CN109887044B - 一种生殖数据测评方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种生殖数据测评方法及系统，涉及医疗器械领域，所述方法包括：将每一次的带有待测物的试条及与所述试条配套的浓度梯度比色卡放置在具有标准色块区的比色卡模板上，得到每一次的带有待测物的比色卡模板；通过拍摄所述每一次的带有待测物的比色卡模板，得到每一次的带有待测物的比色卡模板图像，所述每一次的带有待测物的比色卡模板图像具有标准色块区图像、试条图像和浓度梯度比色卡图像；根据每一次的所述标准色块区图像、所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像，确定每一次的所述试条上的待测物浓度；按照检测时间，排列各次检测的所述试条上的待测物浓度，以便对生殖数据进行测评。

Description

一种生殖数据测评方法及系统

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种生殖数据测评方法及系统。

背景技术

医院常规的激素检测都是通过静脉采血，采血量为2-3ml，采用生化仪器通过ELISA的方法实现定量化数据的获取，等待时间长，进行连续动态监测非常不便。

目前市场上常用的与生殖相关激素的试纸条包括促绒毛膜性腺激素和促黄体生成素，两者均是通过尿液检测，获得半定量数据。前者用于检测是否怀孕，并可用于监测是否有早期流产倾向。后者用于围排卵期监测排卵，帮助用户根据检测结果安排同房，增加妊娠几率。用户可以采用上述试纸条进行自主检测，并利用试纸包装中提供的标准比色卡进行半定量的计算，但是由于用户缺乏医学背景，不能有效实现半定量检测后的结果判断，尤其是对需要连续监测的数据。以促黄体生成素为例，利用该检测试纸，可以通过尿液中促黄体生成素的变化，推测是否发生排卵，且用户需要对尿液进行连续检测，并根据测定结果的变化趋势分析是否发生排卵，通常情况下，用户经常检测很久也不确定自己是否处于排卵期。换句话说，上述激素相关的试纸条不能进行定量检测，同时连续检测数据不能形成以时间为轴线的动态变化曲线，极大削弱了用户自我监测激素动态变化的能力以及以此指导与之对应的医疗辅助行为的执行力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生殖数据测评方法及系统，能更好地解决用户动态定量检测生殖数据的问题。

本发明实施例提供了一种生殖数据测评方法，所述方法包括：

将每一次的带有待测物的试条及与所述试条配套的浓度梯度比色卡放置在具有标准色块区的比色卡模板上，得到每一次的带有待测物的比色卡模板；

通过拍摄所述每一次的带有待测物的比色卡模板，得到每一次的带有待测物的比色卡模板图像，所述每一次的带有待测物的比色卡模板图像具有标准色块区图像、试条图像和浓度梯度比色卡图像；

根据每一次的所述标准色块区图像、所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像，确定每一次的所述试条上的待测物浓度；

按照检测时间，排列各次检测的所述试条上的待测物浓度，以便对生殖数据进行测评。

优选地，所述根据每一次的所述标准色块区图像、所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像，确定每一次的所述试条上的待测物浓度包括：

每一次检测待测物时，利用所述标准色块区图像，对所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像进行色度补偿，得到已补偿试条图像和已补偿浓度梯度比色卡图像；

根据所述已补偿试条图像、所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定所述试条上的待测物浓度。

优选地，所述利用所述标准色块区图像，对所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像进行色度补偿，得到已补偿试条图像和已补偿浓度梯度比色卡图像包括：

根据所述标准色块区图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，确定用于补偿红色颜色值的第一和第二红色补偿系数、用于补偿绿色颜色值的第一和第二绿色补偿系数和用于补偿蓝色颜色值的第一和第二蓝色补偿系数；

利用所述的第一和第二红色补偿系数、第一和第二绿色补偿系数和第一和第二蓝色补偿系数分别对所述试条图像中的每个像素和所述浓度梯度比色卡图像中的每个像素进行补偿，得到已补偿试条图像和已补偿浓度梯度比色卡图像。

优选地，所述标准色块区图像包括红绿蓝白四个色块图像，所述根据所述标准色块区图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，确定用于补偿红色颜色值的第一和第二红色补偿系数、用于补偿绿色颜色值的第一和第二绿色补偿系数和用于补偿蓝色颜色值的第一和第二蓝色补偿系数包括：

根据所述红绿蓝三个色块图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，得到所述红绿蓝三个色块图像中所有像素的红色平均值Rave、绿色平均值Gave、蓝色平均值Bave以及红绿蓝颜色值的总平均值Kave；

根据所述白色块图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，得到所述白色块图像中所有像素的红色平均值Rmax、绿色平均值Gmax、蓝色平均值Bmax以及红绿蓝颜色值的总平均值Kmax；

