细菌鉴定方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物鉴定领域，具体设及一种细菌鉴定方法。
【背景技术】
[0002] 着仪器分析技术快速进步和计算机广泛应用，微生物菌种鉴定渐渐地由传统的形 态学观察和人工、生理生化实验鉴定转入基于仪器自动化分析的鉴定系统阶段。
[0003] 国内微生物鉴定系统的研究从20世纪末开始，起步较晚，代表产品有杭州天 和HW-138细菌鉴定分析仪、山东蠢科XK-3401自动微生物鉴定/药敏分析系统、湖南天 地人TDR-200C自动细菌鉴定/药敏分析系统、安徽恒星HX-21细菌鉴定药敏分析仪、 F0RTUNE2000微生物自动鉴定/药敏系统等。国内的细菌鉴定仪价格适中，适合广泛使用， 但由其性能参差不齐，有些细菌新种、亚种不能被鉴定，并且国内读数仪均使用比浊和比色 技术，鉴定速度相对较慢。随着微生物检测市场进入高速发展期，设计出一种操作简便，鉴 定时间短的微生物鉴定方法势在必行。
【发明内容】
[0004] 本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种用于快速、准确的鉴定 细菌种类的细菌鉴定方法。 阳〇化]本发明提供了一种细菌鉴定方法，包括W下步骤：步骤1，建立包含多个已知细菌 的标准生长曲线的标准数据库；步骤2,将待鉴定细菌分别放入复数个解育孔内进行培养； 步骤3,设定预定的时间间隔，用相机根据时间间隔分别采集复数个解育孔内包含待鉴定细 菌的菌液的实时的灰度值；步骤4,计算部根据灰度值基于预定规则得到复数个解育孔内 菌液的浊度值，并根据浊度值控制相机停止采集；步骤5,曲线生成部选取待鉴定细菌在对 数生长期间的浊度值和与所述浊度值相对应的时间并根据logistic四参数模型分别做出 待鉴定细菌在每个解育孔的生长曲线；步骤6,判断部将每个解育孔的生长曲线与相对应 解育孔的标准生长曲线进行比较从而鉴定出待鉴定细菌的种类。
[0006] 在本发明所提供的细菌鉴定方法，还可W具有运样的特征：其中，标准生长曲线是 将已知细菌放入多组复数个解育孔进行培养，从而在相应的解育孔内得到多组待定生长曲 线，将多组待定生长曲线取平均值得到标准生长曲线。
[0007] 在本发明所提供的细菌鉴定方法，还可W具有运样的特征：其中，相机为CCD相 机，与计算部相连接，能够实时采集复数个解育孔的所述灰度值，并将灰度值传送到计算部 进行处理。
[0008] 在本发明所提供的细菌鉴定方法，还可W具有运样的特征：其中，曲线生成部采用logistic四参数模型为拟合模型，并利用Lewenberg-Marquar化算法将浊度值与时间进行 拟合从而得到生长曲线，
[0009] logistic四参数模型的表达式为：
[0011] y表示浊度值；X表示时间；Al表示浊度值y的最小值；A2表示浊度值y的最大值； X。为最大生长比率点；P是浊度值增长速率参数。
[0012] 在本发明所提供的细菌鉴定方法，还可W具有运样的特征：其中，logistic四参 数模型的初始值Ai、Az采用平均值法求得，X。采用最小二乘法进行局部平滑线性拟合发求 得。
[0013] 在本发明所提供的细菌鉴定方法，还可W具有运样的特征：其中，待鉴定细菌的延 滞期由X。点的切线与时间轴相交得到的S角形求得。
[0014] 发明的作用和效果
[0015] 根据本发明所设及的细菌鉴定方法，因为相机与计算部连接，能够将相机采集到 的灰度数据及时处理，因此，计算部接收到相机采集的灰度数据随时间的延长，变化在预定 阔值内时，计算部即可控制相机停止采集，并且将灰度值转换为浊度值，曲线生成部将浊度 值与时间利用logistic四参数模型生成生长曲线，判断部将生长曲线与标准库中的生长 曲线进行比较从而鉴定出细菌的种类，因此，本发明的细菌鉴定方法采用细菌对数生长期 的生长曲线对待鉴定细菌进行鉴定，缩短了鉴定的时间，鉴定的准确度高，并且操作简单， 方便。
