CN112014387A - 一种通用干化学试纸解读系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种通用干化学试纸解读系统，包括检测端和处理端，所述检测端用于进行试纸条检测操作并将检测数据发送至处理端，所述处理端包括：试纸模板化单元，用于将不同样式的试纸与对应的检验标准进行匹配，形成模块化的试纸模板；检测信号模板化单元，用于将试纸的检测信号与相应的检测项和检测项量级进行匹配，形成模块化的检测模板；试纸识别单元，用于将待检测试纸与试纸模板进行匹配，识别出待检测试纸的样式和对应的检验标准；试纸检测单元，用于获取待检测试纸的检测数据；检测信号识别单元，用于将待检测试纸的检测数据与检测模板进行匹配，识别出待检测试纸上所有检测项及检测项量级。

Description

一种通用干化学试纸解读系统及方法

技术领域

本发明涉及试纸解读领域，具体为一种通用干化学试纸解读系统及方法。

背景技术

干化学分析技术是指将液体检测样品直接加到为不同项目特定生产的商业化的干燥试剂条上，以被测样品的水分作为溶剂引起特定的化学反应，从而进行化学分析的方法，是以酶法为基础的一类分析方法，又有干试剂化学或固相化学之称。

目前市场上使用的干化学试纸包括尿糖试纸、PH酸碱度试纸、余氯检测试纸、妇科干化学检测试纸、尿常规多联检测试纸等。干化学试纸检测的原理是采用反射光度法或差示电极法作为测量手段，进行定性或半定量/定量检测判定，为了提高准确和简便性，很多时候是并联设备一起提供使用。而一般这种特定检测的设备只能对应某一种检测任务的特定型号的试纸。即使是相同厂商，提供的试纸条上的检测色块进行了变化，也需要另外购买其他的设备进行检测，这对于消费者来说，实际上是成本较高的。并且，如果一个家庭购买多台，时间一久，这些设备很有可能会出现辨别失误导致操作错误的情况，影响检测结果准确性。从生产厂商的角度考虑，也需要进行多产品线的设计、开模、研发、集成和测试等，可能存在着较多的重复投入工作，同样有着成本的投入情况。

现有技术存在的问题是：(1)同一款检测设备无法支持试纸色块顺序调整的变化；(2)检测项目需求减少时，检测设备无法识别；(3)检测项目类型变化时，检测设备无法识别；(4)对于不同的检测项，前端软件的显示界面内容需要另行开发，后端处理和分析程序也需要重新设计实现；(5)现有分析方法不适用于其他场景的指标类检测设备，复用性较低；(6)市面上很多硬件检测设备升级时，配套的软件也需要升级，无论是消费者购买成本，还是厂商设计及研发成本，还是软硬件的扩展性而言都是存在问题的。

发明内容

本发明提供一种通用干化学试纸解读系统及方法，用以解决上述背景技术中的至少一个问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种通用干化学试纸解读系统，包括检测端和处理端，所述检测端用于进行试纸条检测操作并将检测数据发送至处理端，所述处理端包括：

试纸模板化单元，用于将不同样式的试纸与对应的检验标准进行匹配，形成模块化的试纸模板；

检测信号模板化单元，用于将试纸的检测信号与相应的检测项和检测项量级进行匹配，形成模块化的检测模板；

试纸识别单元，用于将待检测试纸与试纸模板进行匹配，识别出待检测试纸的样式和对应的检验标准；

试纸检测单元，用于获取待检测试纸的检测数据；

检测信号识别单元，用于将待检测试纸的检测数据与检测模板进行匹配，识别出待检测试纸上所有检测项及检测项量级。

具体地，所述试纸的样式包括试纸色块的数量和位置。

优选地，所述系统包括检测报告生成单元，用于获取所有检测项的检测结果及所处的检测项量级，并根据检测结果及检测结果所处量级生成检测报告。

优选地，所述系统包括试纸样式配置单元，用于根据待检测试纸的检测项类型、检测项数量及检测项位置配置试纸样式。

优选地，所述检测信号模板化单元进一步包括：试纸检测模板创建模块、检测项创建模块和检测项量级创建模块。

优选地，检测项创建模块创建的检测项信息包括：检测项编号、检测项名称、检测项与试纸色块相对应的位置；检测项量级创建模块创建的检测项量级包括：序号、标准浓度值、标准量级值、标准量级加浓度值、标准对应色块的颜色码。

