CN106546756B - 一种排卵试纸检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像处理领域，公开了一种排卵试纸检测方法及应用该方法的系统，该方法包括：提取排卵试纸的检测线及对照线的LAB空间值；利用光强因子对所述检测线及对照线的LAB空间值的L空间的亮度值进行归一化处理，该光强因子由根据显色反应的深浅决定；以及根据所述归一化处理的结果，计算排卵试纸所表示的LH浓度值。利用该方法和系统可以有效地消除对试纸进行处理的过程中，对试纸拍照时的光照条件带来的影响，从而保证测量的准确性。

Description

一种排卵试纸检测方法及系统

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体地，涉及一种排卵试纸检测方法及应用该方法的排卵试线检测系统。

背景技术

目前，因为生活、工作压力大等原因，不孕不育比例逐渐上升，在中国，平均每8对夫妇中就有一对有怀孕的困难；而现今中国放开二胎政策，将会增大备孕人口基数，生育问题将更加受到社会的关注。大部分女性在备孕过程中都会使用到排卵试纸。排卵试纸通常是通过检测促黄体生成激素(LH)的峰值水平，来预知是否处于排卵期。市场上广泛使用的各类排卵试纸，通常具有检测线和对照线，在试纸被浸入检测液之前，该检测线和对照线区域均呈现白色，将试纸的检测端浸入检测液后，检测液沿纸纸上迁，首先上迁至检测线，而后继续上迁至对照线，通常无论检测液中是的促黄体生成激素值含量大少，对照线必然会出现红色线，而检测线则根据检测液中的促黄体生成激素含量出现深浅不一的红色线，若是检测线比对照线的颜色更深或者是相近，表示检测结果为阳性，即用户处于排卵期；若是检测线比对照线的颜色浅很多，则表示检测结果为阴性，即用户不处于排卵期。

然而现今人们对排卵试纸的使用都停留在肉眼识别，人工判断的方式上，排卵试纸的结果读取主观性较强，使用之后还需要手工保留以便之后进行判断。并且人工肉眼识别排卵试纸的方式，仅仅能粗略地判断阴性或者阳性，因此只能大概地预测，再加上每个人对于排卵试纸的识别存在差异，因而不能准确判断是否处理排卵期，从而可能导致错过最佳受孕期。

目前，随着图像处理技术的发展，越来越多的研究者正尝试将图像处理技术应用于医学领域，以作为医学辅助手段。利用图像处理技术可以将排卵试纸拍照后仅保留照片，然后通过对照片的处理来检测用户是否处理排卵期。但是，由于不同的人有不同的拍照习惯，再加上拍照场景不同等因素，使得拍照后获取的排卵试纸图片光照不一，非常不利用对排卵试纸的检测。因此需要一种即够自动检测排卵试纸，并且又不受用户拍照时的光照的影响的排卵试纸检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种排卵试纸检测方法及应用该方法的排卵试纸检测系统，该方法和系统能自动检测排卵试纸，并能够准确地计算用户身体的LH浓度值，并且检测过程有效地消除了光照的影响，提高了检测的准确性。

为了实现上述目的，本发明提供一种排卵试纸检测方法，该方法包括：提取排卵试纸的检测线及对照线的LAB空间值；利用光强因子对所述检测线及对照线的LAB空间值的L空间的亮度值进行归一化处理，该光强因子由根据显色反应的深浅决定；以及根据所述归一化处理的结果，计算排卵试纸所表示的LH浓度值。

其中，所述光虽因子可以被定义为如公式1所示：

公式1：

对L空间的亮度值进行归一化处理可以通过以下公式2完成：

公式2：

其中，a为LAB空间的a空间值，b为LAB空间的b空间值，L1、a1、b₁是排卵试纸的检测线的LAB空间的L空间值、a空间值、b空间值，L₂、a₂、b₂分别是排卵试纸的对照线的LAB空间的L空间值、a空间值、b空间值，L′₁是归一化处理后的所述检测线亮度值，L′₂是归一化处理后的所述对照线亮度值。

其中，所述计算排卵试纸所表示的LH浓度值包括得用下述公式3计算LH浓度值：

公式3：

L_spe＝50*(log L′₁/L′₂)

