CN109557093A - 一种尿液检测试纸颜色测量算法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗检测技术领域,特别是涉及一种利用LAB颜色空间分量算取试纸颜色从而实现测试效果更加精准,包括如下步骤:步骤一:将RGB的颜色分量通过建立通道XYZ颜色空间转化为LAB颜色分量;步骤二:定义X,Y,Z及t变量的取值范围都是[0,1];步骤三:定义L分量的取值范围为[0,100],A和B分量都为[‑127,127];步骤四:对LAB各分量的结果的浮点数进行优化:对f(t)这个函数的优化;将RGB颜色空间转换为LAB颜色空间,并通过相应算法对LAB颜色空间L、A和B值进行相应的换算,通过对获取的L、A和B值的浮点值再次进行相应的换算和取舍后进行查表法比对,从而大大的降低试纸颜色的获取误差。
Description
技术领域
本发明涉及医疗检测技术领域,特别是涉及一种尿液检测试纸颜 色测量算法。
背景技术
随着医学技术的发展,尿液检测作为一种常规的检测手段得到了 越来越广泛的应用。通常情况下,采用尿液分析仪对待分析尿液进行 检测。
在实际应用中,由于尿液分析仪体积庞大、售价昂贵,限制了尿 液检测方法的推广应用。目前,随着智能设备的普及和图像分析算法 的应用,利用智能设备对以浸润尿液的检测试纸和未浸润尿液的检测 试纸拍摄图片,进而利用图像分析算法对拍摄的图片进行图像分析, 进而获取尿液检测试纸的颜色;再根据浸润尿液的尿液检测色块显示 的颜色向量值,确定与该尿液检测色块匹配的色块参考颜色向量值集 合中的颜色向量值匹配结果,得到尿液检测结果。
但是,在实际中对尿液检测时试纸接触尿液可能出现不均与接 触,导致检测的试纸上颜色存在误差,虽然有的是用颜色传感器直接 测量颜色分量,有的是用光敏器件来测定光谱曲线,都能实现,但是 弊端就是需要进行补偿,收到外界光强度温度等的影响。算法比较复 杂,而且线性不好,并不是一个较精准的算法。
发明内容
针对现有技术中的上述不足,本发明提供一种利用LAB颜色空间 分量算取试纸颜色从而实现测试效果更加精准。
为实现以上技术目的,本发明的技术方案是:一种尿液检测试 纸颜色测量算法,包括如下步骤:步骤一:将RGB的颜色分量通过 建立通道XYZ颜色空间转化为LAB颜色分量;
L*=116f(Y/Yn)-16
a*=500[f(X/Xn)-f(Y/Yn)]
b*=200[f(Y/Yn)-f(Z/Zn)]
步骤二:定义X,Y,Z及t变量的取值范围都是[0,1];
步骤三:定义L分量的取值范围为[0,100],A和B分量都为 [-127,127];
步骤四:对LAB各分量的结果的浮点数进行优化:对f(t)这个函数 的优化。
作为优选,所述
作为优选,所述L分量的取值范围还可定义为[0,255],把A,B 位移至于[0,255]。
作为优选,对f(t)这个函数的优化采用查表法。
作为优选,所述查表法是指if t>(6/29)^3这个算法映射到 [0,255]。
作为优选,所述查表法是指if t>(6/29)^3这个算法放大四倍 if t>9.04,取整if t>9[0,255],隐射到XYZ范围为[0,1020]。
以上描述可以看出,本发明具备以下优点:本发明的尿液检测试 纸颜色测量算法将RGB颜色空间转换为LAB颜色空间,并通过相应算法 对LAB颜色空间L、A和B值进行相应的换算,通过对获取的L、A和B值 的浮点值再次进行相应的换算和取舍后进行查表法比对,从而大大的 降低试纸颜色的获取误差。
具体实施方式
在几个常用的颜色空间中,LAB颜色空间是除了RGB外,最常用的 一种之一,不同于RGB色彩空间,Lab颜色被设计来接近人类视觉。 它致力于感知均匀性,它的L分量密切匹配人类亮度感知。因此可 以被用来通过修改a和b分量的输色阶来做精确的颜色平衡,或使用L分量来调整亮度对比。这些变换在RGB或CMYK中是困难或不 可能的,它们建模物理设备的输出,而不是人类视觉感知。
RGB和LAB之间没有直接的转换公式,其必须用通道XYZ颜色空间 作为中间层,关于RGB和XYZ颜色空间的转换及优化
L*=116f(Y/Yn)-16
a*=500[f(X/Xn)-f(Y/Yn)]
b*=200[f(Y/Yn)-f(Z/Zn)]
其中
在上述表达式中,X,Y,Z及t变量的取值范围都是[0,1],对应的L 分量的取值范围为[0,100],A和B分量都为[-127,127],因此,如果把L 拉升至[0,255],把A,B位移至于[0,255],就可以同RGB颜色空间表达 为同一个范围了。即使这样映射后,一般来说,LAB各分量的结果仍 为浮点数,这个和RGB不同,但是在很多情况下,为了速度计效率, 我们这需结果的取整部分,得到类似于RGB空间的布局。因此,对这 类结果的优化更有实际意义。
关于这样的优化,OpenCv已经做了非常好的工作,各位看客也可 以先看看OpenCv的代码,本文未直接沿用其优化,但本文的算法更简 单明了,在保证结果无明显变化的同时,速度和效率都有30%以上的 提升。
第一步,我们来看看f(t)这个函数的优化,f(t)是个分段函数, 如果直接在函数体中判断,会多一些跳转和比较语句,不利于CPU的 流水线工作,因此,我考虑的第一步是是否能用查表法来做。
转换后的XYZ值得范围是[0,255],而这里的t值范围为[0,1],把 if t>(6/29)^3这个算法映射到[0,255],则为if t>2.26,因为XYZ 都为整数,即此条件和if t>2等价,可见这里会出现一些漏判点;考 虑2.26这个数字的特点,如果我们在把这个结果放大4倍,即XYZ范围 为[0,1020],则判断条件随之升级为if t>9.04,取整if t>9,则漏判 现象大为减少。
接着上面,这样的话我们就定义一个查找表,查找表大小应该和 XYZ的域相同的,即上面的1020,对于表中的元素值,为求速度,当 然必须为int类型。
RGB无法直接转换成LAB,需要先转换成XYZ再转换成LAB,即:RGB ——XYZ——LAB
因此转换公式分两部分:
(1)RGB转XYZ
假设r,g,b为像素三个通道,取值范围均为[0,255],转换公式如 下:
M=0.4124,0.3576,0.1805
0.2126,0.7152,0.0722
0.0193,0.1192,0.9505
等同于如下公式:
X=var_R*0.4124+var_G*0.3576+var_B*0.1805
Y=var_R*0.2126+var_G*0.7152+var_B*0.0722
Z=var_R*0.0193+var_G*0.1192+var_B*0.9505
上面的gamma函数,是用来对图象进行非线性色调编辑的,目的 是提高图像对比度。
(2)XYZ转LAB
L*=116f(Y/Yn)-16
a*=500[f(X/Xn)-f(Y/Yn)]
b*=200[f(Y/Yn)-f(Z/Zn)] (3)
上面两个公式中,L*,a*,b*是最终的LAB色彩空间三个通道的 值。X,Y,Z是RGB转XYZ后计算出来的值,Xn,Yn,Zn一般默认是95.047, 100.0,108.883。
以上对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性。 总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明 创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方 式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种尿液检测试纸颜色测量算法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一:将RGB的颜色分量通过建立通道XYZ颜色空间转化为LAB颜色分量;
L*=116f(Y/Yn)-16
a*=500[f(X/Xn)-f(Y/Yn)]
b*=200[f(Y/Yn)-f(Z/Zn)]
步骤二:定义X,Y,Z及t变量的取值范围都是[0,1];
步骤三:定义L分量的取值范围为[0,100],A和B分量都为[-127,127];
步骤四:对LAB各分量的结果的浮点数进行优化:对f(t)这个函数的优化。
2.根据权利要求1所述的尿液检测试纸颜色测量算法,其特征在于:所述
3.根据权利要求1所述的尿液检测试纸颜色测量算法,其特征在于:所述L分量的取值范围还可定义为[0,255],把A,B位移至于[0,255]。
4.根据权利要求1所述的尿液检测试纸颜色测量算法,其特征在于:对f(t)这个函数的优化采用查表法。
5.根据权利要求4所述的尿液检测试纸颜色测量算法,其特征在于:所述查表法是指ift>(6/29)^3这个算法映射到[0,255]。
6.根据权利要求5所述的尿液检测试纸颜色测量算法,其特征在于:所述查表法是指ift>(6/29)^3这个算法放大四倍if t>9.04,取整if t>9[0,255],隐射到XYZ范围为[0,1020]。
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CN (1) | CN109557093A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112712490A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 苏州迈瑞科技有限公司 | 尿液检测方法、尿液检测设备及计算机可读存储介质 |
CN112837385A (zh) * | 2019-11-22 | 2021-05-25 | 必拍得株式会社 | 利用颜色空间转换的生物化学信息测量方法 |
CN114739991A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-12 | 博奥生物集团有限公司 | 一种尿干化学常规检测方法及检测装置 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030235923A1 (en) * | 2002-06-21 | 2003-12-25 | Jurik Franklin A. | Acceptance testing method for sets of multiple colored workpieces |
JP2005003616A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Hiroaki Suzuki | センサ |
CN1852414A (zh) * | 2005-11-28 | 2006-10-25 | 华为技术有限公司 | 一种视频码流伽玛特性校正方法及多点控制单元 |
CN101778299A (zh) * | 2010-01-28 | 2010-07-14 | 青岛大学 | 一种色度空间转换的方法及其系统 |
CN104063712A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-09-24 | 杭州科度科技有限公司 | 一种车辆信息提取方法和系统 |
CN105096293A (zh) * | 2014-04-30 | 2015-11-25 | 西门子医疗保健诊断公司 | 用于处理尿液沉渣图像的待处理区块的方法和装置 |
CN105335658A (zh) * | 2014-08-15 | 2016-02-17 | 张钰昕 | 一种用智能移动设备的照相功能进行尿液分析的应用系统 |
CN106651883A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 四川沃文特生物技术有限公司 | 基于机器视觉的粪便形态识别方法 |
CN106991679A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-07-28 | 四川大学 | 一种基于云平台尿检试纸生理指标量化识别方法 |