一种通用干化学试纸解读方法，所述方法包括：

建立试纸模板，将不同样式的试纸与其对应的检验标准进行匹配，形成模块化的试纸模板；

建立信号检测模板，将试纸的检测信号与相应的检测项和检测项量级进行匹配，形成模块化的检测模板；

识别待检测试纸，将待检测试纸与试纸模板进行匹配，识别出待检测试纸的样式和对应的检验标准；

进行试纸检测，将待检测试纸插入检测端获取待检测试纸的检测数据；

识别检测信号，将待检测试纸的检测数据与检测模板进行匹配，识别出待检测试纸上所有检测项及检测项量级。

优选地，所述方法还包括：

生成检测报告，获取所有检测项的检测结果及所处的检测项量级后，根据检测结果及检测结果所处量级生成检测报告。

优选地，所述方法还包括：

配置试纸样式，根据待检测试纸的检测项类型、检测项数量及检测项位置配置试纸样式，将配置好的试纸样式进行存储以供调用。

优选地，建立信号检测模板进一步包括：创建试纸检测模板，创建检测项和创建检测项量级。

优选地，在试纸检测模板下创建的检测项信息包括：检测项编号、检测项名称、检测项与试纸色块相对应的位置；在检测项下创建检测项量级包括：序号、标准浓度值、标准量级值、标准量级加浓度值、标准对应色块的颜色码。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明基于模板匹配进行待检测试纸条确定和检测数据的确定，通过模板匹配使得干化学试纸检测不受硬件设备的限制，通过建立不同类型试纸的样本模板，试纸色块上的检测项目位置变化、检测项目数量变化或检测项目类型变化等无需更换新的检测设备，通过同一设备进行检测后，通过模板匹配即可实现检测结果的准确解读，降低了成本投入，更方便用户使用。

附图说明

图1为根据本发明实施例的通用干化学试纸解读系统及方法的流程示意图；

图2为根据本发明实施例的通用干化学试纸解读系统的框架示意图；

图3为根据本发明实施例的检测模板创建示意图；

图4为根据本发明实施例的检测项创建示意图；

图5为根据本发明实施例的检测项量级创建示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种通用干化学试纸解读系统，包括检测端和处理端，所述检测端用于进行试纸条检测操作并将检测数据发送至处理端，所述处理端包括：试纸模板化单元，用于将不同样式的试纸与对应的检验标准进行匹配，形成模块化的试纸模板；检测信号模板化单元，用于将试纸的检测信号与相应的检测项和检测项量级进行匹配，形成模块化的检测模板；试纸识别单元，用于将待检测试纸与试纸模板进行匹配，识别出待检测试纸的样式和对应的检验标准；试纸检测单元，用于获取待检测试纸的检测数据；检测信号识别单元，用于将待检测试纸的检测数据与检测模板进行匹配，识别出待检测试纸上所有检测项及检测项量级。本发明将不同试纸的样式和对应的检验标准模板化，通过待测试纸与模板的匹配进行相应检测项目的识别和解读，使得利用干化学试纸进行检测不受硬件设备的限制；同时，硬件设备的检测数据通过信号模板匹配，使得检测结果读取不受待测试纸变化的影响。

进一步地，所述系统包括检测报告生成单元，用于获取所有检测项的检测结果及所处的检测项量级，并根据检测结果及检测结果所处量级生成检测报告。

进一步地，所述系统包括试纸样式配置单元，用于根据待检测试纸的检测项类型、检测项数量及检测项位置配置试纸样式。

进一步地，所述检测信号模板化单元进一步包括：试纸检测模板创建模块、检测项创建模块和检测项量级创建模块。

进一步地，检测项创建模块创建的检测项信息包括：检测项编号、检测项名称、检测项与试纸色块相对应的位置；检测项量级创建模块创建的检测项量级包括：序号、标准浓度值、标准量级值、标准量级加浓度值、标准对应色块的颜色码。