其中，L_spe为计算得出LH浓度值。排卵试纸根据检测线和对照线的显色深浅的对比来判断人体所处于的生理周期，而检测线的深浅是由人体的LH浓度值决定的，因此，理论上人体的LH浓度值应当与检测测线和对照线的比值之间存在某种数学关系，上述公式3正是通过分析研究得出的能够反映这种关系的公式。

其中，所述计算排卵试纸所表示的LH浓度值还可以优选地包括：利用人体的血检方法获取实际的LH浓度值，其获取方法可以是用户输入的数值，也可以是预先保存的值；根据计算值L′₁/L′₂和利用血检方法获取的实际LH浓度值通过数学关系拟合得出修正因子η；使用所述修正因子η根据下述公式4对计算所述检测特征值进行调整：

公式4：

L_spe＝50*(log L′₁/L′₂+η）

其中，所述根据计算值L′₁/L′₂和利用血检方法获取的实际LH浓度值通过数学关系拟合得出修正因子的方法是多项式拟合方法。

多项式拟合是本领域的公知技术。拟合的过程可以例如利用Matlab函数a＝polyfit(xdata，ydata，n)完成，将所述计算值L′₁/L′₂构成的数组，以及所述实际的LH浓度值构成的数组作为上述Matlab函数的参数，拟合结果返回的参数a即此处需要的修正因子η。当然，修正因子也可以利用其它数学拟合方法得出。

根据本发明的另一方法，还提供了一种排卵试纸检测系统，该系统包括：LAB空间值提取模块，用于提取排卵试纸的LAB空间值；归一化处理模块，利用光强因子对所述检测线及对照线的LAB空间值的L空间的亮度值进行归一化处理，该光强因子由根据显色反应的深浅决定；以及LH浓度值计算模块，根据所述归一化处理的结果，计算排卵试纸所表示的LH浓度值。

其中，所述归一化处理模块可以优选地利用所述公式1计算光强因子。

所述归一化处理模块还可以进一步利用上述公式2完成归一化处理。

其中，所述LH浓度值计算模块可以利用上述公式2计算理论的LH浓度值。

其中，为了进一步地使利用本系统测得的LH浓度值更接近于用户身体的实际LH浓度值，所述检测特征值计算模块还可以优选地包括：实际LH浓度值获取模块，利用人体的血检方法获取实际的LH浓度值，实际LH值获取模块可以是输入装置，用户可以由输入装置输入其身体的实际的LH浓度值；修正因子计算模块，用于根据计算值L′₁/L′₂和利用血检方法获取的实际LH浓度值通过数学关系拟合得出所述修正因子η；以及调整模块，其可以利用所述公式3调整所述检LH浓度值的计算值L_spe。

其中，所述修正因子计算模块可以利用多项式拟合得出所述修正因子η。数学拟合方法有很多种，该领域的技术人员也可以任意选取其他方法完成拟合操作。

所述排卵试纸检测方法和系统首先利用排卵试纸的所述检测线和对照线的LAB空间的a、b空间值对其表示亮度的L空值的值进行归一化，从而有效地消除了对排卵试纸拍照时的当照的影响，保证了检测的准确性，同时极大地方便了该方法和系统的使用者；进一步地，该方法和系统利用用户的实际血检LH浓度值来对检测值进行调整，进一步保证了检测的准确性。

通过上述技术方案，本发明为用户提供了一种能够准确地检测排卵试纸，并返回代表用户所述生理周期的LH浓度值的方法和系统，并且该方法和系统不受拍照环境或拍照习惯的限制，为用户提供了充分的便利，具有很强的实用性。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施例一的检测排卵试纸的方法的流程图；

图2是根据本发明实施例二的检测排卵试纸的方法的流程图；

图3是根据本发明实施例三的检测排卵试纸的系统的结构图；

图4是根据本发明实施例四的检测排卵试纸的系统的结构图；

图5是为证实根据本发明的上述实施例的检测排卵试纸的方法和系统消除光照影响的效果，而取样的排卵试纸的示意图；

图6是根据本发明的上述实施例的检测排卵试纸的方法和系统消除光照影响的效果图。

附图标记说明

10：LAB值提取模块 20：归一化处理模块

30：LH浓度值计算模块 31：实际LH浓度值获取模块

32：修正因子计算模块 33：调整模块

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是根据本发明实施例一的检测排卵试纸的方法的流程图。如图1所示，所述检测排卵试纸的方法包括以下步骤：

