KR102080920B1 - Quantitative analysis method of hemoglobin level using color image of blood droplet - Google Patents
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Abstract
본 발명은 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법에 관한 것으로서, 항응고제(EDTA)가 들어있는 시험관에 보관된 혈액 샘플을 슬라이드 위에 떨어뜨려 혈액 방울을 만드는 단계;와, 상기 혈액 방울의 컬러 이미지를 얻는 단계;와, 상기 혈액 방울의 컬러 이미지의 일부 영역에 대한 RGB 값을 각각 밝기값으로 치환하여 합산한 컬러 강도를 얻거나, 또는 상기 혈액 방울에 발생한 크랙 면적이 전체 혈액 방울 전체 면적에 대해 점유하는 비율을 얻는 단계; 및 상기 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후의 시간 경과에 의존하는 상기 컬러 강도의 변화, 또는 상기 시간 경과에 의존하는 상기 크랙 면적의 점유 비율의 변화에 기반하여 상기 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도를 산출하는 단계;를 포함한다.The present invention relates to a method for quantitative analysis of hemoglobin concentration, dropping a blood sample stored in a test tube containing an anticoagulant (EDTA) on a slide to create a blood drop; and obtaining a color image of the blood drop; and , Substituting the intensity of the color by substituting the RGB values for some areas of the color image of the blood drop with a brightness value, or obtaining a ratio of the crack area generated in the blood drop to the total area of the blood drop step; And calculating the hemoglobin concentration of the blood sample based on a change in the color intensity depending on the lapse of time after the blood sample is exposed to the air, or a change in the occupancy rate of the crack area depending on the lapse of time. ;.
Description
본 발명은 슬라이드 위로 떨어뜨린 혈액 방울의 컬러 이미지를 분석하여 혈액 내에 포함된 헤모글로빈 농도를 정량적으로 분석하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for quantitatively analyzing the hemoglobin concentration contained in blood by analyzing a color image of a blood drop dropped on a slide.
혈액 검사는 질환의 진단, 치료 및 추적 관찰에 이르기까지 다양한 임상 적응증을 갖는 가장 기본적인 검사 중의 하나이다. 이 검사를 통해 혈액 내 존재하는 세 가지 종류의 세포(혈구), 즉 적혈구, 백혈구, 그리고 혈소판에 대한 정보를 다양한 지표(parameter)를 이용해 파악할 수 있다.Blood tests are one of the most basic tests with a variety of clinical indications ranging from diagnosis, treatment, and follow-up of a disease. Through this test, information on three types of cells (blood cells) present in the blood, such as red blood cells, white blood cells, and platelets, can be identified using various parameters.
적혈구에 관한 중요 정보인 헤모글로빈 농도는 정상범위가 남성 13.0∼17.0g/dl, 여성 12.0∼16.0g/dl 이다. 갑성선 기능 항진증, 빈혈, 임신, 간경화, 심한 출혈, 혈액희석(수액과잉)의 경우 헤모글로빈 농도가 정상 기준치보다 낮으며, 만성폐색성 폐질환, 울혈성 심부전, 다혈구혈증, 탈수의 경우 농도가 높게 나타난다.The hemoglobin concentration, which is important information on red blood cells, is in the normal range of 13.0-17.0g / dl for men and 12.0-16.0g / dl for women. In case of hyperthyroidism, anemia, pregnancy, cirrhosis, severe bleeding, and blood dilution (excess fluid), the hemoglobin concentration is lower than the normal standard. .
혈구의 정량적인 정보를 얻기 위해 자동 혈구 분석기(automatic hematology analyzer)가 널리 쓰이고 있으며, 자동 혈구 분석기는 혈구의 수적인 정보 이외의 다양한 지표를 정량적으로 측정할 수 있기 때문에 매우 유용하다.An automatic hematology analyzer is widely used to obtain quantitative information of blood cells, and an automatic hematology analyzer is very useful because it can quantitatively measure various indicators other than numerical information of blood cells.
그런데, 자동 혈구 분석기는 가격이 고가이기 때문에 규모가 작은 일반 개인병원에서는 이 장비를 도입하기가 어렵다. 이런 가격 문제 때문에, 일반 개인병원에는 혈액 검사를 자체적으로 진행하지 못하고 타기관에 혈액 샘플을 보내 검사를 의뢰하는 경우가 많고, 해당 결과를 얻기까지 상당한 시간이 소요된다.However, since the automatic blood cell analyzer is expensive, it is difficult to introduce this equipment in a small private hospital. Due to this price problem, the blood test is not carried out in general private hospitals, but a blood sample is often sent to another institution for a test, and it takes considerable time to obtain the result.
고가 장비의 도움 없이 일부 간단한 혈액 검사를 개개의 의료 현장에서 바로 진행할 수 있게 되면 의사와 환자 모두에게 큰 도움이 될 것임은 자명하고, 따라서 간이 장비로도 특정 혈액 검사를 수행할 수 있는 기술 개발은 현실적으로 매우 유용하다.It is clear that some simple blood tests can be done directly at the individual medical site without the help of expensive equipment, which will be of great help to both doctors and patients. Therefore, the development of technology to perform specific blood tests with simple equipment It is very useful in reality.
본 발명은 카메라가 내장된 다양한 휴대용 기기, 특히 현재 널리 보급된 스마트폰의 카메라 촬영 기능을 이용하여 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도를 정량적으로 산출할 수 있는 새로운 기술을 제공하는 것에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a new technology capable of quantitatively calculating the hemoglobin concentration of a blood sample using a camera photographing function of various portable devices with a built-in camera, particularly a smartphone that is currently widely used.
본 발명은 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법에 관한 것으로서, 항응고제(EDTA)가 들어있는 시험관에 보관된 혈액 샘플을 슬라이드 위에 떨어뜨려 혈액 방울을 만드는 단계;와, 상기 혈액 방울의 컬러 이미지를 얻는 단계;와, 상기 혈액 방울의 컬러 이미지의 일부 영역에 대한 RGB 값을 각각 밝기값으로 치환하여 합산한 컬러 강도를 얻거나, 또는 상기 혈액 방울에 발생한 크랙 면적이 전체 혈액 방울 전체 면적에 대해 점유하는 비율을 얻는 단계; 및 상기 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후의 시간 경과에 의존하는 상기 컬러 강도의 변화, 또는 상기 시간 경과에 의존하는 상기 크랙 면적의 점유 비율의 변화에 기반하여 상기 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도를 산출하는 단계;를 포함한다.The present invention relates to a method for quantitative analysis of hemoglobin concentration, dropping a blood sample stored in a test tube containing an anticoagulant (EDTA) on a slide to create a blood drop; and obtaining a color image of the blood drop; and , Substituting the intensity of the color by substituting the RGB values for some areas of the color image of the blood drop with a brightness value, or obtaining a ratio of the crack area generated in the blood drop to the total area of the blood drop step; And calculating the hemoglobin concentration of the blood sample based on a change in the color intensity depending on the lapse of time after the blood sample is exposed to the air, or a change in the occupancy rate of the crack area depending on the lapse of time. ;.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컬러 강도는 상기 혈액 방울의 컬러 이미지상의 중심 영역과 테두리 영역의 두 개 영역에 대해 각각 얻어진 후 합산될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the color intensities may be obtained and then summed for two regions, a center region and a border region, on the color image of the blood drop.