【附图说明】
[0016] 图1是本发明的实施例中细菌鉴定方法的流程图。
【具体实施方式】
[0017] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，W下实 施例结合附图对本发明的细菌鉴定方法作具体阐述。
[0018] 图1是本发明的实施例中车辆过弯时间优化算法的流程图。
[0019] 如图1所示，在本实施例中，细菌鉴定方法用于鉴定细菌的种类，并且能够确定细 菌在每个解育仓中培养的阴阳性。细菌鉴定方法的具体步骤如下：
[0020] 步骤SI,建立数据库，数据库中存储有大量已知细菌的标准生长曲线。
[0021] 每块解育板包含48个解育孔，每个孔中的基液均含有四挫类氧化还原染色剂、胶 质W及47种不同的碳氮源物质。将已知细菌放入解育板的解育孔内进行培养，从而得到该 细菌在每个解育孔的生长曲线。要得到每个解育孔的标准生长曲线，需要采用多个解育板 同时培养细菌，而每个解育板中相对应的解育孔内的基液相同。对已知细菌在多个相同解 育孔得到的生长曲线取平均值，即可得到每个解育孔的标准生长曲线。
[0022] 就基液相同的不同解育孔而言，细菌在每个解育孔内的生长状况会出现差异，获 得每个解育孔的生长曲线，并根据每个解育孔的生长曲线得到平均生长曲线，当每个解育 孔的生长曲线与平均生长曲线之间的相似度大于0. 97时，且相似度大于0. 97的解育孔占 所有解育孔的比重在85%W上，则解育板上的该解育孔为阳性孔。平均生长曲线即为已知 细菌在该解育孔的标准生长曲线。
[0023] 各孔取得的生长期曲线和平均生长期曲线间的相似度，利用前期浊度值阔值判 断出的阴阳性，生长曲线与平均生长曲线之间的相似度大于0.97的解育孔的比重未达到 85%，但相似度大于0. 97的解育孔个数偏多，则解育板上的该解育孔为模糊孔。在数据库 中，模糊孔作为阳性孔，平均生长曲线即为已知细菌在该孔的标准生长曲线。
[0024] 在微生物在鉴定板中无法利用碳源进行呼吸时，因此不会发生氧化-还原反应产 生电子，存在于培养液中的TTC(四挫紫）吸收不到电子，也就不会转变颜色，该类孔培养反 应表现为无色反应孔，即为阴性孔。
[00巧]阴性孔没有或有微弱的生长趋势，运类孔不符合Logistic四参数模型，故不需要 对数据进行拟合。该类孔没有或有微弱显色反应，得到的图像浊度值也都较小，且起伏不 大，故对运类解育孔的曲线做平均处理，得到阴性标准曲线。
[00%] 就基液相同的不同解育孔而言，已知细菌在一部分解育孔内生长，在一部分解育 孔内不生长，即一部分解育孔为阳性孔，一部分解育孔为阴性孔，则解育板上的该解育孔为 不稳定孔。将阳性孔的生长曲线取平均值得到阳性平均生长曲线，将阴性孔的生长曲线取 平均值得到阴性平均生长曲线。
[0027] 然后，进入步骤S2。
[0028] 步骤S2,将待鉴定细菌分别放入解育板的48个解育孔内进行培养。解育板的48 个解育孔内的基液与做数据库中已知细菌培养的基液相同。然后，进入步骤S3。
[0029] 步骤S3,设定预定的时间间隔为20分钟，用CCD相机每间隔20分钟采集解育板 中每个解育孔的图像，获得每个解育孔的亮度、颜色或纹理变化信息，从而得到图像的灰度 值。然后，进入步骤S4。
[0030] 步骤S4,计算部与CCD相机连接，CCD相机将实时采集到的灰度值传送到计算部， 然后计算部将灰度值基于预定规则得到复数个解育孔内菌液的浊度值，并且当浊度值的变 化在一定时间段内小于预定阔值时，控制CCD相机停止采集。然后，进入步骤S5。
[00川步骤S5,本发明采用logistic四参数模