【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及体外检测，特别涉及一种对胶体金检测结果图进行图像分析的方法，尤其是适合将该方法推广应用于胶体金检测所属的poct领域。
技术介绍
1、随着医疗水平的进步和人类健康意识的提高，能够实现随时随地、随用随检的现场诊断、即时检测（point-of-care testing，poct）以其快速性和便捷性越来越受到大众的欢迎。其中，胶体金纸条以其低成本、稳定性、高灵敏度、快速检测以及简便易用的特点在医学诊断和生物分析领域得到广泛应用。
2、传统的胶体金卡条判读方法一般通过肉眼直接观察胶体金试剂卡或者试剂条上的可见光的颜色信号来判读，基于一定的判断规则，通过卡条上控制线（c线）和测试线（t线）所在位置的颜色信号，对胶体金卡条的检测结果做出判定，从而得出样本检测结果是否为阳性的定性结果。在胶体金快速检测操作方法正确的前提下，这种根据肉眼对卡条颜色信号强度进行结果判读的方法，容易受各种因素的影响和干扰，比如环境光线、个人判读误差等，导致判定结果不精准。
3、近年来得益于计算机视觉、深度学习和图像处理等领域的快速发展，出现一些对胶体金检测结果图片判读的新方法，比如通过高清采集胶体金卡条图片，对数字图像进行分析处理，相较于传统的肉眼判读方法，不易受外界环境光线等条件的干扰，提高了对胶体金卡条结果判读的分析准确性，缺点是图像分析方法需要配合光敏二极管等复杂光学器件，对硬件条件要求高、提高了分析成本。图像处理方面：背景文件1（“a smartphone-basedrapid quantitative detectio
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述问题，至少部分地克服现有技术的缺陷，提供一种不需要依赖硬件获取高清图片的图像处理方法。
2、本专利技术的目的还在于为了提高胶体金纸条弱阳检测结果的检出率，提出了一种提取弱阳特征信号的图像分析方法。
3、本专利技术的目的还在于为了提高对图像数字化信号处理准确度、稳定性、算法自适应性的多方法多对比处理的图像数字化分析方法。
4、本专利技术提出的一种用于胶体金卡条检测的图像分析方法，实现了胶体金卡条的快速可靠检测，提高了弱阳的分辨率。
5、第一方面，本专利技术提供了一种图像数字化分析方法，用于对胶体金检测结果图进行分析，包括图像前期处理模块、图像识别模块、评价函数模块和结果输出模块，其中，图像前期处理模块包括图像下采样、rgb三通道分离和图像预处理，其中，图像预处理的内容包括图像灰度化处理、滤波、增强和去噪；图像识别模块分别实现对控制线和测试线的定位识别，定位识别的具体步骤依次为确定搜索范围、粗定位和细定位，并在定位范围内分别计算控制线灰度均值c和测试线灰度均值t；评价函数模块包括确定背景灰度均值b和计算评价函数；结果输出模块，从rgb三通道分离至计算评价函数循环重复3次，3次评价函数模块的计算结果取平均数作为数字化输出结果；在评价函数模块中，评价函数的计算结果判定为阴性时，提取弱阳特征信号。
6、根据本专利技术的一个优选实施例，所述图像下采样是对胶体金检测结果图进行裁剪，保留胶体金卡条检测结果信息集中展示区域；rgb三通道分离后对比并保留绿色通道图像；进一步地，图像预处理中滤波采用高斯滤波，增强采用clahe，去噪采用纹理去噪。
7、根据本专利技术的一个优选实施例，在图像预处理中，图像灰度化处理在rgb三通道分离完成后进行。
8、根据本专利技术的一个优选实施例，在图像识别模块中，确定搜索范围根据胶体金卡条的类型确定；粗定位采用最小值法；细定位采用边缘检测法，在边缘检测法中采用梯度法。
9、优选地，上述梯度法的计算步骤包括：在细定位范围内，当前行每一个像素点的灰度值记为p(xi+h)，下一行每一个像素点的灰度值为p(xi），步长h为1，使用前向差分法计算当前行与下一行对应的灰度值的差值，该差值的计算公式为p(xi+h)-p(xi），再将所有当前行的差值的结果求和后作为梯度值（grad），该梯度值（grad）的计算公式如下：
10、；
11、进一步优选地，对比相邻2个当前行的梯度值（grad），将变化最剧烈的梯度值所在当前行的像素位置作为细定位的位置。
12、其中，控制线（c线）上下边界的细定位位置分别记为posc1，posc2；测试线（t线）上下边界的细定位位置分别记为post1，post2。
13、根据本专利技术的一个优选实施例，在图像识别模块中，在细定位的控制线范围内计算控制线灰度均值c；在细定位的测试线的范围内计算测试线灰度均值t。
14、根据本专利技术的一个优选实施例，在评价函数模块中，根据细定位的测试线位置，向上扩展15～30行作为背景位置，取背景位置区域灰度值的平均数作为背景灰度均值b。
