CN109060802B - 一种基于手机的纸基层析传感器定量分析系统、分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于手机的纸基层析传感器定量分析系统、分析方法和软件的操作方法，包括获取图像的图像采集模块，截取所述图像的图像截取模块、用于计算像素灰度值，构建灰度强度函数，根据所述函数选择峰面并计算峰面面积的区域图像处理模块以及用于输入标准曲线参数和计算待测品浓度的标准曲线模块。本发明提供的一种基于手机的纸基层析传感器定量分析系统，通过手机采用灰度化算法实现了现有测流纸基层析传感器图像的定量表达，可以直接在工厂、超市等场所实现现场定量检测。

Description

一种基于手机的纸基层析传感器定量分析系统、分析方法

技术领域

本发明属于食品安全检测技术领域，具体涉及一种基于手机的纸基层析传感器定量分析系统、分析方法。

背景技术

我国农业和食品生产仍是小户分散经营方式，为食品安全带来很多隐患。食品流通环节可能是田间地头、工厂、菜市场、超市、便利店等，全过程的监控和管理对于食品安全的保证有着重要意义。

目前在实验室中使用的食品安全检测方法仍然是传统方法。这些方法大都比较成熟，具有较高的分析准确度、精度和检测限，如色谱法和光谱法。色谱法是被广泛用于食品分析的传统方法，其基于物理化学的分离原理进行分析，具有敏感性和针对性，常见的有柱色谱、薄层色谱、气相色谱和高效液相色谱等；光谱分析法也在食品安全检测中用于检测化学组成及物质结构，常用的有近红外光谱等。上述方法大都需要昂贵的仪器，较复杂的样品前处理过程及要求较高的操作技能，时间成本较高且信息发布滞后，影响监管部门对问题食品进行快速反映。因此，能够解决现场即用、快速高效、灵敏准确的食品安全快速检测方法是提升食品安全监管效率的关键。

侧流纸基层析检测是近年新兴的检测方法。其基于免疫学等原理，使用成本低廉、具有生物降解性和生物相容性且具有多孔纤维结构的特殊制备的试纸条与样品反应，凭借毛细管力迁移样品之后显色，结果可依靠化学比色和荧光检测等手段进行定量与半定量描述[2]。作为一种新兴的快速检测方法，其拥有快速、简单、专一、准确性及敏感性高的特点且成本较低，已经用于许多学科的参数检测中。同样，其在食品检测领域该方法也已有很多的应用，相对于传统方法来讲，侧流纸基层析检测更加的便捷快速，简化了传统的采样到实验室检测的过程，非常适合于未经培训的人员进行现场检测，对于食品安全的现场检测提供了很大的便利。

尽管纸基层析传感器检测方法较简便快速，且制造成本较低，但其一般仅用于定性或半定量检测。早期纸基层析传感器仅依靠定性判断，其结果受到人主观视觉解释的影响；标准比色卡引入后，实验人员在定性判断的基础上可借此进行半定量分析；对于定量分析而言，通常需要对检测线和控制线进行光密度扫描，根据标准品光密度值绘制标准曲线，并进一步计算得到检测结果，这一过程通常需要使用专用的定量分析仪器，且相关仪器价格较高，便携性差，严重制约了纸基层析传感器检测的快捷便利性。

纸基层析传感器的分析仪器在便携性和精准度方面的提升是对整体定量分析效率的关键方向。随着智能手机的软硬件的不断迭代更新，如今已在社会广泛普及，其软硬件已经达到了较高的水准，能够满足纸基层析传感器定量分析仪器所需的图像采集、图像处理与数据处理等需求，同时兼备优秀的便携性能与续航性能。Android系统因其开源的特性给予了开发者较大的软件开发自由，可根据需求设计软件，满足目的，随着手机互联网的快速发展，软件的种类和数量持续增长，推陈出新，Android软件市场于2008年推出，至2009年的应用数量达到1万个，2010年4月达到5万，当年10月便已突破10万，时至今日，Android已是全球第一大操作系统，拥有的软件数量不计其数。我们如果结合Android便携高效性和图像处理技术，提供一种准确和便捷的方法，使得检测人员在使用纸基层析传感器结合手机应用程序即可在现场完成对试纸条显色结果的定量分析，从而在现场获得相应的检测结果，就可以及时的对食品安全事件作出有效的判断。这样一来，开发一款移动端的系统便可以极大的提高食品安全检测的效率，节约人力和物力，具有较强的现实意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于手机的纸基层析传感器定量分析系统以及该分析系统使用的分析方法。

