[發(fā)明專利]一種細(xì)菌菌落的計(jì)數(shù)方法及計(jì)數(shù)裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811128335.6
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN109509173A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣城武;常晨;金悅;葉宇;李博;王延珍;陳英;王志武
• 申請（專利權(quán)）人: 上海海恒機(jī)電儀表有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種細(xì)菌菌落的計(jì)數(shù)方法，包括以下步驟：先將細(xì)菌培養(yǎng)皿遮光處理，再對細(xì)菌培養(yǎng)皿進(jìn)行背光式采光，并通過CMOS攝像頭獲取完整圖像；對圖像進(jìn)行濾波處理，使得圖像的邊界增強(qiáng)，同時(shí)消除非菌落邊界；對圖像進(jìn)行色塊分析，根據(jù)圖像的灰度值自適應(yīng)的識(shí)別出細(xì)菌菌落的數(shù)量；通過對步驟3進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)出每個(gè)細(xì)菌菌落的大小以及細(xì)菌菌落的位置，并在圖像中進(jìn)行標(biāo)記。本發(fā)明公開一種細(xì)菌菌落的計(jì)數(shù)方法及計(jì)數(shù)裝置，通過色塊分析方法，根據(jù)圖像的灰度值自適應(yīng)的識(shí)別出細(xì)菌菌落的數(shù)量、大小及其位置，其操作過程簡單、對操作的技能要求低、且勞動(dòng)強(qiáng)度小，同時(shí)細(xì)菌菌落的計(jì)數(shù)準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種細(xì)菌菌落的計(jì)數(shù)方法以及計(jì)數(shù)裝置。

背景技術(shù)

目前，廣泛使用的細(xì)菌計(jì)數(shù)方法包括二值化分割細(xì)菌計(jì)數(shù)法以及邊緣檢測細(xì)菌計(jì)數(shù)法。其中，二值化分割細(xì)菌計(jì)數(shù)法通過高分辨率的CCD相機(jī)獲取細(xì)菌圖像，然后對圖像進(jìn)行如下操作：首先，針對培養(yǎng)基圖像手動(dòng)進(jìn)行識(shí)別區(qū)域的提取，接著對圖像進(jìn)行灰度化，然后，針對灰度圖片再進(jìn)行二值化，在二值化環(huán)節(jié)可以利用圖像的每一個(gè)像素點(diǎn)與圖像的梯度值、灰度值、或者RGB顏色通量等閾值來比較，以確定是否為菌落點(diǎn)，若是則標(biāo)記為黑色，否則標(biāo)記為白色，從而可以得到理想的二值化黑白圖像。最后，針對二值化以后的黑白圖片找到連通區(qū)域，對連通區(qū)域進(jìn)行分割，計(jì)算出細(xì)菌數(shù)量。邊緣檢測細(xì)菌計(jì)數(shù)法是指通過計(jì)算圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)的卷積、梯度等參數(shù)得到該像素點(diǎn)是否為顏色突變的點(diǎn)，從而描繪出細(xì)菌菌落的邊界，進(jìn)而計(jì)算出細(xì)菌菌落的方法。上述兩種方法都存在對操作的要求較高、細(xì)菌計(jì)數(shù)過程繁瑣、且勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種細(xì)菌菌落的計(jì)數(shù)方法及計(jì)數(shù)裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中細(xì)菌菌落計(jì)數(shù)過程繁瑣、操作技能要求高、勞動(dòng)強(qiáng)度大的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：一種細(xì)菌菌落的計(jì)數(shù)方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)先將細(xì)菌培養(yǎng)皿遮光處理，再對細(xì)菌培養(yǎng)皿進(jìn)行背光式采光，并通過CMOS攝像頭獲取完整圖像；

(2)對圖像進(jìn)行濾波處理，使得圖像的邊界增強(qiáng)，同時(shí)消除非菌落邊界；

(3)對圖像進(jìn)行色塊分析，根據(jù)圖像的灰度值自適應(yīng)的識(shí)別出細(xì)菌菌落的數(shù)量；

(4)通過對步驟3進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)出每個(gè)細(xì)菌菌落的大小以及細(xì)菌菌落的位置，并在圖像中進(jìn)行標(biāo)記。

優(yōu)選的，所述步驟3具體包括以下步驟：

首先，設(shè)定灰度的閥值，遍歷圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)，判斷單個(gè)像素點(diǎn)的灰度值是否在設(shè)定的閥值內(nèi)，如果單個(gè)像素點(diǎn)的灰度值是在設(shè)定的閥值內(nèi)，則建立一個(gè)數(shù)組；

其次，判斷相鄰像素點(diǎn)是否在設(shè)定的閥值內(nèi)，如果是在閥值內(nèi)再判斷像素點(diǎn)周圍是否存在數(shù)組，如果相鄰像素點(diǎn)周圍是否存在數(shù)組，則合并在所述數(shù)組中；若相鄰像素點(diǎn)周圍不存在數(shù)組，則重新建立新的數(shù)組；

最后，遍歷所有的數(shù)組，每一個(gè)數(shù)組對應(yīng)為一個(gè)菌落，進(jìn)而確定細(xì)菌菌落的數(shù)量。

優(yōu)選的，所述步驟2中濾波處理具體包括：首先，通過圖像銳化算法對圖像的邊界進(jìn)行增強(qiáng)，其次，通過均值濾波算法平衡細(xì)菌菌落邊界的灰度值，消除非菌落邊界。

優(yōu)選的，所述步驟1具體包括利用遮光罩遮蓋細(xì)菌培養(yǎng)皿，再在細(xì)菌培養(yǎng)皿的底部進(jìn)行光照，并通過CMOS攝像頭獲取完整圖像。

一種計(jì)數(shù)裝置，其特征在于，該計(jì)數(shù)裝置包括：

光源模塊，用于對細(xì)菌培養(yǎng)皿進(jìn)行光照；

圖像獲取模塊，用于獲取待分析細(xì)菌培養(yǎng)皿的拍攝圖片；

圖像處理及控制模塊，用于控制光源模塊啟閉，同時(shí)接收來自圖像獲取模塊獲取的圖片信息，并對其進(jìn)行分析計(jì)算，得到細(xì)菌菌落的數(shù)量、大小、以及位置；