菌落計數(shù)儀因為其自動化程度高，大大節(jié)省人力、時間，而被各大科研院所、食品藥品企業(yè)、質(zhì)檢所等檢測機構(gòu)所用。在使用的過程中因為微生物的不同性，而造成有些平皿不能夠很好的做出的統(tǒng)計，這給用戶和廠家都帶來了巨大的難題。為解決上述復雜情況下的菌落統(tǒng)計，迅數(shù)科技團隊歷經(jīng)兩年攻關，結(jié)合具體問題進行大膽嘗試、改進和創(chuàng)新，終于成功開發(fā)出一系列針對不同菌落特點的分割統(tǒng)計方法。
水平集活動輪廓模型的研發(fā)建立：
菌落計數(shù)，是微生物實驗中基本又耗時的一項操作。近年來，出現(xiàn)一些菌落計數(shù)儀，為常規(guī)菌落檢測提供了方便。但對一些復雜情況，例如菌落表面皺褶嚴重、邊緣輪廓模糊、菌落顏色與培養(yǎng)基顏色非常接近、菌落生長在含有網(wǎng)格的濾膜上等等，一般菌落計數(shù)儀就無法實現(xiàn)計數(shù)統(tǒng)計。
針對此類型的復雜平皿，迅數(shù)大膽創(chuàng)新研發(fā)出基于水平集活動輪廓模型的圖像分割方法。它是將水平集方法和活動輪廓模型結(jié)合起來，在極小化能量泛函的過程中活動輪廓不斷逼近分割目標，直到活動輪廓線停止進化時分割完成。由于該方法具有抗噪性強、數(shù)值求解穩(wěn)定性好、分割邊界光滑連續(xù)、可以處理拓撲結(jié)構(gòu)復雜的情況等優(yōu)點，成為目前上zui前沿的圖像分割技術之一。
該方法的基本原理，是把曲線或曲面嵌入高一維水平集函數(shù)中，用一個高維函數(shù)來表達低維曲線或曲面的演化過程。
采用多相水平集快速活動輪廓模型算法，針對上述復雜平皿來，尤其是多霉菌平皿，由于其表面毛糙而導致灰度分布不均勻、邊緣毛糙不連續(xù)，導致分割效果很差，采用迅數(shù)多相水平集活動輪廓模型快速算法的分割效果，除了部分霉菌粘連非常嚴重導致沒有區(qū)分之外，能夠?qū)^大多數(shù)的霉菌進行良好的分割。
濾膜與3M測試片的創(chuàng)新統(tǒng)計：
濾膜與3M測試片，越來越多的應用于生物、醫(yī)藥、食品、環(huán)境等領域的微生物檢測。很多濾膜或測試片都有一個特點，就是在其表面有著不同顏色不同大小的網(wǎng)格線。這些網(wǎng)格有助于人工觀測計數(shù)，但卻給目前使用越來越多的菌落計數(shù)儀帶來困難。因為網(wǎng)格的顏色往往很深，導致傳統(tǒng)的方法往往檢測到網(wǎng)格而不是菌落。下圖4、5、6分別顯示了三種常用的濾膜和3M測試片，以及采用傳統(tǒng)圖像分割方法的分割結(jié)果。
展示了采用青島眾瑞智能儀器有限公司開發(fā)的“基于形態(tài)約束的水平集活動輪廓模型”，對網(wǎng)格濾膜和 3M測試片的檢測效果。其中，a、b、c分別是塞多利斯濾膜、3M金黃色葡萄球菌測試片、3M大腸桿菌測試片的原圖。d、e、f是采用“基于形態(tài)約束的水平集活動輪廓模型”后的分割效果。由于具有圓形約束，活動輪廓避免了對網(wǎng)格的逼近，而zui終檢測出全部圓形菌落。
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