그리고, 상기 크랙 면적의 점유 비율의 산출은, a) 상기 혈액 방울의 컬러 이미지를 흑백 바이너리 이미지로 변환하는 단계;와, b) 상기 흑백 바이너리 이미지를 순차적으로 라인 스캔을 하여 혈액 방울의 테두리 경계를 탐색하는 단계;와, c) 상기 혈액 방울의 테두리 경계 안에서 순차적으로 라인 스캔을 하여 상기 크랙이 차지하는 면적을 계산하는 단계; 및 d) 상기 혈액 방울의 테두리 경계로 구획되는 전체 내부 면적에 대한 상기 크랙 점유 면적의 비율을 계산하는 단계;를 포함한다.And, the calculation of the occupancy rate of the crack area, a) converting the color image of the blood drop into a black and white binary image; and, b) sequentially scanning the black and white binary image line borders of the blood drop. A step of searching; and c) calculating the area occupied by the crack by sequentially scanning lines within the boundary of the blood drop; And d) calculating a ratio of the crack occupied area to the total internal area partitioned by the border of the blood drop.
상기 a) 단계에서, 상기 혈액 방울의 컬러 이미지는 흰색 배경에서 취득되고, 상기 흑백 바이너리 이미지로의 변환은 흰색은 흰색으로 변환하고 그외의 색상은 검은색으로 변환한다.In step a), the color image of the blood drop is acquired on a white background, and the conversion to the black and white binary image converts white to white and other colors to black.
그리고, 상기 b) 단계에서 상기 혈액 방울의 테두리 경계는 상기 흑백 바이너리 이미지에 대한 라인 스캔 과정 중에 흰색에서 검은색으로 바뀌는 맨 좌·우측 지점의 픽셀을 연결함으로써 결정되며, 여기서 상기 흑백 바이너리 이미지에 대한 라인 스캔 과정 중에 흰색에서 검은색으로 바뀌는 지점은 하나의 픽셀로 설정될 수 있다.In addition, in step b), the border of the blood drop is determined by connecting pixels at the left and right points that change from white to black during the line scan process for the black and white binary image, where the The point that changes from white to black during the line scan process can be set as one pixel.
그리고, 상기 크랙이 차지하는 면적과 상기 혈액 방울의 테두리 경계로 구획되는 전체 내부 면적은 각각 픽셀의 개수로부터 결정된다.In addition, the area occupied by the crack and the total internal area divided by the border boundary of the blood drop are respectively determined from the number of pixels.
그리고, 상기 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도는, 상기 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후의 시간 경과에 의존하는 상기 컬러 강도의 변화 및 상기 시간 경과에 의존하는 상기 크랙 면적의 점유 비율의 변화에 기반하여 산출된 각 헤모글로빈 농도를 산술평균하여 산출될 수도 있다.Further, the hemoglobin concentration of the blood sample is calculated based on a change in the color intensity depending on the time course after the blood sample is exposed to the air and a change in the occupancy rate of the crack area depending on the time course. Each hemoglobin concentration can also be calculated by arithmetic mean.
한편, 본 발명은 운영 체제와 각종 응용 소프트웨어가 탑재되는 저장공간과, 이미지 저장소를 구비하는 비휘발성 메모리; 및 상기 운영 체제가 구동하는 가운데 적어도 하나 이상의 탑재된 응용 소프트웨어가 실행되는 연산장치를 포함하는 컴퓨팅 장치로서, 상기 비휘발성 메모리에는 헤모글로빈 농도 분석 프로그램이 탑재되고, 상기 헤모글로빈 농도 분석 프로그램은 상기 이미지 저장소에 적어도 임시적으로 저장된 혈액 샘플을 슬라이드 위에 떨어뜨린 혈액 방울 이미지에 접근하여 상기 혈액 방울의 컬러 이미지의 일부 영역에 대한 RGB 값을 각각 밝기값으로 치환하여 합산한 컬러 강도를 계산하거나 또는 상기 혈액 방울에 발생한 크랙 면적이 전체 혈액 방울 전체 면적에 대해 점유하는 비율을 계산하고, 상기 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후의 시간 경과에 따른 상기 컬러 강도의 변화에 대한 데이터 테이블, 또는 상기 시간 경과에 따른 상기 크랙 면적의 점유 비율의 변화에 대한 데이터 테이블을 조회하여 상기 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도를 산출하는 일련의 계산 알고리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석장치로서 제공될 수 있다.On the other hand, the present invention is a non-volatile memory having an operating system and a storage space on which various application software is mounted and an image storage; And a computing device on which at least one loaded application software is executed while the operating system is running, wherein the non-volatile memory is equipped with a hemoglobin concentration analysis program, and the hemoglobin concentration analysis program is stored in the image storage. At least a temporarily stored blood sample is accessed on a blood drop image dropped on a slide to calculate the summed color intensity by substituting RGB values for some areas of the color image of the blood drop with each brightness value, or generating the blood drop. Calculate the proportion of the crack area occupied by the total area of the entire blood drop, and a data table for the change in color intensity over time after the blood sample was exposed to air, or the crack area over time Occupancy ratio In it may be by querying a data table to change provided as a set of quantitative analysis of hemoglobin concentration apparatus comprises a calculation algorithm for calculating the hemoglobin concentration of the blood sample.
특히, 상기 컴퓨팅 장치는 컬러 카메라를 내장한 휴대용 단말기, 예를 들어 스마트폰일 수 있으며, 상기 혈액 방울의 컬러 이미지는 상기 컬러 카메라에 의해 촬영될 수 있다.In particular, the computing device may be a portable terminal having a color camera, for example, a smart phone, and the color image of the blood drop may be photographed by the color camera.
