CN101680021A - 菌落计数方法 - Google Patents

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Abstract

[要解决的问题]一种通过数据处理，对陪替氏培养皿中的显示在由图像拍摄装置拍摄的图像中的菌落进行计数的方法，具有高可靠度，使用简单的装置，其消除了因图像拍摄条件引起的菌落计数的变化。[解决方案]用CCD相机(图像拍摄装置)(7)对陪替氏培养皿(2)内的培养基(1)中培养的微生物菌落进行图像拍摄，来进行菌落计数。旋转轴线(C1)位于陪替氏培养皿的培养基表面(1f)的中心周围。当陪替氏培养皿按照将陪替氏培养皿的一圈旋转划分成预定段数确定的规定角度逐步旋转时，每次陪替氏培养皿旋转所述规定角度，获得整个培养基表面的图像的图像数据。对获得的按照规定角度的每次旋转的图像数据进行处理，对各规定角度的图像中显示的菌落进行计数；对各角度的菌落计数值进行数值处理来确定陪替氏培养皿中的菌落数。

Description

菌落计数方法
技术领域
本发明涉及一种用于对用陪替氏培养皿在培养基中培养如霉菌和真菌等微生物之后产生的微生物菌落数量进行计数的菌落计数方法。
背景技术
在食品工业领域，必须确认需要计数微生物的量的食用产品不会产生问题，或在食品制造过程中有益微生物正适当生长。作为用于该确认的活细胞检测方法，通常采用利用培养基的培养型检测方法。如已用一种利用琼脂培养基的计数微生物菌落数量的方法作为规定的计数微生物的方法。特别是，上述方法已被广泛采用在对具有较低微生物分布的目标产品的计数，在该方法中，微生物在短时间内被培养产生微生物菌落，并以容易且简单的具有良好准确性的方法计数微生物的数量。
另外，已经提出了几种通过对用CCD相机等得到的计数目标培养基的图片进行数据处理来进行菌落自动计数的方法，来代替传统的对琼脂基等中产生的菌落数量进行目测计数的方法。即，这些提出的菌落计数方法包括一种通过形状识别相关菌落来计算菌落数的方法(参照专利文件1)，和一种通过采用遮蔽色调来检测微生物菌落的周边弧来计算微生物数量的方法(参照专利文件2)。
进一步，已提出一种通过在CCD相机图像上以容易且简单的方法用色调进行数据处理的具有良好精确性的菌落计数方法(参见专利文件3)。本申请已经提出一种具有良好准确性的通过区分菌落检测区域采用单色CCD相机来自动计算菌落数的检测方法(参见专利文件4)
然而从过去的经验可知，如果相对于目标陪替氏培养皿的照明的平面位置和照明角度，以及CCD相机和陪替氏培养皿的距离等发生变化的话，在对同样的计数目标陪替氏培养皿中的菌落进行计数时，现有菌落计数方法每一次计数得出不同的菌落数。原因主要是，由于光线和CCD相机的相对位置、以及菌落与产生和分散在琼脂培养基等的各种深度范围内的微小菌落的相对位置的复杂的关系，从CCD相机得到的菌落的图像数据是变动的，导致菌落自动计数随图像数据的数据处理方法而变化。
因此，需要精确菌落数的食品工业已经在寻求一种实用的菌落计数方法，通过消除同一陪替氏培养皿中菌落数的变化来确保稳定的计数数据。
专利文件1：日本特许申请公开号H09-140397
专利文件2：日本特许申请公开专利号2001-22929
专利文件3：日本特许申请公开专利号2004-194610
专利文件4：日本特许申请公开专利号2006-345750
发明内容
本发明解决的问题
为了解决上述问题，提出本发明，且本发明的目的是提供一种能够通过消除因拍摄条件引起的菌落计数值变化，以容易且简单的方式获得高度可信和稳定的菌落计数值的菌落计数方法。
解决问题的方法