15、根据本专利技术的一个优选实施例，在评价函数模块中，评价函数的计算公式为（b-t）/b。
16、根据本专利技术的一个优选实施例，在评价函数模块中，当评价函数的计算结果大于阈值时，判定检测结果为阳性，直接输出评价函数作为检测结果；当评价函数的计算结果小于或等于阈值时，暂时判定检测结果为阴性，采用测试线灰度直方图峰值提取弱阳特征信号，并重新计算评价函数。
17、进一步优选地，评价函数的计算结果的阈值设置为0。
18、根据本专利技术的一个优选实施例，与标准品浓度梯度实验结果结合，结果输出模块对数字化输出结果进行分级，可以对胶体金检测结果进行半定量分析。
19、第二方面，本专利技术提供了上述图像数字化分析方法在胶体金检测中的应用。
20、本专利技术的有益效果：
21、本专利技术对胶体金检测结果图进行图像数字化分析步骤主要包括图像前期处理模块、图像识别模块、评价函数模块和结果输出模块。图像前期处理模块分别进行图像下采样、rgb三通道分离和图像预处理后获得绿色通道下多方法多步骤优化的灰度化图像，图像识别模块结合最小值法和边缘检测法完成对控制线和测试线的搜索、定位并计算获得定位范围内对应的检测线灰度均值（c、t），扩展取测试线上方15～30行的像素区域本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种图像数字化分析方法，其特征在于：用于对胶体金检测结果图进行分析，包括图像前期处理模块、图像识别模块、评价函数模块和结果输出模块，其中，
2.根据权利要求1所述的图像数字化分析方法，其特征在于：所述图像下采样是对所述胶体金检测结果图进行裁剪，保留胶体金卡条检测结果信息集中展示区域；所述RGB三通道分离后对比并保留绿色通道图像；所述图像预处理中滤波采用高斯滤波，增强采用CLAHE，去噪采用纹理去噪。
3.根据权利要求1所述的图像数字化分析方法，其特征在于：在所述图像预处理中，所述图像灰度化处理在所述RGB三通道分离完成后进行。
4.根据权利要求1所述的图像数字化分析方法，其特征在于：在所述图像识别模块中，所述确定搜索范围根据胶体金卡条的类型确定；粗定位采用最小值法；细定位采用边缘检测法，在所述边缘检测法中采用梯度法。
5.根据权利要求1所述的图像数字化分析方法，其特征在于：在所述图像识别模块中，在所述细定位的控制线范围内计算所述控制线灰度均值C；在所述细定位的测试线的范围内计算所述测试线灰度均值T。
6.根据权利要求
7.根据权利要求1所述的图像数字化分析方法，其特征在于：在所述评价函数模块中，所述评价函数的计算公式为（B-T）/B。
8.根据权利要求1所述的图像数字化分析方法，其特征在于：在所述评价函数模块中，当所述评价函数的计算结果大于阈值时，判定检测结果为阳性，直接输出所述评价函数作为检测结果；当所述评价函数的计算结果小于或等于阈值时，采用测试线灰度直方图峰值提取弱阳特征信号，并重新计算所述评价函数。
9.根据权利要求1所述的图像数字化分析方法，其特征在于：与标准品浓度梯度实验结果结合，所述结果输出模块对所述数字化输出结果进行分级，对胶体金检测结果进行半定量分析。
10.权利要求1-9任一项中所述的图像数字化分析方法在胶体金检测中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种图像数字化分析方法，其特征在于：用于对胶体金检测结果图进行分析，包括图像前期处理模块、图像识别模块、评价函数模块和结果输出模块，其中，
2.根据权利要求1所述的图像数字化分析方法，其特征在于：所述图像下采样是对所述胶体金检测结果图进行裁剪，保留胶体金卡条检测结果信息集中展示区域；所述rgb三通道分离后对比并保留绿色通道图像；所述图像预处理中滤波采用高斯滤波，增强采用clahe，去噪采用纹理去噪。
3.根据权利要求1所述的图像数字化分析方法，其特征在于：在所述图像预处理中，所述图像灰度化处理在所述rgb三通道分离完成后进行。
4.根据权利要求1所述的图像数字化分析方法，其特征在于：在所述图像识别模块中，所述确定搜索范围根据胶体金卡条的类型确定；粗定位采用最小值法；细定位采用边缘检测法，在所述边缘检测法中采用梯度法。
5.根据权利要求1所述的图像数字化分析方法，其特征在于：在所述图像识别模块中，在所述细定位的控制线范围内计算所述控制线灰度均值c；在所述细定位的测试线的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李芳，朱睿，邱宪波，曲琳，徐晓莉，王旋，黎敏，鲜阳凌，
申请(专利权)人：北京万泰生物药业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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