細菌檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種細菌檢測方法及系統(tǒng)。本發(fā)明采用的基本技術(shù)思想是對從顯微鏡獲得的檢測樣本的顯微圖像進行清晰度分析，根據(jù)顯微圖像的清晰度情況控制顯微鏡對檢測樣本進行自動對焦，然后對對焦完成后的顯微圖像進行二值化處理，分析所獲得的二值顯微圖像中各連通域的形態(tài)學特征，并將其與預存的細菌形態(tài)學特征進行比對，同時根據(jù)比對結(jié)果確定所述檢測樣本中的細菌數(shù)量或種類采用本發(fā)明的技術(shù)方案后，檢測人員只需要將制作好的檢測樣本放入本系統(tǒng)中，輸入相關(guān)檢測信息并啟動檢測，系統(tǒng)就可以自動完成整個檢測過程。本發(fā)明檢測過程自動化程度高，檢測速度快，對于食品生產(chǎn)中的品質(zhì)監(jiān)控及食品檢驗都具有重大意義。
【專利說明】細菌檢測方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種細菌檢測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]細菌與食品安全的關(guān)系密切。細菌污染對人體的直接危害一方面表現(xiàn)在攝入被細菌污染的食物可能引起食物中毒。據(jù)報道，細菌性食物中毒在國內(nèi)外都是最常見的食物中毒。另一方面，由于一般的細菌都有分解蛋白質(zhì)的能力，因此細菌的污染會導致食品腐敗變質(zhì)。因此，不管在國內(nèi)還是在國外，菌落總數(shù)都是其食品衛(wèi)生標準中最為普遍的一項食品微生物檢測指標。在我國，按照國家食品衛(wèi)生標準的規(guī)定，絕大多數(shù)食品均需要檢測菌落總數(shù)，以衡量食品的衛(wèi)生狀況。該項指標被稱為食品衛(wèi)生檢測中最常檢測的指標。
[0003]目前,平板計數(shù)法(Aerobic plate count, APC)是國內(nèi)外普遍采用的一種細菌檢測方法。平板計數(shù)法計數(shù)準確，操作簡單，對檢測人員的知識水平要求較低，但由于該方法檢測時間較長，給該方法的應用帶來了一些弊端。固相細胞計數(shù)法(Solid PhaseCytometry, SPC)可以結(jié)合流式細胞器和落射熒光顯微鏡技術(shù)使用。該法的優(yōu)點是不需要前增菌過程就可以在單個細胞水平上提供準確而快速的檢測結(jié)果，檢測的靈敏度很高，但是同時檢測費用也特別高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種細菌檢測方法及系統(tǒng)，實現(xiàn)對細菌種類及數(shù)量的快速檢測。
[0005]本發(fā)明是通過如下方式實現(xiàn)的:
[0006]一種細菌檢測系統(tǒng),包括:
[0007]顯微鏡，用于對檢測樣本的圖像進行顯微放大；
[0008]圖像采集模塊，與所述顯微鏡連接，用于采集所述檢測樣本的顯微圖像；
[0009]圖像處理模塊，與所述圖像采集模塊連接，用于接收所述顯微圖像并檢測其清晰度；
[0010]自動對焦模塊，用于根據(jù)所述顯微圖像的清晰度情況控制所述顯微鏡的調(diào)焦機構(gòu)對所述檢測樣本進行自動對焦；
[0011]所述圖像處理模塊還用于對對焦完成后的顯微圖像進行二值化處理，分析所獲得的二值顯微圖像中各連通域的形態(tài)學特征，并將其與預存的細菌形態(tài)學特征進行比對，同時根據(jù)比對結(jié)果確定所述檢測樣本中的細菌數(shù)量或種類。
[0012]進一步地，所述圖像處理模塊通過四鄰域灰度變換函數(shù)檢測所述二值顯微圖像的清晰度。
[0013]進一步地，所述連通域的形態(tài)學特征包括該連通域的:
[0014]形狀因子，用于確定該連通域相對于圓形的偏離程度，其計算公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種細菌檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 顯微鏡，用于對檢測樣本的圖像進行顯微放大； 圖像采集模塊，與所述顯微鏡連接，用于采集所述檢測樣本的顯微圖像； 圖像處理模塊，與所述圖像采集模塊連接，用于接收所述顯微圖像并檢測其清晰度；自動對焦模塊，用于根據(jù)所述顯微圖像的清晰度情況控制所述顯微鏡的調(diào)焦機構(gòu)對所述檢測樣本進行自動對焦； 所述圖像處理模塊還用于對對焦完成后的顯微圖像進行二值化處理，分析所獲得的二值顯微圖像中各連通域的形態(tài)學特征，并將其與預存的細菌形態(tài)學特征進行比對，同時根據(jù)比對結(jié)果確定所述檢測樣本中的細菌數(shù)量或種類。
