[发明专利]采用图像识别技术将环境微生物进行分类的方法和系统

权利要求书

1.一种采用图像识别技术将环境微生物进行分类的方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、构建环境微生物分类模型，采用原始环境微生物显微图片对分类模型进行训练；步骤二、获取新的需要分类的环境微生物的显微图片，人工选定环境微生物所在的区域，在环境微生物所在的区域内采用边缘检测获得环境微生物的边缘分布，然后再次人工选定最终的环境微生物所在的区域，并将该区域保存为二值图；步骤三、获取二值图的全局形状特征和局部形状特征，分类模型根据全局形状特征和局部形状特征进行环境微生物的分类，所述局部形状特征采用尺度不变特征。

2.如权利要求1所述的采用图像识别技术将环境微生物进行分类的方法，其特征在于所述边缘检测具体为Sobel边缘检测或者Canny边缘检测。

3.如权利要求1所述的采用图像识别技术将环境微生物进行分类的方法，其特征在于所述全局形状特征为：边缘柱状图描述子、几何特征、形状签名和内部结构柱状图其中的一种、或其中任意两种或任意三种的结合、或者四种全部包括。

4.如权利要求3所述的采用图像识别技术将环境微生物进行分类的方法，其特征在于所述方法还包括对形状签名进行傅里叶变换，形状签名中的主要信息通过低阶傅里叶系数表示出来，高阶傅里叶系数则用于表示细节信息，经过傅里叶变换的形状签名呈镜面对称的结构。

5.如权利要求1所述的采用图像识别技术将环境微生物进行分类的方法，其特征在于所述局部形状特征为SIFT特征、RGB-SIFT特征、成对的SIFT特征、或者快速SIFT特征其中的一种。

6.如权利要求5所述的采用图像识别技术将环境微生物进行分类的方法，其特征在于所述SIFT特征采用以下的方式进行提取：首先在尺度空间中寻找极值点，接着提取出这些极值点的位置、尺度和旋转不变参数，最后形成一个128维度的特征向量：SIFT=[s₁,s₂,…,s₁₂₈]^T。

7.如权利要求1所述的采用图像识别技术将环境微生物进行分类的方法，其特征在于所述分类采用SVM分类器实现。

8.如权利要求1所述的采用图像识别技术将环境微生物进行分类的方法，其特征在于所分类所使用的分类器为“两类SVM分类器”

如权利要求8所述的采用图像识别技术将环境微生物进行分类的方法，其特征在于所述合并过程具体如下：首先，利用五个独立的特征向量与两类SVM分类器进行环境微生物分类并得到相应分类分数，其次，利用网格式方法对SVM分数进行优化，并得到能够产生最佳分类结果的权重组合，最后，这个最优的权重组合被应用在整个环境微生物分类之中。

9.一种采用图像识别技术将环境微生物进行分类的系统，其特征在于具体包括模型构建单元、模型训练单元、环境微生物显微图片获取单元、边缘检测单元、全局形状特征获取单元、局部形状特征获取单元和分类器；所述模型构建单元用于构建环境微生物分类模型；所述模型训练单元用于采用原始环境微生物显微图片对分类模型进行训练；所述环境微生物显微图片获取单元用于获取新的需要分类的环境微生物的显微图片，人工选定环境微生物所在的区域；所述边缘检测单元用于在环境微生物所在的区域内采用边缘检测获得环境微生物的边缘分布，然后再次人工选定最终的环境微生物所在的区域，并将该区域保存为二值图；所述全局形状特征获取单元用于获取二值图的全局形状特征；所述局部形状特征获取单元用于获取局部形状特征；所述分类模型中的分类器用于根据全局形状特征和局部形状特征进行环境微生物的分类，所述局部形状特征采用尺度不变特征。