專(zhuān)利名稱：生物生長(zhǎng)板上的生物因子計(jì)數(shù)方法和系統(tǒng)的制作方法
生物生長(zhǎng)板上的生物因子計(jì)數(shù)方法和系統(tǒng)
本申請(qǐng)是于2008年1月18日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0081002604. 4，發(fā)明名稱為“生 物生長(zhǎng)板上的生物因子計(jì)數(shù)”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。2008年1月18日提交的申 請(qǐng)?zhí)枮?0081002604. 4，發(fā)明名稱為“生物生長(zhǎng)板上的生物因子計(jì)數(shù)”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)是 2004年8月30日提交的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2004/(^8130，進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段申請(qǐng)?zhí)枮?200480025457. 2，發(fā)明名稱為“生物生長(zhǎng)板上的生物因子計(jì)數(shù)”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申 請(qǐng)。發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及對(duì)生物生長(zhǎng)板進(jìn)行分析以及在食物樣品，實(shí)驗(yàn)室樣品等等樣品中對(duì)細(xì) 菌或其他生物因子進(jìn)行測(cè)定的生物掃描系統(tǒng)。
發(fā)明背景
生物安全是現(xiàn)代社會(huì)高度關(guān)注的問(wèn)題。對(duì)食品或其它材料中生物污染的檢測(cè)已成 為食品開(kāi)發(fā)商和經(jīng)銷(xiāo)商的一項(xiàng)重要甚至強(qiáng)制性的要求。生物檢測(cè)也用于鑒定實(shí)驗(yàn)室樣品中 的細(xì)菌或其它因子，這些實(shí)驗(yàn)室樣品可來(lái)源于醫(yī)學(xué)病人的血樣或用于研究目的的樣品，也 可以是其它類(lèi)型的生物樣品。許多種技術(shù)和裝置都可用來(lái)改進(jìn)生物檢測(cè)技術(shù)并使生物檢測(cè) 方法流程化和標(biāo)準(zhǔn)化。
生物生長(zhǎng)板已經(jīng)發(fā)展出很廣泛的類(lèi)型。舉一例，M.Paul，Minesota的3M公司 (下文稱“3M”)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出生物生長(zhǎng)板。特別是3M公司已經(jīng)售出冠有PETRIFILM商品 名的生物生長(zhǎng)板。生物生長(zhǎng)板可以用來(lái)促進(jìn)通常與食品污染有關(guān)的細(xì)菌和生物因子的 快速生長(zhǎng)和檢測(cè)，這些污染包括，例如，需氧細(xì)菌，大腸桿菌，大腸菌(coliform)，腸細(xì)菌 (enterobacteriaceae),酵母菌，霉菌，金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus),李其Jf特 菌，彎曲桿菌等。使用PETRIFILM板和其它介質(zhì)可以簡(jiǎn)化食物樣品中的細(xì)菌檢測(cè)。
生物生長(zhǎng)板可以用來(lái)計(jì)數(shù)和識(shí)別存在的細(xì)菌，進(jìn)而采取糾正措施(就食品檢測(cè)而 言)或作出恰當(dāng)?shù)脑\斷(就醫(yī)藥用途而言)。在其它應(yīng)用方面，生物生長(zhǎng)板可以用來(lái)快速生 長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室樣品中的細(xì)菌或其它生物因子，例如，為了實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br> 生物掃描單元是指能夠用來(lái)掃描或計(jì)數(shù)生物生長(zhǎng)板上的細(xì)菌菌落或某種生物因 子數(shù)量等的裝置。例如，可把食物樣品或?qū)嶒?yàn)室樣品放在生物生長(zhǎng)板上，然后將板插入培養(yǎng) 箱，培養(yǎng)一段時(shí)間后，生物生長(zhǎng)板可放入生物掃描單元進(jìn)行細(xì)菌生長(zhǎng)的自動(dòng)的檢測(cè)和計(jì)數(shù)。 以這種方式，生物掃描單元自動(dòng)進(jìn)行生物生長(zhǎng)板上細(xì)菌或其它生物因子的檢測(cè)和計(jì)數(shù)，因 此，通過(guò)減少了人為誤差而改進(jìn)了生物檢測(cè)方法。
發(fā)明概述
一般地，本發(fā)明涉及計(jì)數(shù)生物生長(zhǎng)板或類(lèi)似介質(zhì)上生物因子的技術(shù)。為了計(jì)數(shù)生 物因子，將生物生長(zhǎng)板插入到生物掃描單元中。隨后生物掃描單元可產(chǎn)生板的圖像。其后， 圖像上出現(xiàn)的生物因子的數(shù)量，例如細(xì)菌菌落數(shù)，可以被計(jì)數(shù)或者通過(guò)掃描單元內(nèi)部或通 過(guò)外部計(jì)算裝置，如桌面電腦或工作站等執(zhí)行的圖像處理和分析例程進(jìn)行判斷。本發(fā)明還 描述了用以改進(jìn)生物生長(zhǎng)板上生物因子數(shù)目自動(dòng)計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性的多種的計(jì)數(shù)規(guī)則。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種方法，包括接收生物生長(zhǎng)板介質(zhì)的一幅或多 幅圖像，測(cè)定與生物生長(zhǎng)介質(zhì)有關(guān)的背景色值是否在某一范圍之內(nèi)，如果背景值超出范圍 可以對(duì)生物生長(zhǎng)介質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記以進(jìn)行另外的研究。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種方法，包括接收生物生長(zhǎng)板上接收的一或 多種圖像，鑒定生物生長(zhǎng)板介質(zhì)上生物因子的第一次計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)谝淮斡?jì)數(shù)鑒定到的一種或 多種生物因子與第一次計(jì)數(shù)鑒定到的一種或多種其它生物因子的緊鄰時(shí)，則可以減少第一 次的計(jì)數(shù)量以產(chǎn)生第二次的計(jì)數(shù)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種方法，包括接收生物生長(zhǎng)板上的一個(gè)或更 多圖像，檢測(cè)與生物生長(zhǎng)介質(zhì)內(nèi)部相關(guān)的生物因子第一次的數(shù)量，檢測(cè)與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周 邊部分相關(guān)的生物因子第二次的數(shù)量，并且當(dāng)?shù)谝淮蔚臄?shù)量小于閾值時(shí)從第二次計(jì)數(shù)中減 去距生長(zhǎng)介質(zhì)生長(zhǎng)區(qū)域邊緣在特定距離范圍內(nèi)的一個(gè)或更多生物因子。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種方法，包括接收生物生長(zhǎng)板的一個(gè)或更多 圖像，檢測(cè)與生物生長(zhǎng)介質(zhì)內(nèi)部相關(guān)的第一種顏色生物因子的數(shù)量，檢測(cè)與生物生長(zhǎng)介質(zhì) 內(nèi)部相關(guān)的第二種顏色生物因子的數(shù)量，檢測(cè)與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊部分相關(guān)的第一種顏色 生物因子的數(shù)量，檢測(cè)與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊部分相關(guān)的第二種顏色生物因子的數(shù)量。該方 法還包括當(dāng)與內(nèi)部相關(guān)的第一種顏色生物因子的數(shù)量比第一閾值大而且與內(nèi)部相關(guān)的第 二種顏色生物因子的數(shù)量比第二閾值小時(shí)，將與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊部分相關(guān)第二種顏色生 物因子的數(shù)量改成包含在與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊部分相關(guān)第一種顏色生物因子的數(shù)量?jī)?nèi)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種方法，包括接收生物生長(zhǎng)板的一個(gè)或更多 圖像，檢測(cè)與生物生長(zhǎng)介質(zhì)內(nèi)部相關(guān)的生物因子的第一個(gè)數(shù)量，檢測(cè)與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊 部分相關(guān)的生物因子的第二個(gè)數(shù)量，并且當(dāng)?shù)诙€(gè)數(shù)值比第一個(gè)數(shù)值乘以因子還要大時(shí)對(duì) 生物生長(zhǎng)介質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記以進(jìn)行另外研究。