2.如權(quán)利要求1所述的細菌檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理模塊通過四鄰域灰度變換函數(shù)檢測所述二值顯微圖像的清晰度。
3.如權(quán)利要求1所述的細菌檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述連通域的形態(tài)學特征包括該連通域的: 形狀因子，用于確定該連通域相對于圓形的偏離程度，其計算公式為:
4.如權(quán)利要求1所述的細菌檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述自動對焦模塊包括: 調(diào)焦命令生成模塊，與所述圖像處理模塊連接，用于根據(jù)所述圖像處理模塊檢測到的所述二值顯微圖像的清晰度情況生成焦距調(diào)節(jié)命令； 運動控制卡，與所述調(diào)焦命令生成模塊連接，用于接收所述焦距調(diào)節(jié)命令； 步進電機，其輸入端與所述運動控制卡連接，輸出端與所述顯微鏡的焦距調(diào)節(jié)機構(gòu)連接，用于根據(jù)所述焦距調(diào)節(jié)命令控制所述顯微鏡的焦距調(diào)節(jié)機構(gòu)對所述檢測樣本進行自動對焦。
5.如權(quán)利要求1所述的細菌檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述載物臺的初始位置通過限位開關(guān)設(shè)置在所述顯微鏡的物鏡焦點的下方，所述載物臺上放置載玻片的區(qū)域設(shè)置有用于檢測所放置的載玻片與所述物鏡是否發(fā)生擠壓的壓力傳感器，該壓力傳感器與所述自動對焦模塊連接。
6.如權(quán)利要求1所述的細菌檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理模塊包括: 圖像預處理模塊，用于對所述二值顯微圖像進行去噪處理； 圖像分割模塊，用于去除經(jīng)過去噪處理后的二值顯微圖像中的背景；圖像增強模塊，用于增強去除背景后的二值顯微圖像中的主體； 形態(tài)處理模塊，用于去除所述主體的毛刺； 特征參數(shù)分析模塊，用于分析去除毛刺后的主體中各連通域的形態(tài)學特征，并將其與所述細菌形態(tài)學特征進行比對，并根據(jù)比對結(jié)果確定所述二值顯微圖像中的細菌數(shù)量或種類。
7.—種細菌檢測方法，其特征在于，包括如下步驟: 顯微鏡對檢測樣本的圖像進行顯微放大； 通過所述顯微鏡采集所述檢測樣本的顯微圖像； 接收所述顯微圖像并檢測其清晰度； 根據(jù)所述顯微圖像的清晰度情況控制所述顯微鏡的調(diào)焦機構(gòu)對所述檢測樣本進行自動對焦； 對對焦完成后的顯微圖像進行二值化處理，分析所獲得的二值顯微圖像中各連通域的形態(tài)學特征，并將其與預存的細菌形態(tài)學特征進行比對，同時根據(jù)比對結(jié)果確定所述檢測樣本中的細菌數(shù)量或種類。
8.如權(quán)利要求7所述的細菌檢測方法，其特征在于，所述連通域的形態(tài)學特征包括該連通域的:
9.如權(quán)利要求7所述的細菌檢測方法，其特征在于，在分析所述二值顯微圖像中各連通域的形態(tài)學特征之前，還包括如下步驟: 對所述二值顯微圖像進行去噪處理； 去除經(jīng)過去噪處理后的二值顯微圖像中的背景； 增強去除背景后的二值顯微圖像中的主體； 去除所述主體的毛刺。
10.如權(quán)利要求7所述的細菌檢測方法，其特征在于，所述二值顯微圖像的清晰度通過四鄰域灰度變換函數(shù)進行檢測。
【文檔編號】C12Q1/06GK103865786SQ201410118219
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】程濤 申請人:程濤