CN118010970A - 一种尿液检测试纸的识别方法、尿检设备和智能马桶 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种尿液检测试纸的识别方法：通过识别尿液检测试纸中检测区域的总长度X、试剂块的数量Y、试剂块的间距Z和试剂块的分布顺序D中的至少一种，并与数据库中的数据进行比对，以识别出当前的尿液检测试纸的型号规格。本发明还提供了一种尿检设备，储存有如上所述识别方法所对应的软件程序。本发明还提供了一种智能马桶，包括如上所述的尿检设备。

Description

一种尿液检测试纸的识别方法、尿检设备和智能马桶

技术领域

本发明涉及体液检测领域，尤其涉及尿液检测。

背景技术

智能马桶已经开始进入日常生活，对人们日常生活带来诸多便利和健康舒适。有别于传统的马桶，智能马桶通常需要供电来提供附加功能，如私部清洗与除臭等。而供电所提供的清洗、烘干、除臭、座圈加热、自动冲水等功能已为大众接受和习惯。另一方面，由于精致、精准医疗的提出和发展，对日常健康数据的采集和管理提出的极大的需求。为个体提供准确而低成本的日常健康数据对全民健康具有重要意义。

现有的智能马桶中多有集成尿液检测设备，用户将试纸取尿后放入尿液检测设备中，即可以对尿液进行多个项目的分析检测，从而供用户了解自身的健康情况。但是现有的尿液检测设备存在专机专用的情况，也就是说只能使用特定的检测试纸。这种特定的检测试纸比较昂贵，造成用户使用成本的增加，且对购买试纸造成极大的不方便。而市面上有一些用户手动检测的常规尿检试纸则价格比较低廉，但是市面上的常规尿检试纸没有一个统一的规格，所以智能马桶的尿液检测设备上无法对齐进行针对性的识别，所以智能马桶的尿液检测设备上无法使用这种常规的尿检试纸。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题是提供一种尿液检测试纸的识别方法，能够区分出市面上的常规试纸。

本发明所要解决的主要技术问题是提供一种尿检设备，能够区分出市面上的常规试纸，进而可以兼容不同种类不同厂家的尿检试纸，降低用户购买试纸的成本。

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种尿液检测试纸的识别方法：通过识别尿液检测试纸中检测区域的总长度X、试剂块的数量Y、试剂块的间距Z和试剂块的分布顺序D中的至少一种，并与数据库中的数据进行比对，以识别出当前的尿液检测试纸的型号规格。

在一较佳实施例中：所述识别尿液检测试纸中检测区域的总长度X具体包括如下步骤：

1)使用步进电机带动光学颜色传感器沿着试纸的长度方向由一端向另一端扫描；

2)设定试纸载体的RGB值域为R，光学颜色传感器扫描得到的RGB值为R1，在扫描过程中，若R1的值发生变化，则判断变化后的R1是否落入R，若是，则记录当前的步进电机的总步数N；若否，则不记录当前的步进电机总步数；

3)重复步骤2，直至光学颜色传感器的移动总距离为L，L为固定值并且，L≥所有待识别的试纸中长度最长的那一种试纸；

4)设定步进电机对应到光学颜色传感器的扫描距离常数为C；则X＝N·C。

在一较佳实施例中：所述识别试剂块的数量Y具体包括：

1)使用步进电机带动光学颜色传感器沿着试纸的长度方向由一端向另一端扫描；

2)设定试纸载体的RGB值域为R，光学颜色传感器扫描得到的RGB值为R1，在扫描过程中，若R1的值发生变化，则判断变化后的R1是否落入R；若是，则给Y赋值+1；

3)重复步骤2，直至光学颜色传感器的移动总距离为L，L为固定值并且，L≥所有待识别的试纸中长度最长的那一种试纸；

4)此时的Y的值为试剂块数量。

在一较佳实施例中：所述识别试剂块的间距Z采用方法一，具体包括：

1)使用步进电机带动光学颜色传感器沿着试纸的长度方向由一端向另一端扫描；

2)设定试纸载体的RGB值域为R，光学颜色传感器扫描得到的RGB值为R1，在扫描过程中，若R1的值发生变化，则判断变化后的R1是否落入R；若是，则记录此时的步进电机的总步数N1；

