[发明专利]一种新型冠状病毒检测结果快速采集方法

权利要求书

1.一种新型冠状病毒检测结果快速采集方法，其特征在于，在新型冠状病毒检测盒或检测试纸的观察区的上下两侧分别设置二维码，通过二维码识别技术和图象识别技术同时识读二维码信息和采集观察区的检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种新型冠状病毒检测结果快速采集方法，其特征在于，所述观察区自上而下依次排布了质控区和检测区，质控区用于显示是否完成检测，当检测样本完成检测后，质控区出现一条质控线，表示层析过程顺利结束，否则表示未进行检测或检测失败；检测区用于显示检测结果，在检测区出现检测线表示该病毒检测指标为阳性检测结果，如果不出现检测线表明该病毒检测指标为阴性检测结果。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型冠状病毒检测结果快速采集方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、二维码生成；包括以下步骤：

S11、从服务器中提取一个未核销的明文码字QR-IDu，进行加密得到加密字符串QR-ID；

S12、产生2w个位置编号，位置编号是正整数，从1开始，依次为1,2,…,2w，其中w为每个检测盒或检测试纸上观察区的个数；

S13、将QR-ID与2w个位置编号分别组合编码，形成2w个类json字符串，然后进行第二次加密，得到2w个编码字符串，表示为：

eStr＝(es₁,es₂,…,es_2w)

es_k＝f_e(s_k)

s_k＝{qr-id:XXXXX,pos:k,w＝YY}

其中f_e()为第二次加密函数，s_k为第k个类json字符串，qr-id：XXXXX表示该字符串的QR-ID为XXXXX；pos：k表示该字符串的位置编号为k，k＝1,2,…,2w；YY为观察区的个数；

将es₁,es₂,…,es_2w分别送入二维码生成器生成2w个二维码图片I₁,I₂,…,I_2w；

S14、将I_2a-1和I_2a分别印刷或光刻到第a个观察区的上侧和下侧，a＝1,2,…,w；

S2、进行新冠病毒检测；

S3、检测结果采集；包括以下步骤：

S31、利用手机获取包含二维码和观察区的图象G，对图象G进行图象识别和二维码解码、解密操作，获得多个二维码识别信息RS_k；其中RS_k为四元组：

RS_k＝(s_k,P₁,P₂,P₃)

为解密操作，即f_e()的逆过程；P_α＝(x_α,y_α)是图象识别得到的二维码的“回”字定位图形的中心位置坐标；α＝1,2,3，分别对应左上角、左下角、右上角三个“回”字定位图形；

S32、判断各RS_k中字符串s_k中的加密字符串QR-ID是否相同，如果不同则识别失败，结束操作；否则执行步骤S33；

S33、判断各个RS_k中的字符串s_k中w字段是否相同，若不同则识别失败；否则继续检查各个RS_k中的字符串s_k中pos字段的整数是否刚好遍历1,2,...,2w，如果是则执行步骤S34；否则识别失败，结束操作；

S34、提取坐标：找到字符串s_k中字段pos＝1和pos＝2的RS_k，分别表示为RS_k1和RS_k2，即第1个观察区上下侧的2个二维码；提取码字RS_k1中P₂位置，表示为P_k1-2；提取码字RS_k2中P₁位置，表示为P_k2-1；提取码字RS_k2中P₃位置，表示为P_k2-3；

S35、根据P_k1-2与P_k2-1连成的直线L_k1-2-k2-1的倾斜角度θ，构建旋转变换矩阵：

通过图象旋转变换，得到纠偏后的图象G′

P′＝T_RP,P∈G,P′∈G′

在G中的坐标P_k1-2、P_k2-1、P_k2-3经过旋转变换后在G′中的坐标分别为p′_k1-2、p′_k2-1、p′_k2-3；

S36、颜色筛选：以p′_k1-2和p′_k2-3作为矩形的左上角、右下角位置坐标，建立一个矩形区域R，设该区域内的图象像素包含m行n列；

在区域R内做红色颜色像素筛选

r_p-g_p＞T_h1且r_p-b_p＞T_h2，p∈R (1)

r_p,g_p,b_p分别为p点的红、绿、蓝分量；判别阈值取T_h1＝128，T_h2＝128；

将区域R内每一行像素满足公式(1)的像素点进行统计，得到直方图H；

S37、区域边界计算：根据标定阶段获取的先验信息d_c、d_d、d₁、d₂，确定质控区、检测区1、检测区2的在直方图H中的边界，其中d_c为观察区上侧的二维码左下角定位图形中心点距离质控线的垂直距离，d₁为观察区上侧的二维码的左下角定位图形中心点距离检测线1的垂直距离，d₂为观察区上侧的二维码的左下角定位图形中心点距离检测线2的垂直距离，d_d为观察区上侧的二维码左下角定位图形中心点距离观察区下侧的二维码左上角定位图形中心点的距离；

由此，在直方图H中计算出如下区域：

质控区区域R_C：

检测区1区域R_T1：

检测区2区域R_T2：

其中，β＝L′_k1-2-k2-1/d_d；L′_k1-2-k2-1为G′中p′_k1-2与p′_k2-1之间的距离；

S38、质控线与检测线直线判定：在直方图H的R_C区域内，如果某一个值大于预设阈值T_h-red，则认为识别到了质控线，即C＝1；否则认为没有检测到质控线，即C＝0，整个识别过程结束；

在直方图H的R_T1区域内，如果某一个值大于预设阈值T_h-red，则认为识别到了检测线1，即T1＝1，否则认为没有检测到质控线，T1＝0；

在直方图H的R_T2区域内，如果某一个值大于预设阈值T_h-red，则认为识别到了检测线2，即T2＝1，否则认为没有检测到质控线，T2＝0；

阈值T_h-red为：T_h-red＝ρL_rβ，其中L_r为标定阶段测得的红色质控线的长度；ρ为比例系数，通常取ρ＝0.4；

S39、重复步骤S34～S38，针对第2、3、...,a,...个观察区，pos分别取pos＝2a-1和pos＝2a，直到得到全部的质控线和检测线；如果其中有任何一条质控线为0，表示识别失败；最终，检测得到的质控线结果依次为C1,C2.....；得到的检测线结果依次为T1,T2,T3......；

S4、采集结果上传；具体实现方法为：通过上述算法检测到的信息集合{C1,T1,T2,C2,T3...}，结合扫码得到的加密序列号QR-ID，以及app中已经预先认证过的个人用户身份信息P-ID，形成报文D，对报文进行加密，再通过互联网上传到服务器中；

S5、服务器验证：服务器接收到报文后，先进行解密，然后提取检测信息集合{C1,T1,T2,C2,T3...}、加密序列号QR-ID、个人用户身份信息P-ID；再将QR-ID解密成明文码字QR-IDu，在服务器上进行查找QR-IDu，如果没有找到有记录对应，则认为是无效编号，将“无效编号”信息反馈给手机；如果找到对应记录但已经进行了登记核销，则认为是重复上报，将“重复上报”信息反馈给手机；否则，将接收到的信息存入服务器的数据库，并将该QR-IDu进行核销，并将“识别成功”信息以及具体识别结果反馈给手机。