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供包含計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)算機(jī)可讀媒介，該指 令在處理器中執(zhí)行時(shí)，接收生物生長(zhǎng)介質(zhì)的一幅或多幅圖像，決定與生物生長(zhǎng)介質(zhì)相關(guān)的 的背景色值是否在某一范圍內(nèi)，并且當(dāng)背景色值超過(guò)這一范圍時(shí)對(duì)生物生長(zhǎng)介質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記 以進(jìn)行進(jìn)一步研究。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供包含計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)算機(jī)可讀媒介，包括， 該指令在處理器中執(zhí)行時(shí)，接收生物生長(zhǎng)介質(zhì)的一幅或多幅圖像，鑒定生物生長(zhǎng)介質(zhì)上的 生物因子第一次計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)谝淮斡?jì)數(shù)鑒定的一個(gè)或多個(gè)生物因子與第一次計(jì)數(shù)的一個(gè)或多 個(gè)另外的生物因子緊鄰時(shí)，減少第一次計(jì)數(shù)的值以產(chǎn)生第二次的計(jì)數(shù)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供包含計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)算機(jī)可讀媒介，該指 令當(dāng)在處理器上執(zhí)行時(shí)，接收生物生長(zhǎng)介質(zhì)的一幅或多幅圖像，鑒定與生物生長(zhǎng)介質(zhì)內(nèi)部 相關(guān)的生物因子的第一個(gè)數(shù)量，鑒定與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊部分相關(guān)的生物因子的第二個(gè)數(shù) 量，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)數(shù)值小于閾值時(shí)從第二個(gè)數(shù)量中除去距介質(zhì)生長(zhǎng)區(qū)域邊緣限定距離內(nèi)的一個(gè) 或更多生物因子生物因子。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供包含計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)算機(jī)可讀媒介，該指 令當(dāng)在處理器中執(zhí)行時(shí)，接收到一個(gè)或多個(gè)生物生長(zhǎng)介質(zhì)圖像，鑒定與生物生長(zhǎng)介質(zhì)內(nèi)部 相關(guān)的第一種顏色生物因子的數(shù)量，鑒定與生物生長(zhǎng)介質(zhì)內(nèi)部相關(guān)的第二種顏色生物因子 的數(shù)量，鑒定與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊部分相關(guān)的第一種顏色生物因子的數(shù)量，鑒定與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊部分相關(guān)的第二種顏色生物因子的數(shù)量，當(dāng)與內(nèi)部相關(guān)的第一種顏色生物因子 的數(shù)量比第一閾值大而且與內(nèi)部相關(guān)的第二種顏色生物因子的數(shù)量比第二閾值小時(shí)，將與 生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊部分相關(guān)第二種顏色生物因子的數(shù)量改成包含在與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊 部分相關(guān)第一種顏色生物因子的數(shù)量?jī)?nèi)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供包含計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)算機(jī)可讀媒介，該指 令當(dāng)在處理器中執(zhí)行時(shí)，接收一個(gè)或多個(gè)生物生長(zhǎng)介質(zhì)圖像，鑒定與生物生長(zhǎng)介質(zhì)內(nèi)部相 關(guān)的生物因子的第一數(shù)量，鑒定與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周?chē)糠窒嚓P(guān)的生物因子的第二數(shù)量，當(dāng) 第二數(shù)量比第一數(shù)量乘以因子還要大時(shí)，對(duì)生物生長(zhǎng)介質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記以進(jìn)行進(jìn)一步研究。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一個(gè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)含有產(chǎn)生生物生長(zhǎng)介質(zhì)的 一幅或多幅圖像的成像裝置，和處理器，該處理器用以接收?qǐng)D像，判斷與生物生長(zhǎng)介質(zhì)相關(guān) 的的背景色值是否在某一范圍內(nèi)，并且當(dāng)背景色值超過(guò)這一范圍時(shí)對(duì)生物生長(zhǎng)介質(zhì)進(jìn)行標(biāo) 記以進(jìn)行進(jìn)一步研究。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一個(gè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)含有產(chǎn)生一個(gè)生物生長(zhǎng)介 質(zhì)的一幅或多幅圖像的成像裝置，和處理器，該處理器用以接收?qǐng)D像，鑒定生物生長(zhǎng)介質(zhì)上 的生物因子第一計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)鑒定的一個(gè)或多個(gè)生物因子數(shù)目與第一計(jì)數(shù)鑒定的一個(gè) 或多個(gè)其他生物因子緊鄰時(shí)減少第一計(jì)數(shù)以產(chǎn)生第二計(jì)數(shù)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一個(gè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)含有成像以產(chǎn)生一個(gè)生物 生長(zhǎng)介質(zhì)的一幅或多幅圖像的成像裝置，和處理器，該處理器用以接收?qǐng)D像，檢測(cè)與生物生 長(zhǎng)介質(zhì)內(nèi)部相關(guān)的生物因子的第一個(gè)數(shù)量，檢測(cè)與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周?chē)糠窒嚓P(guān)的生物因子 的第二個(gè)數(shù)量，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)數(shù)量小于閾值時(shí)從第二次計(jì)數(shù)中除去距介質(zhì)生長(zhǎng)區(qū)域邊緣的部分 限定距離內(nèi)的在一個(gè)或更多生物因子。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一個(gè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)含有成像產(chǎn)生一個(gè)生物生 長(zhǎng)介質(zhì)的一幅或多幅圖像的成像裝置，和處理器，該處理器用以接收?qǐng)D像，檢測(cè)與生物生長(zhǎng) 介質(zhì)內(nèi)部相關(guān)的第一種顏色生物因子的數(shù)量，檢測(cè)與生物生長(zhǎng)介質(zhì)內(nèi)部相關(guān)的第二種顏色 生物因子的數(shù)量，檢測(cè)與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊部分相關(guān)的第一種顏色生物因子的數(shù)量，檢測(cè) 與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊部分相關(guān)的第二種顏色生物因子的數(shù)量，當(dāng)與內(nèi)部相關(guān)的第一種顏色 生物因子的數(shù)量比第一閾值大而且與內(nèi)部相關(guān)的第二種顏色生物因子的數(shù)量比第二閾值 小時(shí)，將與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊部分相關(guān)第二種顏色生物因子的數(shù)量改成包含在與生物生長(zhǎng) 介質(zhì)周邊部分相關(guān)第一種顏色生物因子的數(shù)量?jī)?nèi)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一個(gè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)含有成像產(chǎn)生生物生長(zhǎng)介 質(zhì)的一幅或多幅圖像的成像裝置，含有處理器，該處理器用以接收?qǐng)D像，檢測(cè)與生物生長(zhǎng)介 質(zhì)內(nèi)部相關(guān)的生物因子的第一個(gè)數(shù)量，檢測(cè)與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周?chē)糠窒嚓P(guān)的生物因子的第 二個(gè)數(shù)量，當(dāng)?shù)诙€(gè)數(shù)量比第一個(gè)數(shù)量乘以因子還要大時(shí)對(duì)生物生長(zhǎng)介質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記以進(jìn)行進(jìn)一步研究。
