 요소를 연산하는 경우에, 상수 α, β 및 γ는 연산되는 요소들의 값이 가지는 범위에 따라 적절히 조절될 수 있다. 일 예로, 단일 요소의 값이 0~255의 값을 가지고 r, g, b값이 모두 0~255의 값을 가지는 경우에 상수 α, β 및 γ는 모두 0 ~ 1의 값을 가질 수 있다.In the above-described embodiment, when a single element is calculated by a linear combination of each element, the constants α, β, and γ may be appropriately adjusted according to the ranges of the values of the elements to be calculated. As an example, when the value of a single element has a value of 0 to 255 and all r, g, and b values have a value of 0 to 255, the constants α, β, and γ may all have values of 0 to 1.
도 4로 예시된 실시예는 단일 요소로 변환된 촬영결과를 예시한 도면이다. 다만, 도 4는 설명을 위하여 단일 요소로 회색조(grayscale)를 예시한 도면일 따름이며, 회색조로 변환된 상태는 사용자에게 표시되지 않을 수 있다. 도 2에 예시된 것과 같이 검출 영역(300)에 포함된 제1 내지 제4 시약 패치(312, 314, 316, 318)들에 대한 이미지들도 단일 요소로 변환된다. The embodiment illustrated in FIG. 4 is a diagram illustrating a photographing result converted into a single element. However, FIG. 4 is merely a diagram exemplifying grayscale as a single element for explanation, and the state converted to grayscale may not be displayed to the user. As illustrated in FIG. 2 , images of the first to
단일 요소로 변환된 촬영 결과에서 단일 요소 계조 값(gradation value)을 추출한다(S300). 일 실시예로, 어플리케이션은 단일 요소 계조값 추출 이전에 검출 영역(300)의 위치를 검출할 수 있다. 도 5를 참조하면, 어플리케이션은 QR 코드(110) 사각형의 대각 방향에 위치하는 두 방향 마커들(112, 116) 사이에 중심점(O)을 형성한다. 이어서, 중심점(O)과 상기 방향 마커 사이 길이에 대하여 미리 정해진 비율(r)의 거리에 기준점(P)을 형성한다. 중심점(O)을 기준으로 기준점을 미리 정해진 제1 각(θ1)만큼 회전하여 검출 영역(300)에 포함된 제1 시약 패치(312)의 위치(a)를 파악할 수 있다. A single element gradation value is extracted from the photographing result converted into a single element (S300). As an embodiment, the application may detect the position of the
이어서, 중심점(O)을 기준으로 기준점(P)을 미리 정해진 제2 각(θ2)만큼 회전하여 검출 영역(300)에 포함된 제4 시약 패치(318)의 위치(b)를 파악할 수 있다. 또한, 어플리케이션은 제1 시약 패치(312)의 위치(a)와 제4 시약 패치(318)의 위치(b) 사이 거리를 3등분 하여 제2 시약 패치(314)의 위치와 제3 시약 패치(316)의 위치를 파악할 수 있다. Then, the position (b) of the
일 실시예에서, 어플리케이션은 중심점(O)과 방향 마커 사이 길이에 대하여 미리 정해진 비율의 거리에 제2 기준점을 형성하고, 중심점(O)을 기준으로 제2 기준점을 미리 정해진 제2 각만큼 회전하여 검출 영역(300)에 포함된 제2 기준색 패치의 위치를 파악할 수 있다. In one embodiment, the application forms a second reference point at a distance of a predetermined ratio with respect to the length between the center point O and the direction marker, and rotates the second reference point based on the center point O by a second predetermined angle The position of the second reference color patch included in the
일 실시예에서, 어플리케이션은 제1 시약 패치(312), 제2 시약 패치(314)제3 시약 패치(316) 및 제4 시약 패치(316)내의 서로 다른 복수의 점에서 단일 요소의 계조값을 추출할 수 있다. 어플리케이션은 제2 기준색 영역(200), 제1 기준색 영역 및 제1 내지 제4 시약 패치들(312, 314, 316, 318) 내에서 복수의 점들에 대한 단일 요소의 계조값을 추출한다. 도 6(A) 및 도 6(B)는 어플리케이션이 제2 기준색 영역(200), 제1 기준색 영역 및 제1 내지 제4 시약 패치들(312, 314, 316, 318)에서 단일 요소의 계조값을 얻는 과정을 설명하기 위하여 검출 패드의 일부를 개요적으로 도시한 도면이다. 도 6(A)로 도시된 실시예에서, 어플리케이션은 제1 기준색으로 표시된 QR 코드(110), 제1 내지 제4 시약 패치들(312, 314, 316, 318) 및 제2 기준색 영역(200)의 서로 다른 복수의 점들에서 단일 요소의 계조값을 얻고, 이들에 대한 평균값을 구하여 단일 요소의 계조값을 추출할 수 있다. 도 6(B)로 도시된 실시예에서, 어플리케이션은 제1 기준색으로 표시된 QR 코드(110), 제1 내지 제4 시약 패치들(312, 314, 316, 318) 및 제2 기준색 영역(200)의 서로 다른 복수의 점들에서 단일 요소의 계조값을 얻고, 이들 중 최대값과 최소값을 제외한 값들로 평균값을 구하여 단일 요소의 계조값을 추출할 수 있다. In one embodiment, the application calculates the gradation value of a single element at a plurality of different points in the