本发明的一个目的是提供一种基于手机的测流纸基层析传感器定量分析方法，其中，所述测流纸基层析传感器包括样品垫区域和检测线区域，先将待测样品滴于测流纸基层析传感器的样品垫区域，待测流纸基层析传感器的检测线区域显示检测结果后，进行定量分析，所述方法还包括：

1)通过手机获取和/或显示侧流纸基层析传感器的检测结果的检测图像；

2)计算和/或输出所述检测图像中的测流纸基层析传感器的检测线区域形成的灰度强度值和峰面积S；

3)手动向手机软件中输入提前获知的所述侧流纸基层析传感器的定量检测标准曲线的斜率值a和截距值b后，获得峰面积S值与待测物浓度值C或待测物浓度值C的对数值lgC的定量检测标准曲线：C＝a×S+b或lgC＝a×S+b；

4)将步骤2)所得峰面积S值代入步骤3)所得定量检测标准曲线，计算并输出待测样品中待测物的浓度值，完成检测工作；

其中，所述检测图像中的测流纸基层析传感器的检测线区域形成的灰度强度值和所述峰面积S值的计算方法包括：

以所述检测图像中待测样品在测流纸基层析传感器上的流动方向为横坐标的方向，纵坐标与所述横坐标垂直，所述检测图像中具有相同横坐标x的所有纵坐标处的灰度值Y的平均值记为列的灰度强度值y，以所得列的灰度强度值y和横坐标值x建立灰度强度P(x)函数曲线；

所述灰度值Y计算方法为：Y＝0.299R+0.587G+0.114B，其中R、G、B为像素点的R、G、B值；

所述分辨率为m×n的检测图像的灰度强度函数曲线为：

所述灰度强度函数曲线中，Y为灰度值，x为横坐标值，y为纵坐标值，m、n为检测图像的分辨率；

选择检测线区域内所述灰度强度函数曲线的峰面，积分计算其峰面积，即得峰面积S。

具体的，所述方法还包括通过以下方法提前获知所述侧流纸基层析传感器的定量检测标准曲线的斜率值a和截距值b：

1)提供多个标准品样本，其中将多个标准品样本中的待测物的浓度按相同的倍数稀释；

2)利用所述侧流纸基层析传感器分别对所述多个标准品样本进行检测，通过手机分别获取和/或显示侧流纸基层析传感器的检测结果的检测图像；

3)计算和/或输出所述多个标准品样本的检测图像中的测流纸基层析传感器的检测线区域形成的多个峰面积S；

4)以多个标准品样本中的待测物浓度值C或待测物浓度值C的对数值lgC为纵坐标，以步骤3)所得的多个与不同待测物浓度值对应的多个峰面积S值为横坐标做图，得多个离散的点，将多个离散的点连接成直线，直线的斜率即为标准曲线C＝a×S+b或lgC＝a×S+b中的斜率值a，直线与横坐标轴的截距即为截距值b。

本发明的另一个目的是提供一种使用本发明任一所述的基于手机的纸基层析传感器定量分析方法的分析系统，所述系统包括图像采集模块，图像截取模块，区域图像处理模块，标准曲线模块，所述图像采集模块用于调用摄像头进行图像拍摄或从手机储存装置中读取图像，所述图像截取模块用于截取所述图像中需要检测的部分，所述区域图像处理模块用于计算所述部分的像素灰度值，构建灰度强度函数，根据所述灰度强度函数选择峰面并计算峰面面积S；所述标准曲线模块用于输入标准曲线参数和计算待测品浓度，所述标准曲线参数包括标准曲线的截距值、斜率值、和峰面积S。

本发明的还一个目的是提供一种基于手机的测流纸基层析传感器定量分析系统，所述系统包括图像采集模块，图像截取模块，区域图像处理模块，标准曲线模块，所述图像采集模块用于调用摄像头进行图像拍摄或从手机储存装置中读取图像，所述图像截取模块用于截取所述图像中需要定量分析的部分，所述区域图像处理模块用于计算所述需要定量分析部分的像素灰度值，构建灰度强度函数，计算峰面积S；所述标准曲线模块用于输入标准曲线参数和计算和/或输出定量分析结果，所述标准曲线参数包括标准曲线的截距值a、斜率值b、和峰面积S；

