[發明專利]一種多孔培養板板孔菌群生長情況圖像檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201810824482.0
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109214393B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 趙立宏;鄒盛
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06K9/32
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 張珉瑞;李美麗

本發明公開了一種多孔培養板板孔菌群生長情況圖像檢測方法及系統，其中圖像檢測方法包括：采集原始圖像；圖像預處理；邊緣檢測；凸包檢測并查找出多孔培養板的外圍輪廓；找出多孔培養板外圍輪廓的最小包圍矩形并進行位置矯正；選取多孔培養板的區域；對多孔培養板上的各培養孔進行定位；提取各培養孔的有效位置區域；計算培養孔有效位置區域的顏色特征值；獲取多孔培養板板孔菌群的生長情況。本發明針對多孔培養板板孔菌群生長情況的判斷提出一種基于機器視覺的圖像檢測方法，有效地解決了微生物培養菌體檢測和篩選過程中，傳統方式效率低下、勞動強度大、誤操作的各種問題，實現了同時對多孔培養板板孔菌群生長情況的大量快速自動檢測。

技術領域

本發明屬于微生物自動化培養領域，特別涉及一種多孔培養板板孔菌群生長情況圖像檢測方法及系統。

背景技術

自然界中微生物的種數估計有10萬種，但發現的僅為估計種類的10％～20％，而在人類生產和生活中僅開發利用了已發現微生物種類的1％，絕大多數在現有條件下未能被培養出來。

微生物培養在生物、醫藥、食品、污水處理等領域具有重要的意義，是微生物學研究、生物制藥、食品檢測、水質檢測等操作過程中最基本最常見的技術手段。微生物的種類繁多且微生物培養的過程十分繁雜，需要多步操作處理且均需人工操作。培養過程中所需要的設備和器材較多，培養周期長，不僅占用了培養箱大量的寶貴空間，還需要操作人員熟練的掌握菌體培養的所有操作步驟和準確的使用各類器材，這也對操作人員提出了很高的要求。因此，現有的微生物培養過程不僅消耗大量的人力、物力和財力，而且培養的效率低，不易長時間工作，無法滿足市場對微生物培養的需求，因此微生物的自動化培養的研究具有十分重要的意義。

微生物自動化培養是一種將傳統微生物培養的操作步驟流程化、自動化的培養方案。作為一種新型微生物培養方案，有效地解決了傳統方式需要在同一個培養箱由一個人完成所有的培養過程中存在的效率低下、勞動強度大、誤操作的各種問題。

近些年來，隨著智能硬件和軟件算法的快速發展，人工智能成了實現設備和操作智能化的重要實現手段，機器視覺是人工智能的重要組成部分，是機器感知外部世界的重要媒介，也是未來機器傳感器發展的主流方向。機器視覺使機器設備能夠辨識目標物體及確定其位置，從而使機器替代人來完成自動化的生產過程。菌體生長情況判斷是實現微生物培養步驟中的重要環節，因此對菌體生長情況的自動檢測將會是微生物自動化培養的基礎。雖然目前還沒有對酶標板菌體生長情況自動檢測的相關研究，對于利用機器視覺對酶標板菌體生長情況自動檢測也未見報道，但是基于機器視覺的算法已經有了許多積累，利用機器視覺對菌體生長情況的圖像檢測的判斷方法將會是一個重要研究方向。

目前市面上多菌體培養生長情況的檢測主要是使用比濁法和比色法。比濁法的主要依據是懸濁液中的顆粒對光線的散射的性質。當一束光線通過懸濁液時，液體中顆粒的大小若小于入射光相應減弱。在一定條件下散射光的程度(或透射光減弱的程度)和懸濁液中顆粒的數量成比例關系，以確定渾濁度和菌體生長情況的關系。比色法一種是人工目測法，另一種是在菌液中加入一些顯色試劑，菌體生長到一定情況菌液會發生顏色變化，但是菌體顯色試劑并不能反應出所有的菌體的生長情況，也會對有效菌體產生抑制作用。這兩種方法也無法滿足多孔同時檢測的批量的自動化檢測。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術中利用多孔培養板進行微生物培養過程中板孔菌群的生長情況只能人工判斷的不足，提供一種多孔培養板板孔菌群生長情況圖像檢測方法及系統，能夠實現多孔培養板板孔菌群生長情況的自動化檢測。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種多孔培養板板孔菌群生長情況圖像檢測方法，其特點是包括以下步驟：

步驟A.采集多孔培養板的原始圖像；

步驟B.對采集的原始圖像進行圖像預處理；

步驟C.對預處理后的圖像進行邊緣檢測；