[发明专利]一种层析免疫检测方法及装置

说明书

本发明提供了一种层析免疫检测方法及装置，属于胶体金免疫层析技术领域。本发明采用深度学习网络对免疫层析条图像中的目标视窗进行识别训练；采用训练好的深度学习网络对滴加样本后的目标视窗进行识别；选取一参考白点和目标白点，分别将参考白点和目标白点从当前颜色空间转换到RGB颜色空间，得到参考白点和目标白点在RGB颜色空间的三通道值；获得目标视窗的颜色校正矩阵，对目标视窗进行颜色校正；识别校正后的目标视窗在梯度图像上控制线和测试线的特征峰，提取特征值；计算控制线和测试线的强度。本发明可以校正不同环境光照下显色线的颜色和特性，实现控制线和测试线的准确定位以及定量分析。

技术领域

本发明涉及胶体金免疫层析技术领域，尤其涉及一种层析免疫检测方法及装置。

背景技术

免疫层析定性定量原理是利用抗体夹心来检测样本中的抗原，将一种抗体固定在硝化纤维素膜或其他固相上，另一种抗体用胶体金标记。当样本通过湿润后含有抗体结合物的材料时，它将释放抗体结合物。如果样本含有待检测的抗原，抗原将与抗体结合物反应并形成抗原-抗体结合物，该化合物通过毛细管作用继续移动到嵌入捕获抗体的膜上。抗体将捕获抗原-抗体结合物以形成三明治型化合物，这种三明治型化合物将在测试线（T线）和控制线（C线）处形成可见的红色或紫红色色带，多余的化合物将被进入到吸收垫。通过检测显色色带的强度从而确定被测物质的浓度信息。

色带的颜色信息通过专业图像采集传感器CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）或者电荷耦合元件（Charge-coupled Device， CCD）进行光电转换获得，结合特定的数字图像处理技术，可以自动检测T线和C线的强度，从而实现目标物的定性定量分析，例如胶体金免疫层析分析仪。

近年来智能终端尤其是手机技术的发展，使得手机拍摄效果与专业拍摄效果的差距不断缩小，通过分析手机拍摄照片中胶体金卡条的颜色信息也可获得目标物浓度信息，这样的研究案例甚至是产品越来越多的出现在我们的身边。专利申请文献WO2021097343A1中介绍了借助手机摄像头和视觉定位辅助卡的帮助，用于生物样本的检测；在文献Li Y,Zeng N, Du M. A Novel Image Methodology for Interpretation of GoldImmunochromatographic Strip[J]. J. Comput., 2011, 6(3): 540-547中，阐述了一种借助于特定的外界硬件辅助装置实现侧向层析卡条定量功能的方法；在文献Qin Q, WangK, Xu H, et al. Deep Learning on chromatographic data for Segmentation andSensitive Analysis[J]. Journal of Chromatography A, 2020, 1634: 461680中，通过深度网络进行胶体金卡条照片中T线和C线的精确分割，在文献Huang R Y, Herr D R.Quantitative circular flow immunoassays with trained object recognition todetect antibodies to SARS-CoV-2 membrane glycoprotein[J]. Biochemical andbiophysical research communications, 2021, 565: 8-13中，详细描述了将定位网络结合环形胶体金卡实现SARS-CoV-2膜糖蛋白的检测。

在使用智能手机拍照对试纸条的定量分析中，显色线在照片中的显色受环境受光影响较大，因此，对检测结果有较大影响。

发明内容