其中，所述灰度强度函数、峰面积S的计算方法包括：

以所述图像中待测样品在测流纸基层析传感器上的流动方向为横坐标的方向，纵坐标与所述横坐标垂直，所述图像中具有相同横坐标x的所有纵坐标处的灰度值Y的平均值记为列的灰度强度值y，以所得列的灰度强度值y和横坐标值x建立灰度强度函数曲线；

所述灰度值Y计算方法为：Y＝0.299R+0.587G+0.114B，其中R、G、B为像素点的R、G、B值；

所述分辨率为m×n的图像的灰度强度函数曲线为：

所述灰度强度函数曲线中，Y为灰度值，x为横坐标值，y为纵坐标值，m、n为图像的分辨率；

选择图像中测流纸基层析传感器上的检测线区域内所述灰度强度函数曲线的峰面，积分计算其峰面积，即得峰面积S。

具体的，所述标准曲线的斜率值a和截距值b的获得方法包括：

1)提供多个标准品样本，其中将多个标准品样本中的待测物的浓度按相同的倍数稀释；

2)利用所述侧流纸基层析传感器分别对所述多个标准品样本进行检测，通过手机分别获取和/或显示侧流纸基层析传感器的检测结果的检测图像；

3)计算和/或输出所述多个标准品样本的检测图像中的测流纸基层析传感器的检测线区域形成的多个峰面积S；

4)以多个标准品样本中的待测物浓度值C或待测物浓度值C的对数值lgC为纵坐标，以步骤3)所得的多个与不同待测物浓度值对应的多个峰面积S值为横坐标做图，得多个离散的点，将多个离散的点连接成直线，直线的斜率即为标准曲线C＝a×S+b或lgC＝a×S+b中的斜率值a，直线与横坐标轴的截距即为截距值b。

本发明的再一个目的是提供一种基于本发明任一所述的基于手机的纸基层析传感器定量分析系统的软件操作方法，在应用程序启动的首页会显示FILE按钮和SHOOT按钮分别对应拍照和选取文件功能，点击即可触发相应功能，实现拍照得到图像或从相册中选取已有图像；在取到图像后，在页面下方有三个按钮从左到右分别对应“左旋90度”“右旋90度”“裁切”功能，旋转按钮用于调整图片方向，点击后上方图片即可实时变化，能够将图片调整到合适的角度方向，在图片中还有可缩放的选框，可手动框选选取范围，CROP按钮表示确定裁切并进行分析，点击后后台会对图片进行分析，实现灰度值计算、灰度强度函数计算等功能，此时程序会跳转到下一页面，并将计算得到的灰度强度函数绘制出来；在灰度强度函数图像中，能够看到绘制出的峰，此时会再次提供框选功能，用于选定需要求面积的峰面，在图像下方，预留有两个按钮“FIRST”和“SECOND”，点击即可触发功能，并显示出所求区域的颜色强度值；同时，在此页面下方预留两个文本框，分别用于填写标准曲线的斜率和截距，用以完成最后的浓度计算功能，点击C1按钮将FIRST的峰面积值代入标准曲线计算或C2按钮将SECOND对应的峰面积值代入标准曲线计算。

具体的，上述的分析系统、分析方法和软件操作方法是相互对应的。分析系统利用软件实现分析方法。

本发明的还一个目的是提供本发明任一所述的基于手机的测流纸基层析传感器定量分析系统的应用。

具体的，所述应用包括用于定量检测和/或用于制备用于定量检测的产品。

本发明的还一个目的是提供本发明任一所述的基于手机的纸基层析传感器定量分析方法的应用。

具体的，所述应用包括用于定量检测和/或用于制备用于定量检测的产品。

本发明提供的一种，至少具有以下优点：

(1)解决纸基层析传感器集中于理想化的实验室环境，很少有在工厂、超市等场所的实际应用，这样就避免了光线等外界复杂因素的影响，本发明解决了现实条件可能会对手机等移动检测设备采集图像带来困难，现有图像处理和转化算法效果不佳的问题。