作为一种实施方式，本发明的系统通过软件系统建模方式配合硬件设备一起实现。

具体地，硬件部分主要用于实现光信号的原始值读取、上传和缓存。硬件设备具有反应试纸光信号采集、自动计时、状态反馈、异常反馈等功能；软件程序前后端都需要对照模型进行匹配识别，而不是之前的固定为一种模式，因此需要对原有的信号采集、分析、对标及结果展示多模块进行对照升级逻辑判断。

在实际应用时，对于试纸的类型采集，最好在试纸包装上进行条码/二维码/明码等信息的标识，帮助用户进行操作；同时为了保障流程流畅性，也可以在原有的操作步骤说明中追加新增步骤和注意事项的备注，如，对于试纸样式，需要按照标准生产，但检测项目、检测项目数量、检测项目位置对应的试纸块位置可灵活配置，只需提供说明，由软件配置对应；对于检测标准试纸卡，需要检测项各量级化学反应的色彩空间颜色码，之后需要录入试纸模板中。

具体地，软件部分的实现包括：

1、建立试纸模板模型，作为基类，主要抽象化试纸共性特征，当每次有新类型的检测试纸时，即只需要参照模型进行实例化数据的创建即可，后台程序可以依照模型进行自动对照和逻辑处理；

2、试纸模型主要包括几块内容，试纸样式定义(定义试纸检测项目、位置、类型等)，试纸检验标准定义(定义检测项对标范围)。如图2所示的模型框架对关键项目进行了定义和说明；

3、系统逻辑设计包括前后端处理，前端使用微信小程序，主要作数据的采集和展示，因此对于展示何种模型，需要通过前端采集的数据进行判断和切换，这里可以通过选择或者扫描等方式采集到试纸类型码，作为关键索引进行查询锁定。主要的数据库交互和结果查询返回推送由后端程序控制，因此后端程序会依据前面传递的索引到模型种查找到对应的具体实例模板，依据模板中定义的标准对硬件设备反馈的光信号值进行对标判断，之后再将分析结果和对应的模板实例化推送到前端程序进行展示，从而实现模板的智能识别和切换。

4、对于用户来说，和原有的操作方式没有太大改变，只是在检测前进行选择/扫描试纸的操作，后续的试纸留样、设备检测、查看结果方式都保持一致，所有的智能识别比对切换等等都是由软件和设备协同完成，对于用户来说是隐藏的，保证了操作友好性和简便。用户操作流程说明如图1所示。

作为一种实施方式，利用所述的通用干化学试纸解读系统进行试纸解读的过程包括：

1、预判断检测试纸型号(不同场景化用途对应的检测试纸指标个数和反应色块位置均不同)。试纸包装上印有试纸型号二维码XXXXXX，可以通过扫描或者选择方式确认，这里先将该参数命名为pr1。该步骤用于对应试纸类型。

2、输入pr1后，搜索试纸模板，查询试纸识别码＝pr1对应的检测模板编号tt1及检测标准编号ts1，检测试纸模板用于确认试纸色块位置、作用及组合关系等，可以看到不同试纸型号可以对应一个检测模板，避免冗余。该步骤用于定位检测指标项目及每项的检测标准。

3、设备采集信号结果rs1[]，搜索信号模板(检测模板)，检测模板编号＝tt1，循环检索，位置＝rs1[].位置，取得检测项ti1[]，空间算法类型sa1[]。通过对信号的比对分析可以得到ti1[]rs2[](rs1是所有检测的履历，rs2[]是分析后结果集合)。该步骤用于对照检测模板及算法模型，分析采集的信号结果，生成指标结果值记录。