根据所述Rave、所述Gave、所述Bave以及所述Kave，所述Rmax、所述Gmax、所述Bmax以及所述Kmax，确定用于补偿红色颜色值的第一和第二红色补偿系数、用于补偿绿色颜色值的第一和第二绿色补偿系数和用于补偿蓝色颜色值的第一和第二蓝色补偿系数。

优选地，所述根据所述已补偿试条图像、所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定所述试条上的待测物浓度包括：

根据所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定颜色与浓度的回归方程；

根据所述已补偿试条图像和所述颜色与浓度的回归方程，确定所述试条上的待测物浓度。

优选地，所述根据所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定颜色与浓度的回归方程包括：

根据所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，得到所述已补偿浓度梯度比色卡图像中每个比色块图像及对应的浓度信息；

对于每个比色块图像，将所述比色块图像中每个像素进行灰度运算，得到所述比色块图像中每个像素的灰度值，并根据所述比色块图像中每个像素的灰度值，得到所述比色块图像中所有像素的灰度平均值；

根据各个所述比色块图像中所有像素的灰度平均值以及各个比色块图像分别对应的浓度信息，确定颜色与浓度的回归方程。

优选地，所述已补偿试条图像中具有检测带图像，所述根据所述已补偿试条图像和所述颜色与浓度的回归方程，确定所述试条上的待测物浓度包括：

对所述已补偿试条图像进行图像分割，分割得到所述检测带图像；

将所述检测带图像中每个像素进行灰度运算，得到所述检测带图像中每个像素的灰度值，并根据所述检测带图像中每个像素的灰度值，得到所述检测带图像中所有像素的灰度平均值；

根据所述颜色与浓度的回归方程，确定所述检测带图像中所有像素的灰度平均值对应的浓度信息作为所述试条上的待测物浓度。

本发明另一实施例提供了一种生殖数据测评系统，所述系统包括：

具有标准色块区的比色卡模板，用于放置每一次的带有待测物的试条及与所述试条配套的浓度梯度比色卡；

拍摄装置，用于在将每一次的带有待测物的试条及与所述试条配套的浓度梯度比色卡放置在具有标准色块区的比色卡模板上并得到每一次的带有待测物的比色卡模板之后，拍摄每一次的带有待测物的比色卡模板，得到每一次的带有待测物的比色卡模板图像，所述每一次的带有待测物的比色卡模板图像具有标准色块区图像、试条图像和浓度梯度比色卡图像；

待测物浓度确定装置，用于根据每一次的所述标准色块区图像、所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像，确定每一次的所述试条上的待测物浓度；

生殖数据测评装置，用于按照检测时间，排列各次检测的所述试条上的待测物浓度，以便对生殖数据进行测评。

优选地，所述待测物浓度确定装置在每一次检测待测物时，利用所述标准色块区图像，对所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像进行色度补偿，得到已补偿试条图像和已补偿浓度梯度比色卡图像，并根据所述已补偿试条图像、所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定所述试条上的待测物浓度。

优选地，所述待测物浓度确定装置根据所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定颜色与浓度的回归方程，并根据所述已补偿试条图像和所述颜色与浓度的回归方程，确定所述试条上的待测物浓度。

与现有技术相比较，本发明实施例的有益效果在于：

本发明实施例通过将不能定量或半定量数据转化成定量数据以及将连续检测到的数据进行排列以形成曲线，帮助用户自行采用常规试纸条进行生殖数据检测及测评，满足用户动态定量检测的需求，提高试纸条的应用场景。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐述性的，其并不能限制本发明所要主张的范围。

附图说明

下面的附图是本发明说明书的一部分，其绘出了本发明的示意性实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本发明的原理。

图1是本发明实施例提供的一种生殖数据测评方法的示意性流程图；

图2是本发明实施例提供的比色卡模板示意图；

图3是本发明实施例提供的智能手机中的检测软件拍摄比色卡模板时在智能手机的显示屏上显示的拍摄限定框示意图；

图4和图5是胶体金试条及配套的浓度梯度比色卡的示意图；

图6是本发明实施例提供的采用智能手机对比色卡模板进行拍照、处理、分析时的检测流程示意图；

图7是本发明实施例提供的对促黄体生成素进行测评的方法流程示意图；

图8是本发明实施例提供的以日期或时间(以月经周期后的第二天作为待测物浓度检测的首次检测日期或时间)为横轴，以待测物浓度为纵轴的待测物浓度曲线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行详细叙述，任何所属技术领域技术人员在了解本发明实施例后，当可由本发明实施例所示内容加以修饰或改变，其并不脱离本发明内容的范围。本发明实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特指次序或顺位，也非用于限定本发明。本文中所使用的方向用语，例如左、右、前、后等，仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用语适用于说明并非用来限制本发明。本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“带有”等等，均为开放性的用语，即意指包括但不限于。

本发明实施例可通过光学-电化学以及数学模型的建立，将不能定量或半定量数据转化成定量数据，并通过相应算法，将连续检测到的数据形成曲线，帮助用户自行采用常规试纸条进行生殖数据检测及测评，满足用户动态定量检测的需求，提高试纸条的应用场景。