또한, 본 발명은 컴퓨팅 장치에 탑재되는 응용 소프트웨어가 판독 가능하게 저장된 컴퓨터 프로그램 기록매체로서 제공될 수도 있다.Further, the present invention may be provided as a computer program recording medium in which application software mounted on a computing device is readable and stored.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명은 혈액 샘플을 슬라이드 위에 떨어뜨린 혈액 방울의 컬러 이미지만으로 헤모글로빈 농도를 정량적으로 분석하는 것이 가능하다. 따라서, 종래 고가의 자동 혈구 분석기를 사용해야 알 수 있었던 헤모글로빈 농도를 매우 간편하게 개인 병원에서도 즉각 확인할 수 있게 된다.The present invention having the above-described configuration can quantitatively analyze the hemoglobin concentration only by a color image of a blood drop in which a blood sample is dropped on a slide. Therefore, the hemoglobin concentration, which was known only by using an expensive automatic blood cell analyzer, can be confirmed immediately in a private hospital.
또한, 본 발명은 혈액 방울의 컬러 이미지를 분석 대상으로 하기 때문에, 컬러 카메라를 내장한 휴대용 단말기, 특히 근래 보급률이 매우 높고 성능이 상향평준화된 스마트폰에 탑재되는 응용 소프트웨어(앱, 어플)로서 저렴하게 제공할 수 있다.In addition, since the present invention targets the color image of a blood drop, it is inexpensive as an application software (app, application) mounted on a portable terminal having a color camera, particularly a smartphone having a very high penetration rate and an improved performance level. Can provide.
도 1은 본 발명에 따른 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법에 대한 개념을 도시한 도면.
도 2는 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후의 시간 경과에 따라 변화하는 헤모글로빈 농도별 색상 변화를 도시한 도면.
도 3은 혈액 방울의 컬러 이미지로부터 컬러 강도를 산출하는 방법을 보여주는 도면.
도 4는 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후에 건조되면서 나타나는 표면 크랙의 헤모글로빈 농도별 면적 변화를 도시한 도면.
도 5는 건조된 혈액 방울의 컬러 이미지로부터 크랙 면적의 점유 비율을 산출하는 방법을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법의 일련의 단계를 도시한 순서도.
도 7은 본 발명에 따른 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법이 스마트폰의 어플리케이션 형태로 구현되는 일례를 보여주는 도면.1 is a view showing the concept of a quantitative analysis method of hemoglobin concentration according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing color change for each hemoglobin concentration that changes over time after a blood sample is exposed to air.
3 shows a method for calculating color intensity from a color image of a blood drop.
FIG. 4 is a diagram showing the area change by hemoglobin concentration of surface cracks that appear while drying after a blood sample is exposed to air.
5 is a view showing a method for calculating the occupancy rate of the crack area from the color image of the dried blood drop.
6 is a flow chart showing a series of steps of a quantitative analysis method of hemoglobin concentration according to the present invention.
7 is a view showing an example in which a quantitative analysis method of hemoglobin concentration according to the present invention is implemented in an application form of a smartphone.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be applied to various transformations and can have various embodiments, and thus, specific embodiments will be illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention, terms such as 'include' or 'have' are intended to indicate that there are features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. For the same reason, some components in the accompanying drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.
도 1은 본 발명에 따른 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법에 대한 개념을 도시한 도면이다. 도시된 것과 같이, 본 발명은 항응고제(EDTA)가 들어있는 시험관에 보관된 혈액 샘플(10)을 유리 슬라이드(20) 위에 떨어뜨려 혈액 방울(22)을 만들고, 이 혈액 방울(22)의 이미지를 취득하여 분석함으로써 혈액 샘플(10)의 헤모글로빈 농도를 정량적으로 분석하는 것이다. 즉, 본 발명은 혈액 샘플(10)에 대해 직접적인 물리적, 화학적 조작을 가하지 않고 그 시각적 이미지만을 분석하여 혈액 샘플(10)의 헤모글로빈 농도를 산출 내지 추정하는 발명이라 할 수 있다.1 is a view showing the concept of a quantitative analysis method of hemoglobin concentration according to the present invention. As shown, the present invention is to drop a
여기서, 본 발명은 항응고제(EDTA)가 들어있는 시험관에 보관된 혈액 샘플(10)을 분석 대상으로 하고 있는데, 후술할 혈액 방울(22)의 컬러 강도와 크랙 발생의 헤모글로빈 농도별 특성은 항응고제 유무에 따라 달라지기 때문에 그 대상을 명확히 할 필요가 있기 때문이다. 의료 현장에서 채취되는 혈액 샘플은 장기간의 보관성과 공기와의 접촉을 방지하고자 대부분 항응고제(EDTA)가 들어있는 시험관에 바로 채혈되지 생혈로 채혈되어 바로 사용하는 경우는 거의 없기 때문에, 본 발명은 항응고제(EDTA)가 들어있는 시험관에 보관된 혈액 샘플(10)을 분석 대상으로 설정하였다. 참고로, 항응고제(EDTA, Ethylenediaminetetraacetic acid)는 모든 금속이온과 안정한 수용성 킬레이트 구조를 형성하여 침전물이 생기지 않도록 하는데, 혈액응고 과정 중 프로트롬빈을 트롬빈으로 변화하는 작용에 관여하는 금속이온인 Ca2 +가 항응고제와 수용성 구조를 형성하여 제거됨으로써 혈액응고를 억제하게 된다.Here, the present invention is to analyze the
이하, 본 발명이 혈액 샘플(10)에 대해 그 시각적 이미지만을 분석하여 헤모글로빈 농도를 산출 내지 추정하게 되는 원리 내지 구성에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the principle or configuration in which the present invention calculates or estimates the hemoglobin concentration by analyzing only the visual image of the
도 2는 혈액 방울(22)이 공기 중에 노출된 이후의 시간 경과에 따라 변화하는 헤모글로빈 농도별 색상 변화를 도시한 도면이다. 도 2의 도면에는 4가지 헤모글로빈 농도(8.7 / 10.3 / 16.0 / 17.3 g/㎗)별로 항응고제가 들어있는 시험관에 보관된 혈액 샘플(10)이 슬라이드(20) 위에 혈액 방울(22)로 떨어진 후 공기 중에 노출됨에 따라 그 밝기값이 시간 경과에 따라 변화하는 양상이 도시되어 있다.FIG. 2 is a diagram showing color change for each hemoglobin concentration that changes over time after the
도 2를 보면, 헤모글로빈의 농도에 따라 최초의 밝기값에 차이가 있음을 알 수 있다. 즉, 헤모글로빈 농도가 높을수록 검붉은 색상을 띄고, 이에 따라 밝기값이 낮음을 확인할 수 있다. 또 하나의 특징은 시간 경과에 따라 모든 혈액 방울의 밝기값은 떨어지는데, 헤모글로빈 농도에 따라 밝기값이 감소하는 양상에 차이가 있다는 것이다. 이는 어느 일 시점에서의 혈액 방울의 밝기값은 헤모글로빈 농도와 공기에 노출된 시간의 함수임을 의미하는 것이고, 따라서 혈액 방울이 공기 중에 노출된 시간을 알고 있다는 조건하에서 혈액 방울의 밝기값을 측정하면, 결국 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도를 알 수 있게 되는 것이다.2, it can be seen that there is a difference in the initial brightness value according to the concentration of hemoglobin. That is, it can be confirmed that the higher the hemoglobin concentration, the darker the color, and thus the lower the brightness value. Another characteristic is that the brightness value of all blood drops decreases over time, but there is a difference in the pattern of decreasing the brightness value according to the hemoglobin concentration. This means that the brightness value of a blood drop at a certain point is a function of the hemoglobin concentration and the time of exposure to the air. Therefore, when the brightness value of the blood drop is measured under the condition that the blood bubble is exposed to the air, it is eventually It is possible to know the hemoglobin concentration of the blood sample.