어플리케이션은 추출된 단일 요소 계조 값을 표준 계조값으로 보정한다(S400). 검출 영역(300) 촬영시 바닥, 천장, 벽에서 반사되는 빛이 제1 내지 제4 시약 패치들(312, 314, 316, 318)에 컬러 캐스팅(color casting)될 수 있으며, 형광등 조명, 백열등 조명 등의 인위적 조명에 의한 컬러 캐스팅이 있을 수 있다. The application corrects the extracted single element grayscale value as a standard grayscale value (S400). When the
또한, 타겟을 포함하는 유체를 검출영역(300)에 적용(apply)할 때 유체의 색에 의하여 시약 패치들이 변색될 수 있다. 일 예로, 유체가 소변인 경우에는 시약 패치들에 노란색이 착색될 수 있으며, 유체가 혈액인 경우에는 시약 패치들이 빨간색으로 착색될 수 있다. Also, when a fluid including a target is applied to the
어플리케이션은 제2 기준색 영역을 촬영하여 추출된 단일 요소의 계조값을 255로 설정하고, 제1 기준색 영역을 촬영하여 추출된 단일 요소의 계조값을 0으로 설정한다. 추출된 단일 요소의 계조값들을 총 2n 단계로 스케일링(scaling)하여 제1 내지 제4 시약 패치들(312, 314, 316, 318)들에서 촬영된 단일 요소의 계조값을 표준 계조값으로 변환한다. 일 실시예로, 어플리케이션은 수학식 1을 이용하여 표준 계조값 변환을 수행할 수 있으며, n이 8이면 2n ??1은 255 이며, 표준 계조값은 0-255의 총 256 단계를 가진다.The application sets the grayscale value of the single element extracted by photographing the second reference color area to 255, and sets the grayscale value of the single element extracted by photographing the first reference color area to 0. The grayscale value of the single element photographed in the first to
(Ical: 연산된 표준 계조값, Ii: 이전 단계에서 추출된 단일 요소의 계조값, G1: 제1 기준색 영역에서 추출된 단일 요소의 계조값, G2: 제2 기준색 영역에서 추출된 단일 요소의 계조값, n: 자연수)(I cal : calculated standard gradation value, I i: gradation value of a single element extracted in the previous step, G 1 : gradation value of a single element extracted from the first target color area, G 2 : from the second target color area The grayscale value of the extracted single element, n: a natural number)
표 2는 제1 기준색 영역에서 추출된 단일 요소의 계조값(G1)이 15, 제2 기준색 영역에서 추출된 단일 요소의 계조값(G2)이 231일 때, 제1 내지 제4 시약 패치들(312, 314, 316, 318)에서 추출한 단일 요소의 계조값들(I1, I2, I3, I4)과 제1 기준색 영역 및 제2 기준색 영역에서 추출된 단일 요소의 계조값(G1, G2)을 표준 계조값(Ical1, Ical1,Ical1,Ical1, Gcal1, Gcal2)으로 변환한 예를 예시한다. 표 2로 예시된 것과 같이 추출된 단일 요소의 계조값이 0 내지 255의 총 256 단계의 표준 계조값으로 변환된 것을 확인할 수 있다. Table 2 shows that when the grayscale value (G1) of the single element extracted from the first reference color region is 15 and the grayscale value (G2) of the single element extracted from the second reference color region is 231, the first to fourth reagent patches Single element grayscale values I1, I2, I3, and I4 extracted from 312, 314, 316, and 318 and single element grayscale values G1, An example in which G2) is converted into standard grayscale values (Ical1, Ical1, Ical1, Ical1, Gcal1, Gcal2) is exemplified. As exemplified in Table 2, it can be seen that the grayscale values of the extracted single elements are converted into standard grayscale values of 0 to 255 in a total of 256 steps.
