臺灣博碩士論文加值系統

本研究成功開發出可於開放環境中使用之居家健檢系統，利用尿液檢測試條上檢測品項呈色作為檢測標的並結合本研究開發之應用程式系統進行比對。本研究中利用所開發之應用程式拍攝尿液檢測試條呈色結果與本研究所設計開發之比色板並與伺服器進行溝通連接，將該影像上傳至伺服器端以達到雲端運算之功能，接收分析結果並儲存至應用程式中的資料庫紀錄日期與分析結果，供使用者於未來調閱之用。
本研究開發之居家健檢系統，其應用程式基於Android作業系統以Android Studio IDE使用Java程式語言開發而成，所使用之網頁伺服器為XAMPP，以PHP程式語言達成資料傳輸與管理之功能。伺服器端之影像處理程式則以Visual Studio IDE做為開發環境，整合OpenCV開源程式庫以及HSV色彩空間概念以C/C++撰寫。
為了確保本研究所開發之系統可用於不同手機且於不同光強度或偏光環境下亦能正確地進行色度比對，故本研究使用可量化環境之模擬環境系統作為輔助系統，在模擬環境系統中測試本研究所開發之居家健檢系統，其影像處理程式仍能正確的抑制環境光源不均及陰影等環境變數並且正確地進行色度比對。

This research has successfully developed a health care system with fast, portability, stability and low cost for urine analysis to replace the traditional health checkup. A urine analysis is consist of ten inspection items such as leucocytes, nitrite, urobilinogen, protein, pH, blood, specific gravity, ketone, bilirubin and glucose. In combination with urine reagent strip(URS) and home health checkup system, users are able to check their physical condition at any place simply. Furthermore, they can browse their diagnostic records anytime and anywhere with the application. The home health checkup system software integrate image processing, Android application and server management, cloud computing, HSV color space. Compared with traditional health checkup, a stage with color palette and user’s cellphone are the only two hardware that required to operate the home health checkup system. In this research, we apply a support system which is use to simulate particular environment. Upon finishing all the test, we found that the home health checkup system is robust enough to operate correctly in most of the condition in daily routine.

摘要 I
EXTENDED ABSTRACT II
誌謝 VII
目錄 VIII
圖目錄 XII
表目錄 XXVII
縮寫表 XXIX
第一章 緒論 1
1-1 研究背景 1
1-2 尿液檢驗方式簡介 3
1-3 尿液檢測試紙反應原理 5
1-4 文獻回顧 8
1-4-1 人類尿液的組成 8
1-4-2 HSV色彩空間簡介 8
1-4-3 Canny邊緣檢測簡介 10
1-4-4 圓形霍夫轉換簡介 11
1-4-5 動態陰影偵測 12
1-5 研究動機與目的 14
1-6 研究架構 16
第二章 系統設計與製作 18
2-1 系統流程 18
2-2 系統硬體 19
2-2-1 硬體設計概念 19
2-2-2 比色板設計與製作 19
2-2-3 載台設計與製作 20
2-3應用程式開發 22
2-3-1 伺服器與應用程式 22
2-3-2 伺服器架設 22
2-3-3 應用程式 23
2-4 影像處理程式 24
2-4-1 座標校正 25
2-4-2 座標校正方形輪廓中心抓取 28
2-4-3 定位色塊邊界之定義 32
2-4-4 試紙位置抓取 40
2-4-5 色彩空間中之差值 45
2-4-6 色度比對 48
2-5 色度色塊測試板設計 51
第三章 實驗儀器與設備 53
3-1 智慧手機 53
3-2 伺服器軟體與儀器 53
3-2-1 伺服器電腦設備 53
3-2-2 伺服器應用軟體 54
3-3 雷射雕刻機 55
3-4 模擬環境系統 56
3-5 色度色塊測試板 58
3-6 實驗藥品與尿液檢測試條 63
3-7 實驗方法 64
第四章 實驗結果與討論 65
4-1 光強度測試實驗結果 77
4-2 偏光測試實驗結果 102
4-2-1 上偏光測試實驗結果 103
4-2-2 下偏光測試實驗結果 113
4-2-3 左偏光測試實驗結果 122
4-2-4 右偏光測試實驗結果 132
4-3 實際試紙實驗結果 141
4-4 光強度極限測試實驗結果 145
4-5 偏光極限測試實驗結果 158
4-5-1 上偏光極限測試實驗結果 158
4-5-2 下偏光極限測試實驗結果 163
4-5-3 左偏光極限測試實驗結果 168
4-5-4 右偏光極限測試實驗結果 173
4-6 黃光光源測試實驗結果 179
第五章 結論 184
5-1 結論 184
5-2 建議 186
參考文獻 187

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