CN108562548B - 智能尿检马桶的颜色识别方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能尿检马桶的颜色识别方法，至少包括S10、尿检系统的滴液装置依次对试纸条上排列的各反应模块滴液，发生颜色反应；S20、光栅扫描器自试纸条一侧向另一侧移动进行扫描，获取各反应模块的图像特征；S30、依次对获取反应模块的图像特征进行颜色识别和处理；S40、将图像分析处理结果上传至外部移动终端。该方法对试纸条的反应模块绘制简易、颜色识别速度快，检测精准且效率高。
Description
技术领域
本发明涉及智能尿检马桶领域，具体涉及一种智能尿检马桶的颜色识别方法及其系统。
背景技术
在医学领域，通常需要多种参数来对疾病进行诊断，而这些参数数据大多来自对样本的检测。由于尿液样本采集简单，尿液检查已作为一种辅助检测手段而广泛应用于临床疾病的检测中。现有的智能尿检马桶大多是单一检测成分试纸，尿检系统通过采集尿检试纸上的颜色照片，并通过与拍摄摄像头相连的处理芯片根据所述照片得出尿检结果的。如专利201410289674公开的一种物联网智能马桶，专利CN201510507307公开的一种蹲位式马桶的智能尿检监控系统；又如CN201710399888公开的一种具有尿检功能的马桶盖，其检测试纸由基底和化学反应颜色块组成，其中基底为纯白亚光色，化学反应颜色块附着在基底上表面，所述化学反应颜色块根据检测内容由一种或多种颜色块组成，间隔固定为L。其图像采集装置读取进行化学反应后的试纸信息方法为：读取并记录第一色块颜色信息；试纸托盘向上移动L；读取下一色块颜色信息；色块是否基底色，否，重新记录当前色块颜色信息并返回上一步骤，是，则将所有颜色信息进行预处理校正，试纸托盘和轨道归为，结束读取。该方法需要一步步调整颜色块的位置，并一次次的拍摄不同颜色块的，调整位置与拍摄之间的多次切换停顿造成耗时长，且该扫描方式的扫描控制逻辑比较复杂，使用成本高。特别的，对一些颜色块间隔不固定的试纸条，产生较大的检测误差。
发明内容
本发明的目的在于提出一种智能尿检马桶的颜色识别方法，该方法对试纸条的反应模块绘制简易、颜色识别速度快，检测精准且效率高。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种智能尿检马桶的颜色识别方法，至少包括
S10、尿检系统的滴液装置依次对试纸条上排列的各反应模块滴液，发生颜色反应；
S20、光栅扫描器自试纸条一侧向另一侧移动进行扫描，获取各反应模块的图像特征；
S30、依次对获取反应模块的图像特征进行颜色识别和处理；
S40、将图像分析处理结果上传至外部移动终端。
需要说明的是，本发明方法通过光栅扫描器依次搜索试纸条上的反应模块，在扫描过程中，显示内容通过另外的逻辑线路提供，边扫描边处理获取的反应模块数据，输入迅速方便，扫描色彩丰富；此外，光栅扫描器体积小、分辨率始终的特点极其适合智能尿检马桶的环境要求。
在一些改进方案中，步骤S30具体为：
S31、读取所获图像的颜色样本文件，对样本颜色接近的区域进行颜色匹配处理；
S32、按照颜色匹配的结果进行当前特征反应模块区域的划分和标记；
S33、当前特征反应模块区域颜色对应尿检比色卡识别，判断当前特征反应模块对应的标准色卡值及检测项。
进一步的，所述步骤S33具体包括：
根据当前特征反应模块区域的具体颜色，计算出当前特征反应模块的色度值；
根据当前特征反应模块区域的色度值，计算出当前特征反应模块的明度；
根据当前特征反应模块的色度值从尿检比色卡图像的色度值中匹配识别出接近的标准色卡范围，再根据当前特征反应模块的明度进一步与接近的标准色卡范围中个色卡块的明度匹配，识别出最接近的标准色卡。
在另一些改进技术方案中，所述系统预先建立标样数据库，包括
S50、将尿检比色卡各检测项所有色块扫描成真彩图像；
S51、计算出尿检比色卡各检测各个块的色度值，并将色卡块图像按照明度的灰级进行划分，比色卡各个块的检测项、色卡号、色度值及明度灰级对应存储于标样数据库中。
进一步的，所述步骤S20中，光栅扫描器自试纸条一侧向另一侧移动进行扫描时，其摄像头通过自动识别对各个反应模块进行定位和扫描；