(2)目前已有利用智能手机的解决方案在程序设计上较为单一，仅针对研究中所需的检测项目及原理设计，缺少通用性的解决方案，即提出的程序设计仅能支持一种或少数几种特别的项目，缺少广泛性。

(3)发明的目的在于研究纸基层析传感器依靠图像传感器采集图像进行定量分析的算法，将图像信息转化为定量信息，依据标准品建立相应标准曲线之后，即可实现样品定量检测的目的，开发基于Android环境的纸基层析传感器定量分析应用程序。该应用程序将适用于依靠图像采集和数字图像分析方法处理的纸基层析传感器，可以随时调整输入的标准品标准曲线，因而具有一定的广泛性，使其适用于当今需要的食品安全快速检测中，提升某些项目的检测效率，节约人力、物力及时间成本。

(4)采用灰度化算法实现了传感器图像的定量表达。本发明基于智能手机摄像头或相机拍摄的图像的存储特点与图像信息，在照片中选取需要检测的部分，利用区域内图像各像素点R、G、B值通过公式计算得到灰度值，灰度值即代表该点的颜色的强度，与待测样品的浓度成正比关系。这里将RGB颜色空间转换为YIQ颜色空间，其属于NTSC系统，YIQ能够很好的将图像亮度即灰度分量表达出来，通过这种方法，将依靠人视觉和大脑神经系统感知描述的“颜色深浅”转化为可以定量的数据——灰度值，这是整个定量分析中的关键点。

(5)开发了基于Android的纸基层析传感器定量分析软件。该软件可以通过Android智能手机采集图像，并使用预制的上述图像处理算法、绘图、峰面选取与面积计算功能，实现纸基层析传感器的定量分析，相对于现有移动端的检测程序，具有更广的应用范围，适用于相同原理的的纸基层析传感器，可检测不同种类样品。软件经验证，系统运行稳定可靠，结果准确，使用方便。

(6)本发明将纸基层析传感器的定量分析过程实现在Android智能手机上，极大的改善了传统纸基层析传感器定量分析中便携性差，仪器昂贵的缺点。此应用程序可解决多种近似原理的纸基层析传感器的检测的问题，具有一定的广泛性，弥补了此方面应用程序的空缺。

(7)市场上已有的商品化分析仪器大都比较昂贵，动辄数万元；大多数仪器为桌面系统，体积较大且质量大，单人无法轻松携带；大多数只能完成起始的图像或信息采集功能，还需要连接计算机借助相应软件完成整个分析处理与数据呈现过程，较繁琐。相比与传统仪器，本发明中设计开发的基于Android的纸基层析传感器则具有很好的应用价值，其可安装在Android系统版本高于4.03的具备一定清晰度拍照要求的智能手机中，智能手机成本较低且便于携带，软件已具备一定的检测能力。本发明利用了灰度化的特点，并建立了检测线灰度值相关函数，达到定量化的目的，最终据此构建标准曲线，可以用在后续的检测中。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1位分析系统结构图。

图2为软件界面。

图3为不同浓度的Hg(II)的灵敏性实验结果图。

图4为不同浓度的Hg(II)的灵敏性实验结果图。

具体实施方式

下述实施例中所使，用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例及其具体说明用于解释和理解本发明，并不构成对本发明的不当限定。

实施例1

如图1所示，一种基于手机的纸基层析传感器定量分析系统，所示系统由下述方法构建而成：

构建标准函数：使用纸基层析传感器在不同梯度浓度标准下进行测试，在相同光照及拍摄条件下拍摄的图像作为样本，使用测试设备进行检测，先依靠软件中的图像处理算法及相关内置面积计算功能，分别计算不同浓度下，测试区域形成的灰度强度，即对应的峰面积，建立lgC与S的lgC-S曲线，用来表征此浓度梯度与纸基层析传感器的图像选定区域灰度强度的相关关系，其中lgC为浓度的对数，S为峰面积；由最小二乘法可得，该光照及拍摄条件下的样品浓度的对数lgC与区域灰度强度，即对应的峰面积S的标准曲线；

