检测产气微生物菌落的方法技术

本发明专利技术提供了第一方法，包括使用成像装置来产生培养装置的多个图像，分析第一图像以识别在第一位置处的微生物菌落，分析第二图像以识别在第二位置处的气泡，并确定第一位置是否接近第二位置。第二方法包括分析培养装置的图像，以检测气泡并根据与每个气泡相关联的尺寸参数来分类气泡。第三方法包括分析培养装置的图像的第一区域，以检测第一气泡数目；分析图像的第二区域，以检测第二气泡数目，并且比较第一气泡数目与第二气泡数目。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】相关申请的交叉引用本专利申请要求于2012年12月20日提交的美国临时专利申请61/739，789的优先权，该专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文中。
技术介绍
生物安全性在现代社会中至关重要。对于食物产品的开发商和分销商而言，对食物或其他材料中的生物污染的测试已成为重要的并且通常是强制性的要求。另外生物学测试也用来识别下述样品中的细菌或其他因子:诸如取自内科病人的血样之类的实验室样品、开发用于实验目的的实验室样品、以及其他类型的生物样品。可利用各种技术和设备来改善生物学测试并且使所述生物学测试过程合理化和标准化。已经开发出广泛多样的培养装置。作为一个例子，培养装置已由明尼苏达州圣保罗(St.Paul, Minnesota)的3M公司(下文“3M”)开发。具体地，培养装置由3M以商品名PETRIFILM板出售。培养装置可用于促进通常与食物污染相关联的微生物的快速生长和检测，所述微生物包括例如好氧菌、大肠杆菌(E.coli)、大肠菌群、肠杆菌、酵母、霉菌、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、李斯特氏菌属(Listeria)、弯曲杆菌属(Campylobacter)等等。PETRIFILM板或其他生长培养基的使用可简化食物样品的细菌测试。培养装置可用于计数或识别细菌的存在，从而使得可执行纠正措施(在食物测试的情况下)或可作出适当诊断(在医学用途的情况下)。在其他应用中，培养装置可用于使实验室样品中的微生物快速生长，例如用于实验目的。生物扫描单元指用于扫描和/或计数微生物菌落的装置。例如，可将食物样品或实验室样品置于培养装置上，然后可将该板插入温育室中。在温育后，可将培养装置置于生物扫描单元中以用于细菌生长的自动化检测和计数。以这种方式，生物扫描单元使培养装置中的微生物菌落的检测和计数自动化，由此通过降低人为错误来改善生物测试过程。
技术实现思路
一般来讲，本公开涉及用于辨别扫描图像中的物体的技术。特别地，该技术用于识别培养装置的图像中存在的产气微生物菌落，该培养装置包括在两个基材之间无顶空设置的培养基。另外，该技术还可用于计数培养装置的扫描图像中的产气微生物菌落的数目。为了计数菌落，将含有培养基的培养装置插入扫描单元中。在培养装置插入后，扫描单元生成培养装置的图像。随后，使用在扫描单元内或通过外部计算装置例如台式计算机、工作站等等执行的图像处理和分析例行程序，可计数或以其他方式测定产气微生物菌落的数目。根据本专利技术，描述了辨别产气菌落的方法。该方法可用于使准确度改善超过扫描图像中的微生物菌落的自动化计数的现有方法。在一个方面，本专利技术提供了一种方法。该方法可包括使用成像装置来产生薄膜培养装置的第一图像，该培养装置包括具有透明膜覆盖片的前侧和具有半透明基材的背侧。第一图像是在对装置的前侧提供照明时产生的。培养装置包括由微生物转化为能够通过第一颜色观察的第一产物的指示剂化合物。培养装置包括可由第一类微生物转化为气体的营养物质。该方法还可包括使用成像装置来产生薄膜培养装置的第二图像，其中所述第二图像是在对装置的背侧提供照明时产生的；分析第一图像以识别在培养装置中的第一位置处的微生物菌落；分析第二图像以识别在培养装置中的第二位置处的第一气泡；以及确定第一位置是否在距第二位置的预定距离内。在任何实施例中，第一图像可为在以前侧照明与背侧照明的第一比率照射该装置时产生的，其中第二图像可为在以前侧照明与背侧照明的第二比率照射该装置时产生的，所述第二比率低于所述第一比率。在上述实施例的任一个中，第一气泡可包括第一周边，其中分析第二图像以识别气泡可包括识别与第一周边相关联的暗环带。在上述实施例的任一个中，分析第二图像以识别第一气泡可包括计算第一气泡的尺寸参数。