一种便携式尿液检测装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种便携式尿液检测装置与方法，涉及尿液检测技术领域。本发明专利技术包括检测装置和云端后台系统，检测装置包括壳体、插槽组件、固定组件和若干检测纸条，壳体内固定有一电路板，电路板一表面固定有若干LED灯珠、一摄像头模组、第一算法模块、第二算法模块、第三算法模块和第四算法模块，电路板一侧设有USB接口，USB接口一侧贯穿壳体一侧，壳体相对另一侧开设有一开口，壳体一侧通过USB接口和OTG数据线连接有智能手机，固定组件包括底板。本发明专利技术通过设计新型的尿液检测结构，并设计对应使用的算法模块，并与云端相联，解决了现有的尿液检测装置体积过大、无法普遍使用和成本较高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式尿液检测装置与方法
本专利技术属于尿液检测
，特别是涉及一种便携式尿液检测装置与方法。
技术介绍
尿液指标检测是一种非常常见的医学检测方式。目前，国内外已经出现了一些便携式的尿液指标检测设备。但是它们依然具有如下缺点：1、尿检设备的便捷性严重不足：设备尺寸过大，或者过于笨重，不方便携带，也不方便放置在家中进行检测。2、尿检设备成本过高，不适合大量普及：检测设备是一个完全独立的设备，包含信息的采集单元、计算单元、机械传动装置、输出或打印模块，这导致设备的造价不菲，普通家庭很难消费得起，严重影响了设备的普及化。而且过于复杂的内部构造也不利于技术升级换代。在用户体验方面，存在诸多问题：尿检设备美观度不够，影响用户的视觉观感。3、软硬件操作复杂，老年患者难以掌握。使用过程中，提示信息不够，需要用户反复猜测试错。检测时间缺乏智能提醒，可能导致错过最佳测试时间。对试纸条安装过程缺乏自动监测，试纸条插入不到位、上下弄反了、前后反了、或是没插入试纸条，或者是偏斜了、超出插槽位置了等异常情形，都无法进行预警与提示。网络模块配置复杂，老年患者无法独立完成配置。并且，由于完全依赖尿检设备上的网络模块，将导致在没有网络的边远地区设备无法使用。数据没有存储，或者只能在本地存储。无法与医生、病友进行交流，也无法得到有益的相关治疗信息。4、尿液指标的检测结果不稳定：光照稳定性不足，光照不均，没有屏蔽外界光照的干扰，对检测过程造成影响。不方便清洗，容易因为尿液残留物而导致检测结果发生变化，并且导致异味，影响用户体验。设备结构上设计不合理，容易与尿检试纸条发生物理接触，从而导致各个试纸块之间发生污染，影响结果。检测结果精度不够，与实际指标有差别。上述问题如果得不到解决，将严重影响尿液检测仪在普通患者日常生活中的应用，使得尿检仪无法成为一款大众化的产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种便携式尿液检测装置与方法，通过设计新型的尿液检测结构，并设计对应使用的算法模块，并与云端相联，解决了现有的尿液检测装置体积过大、无法普遍使用和成本较高的问题。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为一种便携式尿液检测装置，包括检测装置和云端后台系统，所述检测装置包括壳体、插槽组件、固定组件和若干检测纸条；所述壳体内固定有一电路板，所述电路板一表面固定有若干LED灯珠、一摄像头模组、第一算法模块、第二算法模块、第三算法模块和第四算法模块，所述电路板一侧设有USB接口，所述USB接口一侧贯穿壳体一侧，所述壳体相对另一侧开设有一开口，所述壳体一侧通过USB接口和OTG数据线连接有智能手机；所述固定组件包括底板，所述底板通过螺栓与壳体内底部一表面固定连接，所述底板一表面固定有定位门、一组侧边卡扣、一组柱形凸起和一挡板卡扣，所述定位门设在壳体内靠近检测盒开口的一侧，所述柱形凸起上设有活动卡簧，一组所述侧边卡扣和柱形凸起对称设置在底板一表面，所述侧边卡扣和挡板卡扣均为倒L型结构，所述活动卡簧一端与侧边卡扣一侧固定连接，所述挡板卡扣设在底板远离开口一侧；所述插槽组件包括主体板，所述主体板周侧面设有围挡，所述围挡一相对侧均开设有相互对称的一组U形槽，所述U形槽与柱形凸起间隙配合，所述围挡顶部固定有包饶结构，所述主体板中部开设有长条凹陷，所述长条凹陷中部开设有圆形凹陷。进一步地，所述检测纸条包括试纸片和薄基板，所述薄基板包括矩形板部和手柄部，所述试纸片固定在矩形板部上，所述试纸片上设有若干小试纸块，所述矩形板部一表面且位于小试纸块外部的位置均设有黑色外框，所述试纸片中部设有提示线、提示图标和贴片。进一步地，所述LED灯珠的数量为四个，四个所述LED灯珠呈矩形状分布在电路板四个角落，所述摄像头模组与插槽组件中部位置上相对。进一步地，所述壳体为正方体结构，所述壳体周侧面设有磨砂层，所述壳体角落处开有圆角，所述壳体顶部固定有一开关，所述开关与电路板电性连接。