可訪問，連接且計(jì)算功能強(qiáng)大的智能手機(jī)不僅僅是用于“自拍”。它們已成為強(qiáng)大的評(píng)估工具，能夠診斷醫(yī)療點(diǎn)環(huán)境中的醫(yī)療狀況。智能手機(jī)也是發(fā)展中國(guó)家醫(yī)療保健的可行解決方案，因?yàn)樗鼈冊(cè)试S未經(jīng)訓(xùn)練的用戶收集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳輸給醫(yī)療專業(yè)人員。

雖然目前智能手機(jī)相機(jī)技術(shù)提供了廣泛的醫(yī)療應(yīng)用，如顯微鏡和細(xì)胞分析，但在實(shí)踐中，手機(jī)圖像測(cè)試的局限性嚴(yán)重限制了它們的實(shí)用性。解決這些限制需要外部智能手機(jī)硬件來(lái)獲得定量結(jié)果 - 在可訪問性和準(zhǔn)確性之間進(jìn)行設(shè)計(jì)權(quán)衡。

佛羅里達(dá)大西洋大學(xué)工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種新型的手機(jī)成像算法，該算法可以分析通常通過光譜學(xué)評(píng)估的分析，光譜學(xué)是科學(xué)研究中使用的高度復(fù)雜和強(qiáng)大的設(shè)備。

通過對(duì)超過10,000張圖像的分析，研究人員已經(jīng)證明他們開發(fā)的飽和度方法在廣泛的操作現(xiàn)場(chǎng)條件下始終優(yōu)于現(xiàn)有算法。他們的研究結(jié)果發(fā)表在期刊分析師皇家化學(xué)學(xué)會(huì)，通過減少對(duì)所需設(shè)備的需求，提高檢測(cè)限和提高定量結(jié)果的精確度，在開發(fā)即時(shí)診斷方面向前邁出了一步。

“智能手機(jī)相機(jī)針對(duì)圖像外觀而非基于定量圖像的測(cè)量進(jìn)行了優(yōu)化，并且不能輕易繞過或反轉(zhuǎn)。此外，大多數(shù)基于實(shí)驗(yàn)室的生物和生化檢測(cè)仍然缺乏強(qiáng)大且可重復(fù)的手機(jī)模擬，” Waseem Asghar，博士，F(xiàn)AU計(jì)算機(jī)與電子工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)系的第一作者和助理教授。“我們已經(jīng)能夠開發(fā)出一種基于手機(jī)的圖像預(yù)處理方法，與現(xiàn)有方法相比，它可以產(chǎn)生平均像素強(qiáng)度，具有更小的方差，更低的檢測(cè)限和更高的動(dòng)態(tài)范圍。”

在該研究中，Asghar和合著者Benjamin Coleman和Chad Coarsey，F(xiàn)AU工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院Asghar實(shí)驗(yàn)室的研究生，使用三部智能手機(jī)進(jìn)行圖像捕捉：帶有500萬(wàn)像素(MP)相機(jī)的Android Moto G; iPhone 6配備1200萬(wàn)像素?cái)z像頭，三星Galaxy Edge 7配備1200萬(wàn)像素?cái)z像頭。

他們?cè)诟鞣N條件下測(cè)試了圖像捕獲，測(cè)量了算法性能，測(cè)試了對(duì)相機(jī)距離，傾斜和運(yùn)動(dòng)的靈敏度，并檢查了直方圖屬性和濃度響應(yīng)。他們還檢查了檢測(cè)限以及飽和度，環(huán)境照明水平以及與紅綠藍(lán)(RGB)色彩空間的關(guān)系。手機(jī)圖像本身存儲(chǔ)為RGB像素強(qiáng)度的陣列，通常稱為顏色通道。

研究人員使用數(shù)千張圖像，將飽和度分析與現(xiàn)有的RGB方法進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)在存在加性和乘性環(huán)境光噪聲的情況下，它可以在分析和經(jīng)驗(yàn)上提高性能。他們還表明飽和度分析可以解釋為現(xiàn)有RGB比率測(cè)試的優(yōu)化版本。他們證實(shí)了理想的圖像捕獲條件包括恒定的白光，干凈的白色背景，與樣品的最小距離以及相機(jī)的零角位移。

Asghar，Coleman和Coarsey也將該測(cè)試應(yīng)用于ELISA(酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定)，這是一種基于平板的測(cè)定技術(shù)，用于檢測(cè)和定量肽，蛋白質(zhì)，抗體和激素等物質(zhì)。他們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于HIV，飽和度分析可以實(shí)現(xiàn)無(wú)設(shè)備評(píng)估，檢測(cè)限明顯低于目前RGB方法的檢測(cè)限。

FAU開發(fā)的方法代表了可重復(fù)性，實(shí)用性和圖像捕獲噪聲抑制的改進(jìn)。此外，飽和度分析不受基于圖像的測(cè)試的許多主要限制因素的影響，例如環(huán)境光照變化，陰影和可變光照水平。研究人員預(yù)計(jì)，飽和度分析的有利特性將會(huì)遇到并實(shí)現(xiàn)基于手機(jī)圖像的即時(shí)檢驗(yàn)，同時(shí)減少設(shè)備開銷和降低檢測(cè)限。

“在佛羅里達(dá)大西洋大學(xué)Asghar實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的研究對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的診斷醫(yī)學(xué)和醫(yī)療保健服務(wù)具有重要意義，”FAU工程學(xué)院院長(zhǎng)Stella Batalama博士說(shuō)。計(jì)算機(jī)科學(xué)。“Asghar教授及其團(tuán)隊(duì)致力于繼續(xù)開發(fā)尖端技術(shù)，能夠快速，準(zhǔn)確，低成本地遠(yuǎn)程檢測(cè)和診斷疾病。他們開發(fā)的這種最新算法是他們?cè)谠擃I(lǐng)域取得的眾多進(jìn)步之一“。