图1是本发明实施例提供的一种生殖数据测评方法的示意性流程图，如图1所示，所述方法包括：

步骤S101：将每一次的带有待测物的试条及与所述试条配套的浓度梯度比色卡放置在具有标准色块区的比色卡模板上，得到每一次的带有待测物的比色卡模板。

其中，所述具有标准色块区的比色卡模板具有试条放置区，每一次检测待测物时，将带有待测物的试条放置在所述比色卡模板的试条放置区。

其中，所述具有标准色块区的比色卡模板具有浓度梯度比色卡放置区，每一次检测待测物时，将与所述试条配套的浓度梯度比色卡放置在所述比色卡模板的浓度梯度比色卡放置区。

在一个实施方式中，所述比色卡模板的所述浓度梯度比色卡放置区、所述标准色块区、所述试条放置区平行放置，例如依次平行放置。

步骤S102：通过拍摄所述每一次的带有待测物的比色卡模板，得到每一次的带有待测物的比色卡模板图像，所述每一次的带有待测物的比色卡模板图像具有标准色块区图像、试条图像和浓度梯度比色卡图像。

进一步地，对所述每一次的带有待测物的比色卡模板图像进行图像分割，得到标准色块区图像、试条图像和浓度梯度比色卡图像。例如采用如canny算法的边缘检测算法进行图像分割。

本实施例所述的标准色块区包括红色块、绿色块、蓝色块和白色块。进一步地，对所述标准色块区图像进行图像分割，得到红色块图像、绿色块图像、蓝色块图像和白色块图像。例如采用如canny算法的边缘检测算法进行图像分割。

步骤S103：根据每一次的所述标准色块区图像、所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像，确定每一次的所述试条上的待测物浓度。

其中，所述步骤S103包括：每一次检测待测物时，利用所述标准色块区图像，对所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像进行色度补偿，得到已补偿试条图像和已补偿浓度梯度比色卡图像，然后根据所述已补偿试条图像、所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定所述试条上的待测物浓度。

其中，所述利用所述标准色块区图像，对所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像进行色度补偿，得到已补偿试条图像和已补偿浓度梯度比色卡图像包括：根据所述标准色块区图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，确定用于补偿红色颜色值的第一和第二红色补偿系数、用于补偿绿色颜色值的第一和第二绿色补偿系数和用于补偿蓝色颜色值的第一和第二蓝色补偿系数，并利用所述的第一和第二红色补偿系数、第一和第二绿色补偿系数和第一和第二蓝色补偿系数分别对所述试条图像中的每个像素和所述浓度梯度比色卡图像中的每个像素进行补偿，得到已补偿试条图像和已补偿浓度梯度比色卡图像。此时，所述标准色块区图像包括红绿蓝白四个色块图像，所述根据所述标准色块区图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，确定用于补偿红色颜色值的第一和第二红色补偿系数、用于补偿绿色颜色值的第一和第二绿色补偿系数和用于补偿蓝色颜色值的第一和第二蓝色补偿系数包括：根据所述红绿蓝三个色块图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，得到所述红绿蓝三个色块图像中所有像素的红色平均值Rave、绿色平均值Gave、蓝色平均值Bave以及红绿蓝颜色值的总平均值Kave，例如，假设红绿蓝三个色块图像共有n个像素，例如n＝6000，则分别统计n个像素的红色颜色值的平均值、绿色颜色值的平均值、蓝色颜色值的平均值，并分别记作Rave、Gave、Bave，然后将Rave、Gave、Bave的平均值记作Kave。然后根据所述白色块图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，得到所述白色块图像中所有像素的红色平均值Rmax、绿色平均值Gmax、蓝色平均值Bmax以及红绿蓝颜色值的总平均值Kmax，例如，假设白色块图像共有m个像素，例如m＝2000，则分别统计m个像素的红色颜色值的平均值、绿色颜色值的平均值、蓝色颜色值的平均值，并分别记作Rmax、Gmax、Bmax，然后将Rmax、Gmax、Bmax的平均值记作Kmax。最后根据所述Rave、所述Gave、所述Bave以及所述Kave，所述Rmax、所述Gmax、所述Bmax以及所述Kmax，确定用于补偿红色颜色值的第一和第二红色补偿系数、用于补偿绿色颜色值的第一和第二绿色补偿系数和用于补偿蓝色颜色值的第一和第二蓝色补偿系数，具体地说，根据所述Rave、Kave、Rmax和Kmax，确定所述第一和第二红色补偿系数，根据所述Gave、Kave、Gmax和Kmax，确定所述第一和第二绿色补偿系数，根据所述Bave、Kave、Bmax和Kmax，确定所述第一和第二蓝色补偿系数。