4、搜索检测标准，检测标准编号＝ts1，检测项＝ti1[]，分别可以得到检测范围tc1[]、正常标签tf1[]、信号数值tg1[]。需要对ti1[]rs2[]逐个进行循环计算，算法依据对应的sa1[]进行运行，会得到一组信号数值数组sat1[],再以检测标准编号＝ts1并且检测项＝ti1[]并且sat1[]＝tg1[]进行逐个比对，从而获取对应的tc2[](过滤后的所处范围)，形成对应的检测结果ti1[](检测项)—tc2[](检测结果)—tf1[](是否正常)。该步骤用于对照检测标准，得到指标结果所处的范围，结果是否正常等报告内容。

5、结果报告中同时还会包括检测项说明、所有区间范围、位置分布、异常原因说明等等信息，均是通过以上参数集合进行逐个查询得到。该步骤用于创建综合检测报告。

本发明还提供一种通用干化学试纸解读方法，所述方法包括：

建立试纸模板，将不同样式的试纸与其对应的检验标准进行匹配，形成模块化的试纸模板；

建立信号检测模板，将试纸的检测信号与相应的检测项和检测项量级进行匹配，形成模块化的检测模板；

识别待检测试纸，将待检测试纸与试纸模板进行匹配，识别出待检测试纸的样式和对应的检验标准；

进行试纸检测，将待检测试纸插入检测端获取待检测试纸的检测数据；

识别检测信号，将待检测试纸的检测数据与检测模板进行匹配，识别出待检测试纸上所有检测项及检测项量级。

进一步地，所述方法还包括：

生成检测报告，获取所有检测项的检测结果及所处的检测项量级后，根据检测结果及检测结果所处量级生成检测报告。

进一步地，所述方法还包括：

配置试纸样式，根据待检测试纸的检测项类型、检测项数量及检测项位置配置试纸样式，将配置好的试纸样式进行存储以供调用。

作为一种实施方式，如图3至图5所示，创建检测模板在页面后台实现，分为三层内容，根据试纸信息，手动录入数据保存即可使用，具体如下：

步骤1、创建试纸检测模板包括模板编号、模板名称、试纸类型等。(其中试纸类型与试纸关联，执行检测时需要与关联的试纸匹配使用。)

步骤2、在试纸检测模板下创建检测项信息，包括检测项编号、检测项名称、检测项与试纸色相对应的位置(试纸条上位置编号)等。

步骤3、在检测项下创建检测项标准信息，包括序号、标准浓度值、标准量级值、标准量级加浓度值、标准对应色块的颜色码。

作为一种实施方式，利用所述通用干化学试纸解读方法进行试纸解读的步骤包括：

步骤1、录入检测标准，根据试纸厂商提供的试纸检测标准值，对应录入进试纸检测模板。

步骤2、通过页面选择或者扫码试纸条选定检测模板，再插入试纸条执行设备检测，在检测过程中，设备传输数据到程序后台，数据内容主要包括试纸位置和试纸块对应的颜色码。

步骤3、程序后台获取数据后，与检测模板中的试纸位置相匹配，相匹配的为该检测项的检测数据，如果模板中没有匹配的则表示该试纸块没有启用，过滤得到有效数据。

步骤4、将过滤得到的数据与检测模板中检测标准的颜色码匹配，根据匹配规则选择检测结果，匹配规则较复杂，主要是检测结果与模板中检测标准相比色差最小值、辅助其它特定规则。

步骤5、依据上面步骤，获取试纸所有检测项的检测结果、根据检测结果生成诊断结果，发送到用户手机界面，用户可操作手机查看明细。

本发明具有的效果和优点可从以下几个角度来分析：

(1)从客户使用的角度来看：一台设备可以同时检测多种类型的试纸，一般情况是需要购买多台设备的，但是现在只需要购买一台，购买成本是大大节省了；从日常使用和存放来说，更加便捷且不易出错。

(2)从生产企业的角度来看：对于软硬件产品的版本升级等投入来说，成本也是大大节省了，同时提高了产品的可持续扩展性，延长了产品的生命周期；在提高用户使用频次的基础上，也增加了用户的粘度和对公司及产品的品牌认可度。

