菌落计数样本的优化方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及微生物学，尤其涉及一种菌落计数样本的优化方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、微生物包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、后生动物、藻类等在内的一大类生物群体，虽然微生物的个体微小，但是与人类关系密切，因为其涵盖有益跟有害的众多种类，因此，微生物被广泛涉及食品、医药、工农业、环保等诸多领域，进而对微生物进行观察和统计具有重要的意义。

2、菌落培养过程中需要人员定时跟踪观察，菌落的数量依靠人工计数，通过人员定时跟踪观察来检查菌落的生长情况，待形成可见的菌落后进行计数，人工观察的时效性较差、菌落蔓延、重叠、以及检测人员视觉疲劳或操作失误，使得菌落计数存在效率低、准确性不高的问题，随着计算机机器视觉技术的应用发展，通过将菌落样本存储至计算机形成用于菌落计数的参考模板，然后对新采集的菌落样本基于存储的参考模板进行估算，实现菌落计数的去人工化，在工业生产中，采用基于参考样本进行估算菌落数量，可以极大提高生产效率，因此如何提高菌落样本的参考模板的准确性，以保证工业批量生产的菌落产品质量是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种菌落计数样本的优化方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有技术中以交易的明文数据进行菌落计数样本的优化，存在敏感数据泄露问题。

2、本发明采用的技术方案是：

3、一方面，本发明提供了一种菌落计数样本的优化方法，所述方法包括：

4、获取多个菌落样本对应的第一样本图像，各菌落样本来源于相同培养环境对应的不同培养箱，其中，所述第一样本图像为完成单一菌落区域计数的菌落标记图像；

5、根据所述第一样本图像中各菌落区域的成像面积，得到与各所述成像面积的菌株数量相适配的各所述计数区间的参考面积；

6、根据各所述参考面积与所述计数区间的映射关系，构建各所述计数区间的菌落参考样本；

7、其中，所述菌落参考样本中包含多个菌株计数逻辑，任一所述计数区间包括至少一个所述菌株计数逻辑，所述计数逻辑用于表征对应的所述成像面积在相应的所述计数区间的菌株计数方式。