本發(fā)明的許多方面都提供多種優(yōu)點(diǎn)。例如，本發(fā)明能夠改進(jìn)生物生長(zhǎng)介質(zhì)上對(duì)生 物因子自動(dòng)計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。特別是，此處描述的規(guī)則能夠指出通常發(fā)生的問(wèn)題，并指出哪個(gè) 能破壞生物生長(zhǎng)介質(zhì)上對(duì)因子自動(dòng)計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。
并且，本發(fā)明能夠通過(guò)在成像裝置中使用低成本的光學(xué)元件而降低所述生物系統(tǒng) 的成本。例如，本發(fā)明中描述的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)規(guī)則可以補(bǔ)償成像裝置中的光學(xué)缺陷。相應(yīng)地，在一些案例中計(jì)數(shù)規(guī)則可以通過(guò)在成像裝置中加使用低成本的光學(xué)元件進(jìn)而降低所 述系統(tǒng)中生物掃描系統(tǒng)的成本。
以上或其它實(shí)施方案中的其它細(xì)節(jié)將在隨后的附圖和說(shuō)明中闡明。本發(fā)明的其它 特性、目的和優(yōu)點(diǎn)將在說(shuō)明書(shū)、附圖和權(quán)利要求中闡明。
附圖簡(jiǎn)述


圖1所示為可以執(zhí)行本發(fā)明計(jì)數(shù)技術(shù)的生物掃描系統(tǒng)的透視圖。
圖2所示為另一示例性的生物掃描系統(tǒng)的透視圖所述系統(tǒng)包括連接到執(zhí)行此處 描述的圖像分析的外部的計(jì)算機(jī)的掃描單元。
圖3所示為生物掃描系統(tǒng)的方框圖，該系統(tǒng)可以與圖1或圖2的任一系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)。
圖4為說(shuō)明生物生長(zhǎng)介質(zhì)自動(dòng)分析過(guò)程的流程圖。
圖5和圖6為共同說(shuō)明可能發(fā)生的一個(gè)問(wèn)題的生物生長(zhǎng)介質(zhì)示例圖。
圖7為說(shuō)明可以在生物生長(zhǎng)介質(zhì)自動(dòng)分析過(guò)程中使用的規(guī)則1的流程圖，該規(guī)則 發(fā)現(xiàn)圖5和圖6說(shuō)明的問(wèn)題。
圖8為說(shuō)明可能發(fā)生的一個(gè)問(wèn)題的示例的生物生長(zhǎng)介質(zhì)的圖。
圖9為說(shuō)明可能在生物生長(zhǎng)介質(zhì)自動(dòng)分析過(guò)程中使用的規(guī)則2A的流程圖，該規(guī)則 發(fā)現(xiàn)圖8說(shuō)明的問(wèn)題。
圖10為說(shuō)明可能在生物生長(zhǎng)介質(zhì)自動(dòng)分析過(guò)程中使用的規(guī)則2B的流程圖，該規(guī) 則發(fā)現(xiàn)圖8說(shuō)明的問(wèn)題。
圖11為說(shuō)明可能發(fā)生的一個(gè)問(wèn)題的示例的生物生長(zhǎng)介質(zhì)的圖。
圖12為說(shuō)明可能在生物生長(zhǎng)介質(zhì)自動(dòng)分析過(guò)程中使用到規(guī)則3A的流程圖，該規(guī) 則發(fā)現(xiàn)圖11說(shuō)明的問(wèn)題。
圖13為說(shuō)明可能在生物生長(zhǎng)介質(zhì)自動(dòng)分析過(guò)程中使用的規(guī)則:3B的流程圖，該規(guī) 則發(fā)現(xiàn)圖11說(shuō)明的問(wèn)題。
圖14為說(shuō)明可能發(fā)生的一個(gè)問(wèn)題的示例的生物生長(zhǎng)介質(zhì)的圖。
圖15為說(shuō)明可能在生物生長(zhǎng)介質(zhì)自動(dòng)分析過(guò)程中使用的規(guī)則4的流程圖，該規(guī)則 發(fā)現(xiàn)圖14說(shuō)明的問(wèn)題。
圖16為說(shuō)明可能發(fā)生的一個(gè)問(wèn)題的示例的生物生長(zhǎng)介質(zhì)的圖。
圖17為說(shuō)明可能在生物生長(zhǎng)介質(zhì)自動(dòng)分析過(guò)程中使用的規(guī)則5的流程圖，該規(guī)則 發(fā)現(xiàn)圖16說(shuō)明的問(wèn)題。
圖18為說(shuō)明可能發(fā)生的一個(gè)問(wèn)題的示例的生物生長(zhǎng)介質(zhì)的圖。
圖19為說(shuō)明可能在生物生長(zhǎng)介質(zhì)自動(dòng)分析過(guò)程中使用的規(guī)則6的流程圖，該規(guī)則 發(fā)現(xiàn)圖18說(shuō)明的問(wèn)題。
發(fā)明詳述
本發(fā)明涉及對(duì)生物生長(zhǎng)板或類(lèi)似介質(zhì)上生物因子數(shù)目計(jì)數(shù)的技術(shù)。下面將詳述多 種計(jì)數(shù)規(guī)則，其可以用來(lái)改進(jìn)對(duì)生物生長(zhǎng)介質(zhì)上生物因子自動(dòng)計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。所述計(jì)數(shù)規(guī) 則通常被存儲(chǔ)為可計(jì)算機(jī)執(zhí)行的軟件規(guī)則，并在生物掃描系統(tǒng)中通過(guò)處理器來(lái)執(zhí)行?；蛘?所述規(guī)則能安裝在硬件中，如專(zhuān)用集成電路(ASIC)，場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)，或各種硬件 組件。本發(fā)明所描述的各種規(guī)則可單獨(dú)應(yīng)用，或根據(jù)被掃描的生長(zhǎng)介質(zhì)而組合應(yīng)用。在任 何情況下，使用本發(fā)明所描述的一個(gè)或多個(gè)規(guī)則，可改進(jìn)對(duì)生物生長(zhǎng)介質(zhì)上生物因子自動(dòng)計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。
圖1是示例的生物掃描系統(tǒng)10的透視圖，所述系統(tǒng)能夠執(zhí)行本發(fā)明所描述的計(jì)數(shù) 規(guī)則。如圖1所示，生物掃描系統(tǒng)10包括具有打開(kāi)即可接受生物生長(zhǎng)介質(zhì)(圖1中沒(méi)有顯 示)的抽屜14的掃描單元元件12。抽屜14將生物生長(zhǎng)介質(zhì)移動(dòng)進(jìn)入掃描單元12進(jìn)行掃 描和分析。成像裝置和處理器位于掃描單元12內(nèi)部。當(dāng)生物生長(zhǎng)介質(zhì)通過(guò)抽屜14插入掃 描單元12，成像裝置產(chǎn)生生物生長(zhǎng)介質(zhì)的一幅或多幅圖像。這些圖像隨后被傳到處理器中， 處理器能夠通過(guò)圖像分析計(jì)算生物生長(zhǎng)介質(zhì)上生物因子的數(shù)目。具體地，掃描單元12中的 處理器能夠調(diào)用下文將要詳述的一個(gè)或更多計(jì)數(shù)規(guī)則，所述規(guī)則可改進(jìn)生物生長(zhǎng)介質(zhì)上生 物因子自動(dòng)計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。
生物掃描系統(tǒng)10還包括安置在掃描單元12上的顯示屏16用以對(duì)用戶顯示生物 生長(zhǎng)介質(zhì)的分析的進(jìn)程和結(jié)果?？商鎿Q的或另外的方面，顯示屏16可以給用戶顯示生物掃 描系統(tǒng)10所掃描的生物生長(zhǎng)介質(zhì)圖像。顯示的圖像可以光學(xué)放大或數(shù)字化按比例放大。安 裝平臺(tái)18界定彈出狹縫20，通過(guò)所述狹縫可以在生物掃描系統(tǒng)10獲得生物生長(zhǎng)介質(zhì)圖像 后彈出生長(zhǎng)板。換句話說(shuō)，生物掃描系統(tǒng)10可以具有兩部分設(shè)計(jì)，即掃描單元12安裝在安 裝平臺(tái)18上。圖1就是所舉的兩部分設(shè)計(jì)的例子，但兩部分設(shè)計(jì)并不是本發(fā)明所必須的或 將本發(fā)明限制于此。
掃描單元12包括一個(gè)掃描生物生長(zhǎng)介質(zhì)所需的成像裝置。所述成像裝置可采取 線掃描或面掃描的形式，這種裝置常與照明系統(tǒng)結(jié)合使用來(lái)提供對(duì)生物生長(zhǎng)介質(zhì)的前和/ 或后照明。此外，掃描單元12還包括分析掃描的圖像的處理硬件，軟件和/或固件，如為了 測(cè)定生長(zhǎng)板上的生物因子數(shù)目。例如，在通過(guò)抽屜14遞呈生物生長(zhǎng)板后，所述板將與光學(xué) 板緊鄰放置以用于掃描。并且，根據(jù)本發(fā)明，為了改進(jìn)生物生長(zhǎng)介質(zhì)培養(yǎng)板上對(duì)生物因子自 動(dòng)計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性在掃描單元12中通過(guò)處理器應(yīng)用了各種計(jì)數(shù)規(guī)則。
