一種排卵試紙檢測方法及系統與流程

本發明涉及醫學圖像處理領域，具體地，涉及一種排卵試紙檢測方法及系統。

背景技術：

目前，因為生活、工作壓力大等原因，不孕不育比例逐漸上升，在中國，平均每8對夫婦中就有一對有懷孕的困難；而現今中國放開二胎政策，將會增大備孕人口基數，生育問題將更加受到社會的關注。大部分女性在備孕過程中都會使用到排卵試紙。排卵試紙通常是通過檢測促黃體生成激素(LH)的峰值水平，來預知是否處于排卵期。市場上廣泛使用的各類排卵試紙，通常具有檢測線和對照線，如圖7所示，在試紙被浸入檢測液之前，該檢測線和對照線區域均呈現白色，將試紙的檢測端浸入檢測液后，檢測液沿紙紙上遷，首先上遷至檢測線，而后繼續上遷至對照線，通常無論檢測液中是的促黃體生成激素值含量多少，對照線必然會出現紅色線，而檢測線則根據檢測液中的促黃體生成激素含量出現深淺不一的紅色線，若是檢測線比對照線的顏色更深或者是相近，表示檢測結果為陽性，即用戶處于排卵期；若是檢測線比對照線的顏色淺很多，則表示檢測結果為陰性，即用戶不處于排卵期，若是并沒有出現對照線，則說明此次檢測是無效的，需要用戶重新測量。持續監測，排卵試紙會出現強陽然后迅速轉弱，轉弱后24～48小時一般就開始排卵。圖8是為了說明排卵試紙檢測原理的示意圖，如圖8所示，在用戶的排卵期即將到來時，LH水平會出現一個峰值，此時使用排卵試紙時，檢測線的顏色最深。

然而現今人們對排卵試紙的使用都停留在肉眼識別，人工判斷的方式上，排卵試紙的結果讀取主觀性較強，使用之后還需要手工保留以便之后進行判斷。并且人工肉眼識別排卵試紙的方式，僅僅能粗略地判斷陰性或者陽性，因此只能大概地預測，再加上每個人對于排卵試紙的識別存在差異，等到真正預測到排卵期時，很有可能已經來不及做受孕準備，從而可能導致錯過最佳受孕期。

目前，隨著圖像處理技術的發展，越來越多的研究者正嘗試將圖像處理技術應用于醫學領域，以作為醫學輔助手段。

人工識別排卵試紙的方法遠遠不能滿足廣大渴望孕育新生命的夫婦的需求，因此急需一種能夠準確預測排卵日期的工具來幫助備孕夫婦，而利用圖像處理技術實現這種功能是非常有前景的并值得研究的技術。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種排卵試紙檢測方法，該方法可對排卵試紙進行自動檢測，并能夠根據其計算出的結果獲知被用戶處于其生理周期的具體階段。

本發明的另一方面提供了一種應用上述排卵試紙檢測方法的排卵試紙檢測系統，用戶使用該系統，可準確得知其當前所處于的具體的生理周期階段，從而能及時提前預測可受孕期，可提前做好受孕準備，提高受孕成功率。

為了實現上述目的，本發明提供一種排卵試紙檢測方法，該方法包括：獲取完成測試的排卵試紙圖片；從所述排卵試紙圖片內提取試紙區域；識別所述試紙區域內的檢測線和對照線的相對位置，計算所述檢測線和所述對照線的顏色比值；以及根據所述顏色比值得到測試結果。

優選地，所述識別所述試紙區域內的檢測線和對照線的相對位置，計算所述檢測線和所述對照線的顏色比值包括：將所述試紙區域轉換到Lab空間；對L空間進行檢測，檢測所述檢測線和所述對照線的相對位置；計算所述檢測線和所述對照線的L值；計算所述檢測線和所述對照線的L值的比值。