상기한 예는 표준 계조값을 8 비트의 디지털 데이터로 표시하기 위한 예이며, 아래의 수학식 2의 (1)식과 같이, 수학식 1에서 n을 10으로 하여 추출된 단일 요소의 계조값을 0 내지 1023의 총 1024개의 단계로 나뉜 표준 계조값을 얻을 수 있다. 또는 아래의 수학식 2의 (2)식과 같이 수학식 1에서 n을 6하고 연산하여 추출된 계조값을 0 내지 63의 총 64개의 단계로 나뉜 표준 계조값을 얻을 수 있다. 보다 높은 단계로 나뉜 표준 계조값을 사용하면 높은 해상도를 가지는 표준 계조값을 얻을 수 있으며, 보다 낮은 단계로 나뉜 표준 계조값을 사용하면 연산 속도를 향상시킬 수 있다.The above example is an example for displaying a standard grayscale value as 8-bit digital data. A standard grayscale value divided into a total of 1024 steps of from 1023 to 1023 can be obtained. Alternatively, as in Equation (2) of Equation 2 below, a standard gradation value obtained by dividing the extracted gradation value into a total of 64 steps of 0 to 63 by multiplying n by 6 in Equation 1 may be obtained. If the standard grayscale value divided into higher levels is used, a standard grayscale value having high resolution can be obtained, and when the standard grayscale value divided into lower steps is used, the calculation speed can be improved.
촬영된 단일 요소의 계조값을 표준 계조값으로 스케일링하여 촬영과정에서 환경과 광원에 의한 컬러 캐스팅에 의한 계조값 변화, 유체의 색에 의한 변색의 영향을 제거할 수 있다. 촬영을 수행하는 휴대 단말, 카메라 모듈의 차이에 따른 차이도 마찬가지로 제거할 수 있다.By scaling the gradation value of a single photographed element to a standard gradation value, it is possible to remove the effect of the gradation value change due to color casting caused by the environment and the light source during the shooting process and the effect of discoloration due to the color of the fluid. A difference due to a difference between a mobile terminal and a camera module performing photographing may be similarly eliminated.
어플리케이션은 표준 계조 값으로부터 타겟 농도를 검출을 수행한다(S500). 일 실시예로, 어플리케이션은 표준 계조값에 대한 농도 수식을 연산하여 상기 타겟 농도를 검출한다.The application detects the target density from the standard grayscale value (S500). In an embodiment, the application detects the target density by calculating a density formula for a standard grayscale value.
촬영을 수행하는 휴대 단말에 포함된 카메라 모듈 및/또는 휴대 단말의 영상 처리 알고리듬에 따라 표준 계조에 대한 측정 편차가 있을 수 있다. 이러한 휴대 단말의 측정 편차를 감소시킬 수 있는 방법으로는, 각 단말별로 표준 농도 측정값에 대한 타겟의 농도에 관한 식을 도출하고, 각 단말별로 도출된 식을 이용하여 농도를 측정하는 방안이 있을 수 있다. 다른 방안으로는, 여러 휴대 단말 기종에 대하여 데이터를 수집하고 수집된 데이터들을 평균한 결과를 이용하여 기종별 측정 편차를 감소시킬 수 있다.There may be a measurement deviation with respect to the standard gradation according to a camera module included in the portable terminal performing photographing and/or an image processing algorithm of the portable terminal. As a method for reducing the measurement deviation of such a mobile terminal, there is a method of deriving an expression for the concentration of a target for a standard concentration measurement value for each terminal, and measuring the concentration using the expression derived for each terminal. can As another method, by using a result of collecting data for several types of portable terminals and averaging the collected data, it is possible to reduce the measurement deviation for each type.