當(dāng)在掃描生長(zhǎng)板后打開(kāi)抽屜14時(shí)，生長(zhǎng)板會(huì)落入下層的安裝平臺(tái)18以從彈出狹 縫20中彈出。為了以上目的，安裝平臺(tái)18包括將生長(zhǎng)板從掃描單元12通過(guò)噴射狹縫20 從彈出的運(yùn)送裝置。換句話說(shuō)，當(dāng)生物生長(zhǎng)板插入抽屜14，移動(dòng)到掃描單元12被掃描后，生 物生長(zhǎng)板落入下方的安裝平臺(tái)18，此處水平運(yùn)送裝置，例如一個(gè)傳送帶通過(guò)彈出狹縫20彈 出介質(zhì)。
圖2是另一個(gè)生物掃描系統(tǒng)20的透視圖，該系統(tǒng)能執(zhí)行本發(fā)明中所描述的計(jì)數(shù)規(guī) 則。生物掃描系統(tǒng)20包括掃描單元21，其連接到外部的計(jì)算機(jī)22，計(jì)算機(jī)對(duì)掃描單元21 得到的圖像進(jìn)行分析。換句話說(shuō)，盡管在系統(tǒng)10(圖1)中，掃描單元12內(nèi)部整合了處理 器，但系統(tǒng)20(圖2)利用掃描單元21外部的處理器，例如外部計(jì)算機(jī)22。例如，外部計(jì)算 機(jī)22可以包括微處理器來(lái)執(zhí)行軟件以分析生物生長(zhǎng)板M圖像。外部電腦22可以包括個(gè) 人電腦(PC)，桌面電腦，筆記本電腦，掌上電腦，工作站等。例如，軟件程序可以加載到外部 電腦22上來(lái)促進(jìn)由生物掃描系統(tǒng)20產(chǎn)生的生物生長(zhǎng)板M圖像的分析。
掃描單元21與外部電腦22通過(guò)接口 25相連接。接口 25，例如可以包括通用串行 總線(USB)接口，一個(gè)通用串行總線2 (USB2)接口，一個(gè)IEEE 1394火線接口，一個(gè)小型計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)接口，一個(gè)高級(jí)技術(shù)附件(ATA)接口，一系列ATA接口，一個(gè)外圍部件 互連(PCI)接口或一個(gè)傳統(tǒng)串行或并行接口等。
如上文所述，生物掃描系統(tǒng)20被設(shè)計(jì)來(lái)接收生物生長(zhǎng)板24。具體是，掃描單元21包括一個(gè)外殼26，所述外殼形成接受生物生長(zhǎng)板M的輸入狹縫觀板。引導(dǎo)裝置23可以裝 在外殼沈上來(lái)幫助生物生長(zhǎng)板M進(jìn)入掃描單元21。掃描單元21還包括彈出狹縫(沒(méi)有 標(biāo)出)，通過(guò)所述彈出狹縫生物生長(zhǎng)板M成像后被彈出。掃描單元21還包括其它特征，如 用以對(duì)用戶顯示生物生長(zhǎng)介質(zhì)的分析進(jìn)程和結(jié)果的顯示屏。
掃描單元21包括成像裝置，如二維的單色相機(jī)用于產(chǎn)生插入的生物生長(zhǎng)板M的 一個(gè)或更多圖像。并且，掃描單元21還可以包括各種照明設(shè)備用于在成像時(shí)對(duì)生物生長(zhǎng)板 24的進(jìn)行前和后照明。照明設(shè)備可以用一種或多種顏色光照明生物生長(zhǎng)板M，板M即可 產(chǎn)生一種或多種圖像進(jìn)而確定生物生長(zhǎng)板M上的細(xì)菌數(shù)目。具體的，掃描單元21可與外 部電腦22交換圖像，所述電腦包括執(zhí)行圖像分析的處理器。
生長(zhǎng)板M包括生長(zhǎng)區(qū)域27，細(xì)菌和其它生物因子可在該區(qū)域上顯現(xiàn)。生長(zhǎng)平面 27可以是平面和凹孔。確定在生長(zhǎng)板M上檢測(cè)的樣品是否從菌落計(jì)數(shù)的角度可以接受，取 決于每單位面積的菌落數(shù)。因此，從掃描單元21得到的圖像可被用來(lái)對(duì)板M每單位面積 的菌落數(shù)目定量。若需要，單菌落的大小也能被包括在分析中。在生長(zhǎng)區(qū)域27的生物生長(zhǎng) 板M的表面包含設(shè)計(jì)以促進(jìn)一種或多種細(xì)菌或其它生物因子快速生長(zhǎng)的一種或多種生長(zhǎng) 增強(qiáng)劑生物因子。在某些例子中，生物生長(zhǎng)板M在插入掃描單元21前要孵育。
生長(zhǎng)板M常包括標(biāo)記四，例如條形碼或其它能標(biāo)示生長(zhǎng)板M的標(biāo)記物。標(biāo)記包 括RFID標(biāo)簽，二維光學(xué)可檢測(cè)的條碼或類(lèi)似物。在任何情況下，標(biāo)記四可用來(lái)識(shí)別生長(zhǎng)板 24上生長(zhǎng)和檢測(cè)的細(xì)菌或生物因子的類(lèi)型。掃描單元21可以設(shè)計(jì)為將生長(zhǎng)板M拉入掃 描單元21的第一個(gè)位置產(chǎn)生標(biāo)記四的圖像，然后將生長(zhǎng)板M拉到第二個(gè)位置產(chǎn)生生長(zhǎng)區(qū) 域27的圖像。通過(guò)此方法，生物掃描系統(tǒng)20可產(chǎn)生標(biāo)記四和生長(zhǎng)區(qū)域27的圖像。或者 產(chǎn)生同時(shí)包括標(biāo)記四和生長(zhǎng)區(qū)域27的單個(gè)圖像。任何一種情況標(biāo)記四都可用來(lái)幫助識(shí) 別板的類(lèi)型，以使一個(gè)或更多的計(jì)數(shù)規(guī)則通過(guò)自動(dòng)方式被應(yīng)用。
作為例子，生長(zhǎng)板M可以是由3M公司售出的冠有PETRIFILM商品名的生物生長(zhǎng) 板。生長(zhǎng)板M可被用來(lái)促進(jìn)與食物污染有關(guān)的一種或多種細(xì)菌或其它生物因子的快速生 長(zhǎng)和檢測(cè)，這種污染包括例如，有氧細(xì)菌，大腸桿菌，大腸型細(xì)菌，腸細(xì)菌，酵母菌，霉菌，金 黃色葡萄球菌，李斯特菌，彎曲桿菌菌等。生長(zhǎng)板通常是用于生物生長(zhǎng)、細(xì)菌檢測(cè)和計(jì)數(shù)的 生長(zhǎng)介質(zhì)。然而本發(fā)明還可以用于多種其他類(lèi)型的生長(zhǎng)介質(zhì)。
為了改進(jìn)生物生長(zhǎng)介質(zhì)板上對(duì)生物因子自動(dòng)計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性，本發(fā)明的不同方面建 立可在圖像處理過(guò)程中應(yīng)用的規(guī)則。換句話說(shuō)，后面將詳述的規(guī)則可以形成系統(tǒng)10和系統(tǒng) 20中執(zhí)行的計(jì)數(shù)算法的一部分。不同的規(guī)則可被單獨(dú)或任意組合應(yīng)用，這依賴于被掃描的 介質(zhì)類(lèi)型和可能遇到的問(wèn)題。例如，某些規(guī)則可能與下面列出的具體殊類(lèi)型的生長(zhǎng)板有關(guān)。 應(yīng)用規(guī)則的順序也影響結(jié)果。在任何情況下，應(yīng)用一種或更多規(guī)則可以通過(guò)改進(jìn)對(duì)生長(zhǎng)介 質(zhì)等上的生物因子自動(dòng)計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性來(lái)改進(jìn)生物掃描系統(tǒng)，例如例如系統(tǒng)10或系統(tǒng)20的 準(zhǔn)確性。
圖3是生物掃描系統(tǒng)30的方框圖，可與系統(tǒng)10 (圖1)或系統(tǒng)20 (圖2)相對(duì)應(yīng)。 生物掃描系統(tǒng)30包括成像裝置32，其產(chǎn)生介質(zhì)的一個(gè)或更多圖像并為處理器34提供圖像。 處理器34與存儲(chǔ)器36相連。存儲(chǔ)器36含有各種處理器可執(zhí)行的軟件指令，能夠利于成像 裝置32產(chǎn)生的圖像的分析。具體的，存儲(chǔ)器36儲(chǔ)存一個(gè)或更多計(jì)數(shù)規(guī)則37，該規(guī)則在圖像 分析時(shí)應(yīng)用以改進(jìn)對(duì)生長(zhǎng)介質(zhì)上生物因子自動(dòng)計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。輸出裝置38用來(lái)接收由處理器34判斷的結(jié)果和為使用者提供結(jié)果。
作為例子，成像裝置32包括一個(gè)二維的單色相機(jī)用于產(chǎn)生插生物生長(zhǎng)板的一個(gè) 或更多圖像。例如，各種照明設(shè)備(未顯示)可以用于照明生物生長(zhǎng)板的前和后側(cè)。例如 照明設(shè)備可以一種或多種顏色照明生物生長(zhǎng)板，并且可通過(guò)成像裝置32產(chǎn)生生物生長(zhǎng)板 的一種或多種圖像。這些圖像隨后被提供給處理器34，并也可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器36。在任 何情況下，圖像通過(guò)使用計(jì)數(shù)規(guī)則37分析以決定板上細(xì)菌數(shù)目。成像裝置32的分辨率是 大約每厘米155像素。這樣，圖像上每厘米行有155像素長(zhǎng)，每像素長(zhǎng)約6. 45xlOEE-3。
減少成像裝置32的成本是合需的。盡管高成本的光學(xué)元件如高品質(zhì)的透鏡可以 改善成像，但這樣會(huì)把系統(tǒng)30的成本提高到過(guò)度的水平。一種或更多的計(jì)數(shù)規(guī)則37可以 提供另外的改善系統(tǒng)30的機(jī)制。例如，一種或更多的計(jì)數(shù)規(guī)則37可以補(bǔ)償成像裝置32的 光學(xué)缺陷。因此在某些情況下，計(jì)數(shù)規(guī)則37可以通過(guò)在裝置32使用低成本的光覺(jué)元件而 降低系統(tǒng)30的成本。