優選地，所述將圖片轉換到Lab空間包括：將圖片由RGB模式轉換為XYZ三維坐標，通過以下公式完成轉換：

其中，Gamma(x)函數定義為：

其中，M＝0.4124,0.3576，0.1805

0.2126，0.7152，0.0722

0.0193，0.1192,0.9505；

以及，將XYZ三維坐標轉換為Lab空間值，通過以下公式完成轉換：

L＝116f(Y/Y_n)-16

a＝500[f(X/X_n)-f(Y/Y_n)]

b＝200[f(Y/Y_n)-f(Z/Z_n)]

其中，f(t)函數定義為：

其中，L，a，b是最終的Lab色彩空間三個通道的值。X，Y，Z是RGB轉XYZ后計算出來的值。

Gamma函數用于對圖像進行非線性色調編輯，以提高圖像的對比度，從而提高后續檢測的準確性。

優選地，所述可受孕期提示方法根據檢測線與對照線的相對位置判斷所述試紙區域是否有效，當檢測到對照線時判定所述試紙區域有效。

優選地，從所述排卵試紙圖片內提取試紙區域包括：對所述排卵試紙圖片進行標準剪裁處理。此步驟對排卵試紙進行預剪裁，可提高后續處理的效率，避免因拍照場景、用戶拍照習慣差異等因素影響檢測的準確性。

通過上述技術方案，該方法可對排卵試紙進行自動檢測，通過檢測試紙上的檢測線和對照線的顏色比值，可得知用戶正處于的具體生理周期的階段，當檢測線與對照線的比值接近1時，表示用戶已進入排卵期。

基于本發明的另一方面，還提供一種排卵試紙檢測系統，系統包括：圖片獲取模塊，用于獲取完成測試的排卵試紙圖片；試紙區域提取模塊，用于從所述排卵試紙圖片中提取試紙區域；圖像處理模塊，識別所述試紙區域內的檢測線和對照線的相對位置，計算所述檢測線和所述對照線的顏色比值；以及結果計算模塊，用于根據所述顏色比值得到測試結果。

優選地，所述圖像處理模塊包括：Lab空間轉換模塊，用于將所述試紙區域轉換到Lab空間；相對位置檢測模塊，用于對L空間進行檢測，檢測檢測帶和對照帶的相對位置；L值計算模塊，對L空間進行檢測，檢測所述檢測線和所述對照線的相對位置；以及檢測結果計算模塊，用于計算所述檢測線和所述對照線的L值的比值。

優選地，所述Lab空間轉換模塊包括：RGB-XYZ轉換模塊，用于將圖片由RGB模式轉換為XYZ三維坐標，通過所述排卵試紙檢測方法中描述過的將圖片由RGB模式轉換為XYZ三維坐標的公式完成轉換。以及，XYZ-Lab轉換模塊，用于將XYZ三維坐標轉換為Lab空間值，通過所述排卵試紙檢測方法中描述過的將XYZ三維坐標轉換為Lab空間的公式完成轉換。

優選地，所述可受孕期提示系統根據檢測線與對照線的相對位置判斷所述試紙區域是否有效，當檢測到對照線時判定所述試紙區域有效。

優選地，該系統包括：剪裁模塊，用于對所述排卵試紙圖片進行標準剪裁處理。

優選地，該系統包括重測按鈕，用于對所排卵試紙進行重新檢測。當用戶懷疑本次測量的準確性時，可通過重測按鈕實時地重新進行檢測，用戶也可以對同一張試紙多次檢測，從而提高準確性。

通過上述技術方案，用戶使用該系統，通過檢測線和對照線的顏色比值，可準確得知正處于排卵周期的哪一天，從而能及時提前預測可受孕期，可提前做好受孕準備，提高受孕成功率。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是根據本發明實施例一的排卵試紙檢測方法的流程圖；