其中，所述定位方法具体包括：
S21、光栅扫描器对试纸条进行搜索，搜索出现反应模块的特征颜色的位置，确定其为目标反应模块的起始位置；
S22、根据起始位置进行线性路径轨迹的预测；
S23、根据当前聚焦位置与预测线性路径的位置判断是否需要调整摄像头的聚焦位置；如聚焦位置偏离预测的线性路径，则调整摄像头聚焦位置至预测线性路径上；如聚焦位置位于预测的线性路径，则不做调整。
更进一步的，所述步骤S21中搜索出现反应模块的特征颜色的位置是根据出现区域的具体色度值和明度值与此前区域色度值和明度值的差值进行判断的，即当两者的差值超过预设范围时，则判断为反应模块区域。
本发明另一方面还公开了一种智能尿检马桶的识别系统，该系统至少包括
扫描模块，配置为自试纸条一侧向另一侧移动进行搜索获取各特征反应模块的颜色样本；
路径预测模块，配置为搜索过程中出现反应模块的特征颜色的位置时，确定其为目标反应模块的起始位置，并根据目标反应模块的起始位置进行线性路径轨迹的预测；
路径分析及定位模块，根据当前聚焦位置与预测线性路径的位置判断是否需要调整摄像头的聚焦位置；如聚焦位置偏离预测的线性路径，则调整摄像头聚焦位置至预测线性路径上；
颜色分析模块，配置为根据各反应模块的图像特征进行颜色识别和处理；
通信模块，配置为与外部移动终端相通信。
进一步的，所述颜色分析模块包括颜色匹配单元、区域划分及标记单元以及颜色识别单元；
所述颜色匹配单元根据所获图像的颜色样本文件，对样本颜色接近的区域进行颜色匹配处理；
所述区域划分及标记单元用于按照颜色匹配的结果进行各个反应模块区域的划分和标记；
所述颜色识别单元配置为将各反应模块区域颜色对应尿检比色卡识别，判断各反应模块对应的标准色卡块及检测项。
更进一步的，所述系统还包括数据库建立模块，用于根据尿检比色卡各检测项所有色块的扫描真彩图像，计算出尿检比色卡各检测各个块的色度值，并将色卡块图像按照明度的灰级进行划分，比色卡各个块的检测项、色卡号、色度值及明度灰级对应存储于标样数据库中。
本发明采用光栅扫描器对产生颜色反应的试纸进行搜索拍照，过程中通过自动识别对聚焦位置进行定位；随后将数据上传，进入检测分析模块进行颜色识别和处理，尿液分析结果上传手机。其中，检测分析模块根据反应模块区域的颜色色度值和明度匹配识别出接近的标准色卡值，分析结果更为精准。
附图说明
图1为本发明智能尿检马桶的颜色识别方法的一种实施方式的示意图；
图2为本发明颜色识别和数据处理方法的一种具体实施方式的示意图；
图3为本发明摄像头定位和扫描的一种具体实施方式的示意图；
图4为本发明智能尿检马桶的颜色识别系统的一种系统架构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明智能尿检马桶的颜色识别方法及其系统的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围；有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各权利要求限定。
图1为本发明智能尿检马桶的颜色识别方法的一种实施方式。该颜色识别方法包括下述步骤：
S10、尿检系统的滴液装置依次对试纸条上排列的各反应模块滴液，发生颜色反应；
S20、光栅扫描器自试纸条一侧向另一侧移动进行扫描，获取各反应模块的图像特征；
S30、依次对获取反应模块的图像特征进行颜色识别和处理；
S40、将图像分析处理结果上传至外部移动终端。
需要说明的是，尿检系统的试纸条采用现有的多检测块试纸，即试纸条基底为纯白亚光色，化学反应颜色块附着在基底上表面，所述化学反应颜色块根据检测内容由一种或多种颜色块组成。本发明所述试纸条上的颜色块间隔为固定或非固定的，其适应性均佳。所述外部移动终端包括智能手机、平板上装载的APP或者计算机云终端平台。
在一些示例中，上述步骤S30对试纸条上的反应模块区域进行具体识别，并逐个判断反应模块对应的标准色卡值。如图2所示，具体包括下述步骤：
S5、在颜色识别系统预先建立标样数据库；
建立标样数据库的步骤为：1、将尿检比色卡各检测项所有色块扫描成真彩图像；2、计算出尿检比色卡各检测各个块的色度值，并将色卡块图像按照明度的灰级进行划分，比色卡各个块的检测项、色卡号、色度值及明度灰级对应存储于标样数据库中。
