图像设备和图像处理方法技术

本发明专利技术公开了图像设备和图像处理方法。该图像设备包括：提取器，提取器被配置成提取由图像传感器捕捉到的图像中的弧形区域；以及检测器，检测器被配置成确定从弧形区域中的弧形突出的部分是否满足关于形状的第一参考、并且当确定了该部分满足第一参考时将该部分检测为菌落候选者。

【技术实现步骤摘要】

本文描述的实施方式的特定方面涉及图像设备、图像处理方法和图像处理程序。
技术介绍
由于细菌非常小，所以难以直接查看细菌。因此，通过培养细菌来繁殖菌落。例如，根据捕捉到的图像对培养基上的细菌的菌落数目进行自动计数(参见日本专利申请公布号2014-39519)。
技术实现思路
鉴于这些情况而作出了本专利技术，并且本专利技术的目的是提供能够检测菌落的图像设备、图像处理方法和图像处理程序。根据本专利技术的一方面，提供了一种图像设备，该图像设备包括：提取器，提取器被配置成提取由图像传感器捕捉到的图像中的弧形区域；以及检测器，检测器被配置成确定从弧形区域中的弧形突出的部分是否满足关于形状的第一参考、并且当确定了该部分满足第一参考时将该部分检测为菌落候选者。本专利技术的目的和优点将借助于权利要求中特别指出的要素和组合来实现和获得。应当理解，如要求保护的，上述的总体描述和下面的详细描述二者均为示例性和说明性的，并且不限于本专利技术。附图说明图1A和图1B示出了菌落；图2A示出了灰度图像；图2B示出了经二值化的图像；图2C示出了通过提取petri培养皿的内部部分而获得的经二值化的图像的示例；图3A示出了图像装置；图3B示出了从上方看到的petri培养皿；图4A示出了根据第一实施方式的图像处理器的硬件结构的框图；图4B示出了通过执行图像处理程序而实现的各项功能的框图；图5示出了由图像处理器执行的流程图的示例；图6A示出了用于描述步骤S1和步骤S2的细节的流程图；图6B示出了每个像素的亮度值的示例；图6C示出了二值化之后的亮度值；图6D示出了标记的结果；图7示出了当分析区域提取器提取petri培养皿边缘的反射区域时由该分析区域提取器执行的流程图的示例；图8A示出了petri培养皿边缘的反射区域；图8B示出了变换之后的反射区域；图9A示出了petri培养皿形状未发生扭曲的情况下的反射；图9B示出了petri培养皿形状发生扭曲的情况下的反射；图9C示出了培养基不存在不均匀的情况下的反射；图9D示出了培养基不均匀的情况下的反射；图10A示出了被提取为petri培养皿边缘的反射区域的相连分量；图10B示出了单独的突出部分；图10C示出了检测出的菌落候选者；图11A示出了与菌落候选者交叠的petri培养皿边缘的反射区域；图11B示出了对向两侧突出的突出的检测；图11C示出了对突出部分是否具有圆形形状的确定；图12示出了在第二实施方式中由候选者检测器执行的流程图；图13A至图13G示出了对峰的倾角的计算；图14示出了突出部分的参考线；图15A至图15C示出了对圆形的确定；图16A示出了检测出菌落候选者之前的经二值化的图像；图16B示出了检测出菌落候选者之后的经二值化的图像；图17A和图17B示出了菌落扩展至两个反射区域的示例；图18示出了其中多个反射区域出现在petri培养皿之内的经二值化的图像；图19示出了由分析区域提取器执行的代替步骤S21至步骤S23的流程图；图20示出了描述步骤S52的细节的流程图；图21A和图21B示出了角度θ＝20度处的起始半径和终止半径；图22示出了描述步骤S53的细节的流程图；图23A示出了通过重复步骤S72至步骤S75而获得的区域；图23B示出了所获得的获得纵横比；以及图24示出了步骤S56的细节。具体实施方式将给出对细菌测试的概要的描述。在就餐处或食物制作处测试细菌的数目。由于细菌非常小，所以难以直接查看细菌。因此，如图1A所示，稀释目标食物并且将其涂覆在培养基上。然后，将细菌培养几天。因此，如图1B所示，细菌的数目增加，并且繁殖出具有可见大小的菌落。通过对菌落进行计数，可以测试细菌的数目。然而，用肉眼对菌落进行计数的方法是低效的。所以，期望得到用于容易地对菌落进行计数的技术。例如，已经知道其中装置对菌落进行自动计数的方法。在该方法中，捕获对细菌进行培养之后的图像，并且对菌落进行计数。例如，在该方法中，用户确定菌落的亮度值范围。然后，将具有该亮度值范围的像素的区域自动地提取为细菌。图2A示出了灰度图像。当通过二值化提取比由用户确定的阈值亮的区域时，获得图2B所示的经二值化的图像。如图2B所示，菌落具有白色。然而，在简单的二值化的情况下，petri培养皿也具有白色。所以，用户确定petri培养皿的位置。所确定的位置之内的区域被用作分析区域。例如，使相机与作为目标的petri培养皿之间的相对位置固定，并且捕获petri培养皿的图像。在这种情况下，使petri培养皿的位置固定。因此，所述位置被用于分析。图2C示出了通过提取petri培养皿的内部部分而获得的经二值化的图像的示例。当通过标记方法对其中白色像素彼此邻近的区域进行计数时，获得菌落的数目。然而，当捕捉到的图像的对比度不足时，可能检测不到菌落或者可能错误地检测菌落。所以，为了提高对比度，可以增强光源的光强度。图3A示出了图像装置。如图3A所示，当光源201向petri培养皿202放射光时，图像装置用相机203捕获petri培养皿202的图像。然而，相对于petri培养皿202倾斜的光被petri培养皿202的边缘所反射。因此，当光源201的光强度较大时，由相机203捕捉到的图像可以包括由被petri培养皿202的边缘反射的光产生的反射区域204。例如，如图3A所示，反射区域204可以同心地出现在petri培养皿202的边缘的内侧。图3B示出了从上方看到的petri培养皿202。以此方式，petri培养皿202的边缘的反射可能与菌落交叠。在这种情况下，难以检测菌落。在下面的实施方式中，将给出对能够检测菌落的图像处理器、图像处理方法和图像处理程序的描述。[第一实施方式]图4A示出了根据第一实施方式的图像设备100的硬件结构的框图。如图4A所示，图像设备100具有CPU101、RAM102、存储装置103、显示装置104、图像传感器105、光源106等。CPU101是中央处理单元。CPU101具有一个或更多个核。RAM(随机存取存储器)102是临时存储由CPU101执行的程序、由CPU101处理的数据等的易失性存储器。存储装置103是非易失性存储装置。存储装置103可以是ROM(只读存储器)、固态驱动器(SSD)如闪速存储器、或由硬盘驱动器驱动的硬盘。存储装置103存储图像处理程序等。显示装置104是例如液晶显示器、电致发光面板等，并且显示装置104显示由图像传感器105捕捉到的图像、所计数的菌落的数目等。图像传感器105是可以捕获所培养的细菌的图像的图像传感器。例如，图像传感器105是CMOS(互补金属氧化物半导体)相机等。光源106是用于向培养的细菌放射光的装置。光源106、图像传感器105和petri培养皿之间的位置关系与图3A相同。例如，图像传感器105捕获在petri培养皿的培养基如添加了卵黄的甘露醇盐琼脂培养基上培养之后的图像。Petri培养皿的位置被预先确定。例如，已知将圆形分析区域与捕捉到的图像交叠并且粗略地定位petri培养皿的方法。并且存在用已知的方法如Hough(霍夫)变换来分析图像并且提取petri培养皿的圆的方法。将存储在存储装置103中的图像处理程序开发至RAM102以便执行。CPU101执行被开发至RAM102的图像处理程序。因此，图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像设备，包括：提取器，所述提取器被配置成提取由图像传感器捕捉到的图像中的弧形区域；以及检测器，所述检测器被配置成确定从所述弧形区域中的弧形突出的部分是否满足关于形状的第一参考、并且当确定了所述部分满足所述第一参考时将所述部分检测为菌落候选者。