进一步地，所述云端后台系统包括云端数据库、医生端软件模块、患者端软件模块、亲友端软件模块、社交模块和客服子系统。一种便携式尿液检测方法，包括以下步骤：SS01通过观察提示图标和贴片判定试纸片的正反，将试纸片浸湿尿液，放置在主体板上，通过水份的吸附作用与插槽组件之间形成吸力；SS02将安装试纸片的插槽组件对准壳体一侧的开口插入壳体，插槽组件穿过定位门落在侧边卡扣和挡板卡扣之间，同时U形槽能够卡在和柱形凸起一侧，此时活动卡簧发出声响，则插槽组件安装完毕；SS03取出OTG数据线，通过OTG数据线将智能手机和电路板上的USB接口连接，智能手机可为电路板供电，此时摄像头模组和LED灯珠启动；SS04通过第一算法模块对图像中试纸片上的每一个小试纸块进行定位，通过第二算法模块对试纸片进行定位并且判断插入方向是否偏斜，通过第三算法模块能够对试纸片图像中每一个像素进行颜色校正，通过第四算法模块能够对试纸片中的颜色进行识别以得到最终的尿液指标检测结果；SS05通过OTG数据线能够将数据传输到智能手机内部，通过智能手机能够观察检测结果并传递至云端数据库。进一步地，所述SS04中第一算法模块的具体步骤如下：SS0411：利用阈值对图像进行二值化；SS0412：将二值图中的最大连通域作为试纸片区域；SS0413：在试纸片区域内利用二值化得到试纸片的黑色外框；SS0414：如果黑色外框数目不足16个则预警；SS0415：在每个黑色外框内部进行二值化得到试纸片区域；SS0416：利用腐蚀操作将试纸片区域进一步精细化。进一步地，所述SS04中第二算法模块的具体步骤如下：SS0421：从试纸片外部轮廓中过滤掉与图像边缘重合的部分，得到外轮廓与图像边界的交点，作为试纸条的左下角、右下角；SS0422：计算每一个轮廓点与前后距离为N的轮廓点的夹角；SS0423：将所有轮廓点中夹角值最小的两个轮廓点作为试纸片的左上角、右上角；SS0424：将左下角、左上角、右上角、右下角依次连线，判断各线条之间是否满足平行、垂直关系；SS0425：判断试纸片是否为垂直放置。进一步地，所述SS04中第三算法模块的具体步骤如下：SS0431：1分钟内利用尿检装置连续抓拍20张图；SS0432：计算每一张图的RGB三个通道的平均值；SS0433：找到20张图中每个通道平均值的中值；SS0434：将平均值与中值差值较大的图像过滤；SS0435：计算剩余图像的平均图像；SS0436：平均图像中过滤彩色噪声；SS0437：过滤光源造成的高亮反光点；SS0438：过滤阴影像素和低亮度像素；SS0439：过滤大梯度值像素；SS04310：检测到试纸条底板上的所有的灰点像素；SS04311：对所有灰点像素计算平均值，得到用于颜色校正的目标值；SS04312：利用目标值对每一个像素，同时在RGB三个通道进行颜色校正；SS04313：对校正后颜色值高于255的像素进行平均滤波。进一步地，所述SS04中第四算法模块的具体步骤如下：SS0441：通过人工配置不同浓度试剂采集试纸片样本；SS0442：通过网络采集用户的真实检测样本；SS0443：对每个试纸片四周裁剪0.5mm宽的区域；SS0444：同时选择HSV、RGB、归一化RGB三种颜色空间作为特征；S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式尿液检测装置，其特征在于：包括检测装置和云端后台系统，所述检测装置包括壳体(1)、插槽组件(2)、固定组件(3)和若干检测纸条(4)；所述壳体(1)内固定有一电路板(101)，所述电路板(101)一表面固定有若干LED灯珠(102)和一摄像头模组(103)，所述电路板(101)一侧设有USB接口(104)，所述USB接口(104)一侧贯穿壳体(1)一侧，所述壳体(1)相对另一侧开设有一开口(105)，所述壳体(1)一侧通过USB接口(104)和OTG数据线连接有智能手机；所述固定组件(3)包括底板(301)，所述底板(301)通过螺栓与壳体(1)内底部一表面固定连接，所述底板(301)一表面固定有定位门(302)、一组侧边卡扣(303)、一组柱形凸起(304)和一挡板卡扣(305)，所述定位门(302)设在壳体(1)内靠近检测盒开口(105)的一侧，所述柱形凸起(304)上设有活动卡簧(306)，一组所述侧边卡扣(303)和柱形凸起(304)对称设置在底板(301)一表面，所述侧边卡扣(303)和挡板卡扣(305)均为倒L型结构，所述活动卡簧(306)一端与侧边卡扣(303)一侧固定连接，所述挡板卡扣(305)设在底板(301)远离开口(105)一侧；所述插槽组件(2)包括主体板(201)，所述主体板(201)周侧面设有围挡(202)，所述围挡(202)一相对侧均开设有相互对称的一组U形槽(203)，所述U形槽(203)与柱形凸起(304)间隙配合，所述围挡(202)顶部固定有包饶结构(204)，所述主体板(201)中部开设有长条凹陷(205)，所述长条凹陷(205)中部开设有圆形凹陷(206)。...