도 2에는 4가지 헤모글로빈 농도에 대해서만 예시적으로 시간 경과에 따른 밝기값의 변화를 정리했지만, 헤모글로빈 농도와 시간 간격을 더욱 세분화하여 밝기값의 변화를 실험을 통해 측정하여 2차원 데이터 테이블(밝기값과 시간 간격을 변수로 하는 헤모글로빈 농도의 데이터 테이블)을 작성할 수 있으며, 이 수립된 2차원 데이터 테이블에 조회하여 헤모글로빈 농도를 추산할 수 있다. 물론, 데이터 포인트 이외의 밝기값과 시간 간격에 대해서는 보간법을 적용해 헤모글로빈 농도를 계산할 수 있다.In FIG. 2, only the four hemoglobin concentrations are exemplarily summarized as the change in brightness value over time, but the hemoglobin concentration and the time interval are further subdivided to measure the change in the brightness value through experiments, and a two-dimensional data table (brightness value) You can create a hemoglobin concentration data table with the time interval as a variable) and estimate the hemoglobin concentration by querying the established two-dimensional data table. Of course, for brightness values and time intervals other than the data points, hemoglobin concentration can be calculated by applying an interpolation method.
도 3은 혈액 방울의 컬러 이미지로부터 컬러 강도를 산출하는 방법을 보여주고 있다. 혈액 방울의 컬러 이미지의 일부 영역에 대한 RGB 값을 추출하고, 추출된 각각의 RGB 값을 밝기값으로 치환하여 합산한다. 치환된 밝기값은 색상 차이에 관계없는 밝고 어두움의 정도에 대한 지표가 되며, 모든 RGB 영역에 대한 밝기값의 총합인 컬러 강도는 결국 혈액 방울의 밝기를 대표하는 수치로 도출된다.3 shows a method of calculating color intensity from a color image of a blood drop. RGB values for some areas of the color image of the blood drop are extracted, and each extracted RGB value is replaced with a brightness value and summed. The substituting brightness value is an indicator of the degree of brightness and darkness regardless of the color difference, and the color intensity, which is the sum of the brightness values for all RGB regions, is finally derived as a value representing the brightness of the blood drop.
여기서, 도 3의 컬러 사진을 보면, 혈액 방울은 중심 영역(A)과 테두리 영역(B)에서의 밝기에 차이가 있다. 공기 노출된 바로 직후에는 표면장력에 의한 혈액의 두께 차이로 인해 테두리 부분(B)이 좀더 밝게 보이는데, 공기 노출에 의한 건조 시간이 지나갈수록 테두리 영역(B)이 먼저 굳어짐에 따라 밝기 차이는 점점 더 뚜렷해지고 있다.Here, when looking at the color photograph of FIG. 3, the blood drop has a difference in brightness in the central region A and the border region B. Immediately after exposure to air, the border portion (B) appears brighter due to the difference in the thickness of the blood due to the surface tension. As the drying time due to air exposure passes, the difference in brightness gradually increases as the border region (B) hardens first. It is becoming clearer.
따라서, 시간 경과까지 고려하여 혈액 방울의 컬러 강도를 좀더 신뢰성 있게 계산하기 위해서는, 혈액 방울의 컬러 이미지상의 중심 영역(A)과 테두리 영역(B)의 두 개 영역에 대해 각각 컬러 강도를 얻은 후 이를 합산한 값을 헤모글로빈 농도 결정을 위한 최종 컬러 강도로 사용하는 것이 좀더 바람직하다고 할 수 있다.Therefore, in order to more reliably calculate the color intensity of the blood drop in consideration of time lapse, after obtaining the color intensity for each of the two areas of the central region (A) and the border region (B) on the color image of the blood drop, It can be said that it is more preferable to use the summed value as the final color intensity for determining the hemoglobin concentration.
한편, 본 발명은 혈액 방울의 이미지로부터 헤모글로빈 농도를 알아내기 위한 또 하나의 방법을 마련하였다. 도 2를 보면, 혈액 방울의 공기 노출 시간이 6시간 이상 진행되면 혈액 방울이 많이 건조됨에 따라 컬러 강도의 변화가 급격히 둔감해짐을 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 혈액 샘플이 건조된 이후에도 헤모글로빈 농도를 추산할 수 있는 방안을 함께 마련하였다.On the other hand, the present invention provided another method for determining the hemoglobin concentration from the image of a blood drop. Referring to FIG. 2, it can be seen that when the air exposure time of the blood drop proceeds for 6 hours or more, the change in color intensity rapidly decreases as the blood drop dries. Therefore, the present invention has been prepared together with a method for estimating hemoglobin concentration even after the blood sample is dried.
도 4는 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후에 건조되면서 나타나는 표면 크랙의 헤모글로빈 농도별 면적 변화를 도시한 도면이다. 헤모글로빈 농도별로 혈액 방울의 건조 과정을 관찰하면, 혈액이 공기 중에 노출된지 6시간 정도가 지나면 혈액 방울의 표면에 급격히 크랙이 발생하기 시작하고, 그 이후에는 큰 변화가 나타나지는 않는다는 건조 상의 외견 변화는 공통됐다. 그런데, 헤모글로빈 농도가 높을수록 크랙의 개수는 적지만 크랙으로 인해 하얗게 보이는 흰색 면적이 전체 면적에서 차지하는 비율은 크다는 특징이 발견되었다. 이는 충분히 건조된 혈액 방울에 대해서도 이미지 분석을 통한 헤모글로빈 농도의 정량적 분석이 가능함을 시사하는 것이다.FIG. 4 is a diagram showing the area change of hemoglobin concentration of surface cracks that appear while drying after the blood sample is exposed to air. Observation of the drying process of blood droplets by hemoglobin concentration shows that when the blood is exposed to the air for about 6 hours, cracks begin to develop rapidly on the surface of the blood droplets, and there is no significant change after that. It was common. However, it was found that the higher the hemoglobin concentration, the smaller the number of cracks, but the larger the proportion of the white area that appears white due to the cracks, the greater the total area. This suggests that quantitative analysis of hemoglobin concentration through image analysis is possible even for sufficiently dried blood drops.