S31、读取所获图像的颜色样本文件，对样本颜色接近的区域进行颜色匹配处理；
S32、按照颜色匹配的结果进行当前特征反应模块区域的划分和标记；
S33、当前特征反应模块区域颜色对应尿检比色卡识别，判断当前特征反应模块对应的标准色卡值及检测项。
其中，所述步骤S33具体包括：
根据当前特征反应模块区域的具体颜色，计算出当前特征反应模块的色度值；
根据当前特征反应模块区域的色度值，计算出当前特征反应模块的明度；
根据当前特征反应模块的色度值从尿检比色卡图像的色度值中匹配识别出接近的标准色卡范围，再根据当前特征反应模块的明度进一步与接近的标准色卡范围中个色卡块的明度匹配，识别出最接近的标准色卡。
图3示出了本发明颜色识别方法中步骤S20的一个具体实施方式。该实施例中，光栅扫描器自试纸条一侧向另一侧移动进行扫描时，其摄像头通过自动识别对各个反应模块进行定位和扫描。
所述定位方法具体包括：
S21、光栅扫描器对试纸条进行搜索，搜索出现反应模块的特征颜色的位置，确定其为目标反应模块的起始位置；
需要说明的是，所述搜索出现反应模块的特征颜色的位置是根据出现区域的具体色度值和明度值与此前区域色度值和明度值的差值进行判断的，即当两者的差值超过预设范围时，则判断为反应模块区域。
S22、根据起始位置进行线性路径轨迹的预测；
S23、根据当前聚焦位置与预测线性路径的位置判断是否需要调整摄像头的聚焦位置；如聚焦位置偏离预测的线性路径，则调整摄像头聚焦位置至预测线性路径上；如聚焦位置位于预测的线性路径，则不做调整。
为适应本发明智能尿检马桶环境，本发明所述的颜色识别部分中采用的光栅扫描仪相机体积小，分辨率始终，以短聚焦为自动聚焦镜头，以节约空间；通过自动识别反应模块进行定位拍照，其拍照区域准确，对拍摄对象的要求低，适应性佳。
图4示出了本发明一种智能尿检马桶的颜色识别系统，所述系统包括扫描模块10、路径预测模块11、路径分析及定位模块12、颜色分析模块13以及数据库建立模块18。
扫描模块10配置为自试纸条一侧向另一侧移动进行搜索获取各特征反应模块的颜色样本；
路径预测模块11配置为搜索过程中出现反应模块的特征颜色的位置时，确定其为目标反应模块的起始位置，并根据目标反应模块的起始位置进行线性路径轨迹的预测；
路径分析及定位模块12根据当前聚焦位置与预测线性路径的位置判断是否需要调整摄像头的聚焦位置；如聚焦位置偏离预测的线性路径，则调整摄像头聚焦位置至预测线性路径上；
颜色分析模块13配置为根据各反应模块的图像特征进行颜色识别和处理。所述颜色分析模块13包括颜色匹配单元15、区域划分及标记单元16以及颜色识别单元17。所述颜色匹配单元15根据所获图像的颜色样本文件，对样本颜色接近的区域进行颜色匹配处理。所述区域划分及标记单元16用于按照颜色匹配的结果进行各个反应模块区域的划分和标记。所述颜色识别单元17配置为将各反应模块区域颜色对应尿检比色卡识别，判断各反应模块对应的标准色卡块及检测项。
通信模块14配置为与外部移动终端相通信。
数据库建立模块18用于根据尿检比色卡各检测项所有色块的扫描真彩图像，计算出尿检比色卡各检测各个块的色度值，并将色卡块图像按照明度的灰级进行划分，比色卡各个块的检测项、色卡号、色度值及明度灰级对应存储于标样数据库中。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”“一些实施方式”“示意性实施方式”“示例”“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出了或描述了本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种智能尿检马桶的颜色识别方法，至少包括
S10、尿检系统的滴液装置依次对试纸条上排列的各反应模块滴液，发生颜色反应；
S20、光栅扫描器自试纸条一侧向另一侧移动进行扫描，获取各反应模块的图像特征；
S30、依次对获取反应模块的图像特征进行颜色识别和处理；
S40、将图像分析处理结果上传至外部移动终端；