本实施例使用检测Hg(II)的的纸基层析传感器，通过上述方法，得到的标准曲线具体为：lgC＝0.0063S+0.8282；

待测样品测试：在实际现场待测样品的的检测中，在纸基层析传感器完成检测工作后，在与标准曲线相同的光照及拍摄条件下的，获取被测物的纸基层析传感器结果图像，经计算得到检测线区域灰度强度值后，可通过标准曲线进一步得到被测物的浓度值，完成检测工作。

灰度计算方法为：Y＝0.299R+0.587G+0.114B，其中Y为灰度，R、G、B为像素点的R、G、B值。

使用灰度强度函数来描述分析区域不同位置的颜色深浅；所述灰度强度函数构件方法如下：利用灰度值表达颜色深浅之后，将纸基层析传感器图像的位置与该位置的灰度值建立联系，因样品溶液在传感器上是横向流动的，在相同的竖直方向上灰度值大小接近，故使用同一列像素点灰度值的均值作为该列的灰度强度，从而可以和横坐标建立灰度强度函数，此函数可反应传感器不同位置的灰度强度情况。将灰度强度函数绘制后，对应与检测线区域的峰面的面积大小即可反应检测线的颜色深浅；根据积分思想，峰面积就可以看做是整个检测区域的灰度强度的总和。峰面的面积计算是依靠统计峰面像素点数量来表征面积。

图2说明：软件主要的框架是一个顺序逻辑，在应用程序启动的首页会显示FILE按钮和SHOOT按钮分别对应拍照和选取文件功能，点击即可触发相应功能，实现拍照得到图片或从相册中选取已有图片；在取到图片后，在页面下方有三个按钮从左到右分别对应“左旋90度”“右旋90度”“裁切”功能，旋转按钮用于调整图片方向，点击后上方图片即可实时变化，可以将图片调整到合适的角度方向，在图片中还有可缩放的选框，可手动框选选取范围，CROP按钮表示确定裁切并进行分析，点击后后台会对图片进行6，实现灰度值计算、灰度强度函数计算等功能，此时程序会跳转到下一页面，并将计算得到的灰度强度函数绘制出来。在灰度强度函数图像中，已经可以看到绘制出的峰，此时会再次提供框选功能，用于选定需要求面积的峰面，在图像下方，预留有两个按钮“FIRST”和“SECOND”，点击即可触发功能，并显示出所求区域的颜色强度值。同时，在此页面下方预留两个文本框，分别用于填写标准曲线的斜率和截距，用以完成最后的浓度计算功能，触发条件为点击C1按钮(将FIRST的值代入标准曲线计算)或C2按钮(将SECOND对应的值代入标准曲线计算)。

用于检测Hg(II)的纸基层析传感器的检测结果，用来对定量分析应用程序进行一个实际测试，验证其可靠程度。使用在不同梯度浓度标准下进行测试Hg(II)的纸基层析传感器，在相同光照及拍摄条件下拍摄的图片作为样本，使用测试设备按照正常流程进行检测，采取最小二乘法依据浓度梯度建立该光照及拍摄条件下的标准曲线，并判断该标准曲线的可靠性。

首先先依靠软件中的图像处理算法及相关内置面积计算功能，分别计算不同浓度下，测试线区域形成的灰度强度，即对应的峰面积，每个浓度梯度并行测试3次，以减少手动框选带来的随机误差，检测结果如表1所示，通过计算各组数据的相对标准偏差均在5％以内，说明三次检测的偏差较小，数据精密度较好，可作为样本使用。

表1检测线区域灰度强度值

建立lgC(Hg(Ⅱ)浓度的对数与S(峰面积)的lgC-S曲线，用来表征此浓度梯度与纸基层析传感器的图片选定区域灰度强度的相关关系，见图3和图4：

因纸基层析传感器本身采用层析流动原理，当样品液浓度较大时，会产生饱和现象，即检测线区域靶物质与待测物的结合接近饱和，此时颜色反应的灵敏度会降低，当浓度增加时，颜色变化将会变的不明显。在建立标准曲线时，应尽量避免使用浓度较高部分的值，此处使用低浓度时的值建立标准曲线。