3)在扫描过程中，若R1的值再次发生变化，则记录此时的步进电机的总步数N2；

4)步进电机在试剂块间距中的步数为ΔN1＝N2－N1；

5)设定步进电机对应到光学颜色传感器的扫描距离常数为C；则试剂块间距Z＝ΔN1·C。

在一较佳实施例中：所述识别试剂块的间距Z采用方法二，具体包括：

1)使用步进电机带动光学颜色传感器沿着试纸的长度方向由一端向另一端扫描；

2)设定试纸载体的RGB值域为R，光学颜色传感器扫描得到的RGB值为R1，在扫描过程中，若R1的值发生变化，则判断变化后的R1是否落入R；若是，则记录此时的步进电机的总步数N1；

3)在扫描过程中，若R1的值再次发生变化，则记录此时的步进电机的总步数N2；

4)步进电机在当前试剂块间距中的步数为ΔN1＝N2－N1；

5)重复执行步骤3和步骤4，直至光学颜色传感器的移动总距离为L，L为固定值并且，L≥所有待识别的试纸中长度最长的那一种试纸；则得到步进电机在其它试剂块间距中的步数ΔN2，ΔN3...ΔNn；

6)取ΔN1，ΔN2，ΔN3...ΔNn的平均值，则得到试剂块的平均间距步数ΔN＝(ΔN1+ΔN2+ΔN3...+ΔNn)/n。

7)设定步进电机对应到光学颜色传感器的扫描距离常数为C；则试剂块间距Z＝ΔN·C。

在一较佳实施例中：所述识别试剂块的分布顺序具体包括：

1)将所有待识别试纸在预设区域中的试剂块所对应的RGB数据输入数据库中；

2)使用步进电机带动光学颜色传感器沿着试纸的长度方向由一端向另一端扫描；

3)记录下光学颜色传感器在预设区域中扫描到的试剂块RGB值，并与数据库中的数据进行比对。

在一较佳实施例中：所述预设区域与至少一个试剂块重合或者部分重合。

在一较佳实施例中：所述识别试剂块的分布顺序具体包括：

1)将所有待识别试纸在预设位置中的试剂块所对应的RGB数据输入数据库中；

2)使用步进电机带动光学颜色传感器沿着试纸的长度方向由一端向另一端扫描；

3)记录下光学颜色传感器在预设位置中扫描到的试剂块RGB值，并与数据库中的数据进行比对。

在一较佳实施例中：所述预设位置为一个或多个。

在一较佳实施例中：若总长度X或试剂块的数量Y或试剂块的间距Z或试剂块的分布顺序D与数据库中的数据均不匹配，则判断当前的试纸安装不正确或装入了不能识别的试纸。

本发明还提供了一种尿检设备，储存有如上所述识别方法所对应的软件程序。

本发明还提供了一种智能马桶，包括如上所述的尿检设备。

相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：

1.本发明提供了一种尿液检测试纸的识别方法，通过识别尿液检测试纸中检测区域的总长度X、试剂块的数量Y、试剂块的间距Z和试剂块的分布顺序D中的至少一种，来实现对不同种类尿液检测试纸的区分。因此，在具备这种识别方法的尿检设备上，就可以适配不同种类不同厂家的尿检试纸。这样就克服了现有尿检设备上试纸专机专用的弊端，用户可以自行选择市面上的常规尿检试纸进行使用，大大降低了购买试纸的成本。

2.本发明提供了一种尿液检测试纸的识别方法，可以从多个方面对试纸进行区分识别，这样可以兼容的试纸种类就能够大大增加，满足用户的需要。由于可以兼容多种不同的试纸，这样用户购买试纸的渠道就大大增加了，对于用户购买试纸的便利性就有了很大的提升，不会出现试纸用尽后无处可买的窘境。