이하에서 설명되는 수학식 3 내지 6은 복수의 국내외 휴대 단말의 휴대 단말 기종로 데이터를 수집하고 수집된 데이터들을 평균화한 결과를 이용하여 얻은 결과들이다. 도 7(a)는 소변에 포함된 단백질의 농도(mg/ml)와 표준 계조값을 측정한 결과이고, 도 7(b)은 소변에 포함된 단백질의 농도(mg/ml)와 표준 계조값과의 관계에 대한 곡선 맞춤(curve fitting) 결과 도면이다. 도 7에서, 횡축은 256 단계로 표시된 표준 계조를 나타내고, 종축은 소변에 포함된 단백질의 농도(mg/ml)를 나타낸다. 곡선 맞춤과정을 통하여 실험을 통하여 얻어진 타겟 농도와 표준 계조 값과의 관계를 얻을 수 있으며, 소변에 포함된 단백질의 농도(mg/ml)와 표준 계조값과의 관계에 대한 곡선 맞춤(curve fitting) 결과 식은 아래의 수학식 3과 같다.Equations 3 to 6 described below are results obtained using a result of collecting data with a mobile terminal type of a plurality of domestic and foreign mobile terminals and averaging the collected data. Figure 7 (a) is the result of measuring the protein concentration (mg / ml) and the standard gray level value contained in urine, Figure 7 (b) is the protein concentration (mg / ml) and the standard gray level value contained in the urine It is a graph of the result of curve fitting for the relationship with In FIG. 7 , the horizontal axis represents the standard gradation scaled in 256 steps, and the vertical axis represents the concentration (mg/ml) of protein contained in urine. Through the curve fitting process, the relationship between the target concentration and the standard gray level value obtained through the experiment can be obtained, and the relationship between the protein concentration (mg/ml) in urine and the standard gray level value can be obtained through curve fitting (curve fitting) The resulting expression is as Equation 3 below.
(protein: 단백질의 농도, Ical: 표준 계조값, A, B: 실험으로 정해진 상수)(protein: protein concentration, Ical: standard gradation value, A, B: constant determined by experiment)
도 8(a)는 소변에 포함된 수소 이온의 농도(pH)와 표준 계조값을 측정한 결과이고, 도 8(b)은 소변에 포함된 수소 이온의 농도(pH)와 표준 계조값과의 관계에 대한 곡선 맞춤(curve fitting) 결과 도면이다. 도 8에서, 횡축은 256 단계로 표시된 표준 계조를 나타내고, 종축은 수소 이온의 농도(pH)를 나타낸다. 곡선 맞춤과정을 통하여 실험을 통하여 얻어진 타겟 농도와 표준 계조 값과의 관계를 얻을 수 있으며, 소변에 포함된 수소 이온의 농도(pH)와 표준 계조값과의 관계에 대한 직선 맞춤(linear fitting) 결과 식은 아래의 수학식 4와 같다.Figure 8 (a) is the result of measuring the concentration (pH) of the hydrogen ion contained in the urine and the standard gray value, Figure 8 (b) is the concentration of the hydrogen ion contained in the urine (pH) and the standard gray value It is a diagram of the result of curve fitting for the relationship. In FIG. 8 , the abscissa axis represents standard gradations expressed in 256 steps, and the ordinate axis represents the hydrogen ion concentration (pH). Through the curve fitting process, the relationship between the target concentration and the standard gray value obtained through the experiment can be obtained, and the result of a linear fitting of the relationship between the concentration (pH) of hydrogen ions in urine and the standard gray value is obtained. The formula is the same as Equation 4 below.
(C, D, E, F, G, H: 실험으로 정해진 상수)(C, D, E, F, G, H: constant determined by experiment)
도 9(a)는 소변에 포함된 포도당의 농도(mg/ml)와 표준 계조값을 측정한 결과이고, 도 9(b)은 소변에 포함된 포도당의 농도(mg/ml)와 표준 계조값과의 관계에 대한 곡선 맞춤(curve fitting) 결과 도면이다. 도 9에서, 횡축은 256 단계로 표시된 표준 계조를 나타내고, 종축은 포도당의 농도(mg/ml)를 나타낸다. 곡선 맞춤과정을 통하여 실험을 통하여 얻어진 타겟 농도와 표준 계조 값과의 관계를 얻을 수 있으며, 소변에 포함된 포도당의 농도(mg/ml)와 표준 계조값과의 관계에 대한 곡선 맞춤(curve fitting) 결과 식은 아래의 수학식 5와 같다.Figure 9 (a) is the result of measuring the concentration (mg / ml) and standard gray level value of glucose contained in urine, Figure 9 (b) is the concentration of glucose contained in urine (mg / ml) and standard gray level value It is a graph of the result of curve fitting for the relationship with In FIG. 9 , the abscissa axis represents standard gradations expressed in 256 steps, and the ordinate axis represents the concentration of glucose (mg/ml). Through the curve fitting process, the relationship between the target concentration obtained through the experiment and the standard gray level value can be obtained, and curve fitting for the relationship between the concentration of glucose in urine (mg/ml) and the standard gray level value The resulting expression is as Equation 5 below.