處理器34可以包括通用目的的微處理器來(lái)執(zhí)行被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器36中的軟件?；?者處理器34可以包括專(zhuān)用集成電路(ASIC)或其它特殊設(shè)計(jì)的處理器。在任何情況下，存 儲(chǔ)器34執(zhí)行各種計(jì)數(shù)規(guī)則37以改進(jìn)對(duì)生長(zhǎng)介質(zhì)或類(lèi)似物上生物因子自動(dòng)計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。
存儲(chǔ)器36是由處理器34應(yīng)用的存儲(chǔ)處理器可執(zhí)行軟件的計(jì)算機(jī)可讀媒介的一個(gè) 例子。作為例子，存儲(chǔ)器36可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，只讀存儲(chǔ)器(ROM)，非易失隨 機(jī)存儲(chǔ)器(NVRAM)，電子可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)，閃存等。以下將描述的計(jì)數(shù)規(guī) 則37被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器36中，并可以組成用于圖像分析的大型軟件程序的一部分。
輸出裝置38典型地包括用來(lái)與使用者交流結(jié)果的顯示器。但輸出裝置38也可包 括其它類(lèi)型裝置，如打印機(jī)或其他。輸出裝置38是可以形成生物掃描單元的一部分，如掃 描單元12的顯示屏16 (圖1)，或可以在掃描單元的外部，如外部電腦22所帶的顯示器。
圖4是顯示自動(dòng)分析生物生長(zhǎng)介質(zhì)過(guò)程的流程圖。如圖4所示，處理器34接收生 長(zhǎng)板Gl)的一個(gè)或幾個(gè)圖像。處理器34調(diào)用存儲(chǔ)器36中的各種例程來(lái)計(jì)數(shù)生物板上生 物因子的數(shù)目。例如，通過(guò)色彩的不同辨別細(xì)菌菌落，細(xì)菌菌落在生物板上通過(guò)改變的顏色 來(lái)顯示。處理器34所執(zhí)行的程序可以識(shí)別生長(zhǎng)板上生物生長(zhǎng)區(qū)域并根據(jù)生長(zhǎng)區(qū)域上顏色 的變化自動(dòng)計(jì)數(shù)生物板上在培養(yǎng)過(guò)程中已經(jīng)長(zhǎng)出來(lái)的細(xì)菌菌落數(shù)目。
根據(jù)本發(fā)明，處理器34通過(guò)應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)規(guī)則改進(jìn)對(duì)生長(zhǎng)介質(zhì)上生物因 子自動(dòng)計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。以下將描述各種規(guī)則。本發(fā)明所描述的規(guī)則可單獨(dú)應(yīng)用，或根據(jù)被 分析的生長(zhǎng)介質(zhì)以不同的組合應(yīng)用。規(guī)則可以從存儲(chǔ)器36單獨(dú)調(diào)用規(guī)則或者也可通過(guò)大 型圖像分析軟件程序的子例程來(lái)調(diào)用規(guī)則。以下描述的規(guī)則被標(biāo)記為規(guī)則1，2A，2B, 3A，3B， 4，5和6。然而此標(biāo)記法被提供用于利于討論以下規(guī)則，但并不表示應(yīng)用程序的順序。這些 規(guī)則可被單獨(dú)使用或可以使用這些規(guī)則的不同組合。如果使用一組規(guī)則，其順序依賴于被 掃描的板類(lèi)型。選定的應(yīng)用的規(guī)則的順序?qū)⒂绊懽罱K結(jié)果。規(guī)則的各種子集也可按一定順 序使用，規(guī)則的子集的使用順序也將影響最終結(jié)果。
圖5表示一個(gè)示例生長(zhǎng)板50，包括生長(zhǎng)區(qū)域52和標(biāo)記M，如用來(lái)鑒別板50是特 定類(lèi)型的生長(zhǎng)板、樣品稀釋度、樣品類(lèi)型或起源。相似的，圖6表示示例生長(zhǎng)板60，包括生長(zhǎng) 區(qū)域62和標(biāo)記64。如所示的，生長(zhǎng)板50上生長(zhǎng)區(qū)域52與長(zhǎng)板60上生長(zhǎng)區(qū)域62的相關(guān)背 景色彩或陰影是不同的。如果與生長(zhǎng)板50上生長(zhǎng)區(qū)域52相關(guān)的背景色彩或陰影并不在限定的顏色范圍內(nèi)，則問(wèn)題可能出在板50上。根據(jù)本發(fā)明所描述的規(guī)則1，生長(zhǎng)板的顏色可被 鑒定并與顏色范圍相比較。如果生長(zhǎng)板的顏色在該范圍之外，生長(zhǎng)板會(huì)被標(biāo)記等待技術(shù)員 來(lái)檢查。
圖7是顯示規(guī)則1的流程圖。如所示的，處理器34調(diào)用存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)的軟件 來(lái)鑒別生物板上的色值(71)。具體的，處理器34可以定量生長(zhǎng)板的顏色為限定板陰影的一 個(gè)或多個(gè)數(shù)值。例如，陰影可通過(guò)定義紅色、綠色、藍(lán)色值，或色調(diào)、飽和度和強(qiáng)度的3個(gè)數(shù) 字來(lái)定義。如果生長(zhǎng)板有一個(gè)或多個(gè)色值都超出了規(guī)則1的范圍(72)，例如，如果板的陰影 不在已建立的可接受的陰影范圍內(nèi)，生長(zhǎng)板會(huì)被標(biāo)記等待進(jìn)一步檢查(73)。例如，被標(biāo)記的 生長(zhǎng)板需等待技術(shù)員來(lái)檢查以判斷是否生長(zhǎng)板的顏色說(shuō)明某個(gè)問(wèn)題。通過(guò)此種方法，規(guī)則 1能夠基于板顏色自動(dòng)判斷潛在錯(cuò)誤的生長(zhǎng)板。規(guī)則1的色彩范圍通常對(duì)使用的生長(zhǎng)板是 特異的，并通常建立表明生長(zhǎng)板是可接受的色彩范圍。陰影值可用一個(gè)或多個(gè)用數(shù)值來(lái)定 義色彩范圍和色彩值。
圖8表示示例的生長(zhǎng)板80，包括生長(zhǎng)區(qū)域82和標(biāo)記84，圖8也提供了圖例，其中 方形區(qū)域是被鑒定的菌落，圓形區(qū)域是被鑒定的產(chǎn)氣菌落。對(duì)有些生長(zhǎng)板來(lái)說(shuō)，產(chǎn)氣菌落表 明可以計(jì)數(shù)的確認(rèn)類(lèi)型的生物菌落，而沒(méi)有氣體的菌落則表明所述生物菌落可以或不可以 被計(jì)數(shù)。
生長(zhǎng)板存在的一個(gè)問(wèn)題是一個(gè)菌落可能會(huì)分裂并在板上顯示兩個(gè)或更多不同的 標(biāo)記。在以上情況中，兩個(gè)或更多不同的標(biāo)記通常會(huì)表示對(duì)于菌落計(jì)數(shù)目的的同一個(gè)菌落。 然而，自動(dòng)化系統(tǒng)通常將各標(biāo)記計(jì)數(shù)為單獨(dú)的菌落。這種問(wèn)題常在產(chǎn)氣菌落中出現(xiàn)，因?yàn)闅?體常常從菌落內(nèi)部或菌落周?chē)陨匣蛞韵鲁霈F(xiàn)，這種現(xiàn)象通常會(huì)影響菌落并使菌落分裂。
為了減少以上情況的出現(xiàn)，規(guī)則2A和2B提供了可選擇的技術(shù)來(lái)辨別可能是從板 上生長(zhǎng)的單菌落分裂而來(lái)菌落。總體而言，板上存在有限數(shù)量的菌落，并且有兩個(gè)和更多菌 落靠的很近，則有必要認(rèn)為兩個(gè)和更多靠的很近菌落是單菌落，因?yàn)楹芸赡軆蓚€(gè)靠的很近 菌落是單一菌落分裂而來(lái)。例如，在85A，85B，85C鑒定的一組菌落可能是應(yīng)用這種規(guī)則的 候選者。
圖9是顯示規(guī)則2A的流程圖。處理器34調(diào)用存儲(chǔ)器36中的儲(chǔ)存的各種軟件來(lái) 分析一個(gè)或更多生物板的圖像，計(jì)數(shù)生物板上生物因子的數(shù)目。如果板的計(jì)數(shù)，即在板上鑒 定的生物因子初始數(shù)目大于規(guī)則2的閾值(91的“否”分枝)，將不改變對(duì)板的計(jì)數(shù)。但是 當(dāng)板上鑒定的生物因子初始數(shù)目小于規(guī)則2的閾值(91的“是”分枝時(shí))，將改變對(duì)板的計(jì) 數(shù)。例如規(guī)則2的閾值約是20，盡管在其它裝備條件下規(guī)則2會(huì)取不同的值?？傮w而言，最 合需的是當(dāng)初始數(shù)目相對(duì)較小時(shí)調(diào)用(92-94)的步驟，因?yàn)楫?dāng)總體數(shù)值相對(duì)較低時(shí)不正確 的數(shù)據(jù)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)百分率有更顯著的影響。
如果板上鑒定的數(shù)目小于規(guī)則2的閾值(91 “是”分枝時(shí))，處理器34將測(cè)定一個(gè) 菌落是否在與另一個(gè)菌落(92)相隔D2的距離內(nèi)。如果是(91 “是”分枝時(shí))，處理器將認(rèn) 為在相隔D2的距離內(nèi)兩個(gè)菌落是一個(gè)(73)。距離&的定義可以是根據(jù)絕對(duì)距離或圖像的 像素。例如，距離D2可以被定義為兩個(gè)像素的中心約18像素的寬度。如果一個(gè)菌落在與 另一個(gè)菌落(93)相隔D2的距離內(nèi)，如從中心到中心，則將兩個(gè)菌落是計(jì)數(shù)為一個(gè)菌落。
