[发明专利]一种基于近红外图像技术实现菌落计数的方法和装置

权利要求书

1.一种基于近红外图像技术实现菌落计数的方法，其特征在于，包含以下步骤：

1) 将圆环形的近红外光源（2）固定于底座（5）上，将培养皿（6）置于近红外光源（2）中心部位的底座（5）上；底座（5）的表面为弱反光材料，其颜色根据菌落的颜色设置，设置的原则是两者色差大；

2）将近红外相机（1）的镜头安装在暗箱（7）的顶部中心孔中，使近红外相机（1）的镜头、近红外光源（2）及培养皿（6）在铅垂线上同轴，近红外相机（1）在上，近红外光源（2）及培养皿（6）在下；

3）调整近红外相机（1）的焦距，使近红外相机（1）的视野中包含完整的培养皿（6），然后拍摄培养皿（6）的照片；

4）通过计算机（4）调取近红外相机（1）中拍摄到的培养皿（6）的图像，通过自编的培养皿内部菌落计数软件完成图像处理和菌落计数分析，最后输出菌落计数结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于近红外图像技术实现菌落计数的方法，其特征在于，所述的图像处理和菌落计数分析包含以下步骤：

1）采用阈值分割法将近红外相机（1）获取到的灰度图像转换为二值图像，对二值图像进行孔洞填充，对孔洞填充后的图像进行连通区域标记，根据连通区域的面积去掉培养皿（6）外部的噪声；

2）采用连通区域标记法与区域属性度量函数去除图像中培养皿（6）内圆以外的部分，只保留培养皿（6）内圆以内的菌落；

3）采用闭运算、图像减法运算和图像与运算得到与培养皿（6）内圆相连菌落的原始图像；

采用连通区域标记法、区域属性度量函数、非线性灰度变换函数、距离变换法、分水岭算法和阈值分割法分割出与培养皿（6）内圆相连的菌落，以及培养皿（6）内圆以内的粘连和重叠的菌落；

4）采用连通区域标记法与区域属性度量函数对识别出的培养皿（6）内部的所有菌落进行统计，并给出计数结果。

3.一种基于近红外图像技术实现菌落计数的装置，其特征在于,包含近红外相机（1）、近红外光源（2）、光源功率控制器（3）、计算机（4）、底座（5）、培养皿（6）、暗箱（7）；在所述的底座（5）上安装近红外光源（2）, 近红外光源（2）为圆环形；将培养皿（6）安装在近红外光源（2）的圆环中心的底座（5）平面上；底座（5）的表面采用弱反光材料，其颜色根据菌落的颜色设置，设置的原则是两者色差大；在底座（5）上安装暗箱（7），构成一个封闭的空间，培养皿（6）和近红外光源（2）在暗箱（7）的底部中心；将近红外相机（1）的镜头朝下安装在暗箱（7）的顶部中心孔中，使近红外相机（1）的镜头、近红外光源（2）及培养皿（6）在铅垂线上同轴；近红外相机（1）在上，近红外光源（2）及培养皿（6）在下；光源功率控制器（3）与近红外光源（2）连接；计算机（4）通过数据线或WIFI与近红外相机（1）相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于近红外图像技术实现菌落计数的装置，所述的近红外相机（1）的感光波长范围包含但不限于近红外波段。

5.根据权利要求3所述的一种基于近红外图像技术实现菌落计数的装置，其特征在于,所述的培养皿（6）为一次性塑料培养皿（6）；所述的底座（5）采用不透明材料。

6.根据权利要求3所述的一种基于近红外图像技术实现菌落计数的装置，其特征在于,所述的计算机（4）中安装有自编的培养皿内部菌落计数软件；培养皿内部菌落计数软件中包含开启相机获取图像、确定采集图像、加载指定图像、开始计数、计数并标记在原图上、清空界面、菌落个数显示7个模块。