(I, J: 실험으로 정해진 상수)(I, J: constant determined by experiment)
도 10(a)는 소변에 포함된 잠혈(RBC/ul)와 표준 계조값을 측정한 결과이고, 도 10(b)은 소변에 포함된 잠혈(RBC/ul)와 표준 계조값과의 관계에 대한 곡선 맞춤(curve fitting) 결과 도면이다. 도 10에서, 횡축은 256 단계로 표시된 표준 계조를 나타내고, 종축은 잠혈(RBC/ul)를 나타낸다. 곡선 맞춤과정을 통하여 실험을 통하여 얻어진 타겟 농도와 표준 계조 값과의 관계를 얻을 수 있으며, 소변에 포함된 잠혈(RBC/ul)와 표준 계조값과의 관계에 대한 직선 맞춤(linear fitting) 결과 식은 아래의 수학식 6와 같다.10(a) is a result of measuring occult blood (RBC/ul) and standard grayscale values in urine, and FIG. 10(b) shows the relationship between occult blood (RBC/ul) in urine and standard grayscale values. It is a diagram of the result of curve fitting. In FIG. 10 , the horizontal axis represents the standard gradation scaled in 256 steps, and the vertical axis represents occult blood (RBC/ul). Through the curve fitting process, the relationship between the target concentration and the standard gray level values obtained through the experiment can be obtained.
타겟의 농도를 검출하는 다른 실시예에서, 어플리케이션은 표준 계조값들에 대한 타겟의 농도값을 저장할 수 있다. 어플리케이션은 연산된 표준 계조값으로 저장된 타겟의 농도값을 검출할 수 있다. 일 실시예로, 어플리케이션은 표준 계조값으로 저장된 타겟의 농도값을 내삽(interpolation)하거나, 외삽(extrapolation)하여 연산할 수 있으며, 연산의 결과를 타겟의 농도값으로 할 수 있다.In another embodiment of detecting the concentration of the target, the application may store the concentration value of the target with respect to standard grayscale values. The application may detect the concentration value of the target stored as the calculated standard grayscale value. As an embodiment, the application may perform an operation by interpolating or extrapolating the concentration value of the target stored as the standard grayscale value, and may use the result of the operation as the concentration value of the target.
본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Although it has been described with reference to the embodiment shown in the drawings in order to help the understanding of the present invention, this is an embodiment for implementation, it is merely an example, and various modifications and equivalents from those of ordinary skill in the art It will be appreciated that other embodiments are possible. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.
10: 검출 패드 sub: 기판
20: 휴대 단말 110: QR 코드
112, 114, 116: 방향 마커 120: 제1 기준색으로 표시된 영역
200: 제2 기준색 영역 300: 검출 영역
312, 314, 316, 318: 제1, 제2, 제3, 제4 시약 패치
N: 안내 표시 F: 프레임
S100~S500: 검출 방법의 각 단계10: detection pad sub: substrate
20: mobile terminal 110: QR code
112, 114, 116: direction marker 120: area indicated by the first target color
200: second target color area 300: detection area
312, 314, 316, 318: first, second, third, fourth reagent patches
N: Guidance display F: Frame
S100~S500: Each step of the detection method
Claims (8)
제1 기준색으로 표시되며, 기계로 읽을 수 있는 코드(machine readable code);
상기 유체에 의한 변색에 따른 영향 제거에 사용되는 제2 기준색 영역 및
상기 타겟과 반응하여 색이 변화하는 시약이 위치하는 검출 영역을 포함하고,
상기 제1 기준색으로 표시된 기계로 읽을 수 있는 코드는 세 꼭지점에 방향 마커가 표시된 사각형의 QR 코드로,
상기 사각형의 대각 방향에 위치하는 두 상기 방향 마커들 사이에 위치하는 가상의 중심점과, 상기 가상 중심점과 상기 두 방향 마커의 길이에 대하여 미리 정해진 비율(ratio)의 거리에 가상의 기준점이 형성되며,
상기 가상 중심점을 기준으로 상기 기준점을 미리 정해진 제1 각만큼 회전시킨 영역에 상기 검출 영역이 위치하며, 상기 검출 영역의 위치는 사용자의 휴대 단말의 어플리케이션에 의하여 파악되는 검출 패드(detection pad).A detection pad for inspecting a target in a fluid, the detection pad comprising:
a code displayed as a first reference color and readable by a machine (machine readable code);
a second reference color region used to remove the effect of discoloration due to the fluid; and
and a detection region in which a reagent whose color changes in reaction with the target is located;
The machine-readable code indicated by the first reference color is a rectangular QR code with direction markers marked at three vertices,
A virtual reference point is formed at a distance between a virtual center point located between the two direction markers located in diagonal directions of the rectangle, and a distance between the virtual center point and the length of the two direction markers in a predetermined ratio,
A detection pad in which the detection area is located in an area in which the reference point is rotated by a predetermined first angle based on the virtual center point, and the location of the detection area is determined by an application of a user's mobile terminal.