(3)从软硬件设计角度来看：一款检测硬件具有可同时支持多种试纸类型的情况(检测项目位置变化、检测项目减少、检测类型变化)，节省了多次重复性工艺设计调整开模等工作；提高了软件系统的智能化应变能力，避免每次新研发了试纸类型，就必须从前端代码开始改到后端逻辑代码，全部以代码逻辑写死来处理，导致BUG率增加，同时增加了系统设计、单元测试、集成测试、性能测试、上线发布等等一系列工作，因此从这些层面，本发明提供的系统及方法可视为软件层面的一次规划级别升级。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种通用干化学试纸解读系统，其特征在于，包括检测端和处理端，所述检测端用于进行试纸条检测操作并将检测数据发送至处理端，所述处理端包括：

试纸模板化单元，用于将不同样式的试纸与对应的检验标准进行匹配，形成模块化的试纸模板；

检测信号模板化单元，用于将试纸的检测信号与相应的检测项和检测项量级进行匹配，形成模块化的检测模板；

试纸识别单元，用于将待检测试纸与试纸模板进行匹配，识别出待检测试纸的样式和对应的检验标准；

试纸检测单元，用于获取待检测试纸的检测数据；

检测信号识别单元，用于将待检测试纸的检测数据与检测模板进行匹配，识别出待检测试纸上所有检测项及检测项量级。

2.根据权利要求1所述的通用干化学试纸解读系统，其特征在于，所述系统包括检测报告生成单元，用于获取所有检测项的检测结果及所处的检测项量级，并根据检测结果及检测结果所处量级生成检测报告。

3.根据权利要求1所述的通用干化学试纸解读系统，其特征在于，所述系统包括试纸样式配置单元，用于根据待检测试纸的检测项类型、检测项数量及检测项位置配置试纸样式。

4.根据权利要求1所述的通用干化学试纸解读系统，其特征在于，所述检测信号模板化单元进一步包括：试纸检测模板创建模块、检测项创建模块和检测项量级创建模块。

5.根据权利要求4所述的通用干化学试纸解读系统，其特征在于，检测项创建模块创建的检测项信息包括：检测项编号、检测项名称、检测项与试纸色块相对应的位置；检测项量级创建模块创建的检测项量级包括：序号、标准浓度值、标准量级值、标准量级加浓度值、标准对应色块的颜色码。

6.一种通用干化学试纸解读方法，其特征在于，所述方法包括：

建立试纸模板，将不同样式的试纸与其对应的检验标准进行匹配，形成模块化的试纸模板；

建立信号检测模板，将试纸的检测信号与相应的检测项和检测项量级进行匹配，形成模块化的检测模板；

识别待检测试纸，将待检测试纸与试纸模板进行匹配，识别出待检测试纸的样式和对应的检验标准；

进行试纸检测，将待检测试纸插入检测端获取待检测试纸的检测数据；

识别检测信号，将待检测试纸的检测数据与检测模板进行匹配，识别出待检测试纸上所有检测项及检测项量级。

7.根据权利要求6所述的通用干化学试纸解读方法，其特征在于，所述方法还包括：

生成检测报告，获取所有检测项的检测结果及所处的检测项量级后，根据检测结果及检测结果所处量级生成检测报告。

8.根据权利要求6所述的通用干化学试纸解读方法，其特征在于，所述方法还包括：

配置试纸样式，根据待检测试纸的检测项类型、检测项数量及检测项位置配置试纸样式，将配置好的试纸样式进行存储以供调用。

9.根据权利要求6所述的通用干化学试纸解读方法，其特征在于，建立信号检测模板进一步包括：创建试纸检测模板，创建检测项和创建检测项量级。

10.根据权利要求9所述的通用干化学试纸解读方法，其特征在于，在试纸检测模板下创建的检测项信息包括：检测项编号、检测项名称、检测项与试纸色块相对应的位置；在检测项下创建检测项量级包括：序号、标准浓度值、标准量级值、标准量级加浓度值、标准对应色块的颜色码。

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