附图说明

图1为本发明优选实施例中识别方法的处理流程图；

图2为本发明优选实施例中A试纸的示意图；

图3－图5为本发明优选实施例中A试纸的检测区域、试剂块间距和试剂块数量示意图；

图6为本发明优选实施例中B试纸的示意图；

图7－图9为本发明优选实施例中B试纸的检测区域、试剂块间距和试剂块数量示意图；

图10为本发明优选实施例中C试纸的示意图；

图11－图13为本发明优选实施例中C试纸的检测区域、试剂块间距和试剂块数量示意图；

图14为检测区域的识别原理图；

图15为试剂块数量的识别原理图；

图16为试剂块间距的识别原理图；

图17为识别A、B两种试纸的判定示意图；

图18为识别A、B、C、D四种试纸的判定示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是壁挂连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参考图2－图3，本实施例中提供了三种不同的尿液检测试纸，可以看出：A试纸的检测区域长度为82.20mm、试剂块间距为1.8mm，试剂块数量为14个。B试纸的检测区域长度为88.70mm、试剂块间距为2.3mm，试剂块数量为14个。C试纸的检测区域长度为49.70mm、试剂块间距为2.3mm，试剂块数量为8个。因此，可以看出，A试纸和B试纸在检测区域长度和试剂块间距上有明显区别，B试纸和C试纸在试剂块数量和检测区域长度上有明显区别，A试纸和C试纸在检测区域长度、试剂块间距和试剂块数量上都有明显的区别。

因此，本实施例提供了一种尿液检测试纸的识别方法：通过识别尿液检测试纸中检测区域的总长度X、试剂块的数量Y、试剂块的间距Z和试剂块的分布顺序D中的至少一种，并与数据库中的数据进行比对，就可以识别出当前的尿液检测试纸的型号规格。当识别的项目越多，能够区分的试纸种类也就越多。

如图1所示：该尿液检测试纸的识别方法具体描述为：

1)识别尿液检测试纸中检测区域的总长度X、试剂块的数量Y、试剂块的间距Z和试剂块的分布顺序D；

2)先将检测区域的总长度X与数据库中的数据进行判断：若与数据库中所有的试纸的检测区域总长度的数据都不相符，则返回提醒用户安装正确的试纸；若与数据库中A试纸的检测区域总长度的数据相符则进入步骤3；若与数据库中B试纸的检测区域总长度的数据相符则进入步骤5；

3)将试剂块的分布顺序D与数据库中的数据进行判断：若与数据库中所有的试纸的分布顺序的数据都不相符，则返回提醒用户安装正确的试纸；若与数据库中A试纸的分布顺序的数据相符则进入步骤4；

4)识别为A试纸；

5)将试剂块的分布顺序D与数据库中的数据进行判断：若与数据库中所有的试纸的分布顺序的数据都不相符，则返回提醒用户安装正确的试纸；若与数据库中B试纸的分布顺序的数据相符则进入步骤6；

6)识别为B试纸。

需要说明的是，图1的识别流程中是先比对X，再比对D，实际上X、Y、Z和D四个数据的比对没有先后之分，可以任意排列组合。此外图1的识别流程只使用了X和D两个数据，也可以根据需要选择其它的数据，用来的对比的数据种类也不一定是两个，可以在一个－四个之间任意选择。

上述提醒用户安装正确的试纸可以是提醒用户检查当前试纸是否安装到位，或者更换与当前试纸不同的试纸。

识别尿液检测试纸中检测区域的总长度X、试剂块的数量Y、试剂块的间距Z和试剂块的分布顺序D主要依据的原理在于：光学颜色传感器1扫描过每个试纸测量区域色块时读取的RGB颜色数据会有明显的差异，色块与试纸载体部位的RGB数据有明显差异。试纸载体空白部位数据基本不变。