，此时此过程中决定系数R²＝0.985>0.8，故可认为该模型中有98％以上的lgC的变化可以由模型中已有的自变量来解释，故此标准曲线的拟合度较高，较为可靠。基于“3.3×标准偏差/线性回归方程斜率”的计算公式，所建立方法的定量检测最低检测限为2.64nM。世界卫生组织(World Health Organization,WHO)规定饮用水汞离子的最大允许限量不超过6ng mL^-1(30nM)、美国环境保护局(Environmental Protection Agency,EPA)规定饮用水汞离子的可接受限量为2ng mL^-1(10nM)、欧盟(European Union,EU)饮用水标准和中国卫生部都规定汞离子的最高允许限量不超过1ng mL^-1(5nM)，所建立方法的检测能力能够满足饮用水中Hg(II)检测的定量需求。

由以上分析可以看出，在使用检测Hg(Ⅱ)的纸基层析传感器时，在相同且固定光照和拍摄下，此应用程序能够很好的完成标准曲线的构建工作，为后续检测未知样品提供了较为稳定的条件。在后续的检测中，可以在纸基层析传感器完成检测工作后，在与标准曲线相同的拍摄条件下，获取被测物的传感器结果图像，经计算得到检测线区域灰度强度值后，可通过标准曲线进一步得到被测物中Hg(Ⅱ)的浓度值，完成检测工作。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于手机的侧流纸基层析传感器定量分析方法，其中，所述侧流纸基层析传感器包括样品垫区域和检测线区域，先将待测样品滴于侧流纸基层析传感器的样品垫区域，待侧流纸基层析传感器的检测线区域显示检测结果后，进行定量分析，其特征在于，所述方法还包括：

1）通过手机获取和/或显示侧流纸基层析传感器的检测结果的检测图像；

2）计算和/或输出所述检测图像中的侧流纸基层析传感器的检测线区域形成的灰度强度值和峰面积S；

3）手动向手机软件中输入提前获知的所述侧流纸基层析传感器的定量检测标准曲线的斜率值a和截距值b后，获得峰面积S值与待测物浓度值C或待测物浓度值C的对数值lgC的定量检测标准曲线：C=a×S+b或lgC=a×S+b；

4）将步骤2）所得峰面积S值代入步骤3）所得定量检测标准曲线，计算并输出待测样品中待测物的浓度值，完成检测工作；

其中，所述检测图像中的侧流纸基层析传感器的检测线区域形成的灰度强度值和所述峰面积S值的计算方法包括：

以所述检测图像中待测样品在侧流纸基层析传感器上的流动方向为横坐标的方向，纵坐标与所述横坐标垂直，所述检测图像中具有相同横坐标x的所有纵坐标处的灰度值Y的平均值记为列的灰度强度值y，以所得列的灰度强度值y和横坐标值x建立灰度强度P（x）函数曲线；

所述灰度值Y计算方法为：Y=0.299R+0.587G+0.114B，其中R、G、B为像素点的R、G、B值；

所述检测图像的灰度强度函数曲线为：

所述灰度强度函数曲线中，Y为灰度值，x为横坐标值，y为纵坐标值，m、n为检测图像的分辨率；

选择检测线区域内所述灰度强度函数曲线的峰面，积分计算其峰面积，即得峰面积S。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过以下方法提前获知所述侧流纸基层析传感器的定量检测标准曲线的斜率值a和截距值b：

1）提供多个标准品样本，其中将多个标准品样本中的待测物的浓度按相同的倍数稀释；

2）利用所述侧流纸基层析传感器分别对所述多个标准品样本进行检测，通过手机分别获取和/或显示侧流纸基层析传感器的检测结果的检测图像；

3）计算和/或输出所述多个标准品样本的检测图像中的侧流纸基层析传感器的检测线区域形成的多个峰面积S；

4）以多个标准品样本中的待测物浓度值C或待测物浓度值C的对数值lgC为纵坐标，以步骤3）所得的多个与不同待测物浓度值对应的多个峰面积S值为横坐标做图，得多个离散的点，将多个离散的点连接成直线，直线的斜率即为标准曲线C=a×S+b或lgC=a×S+b中的斜率值a，直线与横坐标轴的截距即为截距值b。