所述步骤S20中，光栅扫描器自试纸条一侧向另一侧移动进行扫描时，其摄像头通过自动识别对各个反应模块进行定位和扫描；
其中，所述定位方法具体包括：
S21、光栅扫描器对试纸条进行搜索，搜索出现反应模块的特征颜色的位置，确定其为目标反应模块的起始位置；
所述搜索出现反应模块的特征颜色的位置是根据出现区域的具体色度值和明度值与此前区域色度值和明度值的差值进行判断的，即当两者的差值超过预设范围时，则判断为反应模块区域；
S22、根据起始位置进行线性路径轨迹的预测；
S23、根据当前聚焦位置与预测线性路径的位置判断是否需要调整摄像头的聚焦位置；如聚焦位置偏离预测的线性路径，则调整摄像头聚焦位置至预测线性路径上；如聚焦位置位于预测的线性路径，则不做调整。
2.如权利要求1所述的智能尿检马桶的颜色识别方法，其特征在于，步骤S30具体为：
S31、读取所获图像的颜色样本文件，对样本颜色接近的区域进行颜色匹配处理；
S32、按照颜色匹配的结果进行当前特征反应模块区域的划分和标记；
S33、当前特征反应模块区域颜色对应尿检比色卡识别，判断当前特征反应模块对应的标准色卡值及检测项。
3.如权利要求2所述的智能尿检马桶的颜色识别方法，其特征在于，所述步骤S33具体包括：
根据当前特征反应模块区域的具体颜色，计算出当前特征反应模块的色度值；
根据当前特征反应模块区域的色度值，计算出当前特征反应模块的明度；
根据当前特征反应模块的色度值从尿检比色卡图像的色度值中匹配识别出接近的标准色卡范围，再根据当前特征反应模块的明度进一步与接近的标准色卡范围中各个色卡块的明度匹配，识别出最接近的标准色卡。
4.如权利要求2所述的智能尿检马桶的颜色识别方法，其特征在于，所述系统预先建立标样数据库，包括
S50、将尿检比色卡各检测项所有色块扫描成真彩图像；
S51、计算出尿检比色卡各检测各个块的色度值，并将色卡块图像按照明度的灰级进行划分，比色卡各个块的检测项、色卡号、色度值及明度灰级对应存储于标样数据库中。
5.如权利要求1所述的智能尿检马桶的颜色识别方法，其特征在于，所述光栅扫描器中镜头的自动聚焦距离小于70mm。
6.一种应用权利要求1所述方法的智能尿检马桶的颜色识别系统，其特征在于，所述系统至少包括
扫描模块(10)，配置为自试纸条一侧向另一侧移动进行搜索获取各特征反应模块的颜色样本；
路径预测模块(11)，配置为搜索过程中出现反应模块的特征颜色的位置时，确定其为目标反应模块的起始位置，并根据目标反应模块的起始位置进行线性路径轨迹的预测；
路径分析及定位模块(12)，根据当前聚焦位置与预测线性路径的位置判断是否需要调整摄像头的聚焦位置；如聚焦位置偏离预测的线性路径，则调整摄像头聚焦位置至预测线性路径上；
颜色分析模块(13)，配置为根据各反应模块的图像特征进行颜色识别和处理；
通信模块(14)，配置为与外部移动终端相通信。
7.如权利要求6所述的智能尿检马桶的颜色识别系统，其特征在于，所述颜色分析模块(13)包括颜色匹配单元(15)、区域划分及标记单元(16)以及颜色识别单元(17)；
所述颜色匹配单元(15)根据所获图像的颜色样本文件，对样本颜色接近的区域进行颜色匹配处理；
所述区域划分及标记单元(16)用于按照颜色匹配的结果进行各个反应模块区域的划分和标记；
所述颜色识别单元(17)配置为将各反应模块区域颜色对应尿检比色卡识别，判断各反应模块对应的标准色卡块及检测项。
8.如权利要求6所述的智能尿检马桶的颜色识别系统，其特征在于，还包括数据库建立模块(18)，用于根据尿检比色卡各检测项所有色块的扫描真彩图像，计算出尿检比色卡各检测各个块的色度值，并将色卡块图像按照明度的灰级进行划分，比色卡各个块的检测项、色卡号、色度值及明度灰级对应存储于标样数据库中。
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- 2018-01-26 CN CN201810078912.9A patent/CN108562548B/zh not_active Expired - Fee Related
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