여기서, 헤모글로빈 농도에 따라 크랙의 개수와 면적 양쪽에 차이가 나타나지만, 분석 결과의 정확성과 일관성을 위해서는 크랙의 면적을 기준으로 삼는 것이 바람직하다 할 수 있다. 이는 크고 작은 크랙의 개수를 정확히 산출하는 것은 기준을 잡기도 어렵고 오차가 발생할 가능성이 크지만, 단순히 크랙이 점유하는 면적의 총합을 계산하는 것은 상대적으로 정확하기 때문이다.Here, although there are differences in both the number and area of cracks depending on the hemoglobin concentration, it may be desirable to use the crack area as a reference for accuracy and consistency of analysis results. This is because accurately calculating the number of large and small cracks is difficult to set a standard and is likely to generate an error, but simply calculating the total amount of the area occupied by cracks is relatively accurate.
도 4로 돌아와, 4가지 헤모글로빈 농도에 대한 크랙의 면적 비율(× 표시, 좌측 Y축)을 보면, 역시 헤모글로빈 농도에 따라 시간 경과별로 크랙의 면적 비율이 다름을 알 수 있으며, 이는 도 2의 컬러 농도의 경우와 마찬가지로 크랙이 점유하는 면적 비율과 시간 간격을 변수로 하는 헤모글로빈 농도의 2차원 데이터 테이블을 작성하여 헤모글로빈 농도를 조회할 수 있음을 의미한다.Returning to FIG. 4, when looking at the area ratio of cracks (× mark, Y-axis on the left) for the four hemoglobin concentrations, it can be seen that the area ratios of cracks are different according to the hemoglobin concentration over time, which is the color of FIG. As in the case of concentration, it means that the hemoglobin concentration can be inquired by creating a two-dimensional data table of hemoglobin concentration with the area ratio occupied by cracks and time intervals as variables.
도 5는 건조된 혈액 방울의 컬러 이미지로부터 크랙 면적의 점유 비율을 산출하는 방법을 보여주는 도면이다. 크랙 면적의 점유 비율을 산출하기 위해, 먼저 혈액 방울의 컬러 이미지를 흑백 바이너리 이미지로 변환한다. 혈액 방울의 컬러 이미지는 컬러 강도를 구하는데도 사용되는데, 크랙 면적의 점유 비율을 산출할 때에는 흰색으로 나타나는 크랙을 주변과 명확히 구별하기 위해 컬러 이미지 대신 흑백의 바이너리 이미지를 사용하는 것이 좋기 때문이다. 흑백 바이너리 이미지로의 변환은 흰색은 흰색으로 변환하면서 그외의 모든 색상은 검은색으로 변환하는 것이 바람직할 수 있다. 이때, 혈액 방울의 외부 경계를 흑백 바이너리 이미지상에 명확히 나타내기 위해서는 혈액 방울의 컬러 이미지를 흰색 배경에서 취득하는 것이 좋다.5 is a view showing a method for calculating the occupancy rate of the crack area from the color image of the dried blood drop. To calculate the occupancy rate of the crack area, the color image of the blood drop is first converted to a black and white binary image. The color image of the blood drop is also used to determine the color intensity, because when calculating the occupancy rate of the crack area, it is better to use a binary image in black and white instead of the color image to clearly distinguish cracks appearing in white from the surroundings. It may be desirable to convert a black and white binary image to white while converting all other colors to black. At this time, in order to clearly indicate the outer boundary of the blood drop on the black and white binary image, it is preferable to acquire the color image of the blood drop on a white background.
다음으로, 흑백 바이너리 이미지를 순차적으로 라인 스캔(예를 들어, 좌상단에서부터 한 줄씩 차례로 스캔)을 하여 혈액 방울의 테두리 경계를 탐색한다. 흑백 바이너리 이미지를 순차적으로 라인 스캔하게 되면, 흰색과 검은색 사이에서의 급격한 명도 변화가 나타나는 지점이 여럿 발견된다. 이러한 여러 지점 중에서 한 라인당 가장 좌측과 우측의 지점은 혈액 방울의 테두리 경계에서의 나타나는 명도 변화이므로, 이들 가장 좌측과 우측 지점의 픽셀만 추출하여 연결하면 혈액 방울의 테두리를 찾아낼 수 있다. 그리고, 혈액 방울의 테두리는 혈액 방울의 안쪽과 바깥쪽을 구분하는 경계선의 역할을 하는 것이어서 그 두께는 중요한 것이 아니므로, 테두리 지점은 하나의 픽셀로 설정되어도 무방하다.Next, a black and white binary image is sequentially line-scanned (for example, line-by-line scanning from the top left) to discover the border of the blood drop. When a black and white binary image is sequentially line-scanned, there are several spots where a sharp change in brightness between white and black appears. The leftmost and rightmost points per line among these various points are the change in brightness at the borders of the blood droplets. Therefore, by extracting and connecting only the pixels at the leftmost and rightmost spots, the borders of the blood droplets can be found. In addition, since the border of the blood drop serves as a border line that separates the inside and the outside of the blood drop, the thickness is not important, so the border point may be set as one pixel.
그리고, 혈액 방울의 테두리 경계가 결정되면, 이제는 혈액 방울의 테두리 경계 안쪽 영역에 대해서만 순차적으로 라인 스캔을 하여 크랙이 차지하는 면적을 계산한다. 혈액 방울의 테두리 경계 안쪽 영역에서 흰색으로 감지되는 픽셀은 모두 크랙에 해당하는 것이므로, 크랙이 차지하는 면적은 혈액 방울의 테두리 경계 안쪽 영역에서의 흰색 픽셀 개수의 총합에 해당한다.Then, once the border boundary of the blood drop is determined, the area occupied by the crack is calculated by sequentially performing line scans only for the region inside the border boundary of the blood drop. Since all pixels detected as white in the area inside the border boundary of the blood drop correspond to cracks, the area occupied by the crack corresponds to the total number of white pixels in the area inside the border boundary of the blood drops.
최종적으로, 위의 과정을 거치면 혈액 방울의 테두리 경계로 구획되는 전체 내부 면적에 대한 크랙 점유 면적의 비율을 계산할 수 있다. 즉, 크랙 면적의 비율은 혈액 방울의 테두리 경계 안쪽에서의 「흰색 픽셀 개수의 총합/(검은색 픽셀 개수의 총합 + 흰색 픽셀 개수의 총합)」으로 계산되며, 이 크랙 면적의 비율과 경과 시간의 관계로부터 건조가 진행된 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도를 추산할 수 있다. Finally, through the above process, the ratio of the crack occupied area to the total internal area divided by the border boundary of the blood drop can be calculated. That is, the ratio of the crack area is calculated as "the total number of white pixels / (the total number of black pixels + the total number of white pixels)" inside the border of the blood drop. From the relationship, it is possible to estimate the hemoglobin concentration of the dried blood sample.