在上述实施例的任一个中，该方法还可包括比较第一气泡的尺寸参数与第二气泡的尺寸参数。在上述实施例的任一个中，该方法还可包括使用第一图像来计数培养装置中的微生物菌落数目。在上述实施例的任一个中，该方法还可包括使用第一图像和第二图像来计数不将营养物质转化为气体的微生物菌落数目。在另一个方面，本公开提供了包括计算机可读指令的计算机可读介质。计算机可读指令在由处理器执行时可致使包括处理器的图像分析系统分析薄膜培养装置的第一图像，所述培养装置具有前侧和与该前侧相背对的背侧。第一图像是在对装置的前侧提供照明时产生的。分析第一图像包括识别在培养装置中的第一位置处的微生物菌落。计算机可读指令在由处理器执行时还可致使处理器分析薄膜培养装置的第二图像，其中所述第二图像是在对装置的背侧提供照明时产生的。分析第二图像包括识别在培养装置中的第二位置处的气泡。计算机可读指令在由处理器执行时还可致使处理器确定第一位置是否在距第二位置的预定距离内。在计算机可读介质的上述实施例的任一个中，分析第二图像以识别气泡的第二位置可包括围绕识别气泡的暗环带。在上述实施例的任一个中，计算机可读介质还可包括指令，所述指令在处理器中执行时可致使该系统使用第一图像来计数培养装置中的微生物菌落数目。在上述实施例的任一个中，计算机可读介质还可包括指令，所述指令在处理器中执行时可致使该系统使用第一图像和第二图像来计数培养装置中的产气微生物菌落数目。在另外一个方面，本公开提供了一种方法。该方法可包括分析薄膜培养装置的生长区域的图像，以检测气泡并将多个气泡分类，其中将多个气泡分类包括根据与多个气泡中的每个气泡相关联的尺寸参数来将每个气泡分配至第一组或第二组。在任何实施例中，将气泡分类到第一组和第二组中可包括将第一气泡子集分类到第一可疑非生物成因气泡组中，并且该方法还可包括为第一可疑非生物成因气泡组分配尺寸参数值上限。在任何实施例中，将气泡分类到第一组和第二组中可包括将第二气泡子集分类到可疑生物成因气泡组中，并且该方法还可包括为可疑生物成因气泡组分配尺寸参数值下限。在另外一个方面，本公开提供了计算机可读介质。计算机可读介质包括计算机可读指令，所述计算机可读指令在由处理器执行时可致使包括处理器的图像分析系统分析薄膜培养装置的生长区域的图像，以检测气泡并将多个气泡分类，其中将多个气泡分类包括根据与多个气泡中的每个气泡相关联的尺寸参数来将每个气泡分配至第一组或第二组。在任何实施例中，将气泡分类到第一组和第二组中可包括将第一气泡子集分类到第一可疑非生物成因气泡组中，并且计算机可读指令还可致使处理器为第一可疑非生物成因气泡组分配尺寸参数值上限。在任何实施例中，将气泡分类到第一组和第二组中可包括将第二气泡子集分类到可疑生物成因气泡组在，并且计算机可读指令还可致使处理器为可疑生物成因气泡组分配尺寸参数值下限。在另外一个方面，本公开提供了一种方法。该方法可包括分析薄膜培养装置的生长区域的图像的第一区域，以检测第一区域中的第一气泡数目，分析图像的第二区域，以检测第二区域中的第二气泡数目，并且比较第一气泡数目与第二气泡数目。在任何实施例中，该方法还可包括分析图像的第三区域，以检测第三区域中的第三气泡数目，并且比较第一气泡数目或第二气泡数目与第三气泡数目。在任何实施例中，该方法还可包括分析图像，以检测培养装置的生长区域中的气泡且将多个气泡分类，其中将多个气泡分类包括根据与多个气泡中的每个气泡相关联的尺寸参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，该方法包括：使用成像装置来产生薄膜培养装置的第一图像，所述培养装置包括具有透明膜覆盖片的前侧和具有半透明基材的背侧；其中所述第一图像是在对所述装置的前侧提供照明时产生的；其中所述培养装置包括由微生物转化为能够通过第一颜色观察的第一产物的指示剂化合物；其中所述培养装置包括能够由第一类微生物转化为气体的营养物质；使用所述成像装置来产生所述薄膜培养装置的第二图像，其中所述第二图像是在对所述装置的背侧提供照明时产生的；分析所述第一图像，以识别在所述培养装置中的第一位置处的微生物菌落；分析所述第二图像，以识别在所述培养装置中的第二位置处的第一气泡；以及确定所述第一位置是否在距所述第二位置的预定距离内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·A·博莱亚，迈克尔·G·威廉姆斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US