基于上述的原理，参考图14，所述识别尿液检测试纸中检测区域的总长度X具体包括如下步骤：

1)使用步进电机带动光学颜色传感器1沿着试纸的长度方向由一端A1向另一端A3扫描；

2)设定试纸载体的RGB值域为R，光学颜色传感器1扫描得到的RGB值为R1，在扫描过程中，若R1的值发生变化，则判断变化后的R1是否落入R，若是，则记录当前的步进电机的总步数N；若否，则不记录当前的步进电机总步数；

3)重复步骤2，直至光学颜色传感器1的移动总距离为L，L为固定值并且，L≥所有待识别的试纸中长度最长的那一种试纸；这样可以保证所有被兼容的试纸都可以被完整扫描。

4)设定步进电机对应到光学颜色传感器1的扫描距离常数为C；则X＝N·C。

步骤2中，扫描过程中，光学颜色传感器1扫描得到的RGB值在两种情况下可能发生变化，一种是从试剂块移动至试剂块间距，一种是从试剂块间距移动至试剂块。如果这两种情况都记录总步数的话则整个过程比较繁琐，因此本实施例选择只在光学颜色传感器1从试剂块移动至试剂块间距时进行记录。当光学颜色传感器1从试剂块1移动至试剂块间隙时，记录步进电机总步数N；当光学颜色传感器1从试剂块间隙移动至试剂块2，再从试剂块2移动至下一个试剂块间隙时，更新步进电机总步数N；重复上述的步骤，直至当光学颜色传感器1从试剂块间隙移动至试剂块N，再从试剂块N移出，更新步进电机总步数N；此后，因为光学颜色传感器1已经运动至图14的A2处了，往后就没有试剂块了，所以不会再发生R1值发生变化的情况，所以总步数N也就不再更新。这样就可以得到步进电机带动光学颜色传感器1从进入试剂块1至移出试剂块3所经过的总步数N。

参考图15，所述识别试剂块的数量Y具体包括：

1)使用步进电机带动光学颜色传感器1沿着试纸的长度方向由一端A1向另一端A3扫描；

2)设定试纸载体的RGB值域为R，光学颜色传感器1扫描得到的RGB值为R1，在扫描过程中，若R1的值发生变化，则判断变化后的R1是否落入R；若是，则给Y赋值+1；

3)重复步骤2，直至光学颜色传感器1的移动总距离为L，L为固定值并且，L≥所有待识别的试纸中长度最长的那一种试纸；这样可以保证所有被兼容的试纸都可以被完整扫描。

4)此时的Y的值为试剂块数量。

参考图16，所述识别试剂块的间距Z具体包括：

1)使用步进电机带动光学颜色传感器1沿着试纸的长度方向由一端A1向另一端A3扫描；

2)设定试纸载体的RGB值域为R，光学颜色传感器1扫描得到的RGB值为R1，在扫描过程中，若R1的值发生变化(图16的B1处)，则判断变化后的R1是否落入R；若是，则记录此时的步进电机的总步数N1；

3)在扫描过程中，若R1的值再次发生变化(图16的B2处)，则记录此时的步进电机的总步数N2；

4)步进电机在试剂块间距中的步数为ΔN1＝N2－N1；

5)设定步进电机对应到光学颜色传感器1的扫描距离常数为C；则试剂块间距Z＝ΔN1·C。

上述这种方法至识别了其中两个试剂块中的间距Z。为了增加数据的准确性，还可以采用多次计算取平均值的方式，具体来说：所述识别试剂块的间距Z具体包括：

1)使用步进电机带动光学颜色传感器1沿着试纸的长度方向由一端A1向另一端A3扫描；

2)设定试纸载体的RGB值域为R，光学颜色传感器1扫描得到的RGB值为R1，在扫描过程中，若R1的值发生变化，则判断变化后的R1是否落入R；若是，则记录此时的步进电机的总步数N1；

3)在扫描过程中，若R1的值再次发生变化，则记录此时的步进电机的总步数N2；

4)步进电机在当前试剂块间距中的步数为ΔN1＝N2－N1；

5)重复执行步骤3和步骤4，直至光学颜色传感器1的移动总距离为L，L为固定值并且，L≥所有待识别的试纸中长度最长的那一种试纸；则得到步进电机在其它试剂块间距中的步数ΔN2，ΔN3...ΔNn；