또한, 도 5는 혈액 방울의 컬러 이미지를 분석하여 헤모글로빈 농도를 계산하는 두 가지 알고리즘의 개념을 보여준다. 도 5는 하나의 혈액 방울 컬러 이미지를 이용하여, 밝기값에 기초한 헤모글로빈 농도의 분석과 크랙 면적 비율에 기초한 헤모글로빈 농도의 분석(컬러 이미지의 흑백 바이너리 이미지 변환 수반)이 병렬적, 독립적으로 진행됨을 보여준다. 다만, 서로 독립적으로 헤모글로빈 농도의 분석이 진행되지만, 양자는 상호 보완적이다. 즉, 혈액 방울의 건조가 거의 진행되지 않은 시간에서는 밝기값에 기초하여 헤모글로빈 농도를 분석하며, 건조가 진행되어 크랙이 발생하면 크랙 면적 비율에 기초하거나 또는 여기에 밝기값의 인자를 더 고려하여 헤모글로빈 농도를 분석할 수 있다. 예를 들어, 건조가 진행된 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도는, 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후의 시간 경과에 의존하는 컬러 강도의 변화 및 크랙 면적의 점유 비율의 변화에 기반하여 산출된 각각의 헤모글로빈 농도를 산술평균하여 산출될 수 있다.In addition, Figure 5 shows the concept of two algorithms to calculate the hemoglobin concentration by analyzing the color image of the blood drop. FIG. 5 shows that the analysis of the hemoglobin concentration based on the brightness value and the analysis of the hemoglobin concentration based on the crack area ratio (according to black and white binary image conversion of color images) are performed in parallel and independently using one blood drop color image. . However, although the analysis of hemoglobin concentration is conducted independently of each other, both are complementary. That is, the hemoglobin concentration is analyzed based on the brightness value at a time when the drying of the blood drops is hardly progressed, and if cracking occurs due to drying, the hemoglobin concentration is based on the crack area ratio or by further considering the factor of the brightness value. Concentration can be analyzed. For example, the hemoglobin concentration of a blood sample that has undergone drying may be calculated based on a change in color intensity and a change in the occupancy rate of the crack area depending on the time since the blood sample is exposed to air. It can be calculated by arithmetic mean.
그리고, 도 6은 본 발명에 따른 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법의 일련의 단계를 도시한 순서도로서, 위에서 설명한 본 발명의 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법에 대한 기본적인 과정이 잘 정리되어 있다.And, Figure 6 is a flow chart showing a series of steps of a quantitative analysis method of hemoglobin concentration according to the present invention, the basic process for the quantitative analysis method of the hemoglobin concentration of the present invention described above is well organized.
도 7은 본 발명에 따른 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법이 스마트폰(100)의 어플리케이션 형태로 구현되는 일례를 보여주는 도면이다. 도 1에 도시된 것처럼, 본 발명은 혈액 방울의 이미지를 취득하여 분석함으로써 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도를 정량적으로 판정하는 것으로서, 혈액 방울의 컬러 이미지 및 컬러 이미지에 접근하여 이미지를 분석함으로써 전술한 컬러 강도와 크랙 면적의 점유 비율을 계산하는 등의 일련의 연산과정을 수행할 수 있는 각종 컴퓨팅 장치로서 구현될 수 있다.7 is a view showing an example in which a quantitative analysis method of hemoglobin concentration according to the present invention is implemented in the form of an application of a
컴퓨팅 장치는 운영 체제와 각종 응용 소프트웨어가 탑재되는 저장공간과 이미지 저장소를 구비하는 비휘발성 메모리 및 상기 운영 체제가 구동하는 가운데 적어도 하나 이상의 탑재된 응용 소프트웨어가 실행되는 연산장치를 포함하는 전산 장치를 의미한다. 이러한 컴퓨팅 장치로는 일반 PC는 물론 스마트폰과 같은 휴대용 단말기(100) 등이 사용될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 범용 장치로서 그 구성이 널리 공지되어 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하며, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 본 발명의 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법은 헤모글로빈 농도 분석 프로그램으로서 비휘발성 메모리의 응용 소프트웨어 탑재 공간에 설치되어 구동될 수 있다.The computing device refers to a computerized device including a non-volatile memory having an operating system and a storage space on which various application software is mounted and an image storage, and a computing device on which at least one loaded application software is executed while the operating system is running. do. As such a computing device, a
헤모글로빈 농도 분석 프로그램에 대해 간략히 설명한다면, 헤모글로빈 농도 분석 프로그램은 이미지 저장소에 적어도 임시적으로 저장된 혈액 방울 이미지에 접근하여 혈액 방울의 컬러 이미지의 일부 영역에 대한 RGB 값을 각각 밝기값으로 치환하여 합산한 컬러 강도를 계산하거나 또는 혈액 방울에 발생한 크랙 면적이 전체 혈액 방울 전체 면적에 대해 점유하는 비율을 계산하고, 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후의 시간 경과에 따른 컬러 강도의 변화에 대한 데이터 테이블 및/또는 시간 경과에 따른 크랙 면적의 점유 비율의 변화에 대한 데이터 테이블을 조회하여 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도를 산출하는 일련의 계산 알고리즘을 포함하고 있다.To briefly describe the hemoglobin concentration analysis program, the hemoglobin concentration analysis program accesses a blood drop image stored at least temporarily in the image storage and substitutes RGB values for some areas of the color image of the blood drop by substituting the brightness value for each color. Calculate the intensity or calculate the percentage of the crack area in the blood drop occupying the total area of the entire blood drop, and a data table and / or data on changes in color intensity over time after the blood sample is exposed to the air It includes a series of calculation algorithms that calculate the hemoglobin concentration in a blood sample by querying the data table for the change in the occupancy rate of the crack area over time.
컴퓨팅 장치로서 컬러 카메라를 내장한 휴대용 단말기(100), 예를 들어 스마트폰을 대상으로 한다면, 내장된 컬러 카메라를 이용하여 자체적으로 혈액 방울의 컬러 이미지를 생성 및 저장할 수 있고 휴대가 간편하다는 점에서 본 발명이 매우 효율적으로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은 응용 소프트웨어(헤모글로빈 농도 분석 프로그램)가 판독 가능하게 저장된 컴퓨터 프로그램 기록매체로서 제공될 수 있다. 이는 본 발명이 휴대용 단말기(100)에 미리 탑재되어 제공될 수도 있지만, 더 많은 경우에는 스마트폰 어플리케이션으로서 스마트폰 운영체제별로 마련되어 있는 앱 스토어를 통해 온라인으로 배포될 수 있기 때문에 컴퓨터 프로그램 기록매체의 형태로 제공할 필요가 있기 때문이다.If the target is a
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.As described above, one embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art can add, change, delete, or add components within the scope of the present invention as described in the claims. The present invention may be modified and changed in various ways.