상기 제1 기준색은 검정색이고, 상기 제2 기준색은 흰색인 검출 패드.According to claim 1,
The first reference color is black, and the second reference color is white.
상기 기계로 읽을 수 있는 코드는,
상기 검출 패드에 포함된 시약 패드의 개수 정보 및 상기 검출 패드 분류 정보가 표시된 검출 패드.According to claim 1,
The machine-readable code is:
A detection pad on which information on the number of reagent pads included in the detection pad and information on the classification of the detection pads are displayed.
상기 유체는 사람 및 동물 중 어느 하나의 체액인 검출 패드.According to claim 1,
wherein the fluid is a bodily fluid of any one of a human and an animal.
상기 검출 영역은 복수의 시약 패치들을 포함하는 검출 패드.According to claim 1,
wherein the detection area includes a plurality of reagent patches.
상기 검출 영역에는 복수의 상기 시약 패치들이 위치하며,
복수의 상기 시약 패치들 각각에는 상기 유체 내의 포도당, 상기 유체 내의 단백질, 상기 유체내의 수소 이온, 상기 유체 내의 잠혈, 상기 유체 내의 빌리루빈, 상기 유체 내의 우로빌리노겐, 상기 유체 내의 케톤체, 상기 유체 내의 아질산염, 상기 유체의 비중 및 상기 유체 내의 백혈구에 따라 색이 변화하는 시약이 포함된 검출 패드.According to claim 1,
A plurality of the reagent patches are located in the detection area,
Each of the plurality of reagent patches includes glucose in the fluid, proteins in the fluid, hydrogen ions in the fluid, occult blood in the fluid, bilirubin in the fluid, urobilinogen in the fluid, ketone bodies in the fluid, nitrite in the fluid , a detection pad containing a reagent whose color changes depending on the specific gravity of the fluid and leukocytes in the fluid.
상기 검출 영역은 제1 시약 패치, 제2 시약 패치, 제3 시약 패치 및 제4 시약 패치를 포함하는 검출 패드.According to claim 1,
wherein the detection region includes a first reagent patch, a second reagent patch, a third reagent patch, and a fourth reagent patch.
상기 제1 시약 패치, 상기 제2 시약 패치, 상기 제3 시약 패치 및 상기 제4 시약 패치는 각각 상기 유체 내의 포도당, 상기 유체 내의 단백질, 상기 유체 내의 수소 이온, 상기 유체 내의 잠혈, 상기 유체 내의 빌리루빈, 상기 유체 내의 우로빌리노겐, 상기 유체 내의 케톤체, 상기 유체 내의 아질산염, 상기 유체의 비중 및 상기 유체 내의 백혈구에 따라 색이 변화하는 시약이 포함된 검출 패드.
8. The method of claim 7,
The first reagent patch, the second reagent patch, the third reagent patch, and the fourth reagent patch are each a glucose in the fluid, a protein in the fluid, hydrogen ions in the fluid, occult blood in the fluid, bilirubin in the fluid , urobilinogen in the fluid, ketone bodies in the fluid, nitrite in the fluid, a specific gravity of the fluid, and a reagent that changes color according to white blood cells in the fluid.
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KR20210021499A (en) | 2021-02-26 |
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