[发明专利]用于监测菌落的细菌生长和预测菌落生物量的系统和方法

权利要求书

1.一种评估铺板培养基上微生物生长的自动化方法，所述方法包括：

提供布置在基本上光学透明的容器内的用生物样品接种的培养基；

在培育箱中孵育所述接种的培养基；

将携带所述接种的培养基的所述基本上光学透明的容器放置在数字成像设备中；

在第一时间(t₀)获得所述接种的培养基的第一数字图像，所述第一数字图像具有多个像素；

确定所述第一数字图像中所述像素相对于携带所述接种的培养基的所述基本上光学透明的容器的坐标；

从所述数字成像设备中移出携带所述接种的培养基的所述基本上光学透明的容器，并将所述接种的培养基放置在所述培育箱中用于进一步孵育；

进一步孵育后，将携带所述接种的培养基的所述基本上光学透明的容器放置在所述数字成像设备中；

在第二时间(t_x)获得所述接种的培养基的第二数字图像，所述第二数字图像具有多个像素；

将所述第一数字图像与所述第二数字图像对齐，使得所述第二数字图像中的所述多个像素的坐标相应于所述第一数字图像中的所述多个像素中的每个相应像素的确定坐标；

将所述第二数字图像的像素与所述第一数字图像的相应像素进行比较；

鉴定在所述第一数字图像和所述第二数字图像之间改变的像素，其中在所述第一数字图像和所述第二数字图像之间没有改变的像素指示背景；

确定所述第二数字图像中哪些鉴定的像素与指示背景的像素具有预定水平的阈值对比度；

鉴定所述第二数字图像中的一个或多个目标，每个目标包括与所述指示背景的像素具有所述预定水平的阈值对比度并且没有被背景像素彼此分开的像素；

将所述鉴定的目标与生物量相关联；

确定所述生物样品是否被鉴定为纯样品，如果是，进一步确定所述生物量是否高于第一阈值，所述第一阈值是所述鉴定的目标覆盖的所述培养基的预定面积，并且如果所述鉴定的目标的面积高于所述第一阈值，则挑取至少一部分所述生物量进行进一步分析；和

如果所述生物样品不是纯样品，则在所述基本上光学透明的容器中进一步孵育所述接种的培养基。

2.根据权利要求1所述的方法，其中如果在预定时间段之后没有鉴定出目标，则将具有所述接种的培养基的所述基本上光学透明的容器标记为无生长平板。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述进一步孵育的步骤之后，获得包括像素的第三数字图像，所述方法进一步包括：

鉴定从所述第二数字图像到所述第三数字图像变化的另外的像素；

确定所述第三数字图像中哪些鉴定的像素和另外的鉴定的像素与所述指示背景的像素具有预定水平的阈值对比度；

鉴定所述第三数字图像中的一个或多个目标，每个目标包括与所述指示背景的像素具有所述预定水平的阈值对比度并且没有被背景像素彼此分开的像素；

将所述鉴定的目标与生物量相关联；和

确定所述生物量是否高于第二阈值，其中所述第二阈值是以下之一：i)如果所述目标来自纯样品，则为所述生物量覆盖的阈值面积；或ii)如果所述目标来自不纯的样品，则为所述生物量的直径；和

如果所述生物量高于所述第二阈值，则挑取至少一部分所述生物量用于分析，其中所述第二阈值生物量大于所述第一阈值。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述第二数字图像与所述第一数字图像对齐，其中所述对齐基于所述基本上光学透明的容器上的基准标记的位置。

5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括将所述第三数字图像与所述第二数字图像对齐，其中所述对齐基于所述基本上光学透明的容器上的基准标记的位置。

6.根据权利要求4和5所述的方法，其中所述基准标记选自：在所述基本上光学透明的容器底部上的偏心光学可检测标记点、设置在所述基本上光学透明的容器侧面的光学可检测标签的端部和在所述基本上光学透明的容器上的光学可检测标签的中心。