10: 혈액 샘플 20: 유리 슬라이드
22: 혈액 방울
A: 혈액 방울의 중심 영역
b: 혈액 방울의 테두리 영역
100: 휴대 단말기(스마트폰)10: blood sample 20: glass slide
22: Blood drop
A: central area of blood drop
b: the border area of the blood drop
100: mobile terminal (smartphone)
Claims (18)
상기 혈액 방울의 컬러 이미지를 얻는 단계;
상기 혈액 방울의 컬러 이미지의 일부 영역에 대한 RGB 값을 각각 밝기값으로 치환하여 합산한 컬러 강도를 얻고, 또한 상기 혈액 방울에 발생한 크랙 면적이 전체 혈액 방울 전체 면적에 대해 점유하는 비율을 얻는 단계; 및
상기 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후의 시간 경과에 의존하는 상기 컬러 강도의 변화 및 상기 시간 경과에 의존하는 상기 크랙 면적의 점유 비율의 변화에 기반하여 상기 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도를 산출하는 단계;
를 포함하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법.Dropping a blood sample stored in a test tube containing an anticoagulant (EDTA) on a slide to create a blood drop;
Obtaining a color image of the blood drop;
Obtaining a color intensity summed by substituting RGB values for some areas of the color image of the blood drop with brightness values, and obtaining a ratio of the crack area generated in the blood drop to the total blood drop area; And
Calculating a hemoglobin concentration of the blood sample based on a change in the color intensity depending on the lapse of time after the blood sample is exposed to air and a change in the occupancy rate of the crack area depending on the lapse of time;
Quantitative analysis method of hemoglobin concentration comprising a.
상기 컬러 강도는 상기 혈액 방울의 컬러 이미지상의 중심 영역과 테두리 영역의 두 개 영역에 대해 각각 얻어진 후 합산되는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법.According to claim 1,
The color intensity is quantitatively analyzed for hemoglobin concentration, characterized in that it is obtained and then summed for two regions of a central region and a border region on the color image of the blood drop.
상기 크랙 면적의 점유 비율의 산출은,
a) 상기 혈액 방울의 컬러 이미지를 흑백 바이너리 이미지로 변환하는 단계;
b) 상기 흑백 바이너리 이미지를 순차적으로 라인 스캔을 하여 혈액 방울의 테두리 경계를 탐색하는 단계;
c) 상기 혈액 방울의 테두리 경계 안에서 순차적으로 라인 스캔을 하여 상기 크랙이 차지하는 면적을 계산하는 단계; 및
d) 상기 혈액 방울의 테두리 경계로 구획되는 전체 내부 면적에 대한 상기 크랙 면적의 점유 비율을 계산하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법.According to claim 1,
The calculation of the occupancy rate of the crack area,
a) converting the color image of the blood drop into a black and white binary image;
b) sequentially scanning the black and white binary image to search for a border boundary of blood drops;
c) calculating the area occupied by the crack by sequentially scanning the lines within the boundary of the blood drop; And
d) calculating the occupancy ratio of the crack area to the total internal area divided by the border boundary of the blood drop;
Quantitative analysis method of the hemoglobin concentration, characterized in that it comprises a.
상기 a) 단계에서, 상기 혈액 방울의 컬러 이미지는 흰색 배경에서 취득되고, 상기 흑백 바이너리 이미지로의 변환은 흰색은 흰색으로 변환하고 그외의 색상은 검은색으로 변환하는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법.According to claim 3,
In step a), the color image of the blood drop is acquired on a white background, the conversion to the black and white binary image is converted to white, and the other color is converted to black, quantitative of hemoglobin concentration. Method of analysis.
상기 b) 단계에서, 상기 혈액 방울의 테두리 경계는 상기 흑백 바이너리 이미지에 대한 라인 스캔 과정 중에 흰색에서 검은색으로 바뀌는 맨 좌·우측 지점의 픽셀을 연결함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법.According to claim 4,
In step b), the border boundary of the blood drop is determined by connecting the pixels of the left and right spots that change from white to black during the line scan process for the black and white binary image, quantitative analysis of hemoglobin concentration. Way.
상기 흑백 바이너리 이미지에 대한 라인 스캔 과정 중에 흰색에서 검은색으로 바뀌는 지점은 하나의 픽셀로 설정되는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법.The method of claim 5,
Quantitative analysis method of hemoglobin concentration, characterized in that the point of change from white to black during the line scan process for the black and white binary image is set to one pixel.
상기 크랙이 차지하는 면적과 상기 혈액 방울의 테두리 경계로 구획되는 전체 내부 면적은 각각 픽셀의 개수로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법.The method according to any one of claims 3 to 6,
A method for quantitative analysis of hemoglobin concentration, characterized in that the area occupied by the crack and the total internal area divided by the border boundary of the blood drop are determined from the number of pixels, respectively.
상기 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도는, 상기 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후의 시간 경과에 의존하는 상기 컬러 강도의 변화 및 상기 시간 경과에 의존하는 상기 크랙 면적의 점유 비율의 변화에 기반하여 산출된 각 헤모글로빈 농도를 산술평균하여 산출되는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석방법.According to claim 1,
The hemoglobin concentration of the blood sample is calculated based on a change in the color intensity depending on the passage of time after the blood sample is exposed to air and a change in the occupancy rate of the crack area depending on the passage of time. Quantitative analysis method of hemoglobin concentration, characterized in that the concentration is calculated by arithmetic mean.
상기 비휘발성 메모리에는 헤모글로빈 농도 분석 프로그램이 탑재되고,
상기 헤모글로빈 농도 분석 프로그램은,
상기 이미지 저장소에 적어도 임시적으로 저장된 혈액 샘플을 슬라이드 위에 떨어뜨린 혈액 방울 이미지에 접근하여 상기 혈액 방울의 컬러 이미지의 일부 영역에 대한 RGB 값을 각각 밝기값으로 치환하여 합산한 컬러 강도를 계산하고, 또한 상기 혈액 방울에 발생한 크랙 면적이 전체 혈액 방울 전체 면적에 대해 점유하는 비율을 계산하며,
상기 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후의 시간 경과에 따른 상기 컬러 강도의 변화에 대한 데이터 테이블, 그리고 상기 시간 경과에 따른 상기 크랙 면적의 점유 비율의 변화에 대한 데이터 테이블을 조회하여 상기 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도를 산출하는 일련의 계산 알고리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석장치.A non-volatile memory having a storage space on which an operating system and various application software are mounted and an image storage; And a computing device running at least one or more loaded application software while the operating system is running.
