CN202814867U

CN202814867U - 生化分析仪

Info

Publication number: CN202814867U
Application number: CN 201220438817
Authority: CN
Inventors: 王春红; 张弘强
Original assignee: Suihua University
Current assignee: Suihua University
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2022-08-24

Abstract

本实用新型涉及用颜色色差进行医学生化分析的生化分析仪。其通过彩色数码系统摄取生化试样试纸的彩色图像并输入计算机，通过标准阈值获取单元获取试样分析项目中的标准阈值颜色，并将该标准阈值颜色RGB值转换为标准阈值的色度值；通过定标单元建立标准阈值获取单元的RGB颜色空间，并对该RGB颜色空间与CIEXYZ空间相互转换；通过色度值获取单元将获得的试样颜色的RGB值转换成色度值；该色度值通过显示单元进行显示；利用生化试样的色度值与标准阈值的色度值进行色差计算并得到一组色差值，选取该组色差值中的最小色差值，通过色差评定单元完成生化分析的色差评定。

Description

生化分析仪

技术领域：本实用新型属于医学生化分析仪领域，特别涉及用颜色色差进行医学生化分析的生化分析仪。

背景技术：随着人们生活水平的提高，健康越来越受到特别的重视。人们更加注意保健，随时检查，掌握健康和病情动态。因而，操作方便的、可普及于家庭的、能实现全程监控和分析的检测手段也越来越受到人们的青睐。

医学生化分析是医院临床重要的检查诊断手段，而尿样生化分析已成为临床最广泛的检查项目，进行尿样生化分析的10余项检测，实质体现的均是尿液和尿检试纸反应后每一项的颜色变化。根据呈现的颜色，确定正常或不正常，以及不正常下的+号数量，即病情的严重程度。以往的生化分析仪种类很多，但各有其局限性。随着数字化时代的到来，彩色图像处理设备，如彩色数码相机和彩色扫描仪，得到广泛的应用。

发明内容：为了解决以往的尿液和试纸反应后利用人眼判别导致有过多的主观因素或医院利用某些特征波长(如550nm、620nm、720nm等等)下的反射率大小进行定量检测导致检测及不方便的问题，本发明的目的是提供一种可定量精确地判定病情级别，无论是医院，还是个人，均可实现方便、廉价和准确的尿液分析的生化分析仪。该生化分析仪亦可用于其它与颜色有关的医学生化分析。

本发明的生化分析仪包括：反应盘，用于承载多个反应杯，所述反应杯为承载待测生化试样的比色皿，该反应盘被反应盘驱动单元驱动；试纸供给单元，用于提供与生化试样反应的试纸；控制单元，用于分析控制反应盘驱动单元和试纸供给单元；图像获取单元，用于获取生化试样反应后的试纸图像；其特征在于：该生化分析仪还包括处理单元，所述处理单元包括阈值获取单元、定标单元、色度值获取单元、显示单元和色差评定单元，所述标准阈值获取单元，用于获取在生化试样分析项目中的标准阈值颜色，并将该标准阈值颜色RGB值转换为标准阈值的色度值；所述定标单元，用于建立所述标准阈值获取单元的RGB颜色空间，并对该RGB颜色空间与CIEXYZ空间相互转换；所述色度值获取单元，利用所述标准阈值获取单元对生化试样反应后的试纸进行拍摄，将获得的生化试样颜色的RGB值转换成生化试样的色度值；所述显示单元，用于对所述色度值进行显示；所述色差评定单元，利用生化试样的色度值与标准阈值的色度值进行色差计算并得到一组色差值，选取该组色差值中的最小色差值，完成生化分析的色差评定。

优选的是，所述生化试样为尿样。

通过上述本发明的技术方案。本发明的生化分析仪通过对彩色数码系统定标，能准确、简洁地解决由不同品牌的彩色数码系统，或者同一品牌不同批次的彩色数码相机系统，摄取同一颜色会采集到不同的颜色三刺激值(RGB值)的问题。本发明的生化分析仪还利用色度学中颜色差别的评价方法，能够精确地得出尿样色度值和阈值色度值的色差，进而可以更准确的判定病情的严重程度，即本发明是利用步入千家万户的彩色数码系统，使医学生化分析仪进入到一个新的领域，解决了背景技术医学生化分析仪的局限性，避免了测量的人为因素，不仅是使检测更加准确，更重要的是使检测变得更加简单、方便。