圖2是根據本發明實施例一的排卵試紙檢測方法中識別檢測線和對照線的相對位置并計算其顏色比值的優選實施方式的流程圖；

圖3是根據本發明實施例一的排卵試紙檢測方法中的將圖片由RGB模式轉換為Lab空間的優選實施方式的流程圖。

圖4是根據本發明實施例二的排卵試紙檢測系統的結構圖；

圖5是根據本發明實施例三的排卵試紙檢測系統的圖像處理模塊的結構圖。

圖6是根據本發明實施例三的排卵試紙檢測系統的Lab轉換模塊的優選實施方式的結構圖；

圖7是為說明本發明背景技術中排卵試紙使用方法的示意圖；

圖8是為說明本發明背景技術中排卵試紙的判斷原理的示意圖；

圖9是為說明Lab空間的示意圖。

附圖標記說明

10：圖片獲取模塊 20：試紙區域提取模塊

30：圖像處理模塊 31：Lab空間轉換模塊

32：相對位置檢測模塊 33：L值計算模塊

34：檢測結果計算模塊 40：結果計算模塊

51：RGB-XYZ轉換模塊 52：XYZ-Lab轉換模塊

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

圖1是根據本發明實施例一的排卵試紙檢測方法的流程圖。如圖1所示，所述排卵試紙檢測方法該方法包括以下步驟：

在步驟S100中，獲取完成測試的排卵試紙圖片。用戶使用排卵試紙進行測試之后，可以使用拍照設備對排卵試紙拍照，使用所述排卵試紙檢測方法時，只要上傳圖片就可以完成準確的檢測，因此用戶只保存完成測試的排卵試紙的圖片即可，無需保存試紙本身，為用戶提供了極大的便利。

在步驟S200中，從所述排卵試紙圖片內提取試紙區域。用戶通過拍照等方式獲取的圖片通常包含除試紙以外的不必要的背景，并且試紙本身也只有部分對后續的檢測來說是必需的，因此需要對用戶原始拍照的排卵試紙進行預處理，提取其中的有用的試紙區域。

提取試紙區域可以采用圖像處理方法根據圖像各區域的顏色或灰度值來識別有效試紙區域，但是為了提高處理效率，該步驟還可以包括對所述排卵試紙圖片進行標準剪裁處理。可以通過為用戶提供標準的剪裁樣式，同時提供剪裁框，用戶可以用手指(通過智能觸摸設備實現時)或者通過鼠標(通過電腦實現時)移動剪裁框，參照標準剪裁樣式，移動排卵試紙圖片，完成對圖片的初步剪裁，只留下有用的試紙區域，以供后續處理。

在步驟S300中，識別所述試紙區域內的檢測線和對照線的相對位置，計算所述檢測線和所述對照線的顏色比值。所述檢測線和所述對照線的位置可以通過試紙區域的顏色對比度識別。

在步驟S400中，以及根據所述顏色比值得到測試結果。該比值代表用戶目前的LH水平與LH峰值時的水平的關系，通過該比值可推算出用戶當前是否處理峰值水平，并可判斷處理生理周期的具體階段。

其中，上述步驟S300還可以包括如2所示的方法。圖2是根據本發明實施例一的識別檢測線和對照線的相對位置并計算其顏色比值的優選實施方式的流程圖。如圖2所示，上述步驟S300還可以包括以下步驟：

在步驟S310中，將所述試紙區域轉換到Lab空間；

該步驟還可以優選地通過如圖3所示的方法實現，如圖3所示，所述將圖片轉換到Lab空間還可以包括以下步驟：

在步驟S311中，將圖片由RGB模式轉換為XYZ三維坐標，該轉換可通上上述描過的將圖片由RGB模式轉換為XYZ三維坐標的公式實現。

在步驟S312，將XYZ三維坐標轉換為Lab空間值。該轉換可通過上述已描述過的將XYZ三維坐標轉換Lab空間值的公式完成。

在步驟S320中，對L空間進行檢測，檢測所述檢測線和所述對照線的相對位置。可通過轉換到Lab空間的試紙區域中，不同區域的L值及其對比度來識別。

所述可受孕期提示方法還可以根據檢測線與對照線的相對位置判斷所述試紙區域是否有效，當檢測到對照線時判定所述試紙區域有效，當試紙區域不能檢測到對照線時，則代表試紙本身可能已失效或者試紙使用方法有誤，此時判斷試紙無效，也可進一步提示用戶需要更換試紙重新測試后再拍照檢測。