其中，所述根据所述已补偿试条图像、所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定所述试条上的待测物浓度包括：根据所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定颜色与浓度的回归方程，根据所述已补偿试条图像和所述颜色与浓度的回归方程，确定所述试条上的待测物浓度。

其中，所述根据所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定颜色与浓度的回归方程包括：根据所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，得到所述已补偿浓度梯度比色卡图像中每个比色块图像及对应的浓度信息，然后对每个比色块图像，将所述比色块图像中每个像素进行灰度运算，得到所述比色块图像中每个像素的灰度值，并根据所述比色块图像中每个像素的灰度值，得到所述比色块图像中所有像素的灰度平均值，最后根据各个所述比色块图像中所有像素的灰度平均值以及各个比色块图像分别对应的浓度信息，确定颜色与浓度的回归方程，该回归方程中，灰度平均值是自变量，待测物浓度值是因变量。

其中，所述已补偿试条图像中具有检测带图像，所述根据所述已补偿试条图像和所述颜色与浓度的回归方程，确定所述试条上的待测物浓度包括：对所述已补偿试条图像进行图像分割，例如采用如canny算法的边缘检测算法进行图像分割，从所述已补偿试条图像中分割出所述检测带图像，其次将所述检测带图像中每个像素进行灰度运算，得到所述检测带图像中每个像素的灰度值，并根据所述检测带图像中每个像素的灰度值，得到所述检测带图像中所有像素的灰度平均值，然后根据所述颜色与浓度的回归方程，确定所述检测带图像中所有像素的灰度平均值对应的浓度信息作为所述试条上的待测物浓度。

步骤S104：按照检测时间，排列各次检测的所述试条上的待测物浓度，以便对生殖数据进行测评。

例如将连续一周，每天四个检测时间点，连续一周检测到的待测物浓度数据排列成以时间为轴线的待测物浓度动态变化曲线，从而依据所述动态变化曲线，监测生殖相关激素的动态变化情况，并指导用户执行对应的医疗辅助行为。其中，相邻的任意两个检测时间点的间隔可以相同，例如相邻的任意两个检测时间点的间隔为6小时，也可以不同，例如相邻的任意两个检测时间点的间隔为2小时、6小时、8小时等。

在一个实施方式中，上述试条可以是胶体金试条。

在一个实施方式中，上述待测物是生殖相关激素，包括但不限于促绒毛膜性腺激素和促黄体生成素。

对应于上述一种生殖数据测评方法，本发明实施例还可以提供一种生殖数据测评系统，所述系统包括：具有标准色块区的比色卡模板、拍摄装置、待测物浓度确定装置和生殖数据测评装置。

1.具有标准色块区的比色卡模板，用于放置每一次的带有待测物的试条及与所述试条配套的浓度梯度比色卡。

其中，所述具有标准色块区的比色卡模板具有试条放置区，每一次检测待测物时，将带有待测物的试条放置在所述比色卡模板的试条放置区。

其中，所述具有标准色块区的比色卡模板还具有浓度梯度比色卡放置区，每一次检测待测物时，将与所述试条配套的浓度梯度比色卡放置在所述比色卡模板的浓度梯度比色卡放置区。

在一个实施方式中，所述比色卡模板的所述浓度梯度比色卡放置区、所述标准色块区、所述试条放置区平行放置，例如依次平行放置。

2、拍摄装置，用于在将每一次的带有待测物的试条及与所述试条配套的浓度梯度比色卡放置在具有标准色块区的比色卡模板上并得到每一次的带有待测物的比色卡模板之后，拍摄每一次的带有待测物的比色卡模板，得到每一次的带有待测物的比色卡模板图像，所述每一次的带有待测物的比色卡模板图像具有标准色块区图像、试条图像和浓度梯度比色卡图像。

对于拍摄装置拍摄得到的每一次的带有待测物的比色卡模板图像，可以通过算法进行图像分割，得到标准色块区图像、试条图像和浓度梯度比色卡图像，例如采用如canny算法的边缘检测算法进行图像分割。

本实施例所述的标准色块区包括红色块、绿色块、蓝色块和白色块。进一步地，对于所述标准色块区图像，也可以通过算法进行图像分割，得到红色块图像、绿色块图像、蓝色块图像和白色块图像，例如采用如canny算法的边缘检测算法进行图像分割。

3、待测物浓度确定装置，用于根据每一次的所述标准色块区图像、所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像，确定每一次的所述试条上的待测物浓度。

所述待测物浓度确定装置在每一次检测待测物时，利用所述标准色块区图像，对所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像进行色度补偿，得到已补偿试条图像和已补偿浓度梯度比色卡图像，然后根据所述已补偿试条图像、所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定所述试条上的待测物浓度。