6)取ΔN1，ΔN2，ΔN3...ΔNn的平均值，则得到试剂块的平均间距步数ΔN＝(ΔN1+ΔN2+ΔN3...+ΔNn)/n。

7)设定步进电机对应到光学颜色传感器1的扫描距离常数为C；则试剂块间距Z＝ΔN·C。

所述识别试剂块的分布顺序具体包括：

1)将所有待识别试纸在预设区域中的试剂块所对应的RGB数据输入数据库中；

2)使用步进电机带动光学颜色传感器1沿着试纸的长度方向由一端A1向另一端A3扫描；

3)记录下光学颜色传感器1在预设区域中扫描到的试剂块RGB值，并与数据库中的数据进行比对。

这种方式采用的是截取一部分连续区域，然后比对这个连续区域内的试剂块的排列顺序是否和数据库中的一致。当然还可以选择若干个不连续的位置进行比对，比如：

1)将所有待识别试纸在预设位置中的试剂块所对应的RGB数据输入数据库中；

2)使用步进电机带动光学颜色传感器1沿着试纸的长度方向由一端A1向另一端A3扫描；

3)记录下光学颜色传感器1在预设位置中扫描到的试剂块RGB值，并与数据库中的数据进行比对。

本发明还提供了一种智能马桶，包括尿检设备。所述尿检设备储存有如上所述识别方法所对应的软件程序。

述的识别方法通过识别尿液检测试纸中检测区域的总长度X、试剂块的数量Y、试剂块的间距Z和试剂块的分布顺序D中的至少一种，来实现对不同种类尿液检测试纸的区分。因此，在具备这种识别方法的尿检设备上，就可以适配不同种类不同厂家的尿检试纸。这样就克服了现有尿检设备上试纸专机专用的弊端，用户可以自行选择市面上的常规尿检试纸进行使用，大大降低了购买试纸的成本。

并且上述的识别方法可以从多个方面对试纸进行区分识别，这样可以兼容的试纸种类就能够大大增加，满足用户的需要。如图17和图18所示，当要区分A试纸和B试纸时，只要用检测区域的总长度X和试剂块的分布顺序D就可以将二者区分开来。而需要区分A、B、C、D四种试纸时，则需要从检测区域的总长度X、试剂块的数量Y、试剂块的间距Z和试剂块的分布顺序D四个方面才能实现区分。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (12)

1.一种尿液检测试纸的识别方法，其特征在于：通过识别尿液检测试纸中检测区域的总长度X、试剂块的数量Y、试剂块的间距Z和试剂块的分布顺序D中的至少一种，并与数据库中的数据进行比对，以识别出当前的尿液检测试纸的型号规格。

2.根据权利要求1所述的一种尿液检测试纸的识别方法，其特征在于：所述识别尿液检测试纸中检测区域的总长度X具体包括如下步骤：

1)使用步进电机带动光学颜色传感器沿着试纸的长度方向由一端向另一端扫描；

2)设定试纸载体的RGB值域为R，光学颜色传感器扫描得到的RGB值为R1，在扫描过程中，若R1的值发生变化，则判断变化后的R1是否落入R，若是，则记录当前的步进电机的总步数N；若否，则不记录当前的步进电机总步数；