換句話說(shuō)，板上菌落數(shù)量有限時(shí)，如果有兩個(gè)菌落靠的很近，則將兩個(gè)靠的很近菌 落計(jì)數(shù)為單一菌落，因?yàn)楹芸赡軆蓚€(gè)靠的很近菌落是從板上單一菌落分裂而來(lái)。處理器34考慮生長(zhǎng)板上每一個(gè)菌落，并判斷每一個(gè)特定菌落周?chē)欠裼芯嚯x在A內(nèi)的相鄰菌落。當(dāng) 沒(méi)有更多菌落需要考慮時(shí)，規(guī)則2A運(yùn)行結(jié)束(94的“否”分枝)。因此，當(dāng)3個(gè)或更多菌落 位于彼此距離D2內(nèi)，這3個(gè)或更多菌落被計(jì)數(shù)為一個(gè)菌落。
圖10是表示規(guī)則2B的流程圖，與規(guī)則2A相比有微小變動(dòng)。規(guī)則2B與2A是解決 類(lèi)似問(wèn)題的通?？商鎿Q的不同方法，如鑒定何種情況下兩個(gè)或更多菌落在初始計(jì)數(shù)中計(jì)為 單一菌落。在兩種情況中，處理器34產(chǎn)生初始計(jì)數(shù)，然后在初始計(jì)數(shù)中發(fā)現(xiàn)應(yīng)計(jì)為單一菌 落的兩個(gè)或更多菌落時(shí)降低初始計(jì)數(shù)而產(chǎn)生第二次計(jì)數(shù)。在圖9和圖10中使用同樣的規(guī) 則2的閾值X2，盡管不同的規(guī)則可以使用不同的閾值。
此外，處理器34調(diào)用儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器36中的軟件來(lái)分析一個(gè)或更多生物板的圖像， 計(jì)數(shù)上生物板上生物因子的數(shù)目。如果板的計(jì)數(shù)，即板上生物因子的初始數(shù)目大于規(guī)則2 的閾值(101的“否”分枝)，則板上計(jì)數(shù)不改變。但是，板上計(jì)數(shù)小于規(guī)則2的閾值(101“是” 分枝)，則板上計(jì)數(shù)可以改變。
具體的，如果板上數(shù)目小于規(guī)則2的閾值(101 “是”分枝)時(shí)，處理器34會(huì)判斷 是否兩個(gè)菌落有重疊(102)。例如，處理器34會(huì)限定圍繞與每個(gè)菌落有關(guān)的區(qū)域的識(shí)別標(biāo) 記，每個(gè)通常直徑約0. 2到0. 3厘米之間，盡管菌落的標(biāo)記是與顯示的菌落大小成比例。如 果兩個(gè)不同區(qū)域的識(shí)別標(biāo)記有重疊(102 “是”分枝)，處理器34會(huì)對(duì)兩個(gè)重疊的菌落計(jì)數(shù) 作為1個(gè)(103)。換句話說(shuō)，板上菌落數(shù)量有限時(shí)，有兩個(gè)菌落靠的很近，則認(rèn)為兩個(gè)靠的很 近菌落是單一菌落，因?yàn)楹芸赡軆蓚€(gè)靠的很近菌落是從板上單一菌落分裂而來(lái)。處理器34 會(huì)判斷生長(zhǎng)板上的每個(gè)菌落，是否在這個(gè)給定的菌落周?chē)信c它重疊的臨近菌落。當(dāng)沒(méi)有 更多菌落要考慮時(shí)，規(guī)則2B運(yùn)行結(jié)束(104 “否”分枝)。
圖11表示示例的生長(zhǎng)板110，包括生長(zhǎng)區(qū)域112和標(biāo)記114，圖11也提供了圖例， 其中圓形區(qū)域是菌落，相對(duì)大的不規(guī)則區(qū)域是擴(kuò)散菌落(也可稱為“液化器菌落”)。與圖 11所述相似的生長(zhǎng)板存在的問(wèn)題是從擴(kuò)散菌落出現(xiàn)一個(gè)或更多菌落。在這種情況下，接近 擴(kuò)散菌落的菌落被認(rèn)為是擴(kuò)散菌落的一部分，并不是分開(kāi)和另外的菌落。但是，自動(dòng)系統(tǒng)會(huì) 把每個(gè)標(biāo)記認(rèn)為是分開(kāi)的菌落，包括擴(kuò)散菌落和從擴(kuò)散菌落出來(lái)的各種菌落。
為了減少這類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生，規(guī)則3A和:3B提供了鑒別可能從擴(kuò)散菌落分離出來(lái)的 菌落的方法。規(guī)則3A和;3B與上文中的規(guī)則2A和2B很類(lèi)似，但主要針對(duì)擴(kuò)散菌落的鑒別。 總體上講，板上菌落數(shù)量有限時(shí)，有一個(gè)或多個(gè)菌落與相對(duì)較大的擴(kuò)散菌落靠的很近，合需 的是認(rèn)為兩個(gè)或更多個(gè)靠的很近擴(kuò)散菌落是擴(kuò)散菌落的一部分。例如在115A和115B中鑒 定的擴(kuò)散菌落，可以成為應(yīng)用所述規(guī)則的對(duì)象。在圖12和圖13中使用了相同的規(guī)則3閾 值&，盡管不同的規(guī)則可以使用不同的閾值。
圖12是表示規(guī)則3A的流程圖。處理器34調(diào)用儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器36中的軟件來(lái)分析 一個(gè)或更多生物板的圖像，計(jì)數(shù)上生物板上生物因子的數(shù)目。如果板的計(jì)數(shù)，即當(dāng)板上鑒定 的生物因子初始數(shù)目大于規(guī)則3的閾值(121 “否”分枝時(shí))，將不改變對(duì)板的計(jì)數(shù)。但是當(dāng) 板上鑒定的生物因子初始數(shù)目小于規(guī)則3的閾值(121 “是”分枝時(shí))，將改變對(duì)板的計(jì)數(shù)。 例如，盡管在其它裝備條件下規(guī)則3會(huì)取不同的值，但規(guī)則3的閾值可以是約150?？傮w而 言，當(dāng)初始數(shù)目小于某個(gè)閾值時(shí)最合需的是調(diào)用步驟(122-123)，因?yàn)楫?dāng)總體數(shù)值相對(duì)較低 時(shí)不正確的數(shù)據(jù)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)百分率有更顯著的影響。
如果板上的計(jì)數(shù)小于規(guī)則3的閾值，處理器34會(huì)決定是否識(shí)別到擴(kuò)散菌落(122)。例如可通過(guò)形狀、大小和/或顏色來(lái)判定擴(kuò)散菌落。具體的，擴(kuò)散菌落常有相對(duì)更大的不規(guī) 則形狀，在板上與其他菌落的顏色略有不同。如果鑒定出一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)散菌落，處理器34 會(huì)除去距擴(kuò)散菌落在限定的距離(D3)以內(nèi)的任何菌落。距離D3的定義可以根據(jù)絕對(duì)距離 或圖像的像素。例如，距離D3可以是大約0. 065厘米，所述距離相應(yīng)于系統(tǒng)30中大約10像 素的寬度。在任何情況下，任何位于擴(kuò)散菌落D3距離內(nèi)的菌落都從計(jì)數(shù)中除去，被認(rèn)為是 擴(kuò)散菌落的一部分。
圖13是表示規(guī)則:3B的流程圖，與3A相比有微小變動(dòng)。規(guī)則2B與2A是解決類(lèi)似 問(wèn)題的通?？商鎿Q的方法，如在鑒定何時(shí)初始計(jì)數(shù)中的兩個(gè)或更多菌落在被計(jì)為擴(kuò)散菌落 的一部分。在兩種情況中，處理器34產(chǎn)生第一次計(jì)數(shù)，然后在鑒定出擴(kuò)散菌落和應(yīng)計(jì)為擴(kuò) 散菌落的一部分的其它菌落后，降低第一次計(jì)數(shù)而產(chǎn)生第二次計(jì)數(shù)。
處理器34調(diào)用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器36中的軟件來(lái)分析一個(gè)或更多生物板的圖像，計(jì)數(shù) 上生物板上生物因子的數(shù)目。如果板的計(jì)數(shù)，即板上鑒定的生物因子初始數(shù)目大于規(guī)則3 的閾值(131 “否”分枝時(shí))，將不改變對(duì)板的計(jì)數(shù)。但是當(dāng)板上鑒定的生物因子初始數(shù)目小 于規(guī)則3的閾值(131 “是”分枝時(shí))，可以改變對(duì)板的計(jì)數(shù)。
具體的，如果板上的計(jì)數(shù)小于規(guī)則3的閾值(131 “是”分枝時(shí))，處理器34會(huì)決 定是否鑒定到擴(kuò)散菌落(132)。此外，同樣可通過(guò)形狀、大小和/或顏色來(lái)判定擴(kuò)散菌落。 如果鑒定出一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)散菌落，處理器34會(huì)在計(jì)數(shù)中除去與擴(kuò)散菌落重疊的任何菌落 (133)。例如，處理器34會(huì)限定一個(gè)包圍與擴(kuò)散菌落相關(guān)區(qū)域的相對(duì)較大的鑒定標(biāo)記。并 且，處理器34會(huì)限定包圍與其它菌落相關(guān)的區(qū)域的鑒定標(biāo)記。如果與擴(kuò)散菌落相關(guān)的鑒定 標(biāo)記與其它菌落重疊，則與擴(kuò)散菌落重疊的另外的菌落會(huì)從計(jì)數(shù)中除去。在這種情況下，與 擴(kuò)散菌落重疊的其它菌落被認(rèn)為是擴(kuò)散菌落的一部分。