在步骤S100中，提取排卵试纸的检测线及对照线的LAB空间值。其中将图片转化到LAB空间的技术是本领域的公知技术。

在步骤S200中，利用光强因子对所述检测线及对照线的LAB空间值的L空间的亮度值进行归一化处理，该光强因子由根据显色反应的深浅决定。

其中，所述光强因子可以被定义如所述公式1所示。

对L空间的亮度值进行归一化处理可以通过以下所述公式2完成。

在步骤S300中，根据所述归一化处理的结果，计算排卵试纸所表示的LH浓度值。

所述计算排卵试纸所表示的LH浓度值可以利用所述述公式3计算得出。

使用排卵试纸测试排卵期的原理已经在背景技术中介绍过，即，排卵试纸基于检测线和对照线的颜色深浅来判断用户目前的身体所处于的身理周期阶段。在本方法中，L′₁/L′₂即代表这种检测线和对照线的颜色深浅关系，利用所述公式3可将颜色深浅关系转化为LH浓度值。

进一步地，如图2所示，所述步骤S300可以优选地包括以下步骤：

在步骤S310中，利用人体的血检方法获取实际的LH浓度值。

在S320中，根据计算值L′₁/L′₂和利用血检方法获取的实际LH浓度值通过数学关系拟合得出修正因子η。

在步骤S330中，使用所述修正因子η调整所述LH浓度值的计算值的过程可以使用上述公式4。

其中，所述根据计算值L′₁/L′₂和利用血检方法获取的实际LH浓度值通过数学关系拟合得出修正因子的方法可以是多项式拟合方法或其他数学拟合方法。

图3是根据本发明实施例三的检测排卵试纸的系统的结构图。如图3所示，所述检测排卵试纸的系统包括：LAB空间值提取模块10，用于提取排卵试纸的LAB空间值；归一化处理模块20，利用光强因子对所述检测线及对照线的LAB空间值的L空间的亮度值进行归一化处理，该光强因子由根据显色反应的深浅决定；以及LH浓度值计算模块30，根据所述归一化处理的结果，计算排卵试纸所表示的LH浓度值。

其中，所述归一化处理模块计算当强因以及进行归一化处理的过程如上述已描的内容所示。

所述LH浓度值计算模块可以利用所述公式3计算LH浓度值的计算值。

为了进一步地保证所述检测排卵试纸的系统返回更精确的LH浓度值，所述LH浓度值计算模块还可以优选地包括：实际LH浓度值获取模块31，利用人体的血检方法获取实际的LH浓度值；修正因子计算模块32，用于根据计算值L′₁/L′₂和利用血检方法获取的实际的LH浓度值通过数学关系拟合得出所述修正因子η；调整模块33，可以利用所述公式4对所述LH浓度值的计算值进行调整，以使其更接近用户身体的实际LH浓度值，经过调整获得的LH浓度计算值消除了理论值与用户实际身体的浓度值之间的误差。

所述修正因子计算模块可以利用多项式拟合得出所述修正因子η。

为了证实本发明所述的方法和系统能够有效地消除排卵试纸检测过程中的光照影响，以下对利用本发明所述的排卵试纸和系统对试纸的检测结果进行说明。

图5是为证实根据本发明的上述实施例的检测排卵试纸的方法和系统消除光照影响的效果，而取样的排卵试纸的示意图。首先利用同一组试纸在不同的光照环境下拍射了两组试纸的照片(分别定义为A组和B组)，即如图5所示，用户在不同时间段多次测试并对试纸拍照保存，每次拍照都在两种不同的光照条件下进行。图5中A组图片和B组图片，分别是用户连续8天测试后，在两种光照条件下拍照的图片，其中，A组图片的光照较B组图片更亮，1号至8号指试纸编号，Day1至Day8指用试纸检测的第一天至第八天，“11：30”、“11：40”等指测试时对应的当天的时间。