【技术特征摘要】
2015.07.06 JP 2015-1353361.一种图像设备，包括：提取器，所述提取器被配置成提取由图像传感器捕捉到的图像中的弧形区域；以及检测器，所述检测器被配置成确定从所述弧形区域中的弧形突出的部分是否满足关于形状的第一参考、并且当确定了所述部分满足所述第一参考时将所述部分检测为菌落候选者。2.根据权利要求1所述的图像设备，其中，所述第一参考包括：所述部分的突出量相对于所述突出部分沿所述弧形区域的纵向方向的长度的比率超过阈值。3.根据权利要求1所述的图像设备，其中，所述第一参考包括：所述突出部分向与所述弧形区域的所述纵向方向垂直的两侧突出，并且向所述两侧突出的所述突出部分满足关于形状的第二参考。4.根据权利要求3所述的图像设备，其中，所述第二参考包括：连接所述突出部分中的峰与除所述峰以外的点的线满足预定条件。5.根据权利要求3或4所述的图像设备，其中，所述第二参考包括：用于确定向所述两侧突出的所述突出部分是否具有圆形形状的参考。6.根据权利要求1所述的图像设备，其中，所述提取器将其中所述纵向方向的长度相对于宽度的比率超过阈值的区域提取为弧形区域。7.根据权利要求1所述的图像设备，其中，所述提取器：在由所述图像传感器捕捉到的图像中确定petri培养皿的中心位置和外圆周；对于从所述中心位置指向所述外圆周的每个位置的直线中的每条直线，获得所述直线的像素值；并且当预定像素值范围的预定像素值出现在具有距所述中心位...

【专利技术属性】
技术研发人员：远藤进，石原正树，杉村昌彦，马场孝之，上原祐介，宫崎晃，内藤宏久，武部浩明，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP