尿液试纸定量检测系统设计与实现
发布时间：2021-09-28 14:31
尿液试纸定量检测系统是一种用于家庭便携式的医学检测系统。这种系统对于光学成像、装置设计、软件设计和图像处理等方面都有较高的要求。与传统的尿液检测方式相比,其装置的便携性和全自动化的检测方式有助于推广使用,并且首次提出并解决了尿液检测过程中的定量问题,使得检测结果更加精确、客观。该尿液试纸定量检测系统的设计与实现主要包含系统装置、算法和软件等几个部分。装置使用SolidWorks软件工具设计,算法使用C++高级程序语言实现,软件系统使用Java高级程序语言实现,分为运行在Linux操作系统上的服务端和运行在Android操作系统上的客户端。在此基础上,本课题的主要研究内容和研究成果如下:首先,本文针对传统尿液检测仪器体积庞大、价格昂贵、不能控制尿液样本的滴加体积等缺点,设计了一种便携式的定量尿液检测装置。该装置的体积大约仅为传统尿液检测仪器的10%;制造成本大约仅为传统尿液检测仪器的5%。并且该机构的操作方式简单,无需专业医疗知识就能完成真正的尿液定量检测。其次,本文提出了一种基于图像相减的颜色向量相似性评价法,该方法从多个角度综合考虑图像颜色的相似性。比传统的颜色相似性评价方法更加客观...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
尿液分析多联试纸条影响尿液检测结果的因素有很多，使用上述传统的检测方式存在很多的问题
教跎稀Ｈ缓螅?褂酶孟低撑涮椎闹悄?手机软件收集经过反应后的尿液分析试纸条的图像，通过处理收集的图像就能获取最终的检测结果。最后系统通过对比检测结果给患者返回相应的建议。深圳市飞点健康管理有限公司的产品“尿大夫”的尿液检测原理与传统的检验原理一致，同样是采用干化学法。该产品也是通过智能手机拍照检测的方式测量出尿液样本中不同物质的含量，通过这些物质的含量来判断患者的病变程度。通过频繁测量，患者可以密切监控自己的身体状况和药物效果等。艾康生物技术（杭州）有限公司的U60mini便携式尿液分析仪如图1-2(b)所示，能实现对尿液的全自动检测。但是这种仪器内部电路复杂，制造成本和维护成本高昂。并且最重要的是，上述便携式尿液试纸分析系统都是对传统方法的延伸。采用人工滴加或者蘸取样本的方式，检测结果误差较大，并且受到环境和操作人员的影响较大，对于样本的用量、反应时长、反应过程的监测等问题没有合理的解决方案。(a)(b)图1-2尿液分析仪。(a)AVE-752尿全项自动分析仪；(b)艾康U60mini尿液分析仪分析目前已有的尿液检测方案，从检测仪器方面来看，传统的尿液检测仪器体积庞大、成本高昂，仅适用于医院或者各式体检机构；而目前新出现的便携式尿液检测系统的仪器组成复杂、成本高昂；从检测方式方面来看，传统的尿液检测依靠人工滴样和判读，主观性较强，很难得出客观的检测结果，而目前新出现的移动式尿液检测系统虽然能够得出客观的检测结果，但是其操作过程没有实现标准化，并且没有考虑到周围环境对于试纸图像的影响。最重要的是，无论是哪一种检测方式，至今没有一种方案考虑到样本的定量问题。因此，新的尿液检测系统必须解决仪器的便携性和成本问题、样本的定量问题、对检测结果的客观判读等问题。
第二章尿液试纸定量检测系统总体方案设计9图2-1相机焦距和视场角的关系本文尿液试纸定量检测系统使用的尿液分析试纸条为迪瑞医疗科技股份有限公司生产的H12-MA尿液分析试纸，其外观如图2-2所示。试纸上一共有12个试纸垫，每一个试纸垫中含有不同的化学成分，尿液样本滴加在不同的试纸垫上，就能够分别检测尿液中的12个项目，包括胆红素、尿胆原、酮体（乙酰乙酸）、血、蛋白质、亚硝酸盐、白细胞、葡萄糖、比重、酸碱度、微量白蛋白。尿液分析试纸条的长为122mm、宽为5mm、工作区域长度为90mm、辅助区域长度为32mm。其中，工作区域长度是指尿液分析试纸中贴有试纸垫部分的长度，即图2-2中的区域a；辅助区域长度是指尿液分析试纸中未贴有试纸垫部分的长度，即图2-2中的区域b。图2-2迪瑞H12-MA型尿液分析试纸获取尿液分析试纸条的图像，需要让试纸条处于相机的视野中央，并且尽量让试纸条获取到充分的照明。此外，为了较少环境光照对成像质量的影响，拍摄
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析影响临床尿常规检验的相关因素[J]. 江燕. 全科口腔医学电子杂志. 2019(12)
[2]基于稠密卷积神经网络的遥感图像自动色彩校正[J]. 朱思捷,雷斌,吴一戎. 中国科学院大学学报. 2019(01)
[3]AVE-772尿全项自动分析仪与人工镜检法检测尿液的比较分析[J]. 董一红,张曦,王雪,高萱,王迎辰,李格,刘勍. 检验医学与临床. 2019(01)
[4]尿液试纸条的手机图像比色分析新方法的研究[J]. 杨任兵,程文播,钱庆,章强,白鹏利,潘宇骏,段鹏. 影像科学与光化学. 2018(04)
[5]基于OkHttp的文件传输设计与实现[J]. 李群. 电子技术与软件工程. 2018(13)
[6]尿液试纸暴露时间对尿液分析仪检测结果的影响[J]. 王东. 医疗装备. 2018(12)
