[发明专利]一种基于图像处理的免疫层析试纸条定量分析系统及检测方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的免疫层析试纸条定量分析系统，其特征在于，包括图像采集装置和数据处理装置，所述图像采集装置用于对待测试纸条的图像进行采集；所述数据处理装置与图像采集装置通讯连接，包括图像处理模块、数据分析模块和人机交互模块；

所述图像处理模块用于接收图像采集装置发送的图像并进行处理，所述图像处理包括：首先对原图像进行降噪、裁剪得到包含检测线和质控线的检测窗口图像以及图像副本；再针对检测窗口图像从RGB模式转换成HSV模式，图像二值化处理区分出检测线和质控线显色区域，得到二值化图像；然后针对图像副本转灰度后进行图像掩模，输出对应二值化图像显色区域的图像，寻找检测线T柱和质控线C柱的图像轮廓，求质心；最后算出质心的灰度值；

所述数据分析模块与图像处理模块连接，接收其发送的T柱和C柱灰度值数据，取T/C灰度比值作为特征值，并将特征值输入到对应项目的拟合方程中，计算出待测物的浓度值；所述数据处理模块存储有与各检测项目对应的检测参数以及经图像处理后的T/C灰度比值与已知目标检测物浓度曲线拟合后的拟合方程；

所述人机交互模块与数据分析模块连接，用于检测项目的输入和检测结果的输出。

2.如权利要求1所述的基于图像处理的免疫层析试纸条定量分析系统，其特征在于，所述图像采集装置包括具有中空结构的壳体，所述壳体上设有与试纸条外壳限位组装的卡槽，所述卡槽连通壳体内部空腔，壳体内部设有光源以及正对卡槽设置的摄像头；所述摄像头通过图像传输元件与图像处理模块连接。

3.如权利要求2所述的基于图像处理的免疫层析试纸条定量分析系统，其特征在于，所述光源采用白光；所述摄像头为基于CMOS传感器技术的摄像头；所述图像传输元件为蓝牙传感器。

4.如权利要求1所述的基于图像处理的免疫层析试纸条定量分析系统，其特征在于，所述图像处理模块为内置图像处理算法的微处理器，其中图像二值化处理采用inRange()函数；寻找图像轮廓采用findContours()函数；求质心利用moments()函数和质心坐标计算公式；灰度值计算采用numpy.mean()函数。

5.如权利要求1所述的基于图像处理的免疫层析试纸条定量分析系统，其特征在于，在检测窗口图像模式转换之前，对图像进行高斯模糊；在图像模式转换之后，对图像进行腐蚀；图像二值化之后进行膨胀。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的基于图像处理的免疫层析试纸条定量分析系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)开启图像采集装置和数据处理装置，两者通讯连接；通过人机交互模块选择对应的免疫层析检测项目；

(2)启动图像采集装置对待测试纸条进行图像采集；

(3)数据处理装置的图像处理模块接收图像采集装置发送的图像并进行处理，所述图像处理包括：首先对图像进行降噪、裁剪得到检测窗口图像以及图像副本，再通过模式转换将检测窗口图像从RGB模式转换成HSV模式，利用取色器函数将检测线和质控线区域内显色的像素值设置为白色，其余区域设置为黑色，得到黑白图像；然后针对图像副本灰度化处理后进行图像掩模，输出对应黑白图像中白色部分的图像，寻找检测线T柱和质控线C柱的图像轮廓，求两者的质心；最后算出质心的灰度值；

(4)数据分析模块接收图像处理模块发送的T柱和C柱灰度值，取T/C灰度比值作为特征值，并将特征值输入到对应项目的拟合方程中，计算出待测物的浓度值，再将计算结果传输给人机交互模块进行显示输出。