US20170262694A1 (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Point-of-care Sample Analysis and Microscopy for Liquid Samples |
CN107679618A (zh) * | 2017-07-28 | 2018-02-09 | 北京深鉴科技有限公司 | 一种静态策略定点化训练方法及装置 |
CN108593645A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-28 | 沈阳普泽众康医药科技有限公司 | 一种尿液试纸的检测结果确定方法及确定装置 |
CN108961345A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-12-07 | 沈阳普泽众康医药科技有限公司 | 一种尿液试纸中有效颜色的确定方法及确定装置 |
-
2018
- 2018-12-18 CN CN201811547191.8A patent/CN109557093A/zh active Pending
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030235923A1 (en) * | 2002-06-21 | 2003-12-25 | Jurik Franklin A. | Acceptance testing method for sets of multiple colored workpieces |
JP2005003616A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Hiroaki Suzuki | センサ |
CN1852414A (zh) * | 2005-11-28 | 2006-10-25 | 华为技术有限公司 | 一种视频码流伽玛特性校正方法及多点控制单元 |
CN101778299A (zh) * | 2010-01-28 | 2010-07-14 | 青岛大学 | 一种色度空间转换的方法及其系统 |
CN105096293A (zh) * | 2014-04-30 | 2015-11-25 | 西门子医疗保健诊断公司 | 用于处理尿液沉渣图像的待处理区块的方法和装置 |
CN104063712A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-09-24 | 杭州科度科技有限公司 | 一种车辆信息提取方法和系统 |
CN105335658A (zh) * | 2014-08-15 | 2016-02-17 | 张钰昕 | 一种用智能移动设备的照相功能进行尿液分析的应用系统 |
US20170262694A1 (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Point-of-care Sample Analysis and Microscopy for Liquid Samples |
CN106651883A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 四川沃文特生物技术有限公司 | 基于机器视觉的粪便形态识别方法 |
CN106991679A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-07-28 | 四川大学 | 一种基于云平台尿检试纸生理指标量化识别方法 |
CN107679618A (zh) * | 2017-07-28 | 2018-02-09 | 北京深鉴科技有限公司 | 一种静态策略定点化训练方法及装置 |
CN108593645A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-28 | 沈阳普泽众康医药科技有限公司 | 一种尿液试纸的检测结果确定方法及确定装置 |
CN108961345A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-12-07 | 沈阳普泽众康医药科技有限公司 | 一种尿液试纸中有效颜色的确定方法及确定装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
LAVIEWPBT: "RGB和CLELAB颜色空间的转换及优化算法", 《HTTPS://WWW.CNBLOGS.COM/IMAGESHOP/ARCHIVE/2013/02/02/2889897.HTML》 * |
杨任兵: "尿液试纸条的手机图像比色分析新方法的研究", 《影像科学与光化学》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112712490A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 苏州迈瑞科技有限公司 | 尿液检测方法、尿液检测设备及计算机可读存储介质 |
CN112712490B (zh) * | 2019-10-24 | 2024-06-11 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 尿液检测方法、尿液检测设备及计算机可读存储介质 |
CN112837385A (zh) * | 2019-11-22 | 2021-05-25 | 必拍得株式会社 | 利用颜色空间转换的生物化学信息测量方法 |
CN114739991A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-12 | 博奥生物集团有限公司 | 一种尿干化学常规检测方法及检测装置 |
CN114739991B (zh) * | 2022-06-09 | 2022-09-02 | 博奥生物集团有限公司 | 一种尿干化学常规检测方法及检测装置 |
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