其中，所述待测物浓度确定装置根据所述标准色块区图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，确定用于补偿红色颜色值的第一和第二红色补偿系数、用于补偿绿色颜色值的第一和第二绿色补偿系数和用于补偿蓝色颜色值的第一和第二蓝色补偿系数，并利用所述的第一和第二红色补偿系数、第一和第二绿色补偿系数和第一和第二蓝色补偿系数分别对所述试条图像中的每个像素和所述浓度梯度比色卡图像中的每个像素进行补偿，得到已补偿试条图像和已补偿浓度梯度比色卡图像。在一个实施方式中，所述标准色块区图像包括红绿蓝白四个色块图像，所述待测物浓度确定装置根据所述红绿蓝三个色块图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，得到所述红绿蓝三个色块图像中所有像素的红色平均值Rave、绿色平均值Gave、蓝色平均值Bave以及红绿蓝颜色值的总平均值Kave。然后根据所述白色块图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，得到所述白色块图像中所有像素的红色平均值Rmax、绿色平均值Gmax、蓝色平均值Bmax以及红绿蓝颜色值的总平均值Kmax。最后根据所述Rave、所述Gave、所述Bave以及所述Kave，所述Rmax、所述Gmax、所述Bmax以及所述Kmax，确定用于补偿红色颜色值的第一和第二红色补偿系数、用于补偿绿色颜色值的第一和第二绿色补偿系数和用于补偿蓝色颜色值的第一和第二蓝色补偿系数。

其中，所述待测物浓度确定装置根据所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定颜色与浓度的回归方程，根据所述已补偿试条图像和所述颜色与浓度的回归方程，确定所述试条上的待测物浓度。在一个实施方式中，所述待测物浓度确定装置根据所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，得到所述已补偿浓度梯度比色卡图像中每个比色块图像及对应的浓度信息，然后对每个比色块图像，将所述比色块图像中每个像素进行灰度运算，得到所述比色块图像中每个像素的灰度值，并根据所述比色块图像中每个像素的灰度值，得到所述比色块图像中所有像素的灰度平均值，最后根据各个所述比色块图像中所有像素的灰度平均值以及各个比色块图像分别对应的浓度信息，确定颜色与浓度的回归方程，该回归方程中，灰度平均值是自变量，待测物浓度值是因变量。所述待测物浓度确定装置在确定回归方程后，将所述检测带图像中每个像素进行灰度运算，得到所述检测带图像中每个像素的灰度值，并根据所述检测带图像中每个像素的灰度值，得到所述检测带图像中所有像素的灰度平均值，然后根据所述颜色与浓度的回归方程，确定所述检测带图像中所有像素的灰度平均值对应的浓度信息作为所述试条上的待测物浓度。

4、生殖数据测评装置，用于按照检测时间，排列各次检测的所述试条上的待测物浓度，以便对生殖数据进行测评。

本发明实施例的拍摄装置可以是用户终端，例如笔记本电脑、平板电脑、手机等。

本发明实施例的图像分割功能可以通过单独设置的图像分割模块实现，也可以由待测物浓度确定装置实现。

本领域普通技术人员可以理解，本发明实施例所公开方法中的某些步骤、系统中的功能模块可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块之间的划分不一定对应于物理组件的划分，例如，待测物浓度确定装置和生殖数据测评装置可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

下面以所述拍照装置是智能手机、所述试条是胶体金试条为例进行说明。

本实施例的生殖数据测评系统主要包括安装检测软件的智能手机、比色卡模板、胶体金试条及配套的浓度梯度比色卡。

图2是本发明实施例提供的比色卡模板示意图，如图2所示，比色卡模板100包括边界黑框、浓度梯度比色卡放置区1，标准色块区2，试条放置区3。边界黑框包括三个竖向框和两个横向框围成的黑色边界，其作用：拍照时，保证拍摄到完整的黑框内边界，同时保证外边界以外的内容完全拍摄不到，其作用是保证不同人拍摄到的图像相差较小，保证拍摄到的试条位于一个固定的区域内。浓度梯度比色卡放置区1放置与试条配套的浓度梯度比色卡。试条放置区3的作用是，胶体金试条反应完毕后，放在试条放置区3，盖住指示箭头。指示箭头的作用是：提示试条的放置方向要与箭头方向平行，液体按照箭头所示从下往上流动，同时保证试条放置的基本竖直。标准色块区2包括四个正方形的色块，作为标准色块以用于色度补偿，其颜色分别是红色、蓝色、绿色和白色，即标准色块区2包括红色块21、蓝色块22、绿色块23和白色块24。

安装检测软件的智能手机用于对试条进行拍照、对拍照得到的图像进行分析以获得待测物浓度值。结合图2，检测软件调用智能手机的拍照功能进行拍照时，会出现一个如图3所示的拍摄限定框，该拍摄限定框4包括三个竖向和两个横向的线条围成的边界，拍照时要求将智能手机200的拍照限定框位于比色卡模板100的边界黑框的对应黑色边界内，这样可以保证不同人排照获得的照片大小相当。