在步驟S330中，計算所述檢測線和所述對照線的L值。該L值代表檢測線和對照線的亮度，相當于人工肉眼識別排卵試紙時看到的顏色深淺。

在步驟S340中，計算所述檢測線和所述對照線的L值的比值。還可以將檢測出的結果顯示在被測排卵試紙或所提取的試紙區域中，例如，用紅色線標出檢測線，綠色線標出對照線，還可以進一步地在檢測線和對照線旁邊顯示其L值，或者顯示檢測線和對照線的比值，從而更直觀地顯示測試結果。

圖9是為說明Lab空間的示意圖，如圖9所示，Lab空間由L空間、a空間、b空間構成。Lab空間的特點之一是明度和顏色是分開的，L空間沒有顏色，只表示亮度，而a空間和b空間只有顏色，其中a空間表示從紅色到綠色的范圍，b空間表示從黃色到藍色的范圍。

圖4是根據本發明實施例二的排卵試紙檢測系統的結構圖。如圖4所示，所述排卵試紙檢測系統包括：圖片獲取模塊10，用于獲取完成測試的排卵試紙圖片；試紙區域提取模塊20，用于從所述排卵試紙圖片中提取試紙區域；圖像處理模塊30，識別所述試紙區域內的檢測線和對照線的相對位置，計算所述檢測線和所述對照線的顏色比值；以及結果計算模塊40，用于根據所述顏色比值得到測試結果。

所述排卵試紙檢測系統可以以APP的形式實現，所述圖片獲取模塊可以通過用戶拍照后上傳獲傳圖片，也可以直接調用手機攝像頭進行實時拍照。

所述排卵試紙檢測系統還可以進一步包括剪裁模塊，用于對所述排卵試紙圖片進行標準剪裁處理，可以提供一個剪裁框和剪裁標準示例來引導用戶對圖片進行標準剪裁。

圖5是根據本發明實施例三的排卵試紙檢測系統的圖像處理模塊的結構圖。如圖5所示，所述圖像處理模塊還可以包括：Lab空間轉換模塊31，用于將所述試紙區域轉換到Lab空間；相對位置檢測模塊32，用于對L空間進行檢測，檢測檢測帶和對照帶的相對位置；L值計算模塊33，對L空間進行檢測，檢測所述檢測線和所述對照線的相對位置；以及檢測結果計算模塊34，用于計算所述檢測線和所述對照線的L值的比值。

進一步地，所述Lab空間轉換模塊還可以采用如圖6所示的優選實施方式實現。如圖6所示，所述Lab空間換模塊可以包括：RGB-XYZ轉換模塊51，用于將圖片由RGB模式轉換為XYZ三維坐標，通過所述排卵試紙檢測方法中描述過的將圖片由RGB模式轉換為XYZ三維坐標的公式完成轉換；以及XYZ-LAB轉換模塊52，用于將XYZ三維坐標轉換為Lab空間值，通過所述排卵試紙檢測方法中描述過的將XYZ三維坐標轉換為Lab空間的公式完成轉換。

所述可受孕期檢測系統可以根據檢測線與對照線的相對位置判斷所述試紙區域是否有效，當檢測到對照線時判定所述試紙區域有效。

所述可受孕期檢測系統還可以包括重測按鈕，用于對所排卵試紙進行重新檢測。

所述可受孕期檢測系統返回給用戶的結果可以是直接的檢測線和對比線的顏色的比值，在實踐中也可以通過多次實驗制作比值與生理周期的對照曲線，可更直觀地向用戶展現其所處的生理周期。在展示的結果中還要以同時提示用戶距離下次排卵還有多少天，或向用戶顯示預計的下次的排卵日期。

以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。