圖14表示示例的生長(zhǎng)板140，包括生長(zhǎng)區(qū)域142和標(biāo)記144，圖14也提供了圖例， 其中方形區(qū)域是被鑒定的菌落，圓形區(qū)域是被鑒定的產(chǎn)氣菌落。不同的陰影區(qū)別“紅色”菌 落和“藍(lán)色”菌落。當(dāng)然，紅色和藍(lán)色只是范例的，類(lèi)似的生長(zhǎng)板也可使用其它顏色。總的來(lái) 說(shuō)，第一種顏色對(duì)應(yīng)一種類(lèi)型的菌落，第二種顏色對(duì)應(yīng)另一種類(lèi)型的菌落。在某些情況下， 一種顏色對(duì)應(yīng)一般菌落，另一種顏色對(duì)應(yīng)特定的菌落。例如，紅色可以指腸細(xì)菌菌落，藍(lán)色 可指腸細(xì)菌的特定類(lèi)型的大腸桿菌菌落。產(chǎn)氣菌落表明某種特定的可被計(jì)數(shù)的生物菌落類(lèi) 型，沒(méi)有氣體的菌落表明某種可被或不可被以例如與政府規(guī)定相符合的確定性計(jì)數(shù)的生物 菌落類(lèi)型。
生長(zhǎng)板分析中存在的一個(gè)問(wèn)題是圖像假像可引起生長(zhǎng)板圖像的不規(guī)則性。如果在 成像裝置中使用低成本的光學(xué)元件，如低成本的透鏡這種問(wèn)題會(huì)更加顯著。但另一方面，有 必要控制生物掃描系統(tǒng)的成本，高成本的光學(xué)元件可以增加大量的成本。比使用高成本的 光學(xué)元件更好的選擇應(yīng)是發(fā)展可以發(fā)現(xiàn)和克服與低成本的光學(xué)元件有關(guān)的問(wèn)題的圖像分 析規(guī)則和技術(shù)。
生長(zhǎng)板140在生長(zhǎng)區(qū)域142的內(nèi)部147包含相對(duì)少量的菌落。但是，生長(zhǎng)區(qū)域142 的周邊部分149有大量的菌落出現(xiàn)。統(tǒng)計(jì)顯示，這些菌落是均勻分布的。因此，生長(zhǎng)區(qū)域 142的周邊部分149有比內(nèi)部區(qū)域有多得多的菌落出現(xiàn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題。這種現(xiàn)象歸 結(jié)于成像裝置32中光學(xué)元件的缺陷。在隨后的描述中，內(nèi)部147 —般指生長(zhǎng)區(qū)域142內(nèi)部 大約75 %的部分，而周邊部分149指生長(zhǎng)區(qū)域142周邊大約25 %的部分。在其它實(shí)施方式12中，內(nèi)部和周邊部分的劃分不同。
圖15表示說(shuō)明圖14中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題的規(guī)則4的流程圖。盡管圖15提到參考“紅 色”和“藍(lán)色”，所述規(guī)則在任何第一和第二種顏色中同樣適用。
處理器34調(diào)用儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器36中的軟件來(lái)分析一個(gè)或更多生物板的圖像，計(jì)數(shù) 上生物板上生物因子的數(shù)目。處理器34定義了一些生物板內(nèi)部，例如內(nèi)部147的紅色計(jì)數(shù) (Rrtsp) (151)。并且，處理器；34定義了一些生物板內(nèi)部藍(lán)色計(jì)數(shù)(Brtsp) (152)。如果生物板 內(nèi)部紅色的計(jì)數(shù)(Rrtsp)小于規(guī)則4的閾值(X4) (153“是”分枝時(shí))，處理器就不會(huì)距生長(zhǎng)介 質(zhì)生長(zhǎng)區(qū)域外部邊緣，例如周邊部分149特定距離D4以內(nèi)的任何小的紅色菌落(154)。同 樣，如果生物板中心部分藍(lán)色的計(jì)數(shù)(Brtsp)小于規(guī)則4的閾值(X4) (155 “是”分枝時(shí))，處 理器就不會(huì)計(jì)算距生長(zhǎng)介質(zhì)生長(zhǎng)區(qū)域邊緣，例如周邊部分149特定距離D4以內(nèi)的任何小的 藍(lán)色菌落(154)。
小面積菌落一般指具有特定面積或直徑小于特定閾值的菌落。小面積菌落可以相 對(duì)于絕對(duì)的測(cè)量尺寸而定義或根據(jù)圖像的像素來(lái)定義。在一個(gè)例子中，小面積菌落是尺寸 小于大約20像素的菌落。距離D4可以根據(jù)絕對(duì)距離或圖像的像素來(lái)定義。例如，距離D4 可被定義為約15像素的寬度。
圖16說(shuō)明了示例的培養(yǎng)板160，包括生長(zhǎng)區(qū)162及標(biāo)示164。圖16提供了圖例， 其中方形陰影區(qū)域表示已鑒定菌落，圓形陰影區(qū)域表示已鑒定的產(chǎn)氣菌落。不同的陰影區(qū) 分紅色菌落、藍(lán)色菌落。但是紅色和藍(lán)色只是舉例，類(lèi)似的介質(zhì)也可用其它的顏色。一般說(shuō) 來(lái)，第一種顏色表示一種菌落類(lèi)型，第二種顏色表示另一種菌落類(lèi)型。在有些情況，一種顏 色表示一般菌落，而另一種顏色表示更特定的菌落。例如，紅色表示腸細(xì)菌菌落，而藍(lán)色就 可能用來(lái)表示大腸桿菌菌落，即特定的腸細(xì)菌。產(chǎn)氣的菌落表明某種確定的可被計(jì)數(shù)的生 物菌落類(lèi)型，沒(méi)有氣體的菌落表明可以或不可以確定地，例如根據(jù)政府的規(guī)定而被計(jì)數(shù)的 生物菌落類(lèi)型。
生長(zhǎng)板分析的一個(gè)問(wèn)題是生長(zhǎng)板可能顯示出對(duì)生長(zhǎng)指示物不均勻的觸發(fā)(化學(xué) 反應(yīng))。在統(tǒng)計(jì)上，期望菌落可以均勻分布。如果紅色菌落高度集中出現(xiàn)在一個(gè)區(qū)域，藍(lán)色 菌落高度集中出現(xiàn)在另一個(gè)區(qū)域，那么問(wèn)題可能就出現(xiàn)了。若是那樣的話，藍(lán)色菌落很可能 被計(jì)成了紅色菌落，如，當(dāng)紅色菌落識(shí)別到更通常細(xì)菌生長(zhǎng)類(lèi)型的存在，藍(lán)色菌落識(shí)別到更 加特定的類(lèi)型細(xì)菌生長(zhǎng)類(lèi)型的存在。當(dāng)不均勻分布時(shí)，藍(lán)色菌落作為特定類(lèi)型細(xì)菌生長(zhǎng)存 在的指示將較不可信，而一般指示通常的細(xì)菌生長(zhǎng)類(lèi)型。因此，在自動(dòng)細(xì)菌菌落計(jì)數(shù)中，如 果出現(xiàn)不均勻分配，有必要將藍(lán)色菌落計(jì)成紅色菌落，特別是當(dāng)板上菌落數(shù)較低時(shí)。
以生長(zhǎng)板160為例(圖16)，內(nèi)部167有6個(gè)紅色菌落，和一個(gè)紅色產(chǎn)氣菌落。在 內(nèi)部167中沒(méi)有藍(lán)色菌落或產(chǎn)氣的藍(lán)色菌落。相反，在周邊部分169中有3個(gè)藍(lán)色菌落，1 個(gè)產(chǎn)氣藍(lán)色菌落，和1個(gè)紅色菌落。在此例中，由于不均勻分配，藍(lán)色菌落和有產(chǎn)氣藍(lán)色菌 落被計(jì)成紅色菌落(此處產(chǎn)氣藍(lán)色菌落被光學(xué)計(jì)為產(chǎn)氣紅色菌落)。內(nèi)部167可以指生長(zhǎng) 區(qū)域162內(nèi)部大約75%的部分，而周邊部分169指生長(zhǎng)區(qū)域162周邊大約25%的部分。在 其它實(shí)施方式中，中心部分和周邊部分的劃分不同。
圖17是表示規(guī)則5的流程圖，規(guī)則5說(shuō)明了圖16說(shuō)明的問(wèn)題。盡管圖17提到參 考“紅色”和“藍(lán)色”，所述規(guī)則同樣適用于任何第一和第二種顏色。
處理器34調(diào)用儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器36中的軟件來(lái)分析一個(gè)或更多生物板的圖像，計(jì)數(shù)上生物板上生物因子的數(shù)目。處理器34確定生物板內(nèi)部，例如內(nèi)部167的紅色的計(jì)數(shù)(R內(nèi) 部)(171)。并且，處理器；34確定生物板內(nèi)部藍(lán)色的計(jì)數(shù)(Brtsp) (172)。處理器；34定義了一 些生物板周邊部分紅色的計(jì)數(shù)(Ras)，例如周邊169 (17 。并且，處理器34定義了一些生 物板周邊部分藍(lán)色的計(jì)數(shù)(Bas) (174)。
如果生物板中心部分紅色的計(jì)數(shù)(R_)大于第一次規(guī)則5的閾值(X5)時(shí)，并且如 果生物板內(nèi)部藍(lán)色的計(jì)數(shù)(Brtsp)小于第二次規(guī)則5的閾值(Y5) (175 “是”分枝時(shí))，處理 器34就會(huì)將生物板周邊部分藍(lán)色的計(jì)數(shù)(Bas)改成紅色的計(jì)數(shù)(176)。換句話說(shuō)，當(dāng)識(shí)別 到違背可能的統(tǒng)計(jì)程度上的不均勻分布時(shí)，周邊部分藍(lán)色的計(jì)數(shù)會(huì)被計(jì)成紅色的計(jì)數(shù)。作 為例子，第一個(gè)規(guī)則5的閾值(X5)是大約5，第二個(gè)規(guī)則5的閾值(Y5)是大約2，盡管根據(jù) 所需的配置可選擇不同的數(shù)值。
圖18說(shuō)明了示例的培養(yǎng)板180，包括生長(zhǎng)區(qū)182及標(biāo)示184。圖18還提供圖例， 其中方形陰影區(qū)域表示菌落。
此外，生長(zhǎng)板分析的一個(gè)問(wèn)題是生長(zhǎng)板可能顯示出生長(zhǎng)指示物不均衡的觸發(fā)(化 學(xué)反應(yīng))。在統(tǒng)計(jì)上，期望菌落均勻分布。如果菌落一個(gè)區(qū)域的出現(xiàn)比在另一個(gè)區(qū)域出現(xiàn)的 比例高，那么問(wèn)題可能就出現(xiàn)了。在這種情況下，有必要對(duì)生長(zhǎng)板進(jìn)行標(biāo)記以便，例如由技 術(shù)人員進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