[7]基于Z搜索共生矩阵的彩色图像检索算法[J]. 张红军,王凤领,林继明. 计算机工程与设计. 2018(04)
[8]基于BP神经网络的红细胞识别[J]. 王利平,刘任任. 计算机与数字工程. 2018(03)
[9]尿标本的采集时间对尿沉渣检验结果的影响研究[J]. 李喜玖. 世界最新医学信息文摘. 2017(89)
[10]手机App对糖尿病患者自我管理行为水平影响的Meta分析[J]. 张树光,李玉,严杰,陈璇. 中国护理管理. 2017(08)
本文编号：3412084
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
尿液分析多联试纸条影响尿液检测结果的因素有很多，使用上述传统的检测方式存在很多的问题
教跎稀Ｈ缓螅?褂酶孟低撑涮椎闹悄?手机软件收集经过反应后的尿液分析试纸条的图像，通过处理收集的图像就能获取最终的检测结果。最后系统通过对比检测结果给患者返回相应的建议。深圳市飞点健康管理有限公司的产品“尿大夫”的尿液检测原理与传统的检验原理一致，同样是采用干化学法。该产品也是通过智能手机拍照检测的方式测量出尿液样本中不同物质的含量，通过这些物质的含量来判断患者的病变程度。通过频繁测量，患者可以密切监控自己的身体状况和药物效果等。艾康生物技术（杭州）有限公司的U60mini便携式尿液分析仪如图1-2(b)所示，能实现对尿液的全自动检测。但是这种仪器内部电路复杂，制造成本和维护成本高昂。并且最重要的是，上述便携式尿液试纸分析系统都是对传统方法的延伸。采用人工滴加或者蘸取样本的方式，检测结果误差较大，并且受到环境和操作人员的影响较大，对于样本的用量、反应时长、反应过程的监测等问题没有合理的解决方案。(a)(b)图1-2尿液分析仪。(a)AVE-752尿全项自动分析仪；(b)艾康U60mini尿液分析仪分析目前已有的尿液检测方案，从检测仪器方面来看，传统的尿液检测仪器体积庞大、成本高昂，仅适用于医院或者各式体检机构；而目前新出现的便携式尿液检测系统的仪器组成复杂、成本高昂；从检测方式方面来看，传统的尿液检测依靠人工滴样和判读，主观性较强，很难得出客观的检测结果，而目前新出现的移动式尿液检测系统虽然能够得出客观的检测结果，但是其操作过程没有实现标准化，并且没有考虑到周围环境对于试纸图像的影响。最重要的是，无论是哪一种检测方式，至今没有一种方案考虑到样本的定量问题。因此，新的尿液检测系统必须解决仪器的便携性和成本问题、样本的定量问题、对检测结果的客观判读等问题。
第二章尿液试纸定量检测系统总体方案设计9图2-1相机焦距和视场角的关系本文尿液试纸定量检测系统使用的尿液分析试纸条为迪瑞医疗科技股份有限公司生产的H12-MA尿液分析试纸，其外观如图2-2所示。试纸上一共有12个试纸垫，每一个试纸垫中含有不同的化学成分，尿液样本滴加在不同的试纸垫上，就能够分别检测尿液中的12个项目，包括胆红素、尿胆原、酮体（乙酰乙酸）、血、蛋白质、亚硝酸盐、白细胞、葡萄糖、比重、酸碱度、微量白蛋白。尿液分析试纸条的长为122mm、宽为5mm、工作区域长度为90mm、辅助区域长度为32mm。其中，工作区域长度是指尿液分析试纸中贴有试纸垫部分的长度，即图2-2中的区域a；辅助区域长度是指尿液分析试纸中未贴有试纸垫部分的长度，即图2-2中的区域b。图2-2迪瑞H12-MA型尿液分析试纸获取尿液分析试纸条的图像，需要让试纸条处于相机的视野中央，并且尽量让试纸条获取到充分的照明。此外，为了较少环境光照对成像质量的影响，拍摄
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析影响临床尿常规检验的相关因素[J]. 江燕. 全科口腔医学电子杂志. 2019(12)
[2]基于稠密卷积神经网络的遥感图像自动色彩校正[J]. 朱思捷,雷斌,吴一戎. 中国科学院大学学报. 2019(01)
[3]AVE-772尿全项自动分析仪与人工镜检法检测尿液的比较分析[J]. 董一红,张曦,王雪,高萱,王迎辰,李格,刘勍. 检验医学与临床. 2019(01)
[4]尿液试纸条的手机图像比色分析新方法的研究[J]. 杨任兵,程文播,钱庆,章强,白鹏利,潘宇骏,段鹏. 影像科学与光化学. 2018(04)
[5]基于OkHttp的文件传输设计与实现[J]. 李群. 电子技术与软件工程. 2018(13)
[6]尿液试纸暴露时间对尿液分析仪检测结果的影响[J]. 王东. 医疗装备. 2018(12)
[7]基于Z搜索共生矩阵的彩色图像检索算法[J]. 张红军,王凤领,林继明. 计算机工程与设计. 2018(04)
[8]基于BP神经网络的红细胞识别[J]. 王利平,刘任任. 计算机与数字工程. 2018(03)
[9]尿标本的采集时间对尿沉渣检验结果的影响研究[J]. 李喜玖. 世界最新医学信息文摘. 2017(89)
[10]手机App对糖尿病患者自我管理行为水平影响的Meta分析[J]. 张树光,李玉,严杰,陈璇. 中国护理管理. 2017(08)
本文编号：3412084
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