[发明专利]一种基于手机的纸基层析传感器定量分析系统、分析方法

说明书

本发明提供了一种基于手机的纸基层析传感器定量分析系统、分析方法和软件的操作方法，包括获取图像的图像采集模块，截取所述图像的图像截取模块、用于计算像素灰度值，构建灰度强度函数，根据所述函数选择峰面并计算峰面面积的区域图像处理模块以及用于输入标准曲线参数和计算待测品浓度的标准曲线模块。本发明提供的一种基于手机的纸基层析传感器定量分析系统，通过手机采用灰度化算法实现了现有测流纸基层析传感器图像的定量表达，可以直接在工厂、超市等场所实现现场定量检测。

技术领域

本发明属于食品安全检测技术领域，具体涉及一种基于手机的纸基层析传感器定量分析系统、分析方法。

背景技术

我国农业和食品生产仍是小户分散经营方式，为食品安全带来很多隐患。食品流通环节可能是田间地头、工厂、菜市场、超市、便利店等，全过程的监控和管理对于食品安全的保证有着重要意义。

目前在实验室中使用的食品安全检测方法仍然是传统方法。这些方法大都比较成熟，具有较高的分析准确度、精度和检测限，如色谱法和光谱法。色谱法是被广泛用于食品分析的传统方法，其基于物理化学的分离原理进行分析，具有敏感性和针对性，常见的有柱色谱、薄层色谱、气相色谱和高效液相色谱等；光谱分析法也在食品安全检测中用于检测化学组成及物质结构，常用的有近红外光谱等。上述方法大都需要昂贵的仪器，较复杂的样品前处理过程及要求较高的操作技能，时间成本较高且信息发布滞后，影响监管部门对问题食品进行快速反映。因此，能够解决现场即用、快速高效、灵敏准确的食品安全快速检测方法是提升食品安全监管效率的关键。

侧流纸基层析检测是近年新兴的检测方法。其基于免疫学等原理，使用成本低廉、具有生物降解性和生物相容性且具有多孔纤维结构的特殊制备的试纸条与样品反应，凭借毛细管力迁移样品之后显色，结果可依靠化学比色和荧光检测等手段进行定量与半定量描述[2]。作为一种新兴的快速检测方法，其拥有快速、简单、专一、准确性及敏感性高的特点且成本较低，已经用于许多学科的参数检测中。同样，其在食品检测领域该方法也已有很多的应用，相对于传统方法来讲，侧流纸基层析检测更加的便捷快速，简化了传统的采样到实验室检测的过程，非常适合于未经培训的人员进行现场检测，对于食品安全的现场检测提供了很大的便利。

尽管纸基层析传感器检测方法较简便快速，且制造成本较低，但其一般仅用于定性或半定量检测。早期纸基层析传感器仅依靠定性判断，其结果受到人主观视觉解释的影响；标准比色卡引入后，实验人员在定性判断的基础上可借此进行半定量分析；对于定量分析而言，通常需要对检测线和控制线进行光密度扫描，根据标准品光密度值绘制标准曲线，并进一步计算得到检测结果，这一过程通常需要使用专用的定量分析仪器，且相关仪器价格较高，便携性差，严重制约了纸基层析传感器检测的快捷便利性。

纸基层析传感器的分析仪器在便携性和精准度方面的提升是对整体定量分析效率的关键方向。随着智能手机的软硬件的不断迭代更新，如今已在社会广泛普及，其软硬件已经达到了较高的水准，能够满足纸基层析传感器定量分析仪器所需的图像采集、图像处理与数据处理等需求，同时兼备优秀的便携性能与续航性能。Android系统因其开源的特性给予了开发者较大的软件开发自由，可根据需求设计软件，满足目的，随着手机互联网的快速发展，软件的种类和数量持续增长，推陈出新，Android软件市场于2008年推出，至2009年的应用数量达到1万个，2010年4月达到5万，当年10月便已突破10万，时至今日，Android已是全球第一大操作系统，拥有的软件数量不计其数。我们如果结合Android便携高效性和图像处理技术，提供一种准确和便捷的方法，使得检测人员在使用纸基层析传感器结合手机应用程序即可在现场完成对试纸条显色结果的定量分析，从而在现场获得相应的检测结果，就可以及时的对食品安全事件作出有效的判断。这样一来，开发一款移动端的系统便可以极大的提高食品安全检测的效率，节约人力和物力，具有较强的现实意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于手机的纸基层析传感器定量分析系统以及该分析系统使用的分析方法。