胶体金试条及配套的浓度梯度比色卡的示意图分别如图4和图5所示，胶体金试条及配套的浓度梯度比色卡为已有技术，在此不再赘述。

本实施例的生殖数据测评系统采用智能手机的拍照功能，对胶体金试条进行拍照，然后利用智能手机的运算功能对拍照获得的图像进行处理分析并获得待测物的浓度信息。总的检测流程如图6所示，步骤包括：

步骤S601：采用胶体金试条进行检测，等待试条显色。

待测物与胶体金试条上的试剂进行反应，待测物会在检测带富集显色，检测带颜色深度与待测物浓度成正比，因此可以通过分析检测带获得浓度值。

步骤S602：反应规定时间后，将试条按要求放在比色卡模板(或比色模板)的试条放置区，将试条自带(或配套)的浓度梯度比色卡放到比色卡模板的浓度梯度比色卡放置区。目的是为了简化图像处理流程，提高后续分析的效率。

步骤S603：取出智能手机，打开检测软件，按要求进行拍照。目的是为了保证拍摄的一致性，减少操作造成的误差。

步骤S604：填写试条相关信息。

信息录入，填写试条的测试项目，例如本类试条的编号，配套的浓度梯度比色卡上有几个比色块以及这些比色块对应的浓度值。

步骤S605：检测软件对拍摄的图片进行图像分析处理，例如色度补偿，计算回归方程等。其中，色度补偿是为了消除环境光干扰，计算回归方程是为了最终获得浓度值。

下面以促黄体生成素为例，介绍定量化数据的生成过程，如图7所示，具体实施过程如下：

1、采用胶体金试条及配套浓度梯度比色卡，进行检测，等待试条显色。

2、反应规定时间后，将试条按要求放在比色卡模板的试条放置区，盖住指示箭头，放置方向与箭头方向平行，液体按照箭头所示从下往上流动。将试条自带的标准比色卡(即与试条配套的浓度梯度比色卡)放到比色卡模板的色块放置区(即浓度梯度比色卡放置区)；

3、对上述步骤得到的比色卡模板进行拍摄，得到比色卡模板图像。

在一个实施方式中，可以取出光学器材，例如相机，进行拍摄。

在另一实施方式中，可以利用具有拍摄功能的智能手机进行拍摄，具体地说，打开智能手机中的检测软件，进入拍照界面，屏幕上显示拍摄限定框。拍照时要求手机的拍照限定框位于比色卡模板的边界黑框的对应黑框内，这样可以保证不同人拍照获得的照片大小相当。拍照结束后，将获得的图像存储为24位BMP图像，所述BMP图像的每个像素点包括R、G、B等三个参数。

4、信息录入。

4.1、出现选择界面，文字可以是“本次检测是否是本类试条的第一次测试”，选项包括“是”和“否”两个。

4.2、如果是之前测试过的试条，选择“否”选项，之后进入下一个选择界面，选项是用户为之前测试的试条记录的编号，选择对应的编号，跳到第5步执行。

4.3如果是本类试条的第一次检测，选择“是”选项，之后进入信息填写界面，需要填写试条的测试项目，本类试条的编号，配套的浓度梯度比色卡上有几个比色块以及这些比色块对应的浓度值。填写完毕后，存储相关信息，用于后续使用。

5、检测软件对拍摄的图片进行图像分析处理。

5.1、图像分割。

提取拍摄限定框内的图像，将拍摄到的图像分为浓度梯度比色图(即浓度梯度比色卡图像)、标准色块图(即标准色块区图像)和试条图(即试条图像)。由于拍照过程中已经把两个待分析区域置于拍摄限定框内，因此在进行图像分析时，只需分析框内的部分即可，这大大简化了图像处理算法，提高了分析速度。

5.2色度补偿。

1)针对标准色块图，采用Canny边缘检测算法进行图像分割，分别获得红、绿、蓝、白四种色块对应的图像IMr，IMg，IMb，IMw。

2)IMr，IMg，IMb三个图像中，每个像素均包括R、G、B三个参数，计算三个图像中所有像素R、G、B三个参数的平均值Rave，Bave，Gave，然后计算三个图像R、G、B三个通路的总平均值Kave。

3)计算白色块图像IMw所有像素R、G、B三个参数的平均值Rmax，Bmax，Gmax，然后计算IMw图像R、G、B三个通路的总平均值Kmax。

4)根据如下方程，分别计算得到第一和第二红色补偿系数α_R和β_R，第一和第二蓝色补偿系数α_B和β_B，第一和第二绿色补偿系数α_G和β_G。

5)在色度补偿前，浓度梯度比色图和试条图的每个像素R、G、B三个参数，分别为R_前、G_前和B_前(即色度补偿前的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值)，根据以下三个公式进行变换，可以分别得到色度补偿后的新参数R_后、G_后和B_后(即色度补偿后的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值)。