3)重复步骤2，直至光学颜色传感器的移动总距离为L，L为固定值并且，L≥所有待识别的试纸中长度最长的那一种试纸；

4)设定步进电机对应到光学颜色传感器的扫描距离常数为C；则X＝N·C。

3.根据权利要求1所述的一种尿液检测试纸的识别方法，其特征在于：所述识别试剂块的数量Y具体包括：

1)使用步进电机带动光学颜色传感器沿着试纸的长度方向由一端向另一端扫描；

2)设定试纸载体的RGB值域为R，光学颜色传感器扫描得到的RGB值为R1，在扫描过程中，若R1的值发生变化，则判断变化后的R1是否落入R；若是，则给Y赋值+1；

3)重复步骤2，直至光学颜色传感器的移动总距离为L，L为固定值并且，L≥所有待识别的试纸中长度最长的那一种试纸；

4)此时的Y的值为试剂块数量。

4.根据权利要求1所述的一种尿液检测试纸的识别方法，其特征在于：所述识别试剂块的间距Z采用方法一，具体包括：

1)使用步进电机带动光学颜色传感器沿着试纸的长度方向由一端向另一端扫描；

2)设定试纸载体的RGB值域为R，光学颜色传感器扫描得到的RGB值为R1，在扫描过程中，若R1的值发生变化，则判断变化后的R1是否落入R；若是，则记录此时的步进电机的总步数N1；

3)在扫描过程中，若R1的值再次发生变化，则记录此时的步进电机的总步数N2；

4)步进电机在试剂块间距中的步数为ΔN1＝N2－N1；

5)设定步进电机对应到光学颜色传感器的扫描距离常数为C；则试剂块间距Z＝ΔN1·C。

5.根据权利要求1所述的一种尿液检测试纸的识别方法，其特征在于：所述识别试剂块的间距Z采用方法二，具体包括：

1)使用步进电机带动光学颜色传感器沿着试纸的长度方向由一端向另一端扫描；

2)设定试纸载体的RGB值域为R，光学颜色传感器扫描得到的RGB值为R1，在扫描过程中，若R1的值发生变化，则判断变化后的R1是否落入R；若是，则记录此时的步进电机的总步数N1；

3)在扫描过程中，若R1的值再次发生变化，则记录此时的步进电机的总步数N2；

4)步进电机在当前试剂块间距中的步数为ΔN1＝N2－N1；

5)重复执行步骤3和步骤4，直至光学颜色传感器的移动总距离为L，L为固定值并且，L≥所有待识别的试纸中长度最长的那一种试纸；则得到步进电机在其它试剂块间距中的步数ΔN2，ΔN3...ΔNn；

6)取ΔN1，ΔN2，ΔN3...ΔNn的平均值，则得到试剂块的平均间距步数ΔN＝(ΔN1+ΔN2+ΔN3...+ΔNn)/n。

7)设定步进电机对应到光学颜色传感器的扫描距离常数为C；则试剂块间距Z＝ΔN·C。

6.根据权利要求1所述的一种尿液检测试纸的识别方法，其特征在于：所述识别试剂块的分布顺序具体包括：

1)将所有待识别试纸在预设区域中的试剂块所对应的RGB数据输入数据库中；

2)使用步进电机带动光学颜色传感器沿着试纸的长度方向由一端向另一端扫描；

3)记录下光学颜色传感器在预设区域中扫描到的试剂块RGB值，并与数据库中的数据进行比对。

7.根据权利要求6所述的一种尿液检测试纸的识别方法，其特征在于：所述预设区域与至少一个试剂块重合或者部分重合。

8.根据权利要求1所述的一种尿液检测试纸的识别方法，其特征在于：所述识别试剂块的分布顺序具体包括：

1)将所有待识别试纸在预设位置中的试剂块所对应的RGB数据输入数据库中；

2)使用步进电机带动光学颜色传感器沿着试纸的长度方向由一端向另一端扫描；

3)记录下光学颜色传感器在预设位置中扫描到的试剂块RGB值，并与数据库中的数据进行比对。

9.根据权利要求8所述的一种尿液检测试纸的识别方法，其特征在于：所述预设位置为一个或多个。

10.根据权利要求1所述的一种尿液检测试纸的识别方法，其特征在于：若总长度X或试剂块的数量Y或试剂块的间距Z或试剂块的分布顺序D与数据库中的数据均不匹配，则判断当前的试纸安装不正确或装入了不能识别的试纸。

11.一种尿检设备，其特征在于：储存有权利要求1－10中任一项识别方法所对应的软件程序。

12.一种智能马桶，其特征在于：包括权利要求11所述的尿检设备。