[发明专利]一种尿液跟踪方法

权利要求书

1.一种尿液跟踪方法，用于设置有尿液轨迹成像传感器的尿液检测马桶，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过尿液轨迹成像传感器，对尿液轨迹进行轮廓识别，获取尿液形状，取得尿液轨迹，并确定尿液跟踪点；

2)根据尿液轨迹和预测位置值估计，控制机械取样杆到跟踪点进行尿液取样；

所述机械臂取样杆末端设置有取样口，所述机械臂上包括有第一运动臂，所述第二运动臂和第三运动臂；所述第一运动臂可绕第一旋转轴旋转，所述第二运动臂可绕第二运动轴旋转，所述第三运动臂可绕第三运动轴旋转，所述第三运动臂上设置有取样口。

2.如权利要求1所述的尿液跟踪方法，其特征是：还包括以下步骤：

3)根据摄入的图像，确定跟踪点尿液的流速，根据尿液流速，预测尿液下一时间点位置。

3.如权利要求1所述的尿液跟踪方法，其特征是：步骤1)之前还包括以下步骤：

01)判断尿液轨迹成像传感器是否打开以及前方是否有遮挡：如无，继续步骤2)；如有，发出警告命令；

02)启动所述尿液轨迹成像传感器，将接收到的第一帧作为输入的背景或者原始状态记录，后开始视频录制或者拍照；

03)在完成视频或找者拍照之后，读取视频流，对每帧数据进行处理，判断是否存在尿液流动信息：如有，记录尿液初始状态和初始时间并开始步骤4)；如无，返回步骤1)。

4.根据权利要求2所述的尿液跟踪方法，其特征在于，所述尿液检测马桶上设置压力传感器，在所述步骤01)之前还包括以下预启动步骤：

001)判断是否接收到尿检指令，如未接收到，返回初始状态；如接收到尿检指令，则继续下一步骤；

002)是否采集到压力传感数值，如是，则进行步骤003)，如否，则回到步骤001)；

003)判断压力传感器采集到压力数值是否在预估值范围内，如是，则进行步骤01)，如否，则发出警告指令并回到步骤001)。

5.如权利要求1所述的尿液跟踪方法，其特征在于：

所述步骤1)中，包括以下步骤：

11)将每帧数据转化为灰度图；

12)对每一帧图片进行去噪；

13)通过比较每一帧图片与原始状态的差值，对静止的图像部分予以消除，获取运动目标，识别尿液，并确定以尿液初始点为跟踪点进行识别；

14)记录尿液跟踪点初始状态和时间。

6.如权利要求2所述的尿液跟踪方法，其特征在于：所述步骤1)中，按照以下步骤识别尿液边缘：

21)计算每个像素点的梯度强度和方向；

22)消除边缘检测带来的杂散响应；

23)设置第一阀值和第二阀值，其中大于所述第一阀值的都被检测为边缘，而低于所述第二阀值的都被检测为非边缘。对于中间的像素点，如果与确定为边缘的像素点邻接，则判定为边缘；否则为非边缘；

24)抑制孤立的弱边缘，最终完成边缘检测。

7.如权利要求6所述的尿液跟踪方法，其特征是：所述步骤1)中，识别边缘后对图像进行二值化处理，获得尿液形状轨迹。

8.如权利要求2所述的尿液跟踪方法，其特征在于，所述步骤3)中，基于跟踪点的出现的初始时间和位置差，进行跟踪点速度的计算；

所述步骤3)中，按照以下步骤实现轨迹预测：

计算尿液初始点状态

v_k=v_k-τ+u_k-τ×τ；；

其中p_k表示当前的位置，v_k表示当前的流速，u_k则为加速度；

当k＝1时，有加速度

即有

因此在获得两个点的状态后可以进行跟踪。

9.如权利要求1所述的尿液跟踪方法，其特征在于，所述机械臂取样杆第三运动臂连接第四运动臂，所述第四运动臂可绕第四轴线进行转动，所述第四运动臂连接取样臂，所述取样臂可绕第五轴线进行旋转。

10.一种尿液跟踪取样马桶盖，其特征在于，马桶盖下方侧面设置有如权利要求1所述的尿液轨轨迹成像传感器和机械取样杆，按照如权利要求1至9任一项尿液跟踪方法实现尿液检测跟踪。