5.3计算回归方程。

1)针对色度补偿后的浓度梯度比色图，Canny边缘检测算法进行图像分割，分别获得不同浓度对应的色块的图像。

2)将每个浓度对应的色块的图像的所有像素点D(i,j)进行灰度换算，像素点D(i,j)的灰度值为Dh(i,j)，公式为Dh(i,j)＝0.299D_r+0.587D_g+0.114D_b，然后对灰度变化后的每个浓度对应的色块的图像的所有像素点的灰度值求平均。

其中，i和j分别为该像素点在图像中的横纵坐标值。

其中，D_r,D_g,D_b分别是像素点D(i,j)的色度补偿后的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值。

3)结合第4.3步输入的浓度梯度比色卡的浓度信息作为纵坐标，将上一步计算得到的每个浓度对应的色块的图像的所有像素点的灰度平均值作为横坐标，采用最小二乘法计算回归方程，并进行存储。

其中，方程的输入项为灰度值，输出项为浓度值。

5.4计算浓度。

1)针对色度补偿后的试条图，采用Canny边缘检测算法进行图像分割，获得试条的检测带图。

2)将检测带图像的每个像素点进行灰度换算，然后对检测带图像所有像素点的灰度值求平均，得到检测带图像所有像素点的灰度平均值。

3)将检测带图像所有像素点的灰度平均值代入前面计算得到的回归方程，计算得到对应的浓度。

5.5、连续检测多个浓度值后，自动根据检测数据绘制曲线，如图8所示，并根据已绘制曲线和内置数据库的相应数据，提供具有针对性的指导方案，例如提供最佳同房时间预测等。

作为一种替换实施例，所述系统可以包括用户终端(例如智能手机)、比色卡模板、胶体金试条及配套的浓度梯度比色卡，以及云平台。在本实施例中，用户终端将拍照得到的图像上传到云平台，云平台对图像进行分析处理后，返回给用户终端显示。其中，所述用户终端与云平台之间的通讯方式可以采用现有方式，包括但不限于WIFI、3/4G。云平台对图像的分析处理包括：色度补偿、回归方程计算、浓度计算、绘制曲线以及提供指导方案等等，采用的分析处理方式与在智能手机分析处理时相同，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例具有以下技术效果：

1、目前的试条(例如胶体金试条)主要通过人眼进行判读，当试条显色后，将试条上的检测带的颜色和厂家配套的浓度梯度比色卡进行对比，判断浓度值。这种方式属于半定量检测，只能大致判断浓度范围，不能给出准确数值，另一方面，人眼判读具有主观性，误差较大，容易出错，而本发明实施例可以采用拍摄装置，例如用户终端(如智能手机)进行拍照，并对获得的照片进行图像处理，进而获得浓度值，实现了将不能定量或半定量数据转化成定量数据，降低了检测误差，提高了检测准确度。

2、在采用拍摄装置进行拍照时，以手机为例，由于不同用户采用手机进行拍照时尺寸等差别较大，直接分析照片会引起较大的误差。因此本发明实施例设计了一个比色卡模板。比色卡模板上面设置了边界黑框、所述浓度梯度比色卡放置区，所述标准色块区，所述试条放置区。其中，所述浓度梯度比色卡放置区和所述试条放置区分别是浓度梯度比色卡和试条的放置位置；边界黑框包括三个竖向和两个横向的黑色边界，采用手机软件拍照时会显示一个拍照限定框，也包括三个竖向和两个横向的边界，拍照时要求手机的拍照限定框位于比色卡模板的边界黑框的对应黑框内，这样可以保证不同用户拍照获得的照片大小相当。

3、考虑到拍摄装置，例如手机，在不同环境下的照片效果相差很大，易受环境光的干扰，引起较大误差。因此本发明实施例对相应图像进行色度补偿，消除环境光的干扰，提高检测的精度。色度补偿算法可以采用Gray-world颜色恒常算法和White-patch颜色恒常算法，也可以采用本发明实施例提供的新型色度补偿算法。

4、考虑到不同厂家生产的试条具有不同的检测范围、检测灵敏度及显色深度，采用同一种算法会造成极大的误差。因此针对不同厂家的不同试条，本发明实施例在拍照时同时将与试条配套的浓度梯度比色卡拍摄到图片中，图像分析过程中先分析浓度梯度比色卡获得回归方程，然后分析试条，从而实现一种算法适应多种试条。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种生殖数据测评方法，其特征在于，所述方法包括：

将每一次带有待测物的试条及与所述试条配套的浓度梯度比色卡放置在具有标准色块区的比色卡模板上，得到每一次带有待测物的比色卡模板；

通过拍摄所述每一次带有待测物的比色卡模板，得到具有标准色块区图像、试条图像和浓度梯度比色卡图像的每一次带有待测物的比色卡模板图像；

每一次检测待测物时，利用所述标准色块区图像，对所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像进行色度补偿，得到已补偿试条图像和已补偿浓度梯度比色卡图像；