【技术特征摘要】
1.一种便携式尿液检测装置，其特征在于：包括检测装置和云端后台系统，所述检测装置包括壳体(1)、插槽组件(2)、固定组件(3)和若干检测纸条(4)；所述壳体(1)内固定有一电路板(101)，所述电路板(101)一表面固定有若干LED灯珠(102)和一摄像头模组(103)，所述电路板(101)一侧设有USB接口(104)，所述USB接口(104)一侧贯穿壳体(1)一侧，所述壳体(1)相对另一侧开设有一开口(105)，所述壳体(1)一侧通过USB接口(104)和OTG数据线连接有智能手机；所述固定组件(3)包括底板(301)，所述底板(301)通过螺栓与壳体(1)内底部一表面固定连接，所述底板(301)一表面固定有定位门(302)、一组侧边卡扣(303)、一组柱形凸起(304)和一挡板卡扣(305)，所述定位门(302)设在壳体(1)内靠近检测盒开口(105)的一侧，所述柱形凸起(304)上设有活动卡簧(306)，一组所述侧边卡扣(303)和柱形凸起(304)对称设置在底板(301)一表面，所述侧边卡扣(303)和挡板卡扣(305)均为倒L型结构，所述活动卡簧(306)一端与侧边卡扣(303)一侧固定连接，所述挡板卡扣(305)设在底板(301)远离开口(105)一侧；所述插槽组件(2)包括主体板(201)，所述主体板(201)周侧面设有围挡(202)，所述围挡(202)一相对侧均开设有相互对称的一组U形槽(203)，所述U形槽(203)与柱形凸起(304)间隙配合，所述围挡(202)顶部固定有包饶结构(204)，所述主体板(201)中部开设有长条凹陷(205)，所述长条凹陷(205)中部开设有圆形凹陷(206)。2.根据权利要求1所述的一种便携式尿液检测装置，其特征在于，所述检测纸条(4)包括试纸片(401)和薄基板(402)，所述薄基板(402)包括矩形板部(403)和手柄部(404)，所述试纸片(401)固定在矩形板部(403)上，所述试纸片(401)上设有若干小试纸块(405)，所述矩形板部(403)一表面且位于小试纸块(405)外部的位置均设有黑色外框(406)，所述试纸片(401)中部设有提示线(407)、提示图标(408)和贴片(409)。3.根据权利要求1所述的一种便携式尿液检测装置，其特征在于，所述LED灯珠(102)的数量为四个，四个所述LED灯珠(102)呈矩形状分布在电路板(101)四个角落，所述摄像头模组(103)与插槽组件(2)中部位置上相对。4.根据权利要求1所述的一种便携式尿液检测装置，其特征在于，所述壳体(1)为正方体结构，所述壳体(1)周侧面设有磨砂层，所述壳体(1)角落处开有圆角，所述壳体(1)顶部固定有一开关(106)，所述开关(106)与电路板(101)电性连接。5.根据权利要求1所述的一种便携式尿液检测装置，其特征在于，所述云端后台系统包括云端数据库、医生端软件模块、患者端软件模块、亲友端软件模块、社交模块和客服子系统。6.根据权利要求1-5任意一所述的一种便携式尿液检测方法，其特征在于，包括以下步骤：SS01通过观察提示图标(408)和贴片(409)判定试纸片(401)的正反，将试纸片(401)浸湿尿液，放置在主体板(201)上，通过水份的吸附作用与插槽组件(2)之间形成吸力；SS02将安装试纸片(401)的插槽组件(2)对准壳体(1)一侧的开口(105)插入壳体(1)，插槽组件(2)穿过定位门(302)落在侧边卡扣(303)和挡板卡扣(305)之间，同时U形槽(203)能够卡在和柱形凸起(304)一侧，此时活动卡簧(306)发出声响，则插槽组件(2)安装完毕；SS03取出OTG数据线，通过OTG数据线将智能手机和电路板(101)上的USB接口(104)连接，智能...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，邓宏平，杜伟杰，刘婷，方占，
申请(专利权)人：深圳市象形字科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44