[发明专利]一种降钙素原浓度定量测量方法及系统

权利要求书

1.一种降钙素原浓度定量测量方法，其特征在于，包括：

基于与标准降钙素原复合后的胶体金显色试纸的颜色特征，建立颜色特征量化模型；

基于与待测降钙素原复合后的胶体金显色试纸的颜色特征，利用所述颜色特征量化模型，实现待测降钙素原浓度的定量测量；

其中，所述颜色特征量化模型的构建包括：

基于NCS标准色卡的颜色特征，使用多项式回归法在XYZ颜色空间建立的颜色量化模型；

基于与已知浓度降钙素原复合后的胶体金显色试纸的颜色特征，利用所述颜色量化模型，分别建立颜色特征量X、Y、Z与浓度值的数学模型；

还包括：

使用颜色均匀的显色区域来代表整个与所述已知浓度降钙素原复合后的胶体金显色试纸的显色区域，提取相应的颜色特征；

还包括：

对胶体金显色试纸的颜色特征进行均值滤波和/或利用改进的镜面法进行白平衡处理；具体步骤为针对胶体金试纸条显色后颜色的不均匀性进行均值滤波，然后利用改进的镜面法进行白平衡处理，再分割显色区域；

其中，使用一个固定大小的矩形框遍历显色区域，找到矩形框内对应位置RGB具有代表性的一个区域代表整个显色区域的颜色特征；

还包括：对显色区域进行分割；

还包括：根据胶体金的显色特征调整拍摄设备中的光学参数并保持不变；所述光学参数包括白平衡值。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，颜色特征的采集工具为CMOS。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，还包括根据图像灰度值大小，用阈值判断所选镜面区域的RGB值是否为整个胶体金试纸最小的一部分像素点。

4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，利用所述颜色特征量化模型，分别建立颜色特征量X、Y、Z与浓度值的数学模型，将与待测降钙素原复合后的胶体金显色试纸的颜色特征代入模型中，得到三个降钙素原浓度值，最后取平均值便可得到一个可靠的测量值。

5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤为：

步骤一、根据胶体金的显色特性调整CMOS图像传感器的光学参数并保持不变；所述光学参数包括白平衡值、曝光值；

步骤二、对4个NCS标准色卡拍照，获取相应测量位置的RGB值，利用多项式回归法对CMOS建立从RGB空间到XYZ空间的数学模型，完成CMOS传感器的颜色特性化校正，解决不同颜色设备之间的颜色管理差异；

该步骤的具体过程为：

步骤201、用CMOS对4个标准色卡进行测量，获取试纸条显色位置对应区域的RGB值；

步骤202、用多项式回归法建立标准XYZ值与测量RGB值之间的模型，模型方程为：

X＝x₁R+x₂G+x₃B

Y＝x₄R+x₅G+x₆B

Z＝x₇R+x₈G+x₉B

步骤203、以X值为例，根据4个标准色卡颜色可以得到以下矛盾方程组：

利用最小二乘法可以解出3个系数；

步骤三、把待测物插入测量仪器，利用CMOS对显色后的降钙素原胶体金试纸条进行拍照，针对胶体金试纸条显色后颜色的不均匀性进行均值滤波；

步骤四、利用镜面法对拍摄的试纸条进行白平衡校正，然后分割显色区域；

该步骤的具体过程为：

步骤401、图像镜面区域选择：

还需要根据图像灰度值大小，用阈值判断所选镜面区域的RGB值是否为整个胶体金试纸最小的一部分像素点；

步骤402、色温估计：

步骤403、校正：

其中(ρ₁,ρ₂,ρ₃)^T和(ρ₁',ρ₂',ρ₃')^T分别表示校正后的理想图片和实际光源下的图片；

步骤404、根据图像大小和显色区域大小、位置分割显色区域；

步骤五、用一个固定大小的矩形框循环遍历分割出来的显色区域，找到一个合适的RGB平均值来代表整个显色区域的颜色特征；

步骤六、根据RGB空间与XYZ空间的数学模型算出胶体金试纸条显色区域的XYZ值；

步骤七、对已知浓度的样本进行拍照测量，并对其进行上述处理后，分别建立图像颜色特征量X、Y、Z值与样本浓度值的数学模型，根据该模型可得到三个降钙素原浓度值，最后取平均值便可得到一个可靠的测量值。