[发明专利]基于颜色RGB分量的尿液分析装置及其处理方法

权利要求书

1.一种基于颜色RGB分量的尿液分析装置，其特征在于：包括处理器（1）以及连接在处理器（1）上的串行通信单元（3）、温度测量单元（4）、光强控制单元（5）和颜色传感器单元（8），处理器（1）通过光强控制单元（5）控制白色LED灯（6）的发光强度，白色LED灯（6）发出的光线照射到取样平台上的尿检试带中，利用颜色传感器单元（8）获取尿检试带各个试剂区反射光的颜色RGB分量，处理器（1）根据颜色RGB分量和温度测量单元（4）获取的温度信息判定出各个试剂区对应检测指标的半定量值。

2.根据权利要求1所述的基于颜色RGB分量的尿液分析装置，其特征在于：所述处理器（1）上连接有启停控制单元（2），该启停控制单元（2）包括二极管Q2，该二极管Q2的集电极经电阻R10与3.3V电源相连，二极管Q2的基极经电阻R11与外部控制端连接，二极管Q2的发射极接地，二极管Q2的基极还经电阻R12接地，处理器（1）的电源输入端连接在二极管Q2的集电极上。

3.根据权利要求1所述的基于颜色RGB分量的尿液分析装置，其特征在于：所述光强控制单元（5）包括双集成运放（AMP2），该双集成运放（AMP2）的第1管脚经电阻R5与二极管Q1的基极连接，二极管Q1的集电极经电阻R6与电源连接，二极管Q1的发射极与双集成运放（AMP2）的第2管脚之间连接所述白色LED灯（6），双集成运放（AMP2）的第3管脚与第7管脚相连，双集成运放（AMP2）的第4管脚接地，双集成运放（AMP2）的第5管脚依次经过电阻R2、电阻R1与处理器（1）的PWM输出端连接，电阻R2的一端经过电容C1接地，电阻R2的另一端经过电容C2接地，双集成运放（AMP2）的第7管脚还依次经过电阻R4、电阻R3接地，双集成运放（AMP2）的第6管脚连接在电阻R4与电阻R3之间，双集成运放（AMP2）的第8管脚与电源相连，双集成运放（AMP2）的第2管脚还经过取样电阻R7接地。

4.根据权利要求1-3任意一条权利要求所述的基于颜色RGB分量的尿液分析装置，其特征在于：所述处理器（1）为STM32F103RB微控制芯片，在处理器（1）上还连接有参考电压单元（7）。

5.一种如权利要求1所述的基于颜色RGB分量的尿液分析装置的处理方法，其特征在于按照以下步骤进行：

步骤1：选择尿检试带中某个试剂区的颜色RGB分量D_R、D_G、D_B，其中D_R为红色分量，D_G为绿色分量，D_B为蓝色分量；

步骤2：按照等式（a）计算参考反射率y*₂₅，等式（a）中c₀、c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆均为系数；

y*₂₅＝c₀+c₁D_R+c₂(D_R)²+c₃D_G+c₄(D_G)²+c₅D_B+c₆(D_B)²     （a）；

步骤3：按照等式（b）计算实际反射率y*，等式（b）中c₀'、c₁'、c₂'、c₃'、c₄'均为系数，t为温度测量单元（4）所检测出的环境温度，y^*₂₅为步骤2所计算出的参考反射率；

y*＝c₀'+c₁'t+c₂'t²+c₃'y*₂₅+c₄'(y*₂₅)²     （b）；

步骤4：根据步骤3中计算出的实际反射率y*的大小和预设的区间范围确定该试剂区对应检测指标的半定量值。

6.根据权利要求5所述的基于颜色RGB分量的尿液分析装置的处理方法，其特征在于：等式（a）与等式（b）中的系数针对尿检试带中不同的试剂区有所不同，具体的确定方法按照以下步骤进行：

步骤2-1：选择25±5℃范围内N个温度点，利用现有仪器测试每个温度点下尿检试带中一个试剂区的真实反射率，依次记为y_25,m，m＝1～N，N为大于4的正整数；

步骤2-2：利用颜色传感器单元（8）获取该试剂区在每个温度点下的检测参数x_0,m,x_1,m,x_2,m,x_3,m,x_4,m,x_5,m,x_6,m，其中：

x_0,m＝1；

x_1,m＝D_R,m,即第m个温度点下的红色分量；

x_2,m＝(D_R,m)²,即第m个温度点下的红色分量的平方；

x_3,m＝D_G,m,即第m个温度点下的绿色分量；

x_4,m＝(D_G,m)²,即第m个温度点下的绿色分量的平方；

x_5,m＝D_B,m,即第m个温度点下的蓝色分量；

x_6,m＝(D_B,m)²即第m个温度点下的蓝色分量的平方；

步骤2-3：按照等式（c）所示的方程组确定等式（a）中的系数c₀、c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆；

Σi=06ci(Σm=1Nxi,mxk,m)=Σm=1Ny25,mxk,m,k=1~6---(c);]]>

步骤2-4：按照等式（d）所示的方程组确定等式（b）中的系数c₀'、c₁'、c₂'、c₃'、c₄'；

其中：

y_0,m＝1；

y_1,m＝t_m,即第m个温度点的温度值；

y_2,m＝(t_m)²,即第m个温度点的温度值平方；

y_3,m＝y*_25,m,即第m个温度点下的参考反射率；

y_4,m＝(y*_25,m)²,即第m个温度点下的参考反射率的平方；

第m个温度点下的参考反射率：

y*_25,m＝c₀+c₁D_R,m+c₂(D_R,m)²+c₃D_G,m+c₄(D_G,m)²+c₅D_B,m+c₆(D_B,m)²。