张瀚文， 严荣国， 许任兴， 范颖超

（1 上海理工大学 医疗器械与食品学院， 上海 200093； 2 上海市杨浦区市东医院 检验科， 上海 200093）

0 引 言

尿常规检查是一种对肾功能进行体外无创活检的常用方式，可以及时反映肾、膀胱、尿道等器官出现的问题。 常用的尿液无形成分检查需要将干化学尿试剂条（Urine Reagent Strip， URS）浸润尿液后进行半定量分析［1～3］，目前主要有3 种方式。 第一种是利用不同波长的发光二极管（Light Emitting Diode， LED）依次照射试纸条，根据光敏元件接收到不同颜色对应的反射光强，获取试纸条对应项的颜色值；第二种采用白光源照射试剂带，利用颜色传感器获取试纸条对应项的颜色值；第三种采用白光源照射试剂带，利用积分球放大信号后由电荷耦合组件（Charge Coupled Device， CCD）图像传感器以图像的形式接收不同颜色的反射光强，然后通过图像处理获取试纸条对应项的颜色值。 其中，第一种和第二种都具有成本低，装配简单等优点，但其采集到的光信号较弱，易受到干扰，导致结果偏差。 第三种光学系统检测准确、不易受环境影响，但对光源要求较高，且其价格也相对较高，不适合在家庭中普及应用。 通常，半定量分析采用的神经网络算法、无监督学习、模糊算法等的算法理论与实现都较为复杂，难以在MCU 上实现，使其不适合在家用小型尿液成分分析仪上运用［4-5］。

针对上述问题，本文提出一种基于光纤颜色传感器的尿液成分分析装置，可通过光纤放大器将光敏元件接收采集到的光信号进行低噪声放大，并使用与人眼视觉最为匹配且便于在MCU 上运行的CIELab 颜色空间坐标系进行半定量分析。……