图6是根据本发明的上述实施例的检测排卵试纸的方法和系统消除光照影响的效果图。图6是利用本发明的方法和系统对上述两组试纸的照片进行消除光照后所测得的LH浓度值的计算值构成的曲线。在图6中，纵轴代表LH浓度值，横轴代表每组试纸图片的编号，图中横轴1到8代表图5中的1号至8号试纸。从图6中可以看出，利用本发明的方法和系统对不同光照条件下拍照获得的试纸图片进行处理后，同一编号的试纸在两种光照条件下测试所得出的LH浓度的计算值非常接近，并且每组试纸的检测结果值的整体趋势相同，从而证实了所述检测排卵试纸的方法成功地消除了对试纸拍照时的光照条件对检测结果的影响。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种排卵试纸检测方法，其特征在于，该方法包括：

提取排卵试纸的检测线及对照线的LAB空间值；

利用光强因子对所述检测线及对照线的LAB空间值的L空间的亮度值进行归一化处理，该光强因子由根据显色反应的深浅决定；以及

根据所述归一化处理的结果，计算排卵试纸所表示的LH浓度值，

其中，所述光强因子定义为：

对L空间的亮度值进行归一化处理通过以下公式完成：

其中，a为LAB空间的a空间值，b为LAB空间的b空间值，L₁、a₁、b₁是排卵试纸的检测线的LAB空间的L空间值、a空间值、b空间值，L₂、a₂、b₂分别是排卵试纸的对照线的LAB空间的L空间值、a空间值、b空间值，L′₁是归一化处理后的所述检测线亮度值，L′₂是归一化处理后的所述对照线亮度值。

2.根据权利要求1所述的排卵试纸检测方法，其特征在于，所述计算排卵试纸所表示的LH浓度值包括利用以下公式计算LH浓度值：

L_spe＝50*(logL′₁/L′₂)

其中，L_spe为LH浓度值的计算值。

3.根据权利要求2所述的排卵试纸检测方法，其特征在于，所述计算排卵试纸所表示的LH浓度值还包括：

利用人体的血检方法获取实际的LH浓度值；

根据计算值L′₁/L′₂和利用血检方法获取的所述实际的LH浓度值通过数学关系拟合得出修正因子；

使用所述修正因子根据以下公式对计算所述LH浓度值的计算值L_SPE进行调整：

L_spe＝50*(logL′₁/L′₂+η)。

4.根据权利要求3所述的排卵试纸检测方法，其特征在于，所述根据计算值L′₁/L′₂和利用血检方法获取的所述实际的LH浓度值通过数学关系拟合得出修正因子η的方法是多项式拟合方法。

5.一种排卵试纸检测系统，其特征在于，该系统包括：

LAB空间值提取模块，用于提取排卵试纸的LAB空间值；

归一化处理模块，用于利用光强因子对所述检测线及对照线的LAB空间值的L空间的亮度值进行归一化处理，该光强因子由根据显色反应的深浅决定；以及

LH浓度值计算模块，根据所述归一化处理的结果，计算排卵试纸所表示的LH浓度值，

其中，所述归一化处理模块利用以下公式计算强因子：

并利用以下公式完成归一化处理：

其中，a为LAB空间的a空间值，b为LAB空间的b空间值，L₁、a1、b₁是排卵试纸的检测线的LAB空间的L空间值、a空间值、b空间值，L₂、a₂、b₂分别是排卵试纸的对照线的LAB空间的L空间值、a空间值、b空间值，L′₁是归一化处理后的所述检测线亮度值，L′₂是归一化处理后的所述对照线亮度值。

6.根据权利要求5所述的排卵试纸检测系统，其特征在于，所述LH浓度值计算模块用以下公式计算LH浓度值：

L_spe＝50*(logL′₁/L′₂)

其中，L_SPE为LH浓度值的计算值。

7.根据权利要求6所述的排卵试纸检测系统，其特征在于，所述检测特征值计算模块包括：

实际LH浓度值获取模块，利用人体的血检方法获取实际的LH浓度值；

修正因子计算模块，用于根据计算值L′₁/L′₂和利用血检方法获取的所述实际的LH浓度值通过数学关系拟合得出所述修正因子；

调整模块，用于根据以下公式调整所述LH浓度值的计算值L_spe：

L_spe＝50*(logL′₁/L′₂+η)。

8.根据权利要求7所述的排卵试纸检测系统，其特征在于，所述修正因子计算模块利用多项式拟合得出所述修正因子η。