3.一种使用如权利要求1或2所述的基于手机的侧流纸基层析传感器定量分析方法的分析系统，其特征在于，所述系统包括图像采集模块，图像截取模块，区域图像处理模块，标准曲线模块，所述图像采集模块用于调用摄像头进行图像拍摄或从手机储存装置中读取图像，所述图像截取模块用于截取所述图像中需要检测的部分，所述区域图像处理模块用于计算所述部分的像素灰度值，构建灰度强度函数，根据所述灰度强度函数选择峰面并计算峰面面积S；所述标准曲线模块用于输入标准曲线参数和计算待测品浓度，所述标准曲线参数包括标准曲线的截距值、斜率值、和峰面积S。

4.一种基于手机的侧流纸基层析传感器定量分析系统，其特征在于，所述系统包括图像采集模块，图像截取模块，区域图像处理模块，标准曲线模块，所述图像采集模块用于调用摄像头进行图像拍摄或从手机储存装置中读取图像，所述图像截取模块用于截取所述图像中需要定量分析的部分，所述区域图像处理模块用于计算所述需要定量分析部分的像素灰度值，构建灰度强度函数，计算峰面积S；所述标准曲线模块用于输入标准曲线参数和计算和/或输出定量分析结果，所述标准曲线参数包括标准曲线的截距值a、斜率值b、和峰面积S；

其中，所述灰度强度函数、峰面积S的计算方法包括：

以所述图像中待测样品在侧流纸基层析传感器上的流动方向为横坐标的方向，纵坐标与所述横坐标垂直，所述图像中具有相同横坐标x的所有纵坐标处的灰度值Y的平均值记为列的灰度强度值y，以所得列的灰度强度值y和横坐标值x建立灰度强度函数曲线；

所述灰度值Y计算方法为：Y=0.299R+0.587G+0.114B，其中R、G、B为像素点的R、G、B值；

所述图像的灰度强度函数曲线为：

所述灰度强度函数曲线中，Y为灰度值，x为横坐标值，y为纵坐标值，m、n为图像的分辨率；

选择图像中侧流纸基层析传感器上的检测线区域内所述灰度强度函数曲线的峰面，积分计算其峰面积，即得峰面积S。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述标准曲线的斜率值a和截距值b的获得方法包括：

1）提供多个标准品样本，其中将多个标准品样本中的待测物的浓度按相同的倍数稀释；

2）分别对所述多个标准品样本进行检测，通过手机分别获取和/或显示侧流纸基层析传感器的检测结果的检测图像；

3）计算和/或输出所述多个标准品样本的检测图像中的侧流纸基层析传感器的检测线区域形成的多个峰面积S；

4）以多个标准品样本中的待测物浓度值C或待测物浓度值C的对数值lgC为纵坐标，以步骤3）所得的多个与不同待测物浓度值对应的多个峰面积S值为横坐标做图，得多个离散的点，将多个离散的点连接成直线，直线的斜率即为标准曲线C=a×S+b或lgC=a×S+b中的斜率值a，直线与横坐标轴的截距即为截距值b。

6.一种基于如权利要求3、4或5所述的基于手机的侧流纸基层析传感器定量分析系统的软件操作方法，其特征在于，在应用程序启动的首页会显示FILE按钮和SHOOT按钮分别对应拍照和选取文件功能，点击即可触发相应功能，实现拍照得到图像或从相册中选取已有图像；在取到图像后，在页面下方有三个按钮从左到右分别对应“左旋90度”“右旋90度”“裁切”功能，旋转按钮用于调整图片方向，点击后上方图片即可实时变化，能够将图片调整到合适的角度方向，在图片中还有可缩放的选框，可手动框选选取范围，CROP按钮表示确定裁切并进行分析，点击后后台会对图片进行分析，实现灰度值计算、灰度强度函数计算功能，此时程序会跳转到下一页面，并将计算得到的灰度强度函数绘制出来；在灰度强度函数图像中，能够看到绘制出的峰，此时会再次提供框选功能，用于选定需要求面积的峰面，在图像下方，预留有两个按钮“FIRST”和“SECOND”，点击即可触发功能，并显示出所求区域的颜色强度值；同时，在此页面下方预留两个文本框，分别用于填写标准曲线的斜率和截距，用以完成最后的浓度计算功能，点击C1按钮将FIRST的峰面积值代入标准曲线计算或C2按钮将SECOND对应的峰面积值代入标准曲线计算。

7.权利要求3、4或5所述的基于手机的侧流纸基层析传感器定量分析系统的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述应用包括用于定量检测和/或用于制备用于定量检测的产品。

Images