在生長(zhǎng)板180中，例如在內(nèi)部187包括4個(gè)菌落。相反，在周邊部分189包括15個(gè) 菌落。在這種情況下，有必要對(duì)生長(zhǎng)板進(jìn)行標(biāo)記以進(jìn)行進(jìn)一步的研究，如由技術(shù)人員完成， 因?yàn)榫涞姆峙洳环慕y(tǒng)計(jì)規(guī)律。
圖19是說(shuō)明規(guī)則6的流程圖，規(guī)則6說(shuō)明了圖18表示的問(wèn)題。處理器34調(diào)用儲(chǔ) 存在存儲(chǔ)器36中的軟件來(lái)分析一個(gè)或更多生物板的圖像，計(jì)數(shù)上生物板上生物因子的數(shù) 目。處理器34對(duì)生長(zhǎng)區(qū)域進(jìn)行初次計(jì)數(shù)，判斷是否板上計(jì)數(shù)大于規(guī)則6的閾值(X6)。例如， 規(guī)則6的閾值OQ是大約5，但不同的配置中可選擇不同的數(shù)值。
如果生物板的計(jì)數(shù)大于規(guī)則6的閾值(X6)時(shí)(191的“是”分支)，處理器34確定 生物板內(nèi)部(Crtsp),例如內(nèi)部187的一些計(jì)數(shù)(192)。并且，處理器34確定了生物板周邊 部分(Cas)的計(jì)數(shù)。如果周邊部分的計(jì)數(shù)(Cas)大于內(nèi)部的計(jì)數(shù)(C內(nèi)部)乘以因子(F) (194 “是”分枝時(shí))，對(duì)生長(zhǎng)板進(jìn)行標(biāo)記以進(jìn)行進(jìn)一步的研究。例如，一旦被標(biāo)記，技術(shù)人員 會(huì)被提醒需要標(biāo)記的板需要手工分析。
不同的實(shí)施中內(nèi)部和周邊部分的大小不同。并且，使用的因子(F)決定于內(nèi)部和 周邊部分的大小。在一個(gè)例子中，周邊部分包括生長(zhǎng)板上生長(zhǎng)區(qū)域最外部大約25%的部分， 中心部分的分布包括板上生長(zhǎng)區(qū)域最內(nèi)部大約75%的部分。在這種情況下，因子(F)是大 約1.5，但也可用其它因子。因子(F)通常大于1，表示周邊部分不成比例的計(jì)數(shù)數(shù)目。
此處描述的各種規(guī)則可被單獨(dú)使用或依賴于被掃描的板類(lèi)型而組合使用。例如， 目前由3M公司售出的各種PETRIFILM板。這些板包括有氧計(jì)數(shù)板(AC)，腸細(xì)菌計(jì)數(shù)板(CC) 和大腸桿菌計(jì)數(shù)(EC)板。在分析AC，CC，EC板時(shí)可使用不同的規(guī)則組合。此外，通過(guò)給定 的標(biāo)記辨別板類(lèi)型，可以在生物掃描系統(tǒng)中自動(dòng)應(yīng)用正確的規(guī)則。
以AC板為例，通過(guò)使用規(guī)則1和隨后使用規(guī)則3AJB再后使用規(guī)則6可得到改進(jìn) 的計(jì)數(shù)結(jié)果。對(duì)于CC板，通過(guò)使用規(guī)則1和隨后使用規(guī)則2A、2B再后使用規(guī)則4可得到改 進(jìn)的計(jì)數(shù)結(jié)果。對(duì)于EC板，通過(guò)使用規(guī)則1和隨后使用規(guī)則2A、2B隨后使用規(guī)則4，再后使用規(guī)則5可得到改進(jìn)的計(jì)數(shù)結(jié)果。以上例子只是一些例證，在其他的實(shí)施方案中可以以不 同的順序使用不同的其他規(guī)則組合。
本發(fā)明描述了一系列生物掃描系統(tǒng)的實(shí)施方案。具體的，本發(fā)明還描述了在生物 掃描系統(tǒng)中用以改進(jìn)生物生長(zhǎng)板上生物因子自動(dòng)計(jì)數(shù)數(shù)目準(zhǔn)確性的多種計(jì)數(shù)規(guī)則。
許多技術(shù)被描述為可以軟件實(shí)現(xiàn)的。在這種情況下，計(jì)算機(jī)可讀媒介存儲(chǔ)處理器 可執(zhí)行的上述一個(gè)或更多指令。例如，計(jì)算機(jī)可讀媒介包括一個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，只 讀存儲(chǔ)設(shè)器(ROM)，非易失隨機(jī)存儲(chǔ)器(NVRAM)，電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)，閃 存或類(lèi)似裝備。計(jì)算機(jī)可讀媒介還包括非易失存儲(chǔ)器如CD-ROM來(lái)為用戶輸送軟件。計(jì)算 機(jī)可讀媒介還包括一個(gè)電磁載體波，如通過(guò)網(wǎng)絡(luò)例如英特網(wǎng)用于傳輸軟件。
同樣的技術(shù)也可在硬件中實(shí)現(xiàn)。示例的硬件實(shí)現(xiàn)裝置包括專(zhuān)用集成電路(ASIC)， 場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)，或各種特殊設(shè)計(jì)的硬件組件，或其組合。并且，本發(fā)明中描述的一 個(gè)或多個(gè)技術(shù)可以在硬件、軟件或固件中部分執(zhí)行。
在任何情況下，可以在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下進(jìn)行多種修改。例如本 發(fā)明描述的一個(gè)或更多規(guī)則可以伴隨或不伴隨其他的規(guī)則和規(guī)則的不同子集而以不同順 序應(yīng)用，這取決于所需的實(shí)現(xiàn)裝置。以上和其它實(shí)施方案都在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于計(jì)數(shù)生物生長(zhǎng)介質(zhì)上的生物因子的方法，包括 接收生物生長(zhǎng)介質(zhì)的一幅或多幅圖像；識(shí)別第一數(shù)量的與所述生物生長(zhǎng)介質(zhì)內(nèi)部相關(guān)的生物因子； 識(shí)別第二數(shù)量的與所述生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊部分相關(guān)的生物因子；及 如果所述第二數(shù)量大于所述第一數(shù)量與某個(gè)因數(shù)的乘積，則標(biāo)記所述生物生長(zhǎng)介質(zhì)以 進(jìn)行額外的檢查。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述因數(shù)為約1.5。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述生物生長(zhǎng)介質(zhì)是培養(yǎng)皿，所述生物因子包含細(xì) 菌菌落，標(biāo)記所述生物介質(zhì)以進(jìn)行額外的檢查包括標(biāo)記所述生物介質(zhì)以便技術(shù)人員進(jìn)行檢查。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中內(nèi)部約占生長(zhǎng)介質(zhì)生長(zhǎng)區(qū)域的75%，而周邊部分約 占生長(zhǎng)介質(zhì)生長(zhǎng)區(qū)域的25%。
5.一種用于計(jì)數(shù)生物生長(zhǎng)介質(zhì)上的生物因子的系統(tǒng)，包括 產(chǎn)生生物生長(zhǎng)介質(zhì)的一幅或多幅圖像的成像裝置；和處理器，其接收?qǐng)D像，識(shí)別第一數(shù)量的與生物生長(zhǎng)介質(zhì)內(nèi)部相關(guān)的生物因子，識(shí)別第二 數(shù)量的與生物生長(zhǎng)介質(zhì)周邊部分相關(guān)的生物因子，以及如果所述第二數(shù)量大于所述第一數(shù) 量與某個(gè)因數(shù)的乘積，則標(biāo)記生物生長(zhǎng)介質(zhì)以進(jìn)行另外的檢查。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，所述因數(shù)為大約1.5，內(nèi)部約占生長(zhǎng)介質(zhì)生長(zhǎng)區(qū)域的 75 %，而周邊部分約占生長(zhǎng)介質(zhì)生長(zhǎng)區(qū)域的25 %。
全文摘要
本發(fā)明涉及生物生長(zhǎng)板上的生物因子計(jì)數(shù)方法和系統(tǒng)。具體而言本發(fā)明涉及一種計(jì)數(shù)生物生長(zhǎng)板或類(lèi)似介質(zhì)上生物因子的技術(shù)。為了自動(dòng)計(jì)數(shù)生物因子，將生物生長(zhǎng)板插入到生物掃描單元中，然后生物掃描單元會(huì)產(chǎn)生所述板的圖像。其后，圖像上出現(xiàn)的生物因子的數(shù)量，例如細(xì)菌菌落數(shù)，可以被計(jì)數(shù)或使用圖像處理和分析例程通過(guò)或是掃描單元或是外部計(jì)算裝置，如一個(gè)桌面電腦或工作站等進(jìn)行判斷。本發(fā)明還描述了用以改進(jìn)生物生長(zhǎng)板上生物因子數(shù)目的自動(dòng)計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性的多種計(jì)數(shù)規(guī)則。
文檔編號(hào)G06K9/00GK102034090SQ201010515889
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2004年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月5日
發(fā)明者克里斯蒂娜·A·賓斯費(fèi)爾德, 多伊勒·T·波特, 邁克爾·R·普 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司