[发明专利]线虫识别系统及线虫识别方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医学领域，特别地，涉及一种线虫识别系统及线虫识别方法。

背景技术

秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)是一种无毒无害、非寄生(可以独立生存的)的线虫，其成虫长度约为一毫米，通身透明，纤细身躯。作为第一个完成了全基因组测序的多细胞生物，秀丽隐杆线虫(以下简称线虫)在生物学研究中被广泛作为模式生物使用。

线虫对于生物学研究的意义也意味着对于线虫识别这一操作的需求，目前很多实验室还是依靠借助数码显微镜来人工识别，人工识别线虫一方面非常耗费精力，另一方面效率也并不算高。

进一步地，本领域技术人员已将数字图像处理和模式识别技术应用于线虫自动识别领域。然而现有的线虫图像自动识别技术识别率不高，鲁棒性差，多数难以推向实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线虫识别系统及线虫识别方法，以解决现有技术中线虫识别技术存在的识别方法繁琐、费时费力及识别率较低等问题。

本发明在一方面提供一种线虫识别系统，包括：机架；设于所述机架内、用于配置线虫培养皿的载物台；设于所述机架内且位于所述载物台上方的数码显微镜，用于观察所述线虫培养皿中的线虫并获取能满足图像识别要求的线虫图像信息；以及控制终端，与所述数码显微镜通信连接，用于接收从所述数码显微镜处传送来的线虫图像信息并对所述线虫图像信息进行图像识别；所述控制终端包括：灰度处理单元，用于对所述线虫图像信息进行灰度处理；平滑处理单元，与所述灰度处理单元连接，用于对所述灰度处理单元进行灰度处理后的所述线虫图像信息进行平滑处理；自适应阈值化处理单元，与所述平滑处理单元连接，用于对所述平滑处理单元进行平滑处理后的所述线虫图像信息进行自适应阈值化处理；轮廓提取单元，与所述自适应阈值化处理单元连接，用于对所述自适应阈值化处理单元进行自适应阈值化处理后的所述线虫图像信息进行轮廓提取，以识别出所述线虫图像信息中的线虫。

于本发明的一实施方式中，所述线虫识别系统还包括对应所述线虫培养皿的观测光源，所述观测光源为位于所述线虫培养皿的底部以提供朝向所述线虫培养皿的均匀平行光源。

于本发明的一实施方式中，所述均匀平行光源包括LED多点光源，所述LED多点光源置放于所述载物台上，所述LED多点光源上配置有一毛玻璃，所述线虫培养皿置放于所述毛玻璃上。

于本发明的一实施方式中，所述线虫识别系统还包括：设于所述机架内、用于调整所述数码显微镜和所述载物台相对位置关系的三维运动机构；以及与所述三维运动机构和所述控制终端连接的控制板，用于接收来自通信连接的移动终端的控制指令而控制所述三维运动机构。

于本发明的一实施方式中，所述三维运动机构包括：驱动所述数码显微镜沿X轴运动的X轴运动装置；驱动所述数码显微镜沿Y轴运动的Y轴运动装置；以及驱动所述载物台沿Z轴运动的Z轴运动装置。

于本发明的一实施方式中，所述X轴运动装置包括：X轴导向杆、X轴丝杆、X轴导向块、以及X轴电机，所述X轴导向杆和所述X轴丝杆沿着X轴并行设置，所述数码显微镜固定于所述X轴导向块且所述X轴导向块套设于所述X轴导向杆，所述X轴电机套设于所述X轴丝杆且与所述X轴导向块连接；所述Y轴运动装置包括：Y轴导向杆、Y轴丝杆、Y轴导向块、以及Y轴电机；Y轴导向杆为两个，沿着Y轴方向分列于所述机架的顶部的相对两侧；所述Y轴丝杆与一个所述Y轴导向杆并行设置；Y轴导向块为两个，分别套设于两个所述Y轴导向杆，且，所述X轴导向杆和所述X轴丝杆的相对两端分别插设于两个所述Y轴导向块；所述Y轴电机套设于一个所述Y轴丝杆且与一个所述Y轴导向块连接；以及所述Z轴运动装置包括：Z轴导向杆、Z轴丝杆、以及Z轴电机，所述Z轴导向杆和所述Z轴丝杆沿着Z轴并行设置，所述载物台套设于所述Z轴导向杆和所述Z轴丝杆，所述Z轴电机套设于所述Z轴丝杆且与所述载物台连接。