附图说明：

图1是本发明的生化分析仪的结构示意图

具体实施方式：

下面以尿样为例结合附图和实施例对本发明进一步说明，但本发明的生化分析仪不仅限于尿样分析的实施例，它还可以广泛适用于尿样分析之外的与颜色色差相关的生化试样检验。

实施例1

生化分析仪结构参见图1，反应盘1承载多个装有待测尿液的反应杯2；反应盘1在控制单元3的驱动下转动，试纸供给单元4用于提供特定监测项目的不同试纸，试纸与反应杯2中的尿液反应，图像获取单元5获取生化试样反应后的试纸图像；处理单元6包括阈值获取单元7、定标单元8、色度值获取单元9、显示单元10和色差评定单元11，该生化分析仪通过标准阈值获取单元7获取在尿液分析项目中的标准阈值颜色，并将该标准阈值颜色RGB值转换为标准阈值的色度值；通过定标单元8建立所述标准阈值获取单元的RGB颜色空间，并对该RGB颜色空间与CIEXYZ空间相互转换；通过色度值获取单元9将获得的生化试样颜色的RGB值转换成生化试样的色度值；所述色度值通过显示单元10进行显示；通过色差评定单元11完成生化分析的色差评定。

根据色差评定的要求，应用上述生化分析仪测量、定标后，实现利用色差来进行医学生化分析的目的。即首先利用彩色数码系统对样品分析项目中的标准闽值颜色进行拍摄，获得标准阂值颜色三刺激值(RGB值)，并转换成标准阂值的色度值。将获得的尿样的三刺激值(RGB值)转换成相应的尿样的色度值，并与标准闽值的色度值进行色差计算，即可判定病情的程度。

彩色数码系统可采用彩色数码相机或摄像头。标准照明体可采用标准照明体A和标准照明体D65。

1、本发明的生化分析仪标准阈值的获得及色彩空间转换是这样实现的：

1)标准阂值的获得：利用彩色数码相机在国际照明委员会标准照明体A下对尿样分析项目中的标准阈值颜色进行拍摄。将拍摄获得的闽值颜色三刺激值(RGB值)转换成相应的颜色空间的色度值。

例如测量尿胆素原时：标准照明体A下的尿胆素原标准闽值点的颜色三刺激值(XYZ值)，由此将标准阂值的色度值换算成匀色空间的颜色的三刺激值(Lab值)、色度坐标值(x、y值)，如下表所示：

标准阈值临界点间的色差数据远远超过了人眼分辨颜色差别的闽值。

2)色彩空间转换：采用查表法、多项式回归法、神经网络法等等，完成色彩空间转换。如果涉及的颜色仅50或60个，线性变换即可满足要求。

X＝a11R+a12G+a13B

Y＝a2IR+a22G+a23B

Z＝a31R+a32G+a33B

对于尿胆素原测试检查，系数矩阵为：

0.1167 0.3234 -0.0783

0.0480 0.3736 -0.0061

-0.0228 0.0510 0.5578

2、本发明的生化分析仪的色差评定是这样实现的：

根据检测项目色样的标准闽值颜色的匀色空间三刺激值(L1a1b1)和待测尿样颜色的匀色空间三刺激值(L2a2b2)，便可利用下式计算二者之间的色差。

ΔE = \sqrt{{(L_{2}^{*} - L_{1}^{*})}^{2} + {(a_{2}^{*} - a_{1}^{*})}^{2} + {(b_{2}^{*} - b_{1}^{*})}^{2}}

按色差最小确定该项目检查的结果，即正常、准正常、+号、++号、+++号等等。

实施例2

生化分析仪的主体部件与实施例1相同，在此不再赘述，与实施例1的不同之处在于：

标准阂值的获得这样实现：

利用摄像头在国际照明委员会(ClE)标准照明体D65下对尿样分析项目中的标准阂值颜色进行拍摄。将拍摄获得的阂值颜色三刺激值(RGB值)转换成相应的颜色空间的色度值。例如测量蛋白质时：标准照明体D65下的蛋白质标准阂值点的颜色三刺激值(XYZ值)，及由此将标准阀值的色度值换算成匀色空间的颜色的三刺激值(Lab值)、色度坐标值(x、y值)如下表所示：

Claims

1.一种生化分析仪，包括：反应盘，用于承载多个反应杯，所述反应杯为承载待测生化试样的比色皿，该反应盘被反应盘驱动单元驱动；试纸供给单元，用于提供与生化试样反应的试纸；控制单元，用于分析控制反应盘驱动单元和试纸供给单元；图像获取单元，用于获取生化试样反应后的试纸图像；其特征在于：该生化分析仪还包括处理单元，所述处理单元包括阈值获取单元、定标单元、色度值获取单元、显示单元和色差评定单元，所述标准阈值获取单元，用于获取在生化试样分析项目中的标准阈值颜色，并将该标准阈值颜色RGB值转换为标准阈值的色度值；所述定标单元，用于建立所述标准阈值获取单元的RGB颜色空间，并对该RGB颜色空间与CIEXYZ空间相互转换；所述色度值获取单元，利用所述标准阈值获取单元对生化试样反应后的试纸进行拍摄，将获得的生化试样颜色的RGB值转换成生化试样的色度值；所述显示单元，用于对所述色度值进行显示；所述色差评定单元，利用生化试样的色度值与标准阈值的色度值进行色差计算并得到一组色差值，选取该组色差值中的最小色差值，完成生化分析的色差评定。

2.根据权利要求1所述的生化分析仪，其特征在于，所述生化试样为尿样。