根据所述已补偿试条图像、所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定所述试条上的待测物浓度；

按照检测时间，排列各次检测的所述试条上的待测物浓度以形成曲线，以便对生殖数据进行测评。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述标准色块区图像，对所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像进行色度补偿，得到已补偿试条图像和已补偿浓度梯度比色卡图像包括：

根据所述标准色块区图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，确定用于补偿红色颜色值的第一和第二红色补偿系数、用于补偿绿色颜色值的第一和第二绿色补偿系数和用于补偿蓝色颜色值的第一和第二蓝色补偿系数；

利用所述的第一和第二红色补偿系数、第一和第二绿色补偿系数和第一和第二蓝色补偿系数分别对所述试条图像中的每个像素和所述浓度梯度比色卡图像中的每个像素进行补偿，得到已补偿试条图像和已补偿浓度梯度比色卡图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述标准色块区图像包括红绿蓝白四个色块图像，所述根据所述标准色块区图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，确定用于补偿红色颜色值的第一和第二红色补偿系数、用于补偿绿色颜色值的第一和第二绿色补偿系数和用于补偿蓝色颜色值的第一和第二蓝色补偿系数包括：

根据所述红绿蓝三个色块图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，得到所述红绿蓝三个色块图像中所有像素的红色平均值Rave、绿色平均值Gave、蓝色平均值Bave以及红绿蓝颜色值的总平均值Kave；

根据所述白色块图像中每个像素的红色颜色值、绿色颜色值、蓝色颜色值，得到所述白色块图像中所有像素的红色平均值Rmax、绿色平均值Gmax、蓝色平均值Bmax以及红绿蓝颜色值的总平均值Kmax；

根据所述Rave、所述Gave、所述Bave以及所述Kave，所述Rmax、所述Gmax、所述Bmax以及所述Kmax，确定用于补偿红色颜色值的第一和第二红色补偿系数、用于补偿绿色颜色值的第一和第二绿色补偿系数和用于补偿蓝色颜色值的第一和第二蓝色补偿系数。

4.根据权利要求2-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述已补偿试条图像、所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定所述试条上的待测物浓度包括：

根据所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定颜色与浓度的回归方程；

根据所述已补偿试条图像和所述颜色与浓度的回归方程，确定所述试条上的待测物浓度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定颜色与浓度的回归方程包括：

根据所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，得到所述已补偿浓度梯度比色卡图像中每个比色块图像及对应的浓度信息；

对于每个比色块图像，将所述比色块图像中每个像素进行灰度运算，得到所述比色块图像中每个像素的灰度值，并根据所述比色块图像中每个像素的灰度值，得到所述比色块图像中所有像素的灰度平均值；

根据各个所述比色块图像中所有像素的灰度平均值以及各个比色块图像分别对应的浓度信息，确定颜色与浓度的回归方程。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述已补偿试条图像中具有检测带图像，所述根据所述已补偿试条图像和所述颜色与浓度的回归方程，确定所述试条上的待测物浓度包括：

对所述已补偿试条图像进行图像分割，分割得到所述检测带图像；

将所述检测带图像中每个像素进行灰度运算，得到所述检测带图像中每个像素的灰度值，并根据所述检测带图像中每个像素的灰度值，得到所述检测带图像中所有像素的灰度平均值；

根据所述颜色与浓度的回归方程，确定所述检测带图像中所有像素的灰度平均值对应的浓度信息作为所述试条上的待测物浓度。

7.一种生殖数据测评系统，其特征在于，所述系统包括：

具有标准色块区的比色卡模板，用于放置每一次带有待测物的试条及与所述试条配套的浓度梯度比色卡；

拍摄装置，用于在通过将每一次带有待测物的试条及与所述试条配套的浓度梯度比色卡放置在具有标准色块区的比色卡模板上得到每一次带有待测物的比色卡模板之后，拍摄每一次的带有待测物的比色卡模板，得到具有标准色块区图像、试条图像和浓度梯度比色卡图像的每一次带有待测物的比色卡模板图像；

待测物浓度确定装置，用于在每一次检测待测物时，利用所述标准色块区图像，对所述试条图像和所述浓度梯度比色卡图像进行色度补偿，得到已补偿试条图像和已补偿浓度梯度比色卡图像，并根据所述已补偿试条图像、所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定所述试条上的待测物浓度；

生殖数据测评装置，用于按照检测时间，排列各次检测的所述试条上的待测物浓度以形成曲线，以便对生殖数据进行测评。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述待测物浓度确定装置根据所述已补偿浓度梯度比色卡图像以及所述浓度梯度比色卡上的每个比色块对应的浓度信息，确定颜色与浓度的回归方程，并根据所述已补偿试条图像和所述颜色与浓度的回归方程，确定所述试条上的待测物浓度。

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