8、优选地，所述获取所述第一样本图像包括：

9、获取对菌落样本的图像进行灰度处理后的第一灰度图像和预设的图像加深参数；

10、利用所述图像加深参数对所述第一灰度图进行染色处理，得到第一染色图像；

11、对所述第一染色图像的各菌落区域添加用于表征菌落数量的语义标签，得到所述第一样本图像。

12、优选地，所述生成所述语义标签包括：

13、获取灰度变化阈值，所述灰度变化阈值为各图像区域的灰度变化速率；

14、根据所述灰度变化阈值，将所述第一染色图像划分为多个菌落区域；

15、对所述第一染色图像的各菌落区域分别进行菌株计数，并生成与各菌落区域的菌株计数结果对应的各所述语义标签；

16、将各所述语义标签和所述第一染色图像的各菌落区域一一对应，生成所述第一样本图像。

17、优选地，所述生成各所述计数区间的所述参考面积包括：

18、获取菌落区域的菌株数量与计数区间的第一映射关系；

19、根据所述第一映射关系，将各所述第一样本图像的各菌落区域划分为多个计数组，其中，任一所述计数组中的菌落区域对应的菌株数量属于同一所述计数区间；

20、根据各所述计数组中对应的菌落区域的成像面积，得到各所述计数区间的菌株数量对应的所述参考面积。

21、优选地，利用计数组中菌落区域的成像面积的分布规律，生成所述参考面积包括：

22、获取所述计数区间的阈值面积和所述计数组中的各所述成像面积的分布概率；

23、根据所述阈值面积和所述分布概率，得到包括至少一个菌株数量与所述计数区间的所有所述参考面积相对应。

24、优选地，所述阈值面积属于所述计数区间中菌落成像的面积范围，所述方法包括：

25、若最大所述分布概率对应的菌株面积大于所述阈值面积，则目标菌落区域的菌株数量为所述计数区间的第一计数值，所述第一计数值为所述计数区间的最大值；

26、若最大所述分布概率对应的菌株面积小于所述阈值面积，则目标菌落区域的菌株数量为所述计数区间的第二计数值，所述第二计数值为所述计数区间的最小值；

27、其中，所述目标菌落区域的所述成像面积属于所述计数区间中菌落成像的面积范围。

28、优选地，包括：

29、所述计数组中的各所述菌落区域对应的菌株数量小于等于第一计数值，所述计数组中的各所述菌落区域对应的菌株数量大于等于第二计数值。

30、另一方面，本发明还提供了一种菌落计数样本的优化装置，包括：

31、图像采集模块：用于获取多个菌落样本对应的第一样本图像，各菌落样本来源于相同培养环境对应的不同培养箱，其中，所述第一样本图像为完成单一菌落区域计数的菌落标记图像；

32、图像处理模块：用于根据所述第一样本图像中各菌落区域的成像面积，得到与各所述成像面积的菌株数量相适配的各所述计数区间的参考面积；

33、样本生成模块：用于根据各所述参考面积与所述计数区间的映射关系，构建各所述计数区间的菌落参考样本；

34、其中，所述菌落参考样本中包含多个菌株计数逻辑，任一所述计数区间包括至少一个所述菌株计数逻辑，所述计数逻辑用于表征对应的所述成像面积在相应的所述计数区间的菌株计数方式。

35、另一方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现上述任一项所述的方法。

36、另一方面，本发明还提供了一种介质，其上存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述任一项所述的方法。

37、综上所述，本发明的有益效果如下：

38、本发明提供的菌落计数样本的优化方法、装置、设备及存储介质，为了能够使得计算机预存的参考模板能够尽可能模拟真实生产环境，设置多个培养箱,每个培养箱单次能够进行多个样本培养，多个培养箱处于同意培养参数下进行菌株培养，通过高倍显微镜获取各培养箱中的菌落样本的样本图像，在服务器段对传输的各菌落样本图像分为多个菌落区域，同时计算各菌落区域的菌株数量。并进行标记；将完成菌落区域菌株计数的样本图像记为第一样本图像；将菌株数量分为多个计数区间，然后将所有样本的各菌落区域按菌株数量与计数区间进行关联，得出各计数区间对应的菌落成像的参考面积，然后基于菌落成像面积与计数区间的映射关系，建立以计数区间为统计单元的一组菌落参考样本；本发明通过采集同一培养环境的不同培养箱中菌落样本，提高样本实验环境与工业生产环境的一致性，通过对菌落计数采用区间计数方式，可以极大的提高工业生产的生产效率。

技术特征：

1.一种菌落计数样本的优化方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的菌落计数样本的优化方法，其特征在于，所述获取所述第一样本图像包括：

3.根据权利要求2所述的菌落计数样本的优化方法，其特征在于，生成所述语义标签包括：

4.根据权利要求1所述的菌落计数样本的优化方法，其特征在于，生成各所述计数区间的所述参考面积包括：

5.根据权利要求4所述的菌落计数样本的优化方法，其特征在于，利用计数组中菌落区域的成像面积的分布规律，生成所述参考面积包括：

6.根据权利要求5所述的菌落计数样本的优化方法，其特征在于，所述阈值面积属于所述计数区间中菌落成像的面积范围，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的菌落计数样本的优化方法，其特征在于，包括：

8.一种菌落计数样本的优化装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明属于微生物学技术领域，解决了现有技术中如何提高菌落样本的参考模板的准确性，以保证工业批量生产的菌落产品质量的问题，提供了一种菌落计数样本的优化方法、装置、设备及存储介质。包括获取多个菌落样本对应的第一样本图像，各菌落样本来源于相同培养环境对应的不同培养箱；根据第一样本图像中各菌落区域的成像面积，得到与各成像面积的菌株数量相适配的各计数区间的参考面积；从而构建各计数区间的菌落参考样本；其中，菌落参考样本中包含多个菌株计数逻辑，任一计数区间包括至少一个菌株计数逻辑；本发明通过采集同一培养环境的不同培养箱中菌落样本，提高样本实验环境与工业生产环境的一致性，从而提高工业生产中参考样本的准确性。

技术研发人员：夏炎,陈茜,徐晓强,王晓凯,陈练佳,马遥
受保护的技术使用者：深圳零一生命科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6