The non-volatile memory is equipped with a hemoglobin concentration analysis program,
The hemoglobin concentration analysis program,
The sum of the color intensities is calculated by substituting RGB values for some areas of the color image of the blood droplets with brightness values, by accessing the blood drop images at least temporarily stored in the image storage and dropping blood samples on a slide. The ratio of the crack area generated in the blood drop to the total area of the blood drop is calculated,
Hemoglobin of the blood sample is queried by querying the data table for the change in color intensity over time after the blood sample is exposed to air, and the change in the occupancy rate of the crack area over time. Quantitative analysis device of the hemoglobin concentration, characterized in that it comprises a series of calculation algorithms for calculating the concentration.
상기 컴퓨팅 장치는 컬러 카메라를 내장한 휴대용 단말기이고, 상기 혈액 방울의 컬러 이미지는 상기 컬러 카메라에 의해 촬영되는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석장치.The method of claim 9,
The computing device is a portable terminal with a built-in color camera, and the color image of the blood drop is quantitatively analyzed with a hemoglobin concentration.
상기 휴대용 단말기는 스마트폰인 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석장치.The method of claim 10,
The portable terminal is a quantitative analysis device of hemoglobin concentration, characterized in that the smart phone.
상기 컬러 강도는 상기 혈액 방울의 컬러 이미지상의 중심 영역과 테두리 영역의 두 개 영역에 대해 각각 얻어진 후 합산되는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석장치.The method of claim 9,
The color intensity is quantitatively analyzed for hemoglobin concentration, characterized in that it is obtained for each of the two regions of the central region and the border region on the color image of the blood drop and then summed.
상기 크랙 면적의 점유 비율의 계산은,
a) 상기 혈액 방울의 컬러 이미지를 흑백 바이너리 이미지로 변환하고,
b) 상기 흑백 바이너리 이미지를 순차적으로 라인 스캔을 하여 혈액 방울의 테두리 경계를 탐색하고,
c) 상기 혈액 방울의 테두리 경계 안에서 순차적으로 라인 스캔을 하여 상기 크랙이 차지하는 면적을 계산하며,
d) 상기 혈액 방울의 테두리 경계로 구획되는 전체 내부 면적에 대한 상기 크랙 면적의 점유 비율을 계산하는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석장치.The method of claim 9,
The calculation of the occupancy rate of the crack area,
a) converting the color image of the blood drop into a black and white binary image,
b) sequentially scanning the black and white binary image to search for the border of the blood drop,
c) sequential line scan within the border of the blood drop to calculate the area occupied by the crack,
d) A device for quantitative analysis of hemoglobin concentration, characterized in that a ratio of occupancy of the crack area to the total internal area divided by the border boundary of the blood drop is calculated.
상기 혈액 방울의 컬러 이미지는 흰색 배경에서 취득되고, 상기 흑백 바이너리 이미지로의 변환은 흰색은 흰색으로 변환하고 그외의 색상은 검은색으로 변환하는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석장치.The method of claim 13,
The color image of the blood drop is acquired on a white background, and the conversion to the black and white binary image is converted into white and the other color is black, quantitative analysis device of hemoglobin concentration.
상기 혈액 방울의 테두리 경계는 상기 흑백 바이너리 이미지에 대한 라인 스캔 과정 중에 흰색에서 검은색으로 바뀌는 맨 좌·우측 지점의 픽셀을 연결함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석장치.The method of claim 14,
The border of the blood droplets is determined by connecting the pixels of the left and right spots that change from white to black during the line scan process for the black and white binary image.
상기 크랙이 차지하는 면적과 상기 혈액 방울의 테두리 경계로 구획되는 전체 내부 면적은 각각 픽셀의 개수로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석장치.The method according to any one of claims 13 to 15,
The area occupied by the crack and the total internal area divided by the border boundary of the blood droplet are quantitative analysis apparatuses of hemoglobin concentration, characterized in that determined from the number of pixels, respectively.
상기 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도는, 상기 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후의 시간 경과에 따른 상기 컬러 강도의 변화에 대한 데이터 테이블 및 상기 시간 경과에 따른 상기 크랙 면적의 점유 비율의 변화에 대한 데이터 테이블을 각각 조회하여 산출된 두 개의 헤모글로빈 농도를 산술평균한 값으로 제공되는 것을 특징으로 하는 헤모글로빈 농도의 정량적 분석장치.The method of claim 9,
The hemoglobin concentration of the blood sample includes a data table for changes in the color intensity over time after the blood sample is exposed to air and a data table for changes in the occupancy rate of the crack area over time. Quantitative analysis device of hemoglobin concentration, characterized in that it is provided as an arithmetic average of two hemoglobin concentrations calculated by querying each.
상기 컴퓨터 프로그램 기록매체에 저장된 응용 소프트웨어는 헤모글로빈 농도 분석 프로그램으로서,
상기 헤모글로빈 농도 분석 프로그램은,
상기 이미지 저장소에 적어도 임시적으로 저장된 혈액 샘플을 슬라이드 위에 떨어뜨린 혈액 방울 이미지에 접근하여 상기 혈액 방울의 컬러 이미지의 일부 영역에 대한 RGB 값을 각각 밝기값으로 치환하여 합산한 컬러 강도를 계산하고, 또한 상기 혈액 방울에 발생한 크랙 면적이 전체 혈액 방울 전체 면적에 대해 점유하는 비율을 계산하며,
상기 혈액 샘플이 공기 중에 노출된 이후의 시간 경과에 따른 상기 컬러 강도의 변화에 대한 데이터 테이블, 그리고 상기 시간 경과에 따른 상기 크랙 면적의 점유 비율의 변화에 대한 데이터 테이블을 조회하여 상기 혈액 샘플의 헤모글로빈 농도를 산출하는 일련의 계산 알고리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 기록매체.A non-volatile memory having a storage space on which an operating system and various application software are mounted and an image storage; And an operating unit running at least one of the loaded application software while the operating system is running.
The application software stored in the computer program recording medium is a hemoglobin concentration analysis program,
The hemoglobin concentration analysis program,
The sum of the color intensities is calculated by substituting RGB values for some areas of the color image of the blood droplets with brightness values, by accessing the blood drop images at least temporarily stored in the image storage and dropping blood samples on a slide. The ratio of the crack area generated in the blood drop to the total area of the blood drop is calculated,
Hemoglobin of the blood sample is queried by querying the data table for the change in color intensity over time after the blood sample is exposed to air, and the change in the occupancy rate of the crack area over time. A computer program recording medium comprising a series of calculation algorithms for calculating a concentration.
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