根据权利要求1的发明涉及一种菌落计数方法，其特征在于，当通过利用设置在陪替氏培养皿的培养基表面的中心附近的旋转轴线的延伸方向的图像拍摄装置，对微生物菌落进行图像拍摄和数据处理，来对陪替氏培养皿内的培养基中生长的微生物菌落的数量进行计数时，陪替氏培养皿围绕所述旋转轴线旋转规定角度，所述规定角度通过将替氏培养皿的一圈旋转除以预定值得到，并且通过为陪替氏培养皿的每一圈旋转按照所述规定角度对陪替氏培养皿的整个培养基表面进行图像拍摄，得到在所述规定角度陪替氏培养皿的整个培养基表面的图像数据；通过对在所述规定角度陪替氏培养皿的整个培养基表面的图像数据进行数据处理，对各规定角度的菌落数量分别计数；以及通过对所述分别计数得到各规定角度的菌落数量进行数值处理，来计算陪替氏培养皿中的菌落数量。
根据权利要求2的发明涉及一种菌落计数方法，其特征在于，当通过利用设置在陪替氏培养皿的培养基表面的中心附近的旋转轴线的延伸方向的图像拍摄装置，对微生物菌落进行图像拍摄和数据处理，来对陪替氏培养皿内的培养基中生长的微生物菌落的数量进行计数时，图像拍摄装置转规定角度，所述规定角度通过将替氏培养皿的一周旋转除以预定值得到，并且通过为陪替氏培养皿的每圈旋转按照所述规定角度对陪替氏培养皿的整个培养基表面进行图像拍摄，得到在所述规定角度陪替氏培养皿的整个培养基表面的图像数据；通过对在所述规定角度陪替氏培养皿的整个培养基表面的图像数据进行数据处理，对各规定角度的菌落数量分别计数；以及通过对所述分别计数得到的各规定角度的菌落数量进行数值处理，来计算陪替氏培养皿中的菌落数量。
权利要求3的发明涉及权利要求1所述的菌落计数方法，其特征在于，当在各规定角度对陪替氏培养皿的整个培养基表面实施图像拍摄时，图像拍摄装置在每个规定角度进行多次图像拍摄，并且在一个规定角度得到多个图像；对得到的各图像进行数据处理，以对一个规定角度的菌落数量进行多次计数；对在各规定角度分别计数得到的菌落数量进行数值处理，以计算陪替氏培养皿中的菌落数量。
权利要求4的发明涉及权利要求2所述的菌落计数方法，其特征在于，当在各规定角度对陪替氏培养皿的整个培养基表面实施图像拍摄时；图像拍摄装置在各规定角度进行多次图像拍摄，并且在一个规定角度得到多个图像；对得到的各图像进行数据处理，以对一个规定角度的菌落数量进行多次计数；对在各规定角度分别计数得到的菌落数量进行数值处理，以计算陪替氏培养皿中的菌落数量。
权利要求5的发明涉及权利要求1所述的菌落计数方法，其特征在于，对于每一圈旋转，在所述规定角度陪替氏培养皿暂时停止，并且所述图像拍摄装置对陪替氏培养皿的整个培养基表面进行图像拍摄。
权利要求6的发明涉及权利要求2所述的菌落计数方法，其特征在于，对于每一圈旋转，在所述规定角度所述图像拍摄装置暂时停止，并且所述图像拍摄装置对陪替氏培养皿的整个培养基表面进行图像拍摄。
本发明优点
按照权利要求1的发明的菌落计数方法，当通过利用设置在陪替氏培养皿的培养基表面的中心附近的旋转轴线的延伸方向的图像拍摄装置，对微生物菌落进行图像拍摄和数据处理，来对陪替氏培养皿内的培养基中生长的微生物菌落的数量进行计数时，陪替氏培养皿围绕所述旋转轴线旋转规定角度，所述规定角度通过将替氏培养皿的一圈旋转除以预定值得到，并且通过为陪替氏培养皿的每一圈旋转按照所述规定角度对陪替氏培养皿的整个培养基表面进行图像拍摄，得到在所述规定角度陪替氏培养皿的整个培养基表面的图像数据；通过对在所述规定角度陪替氏培养皿的整个培养基表面的图像数据进行数据处理，对各规定角度的菌落数量分别计数；以及通过对所述分别计数得到各规定角度的菌落数量进行数值处理，来计算陪替氏培养皿中的菌落数量。这样，该菌落计数方法消除了采用基于通过将照明装置和图像拍摄装置设置在相对于陪替氏培养皿和菌落的特定位置的状态下得到的有偏差的图像数据的菌落计数方法所产生的问题。因此，该菌落计数方法通过多种图像拍摄条件的均衡确保了数据计算的稳定。
按照权利要求2的发明的菌落计数方法，当通过利用设置在陪替氏培养皿的培养基表面的中心附近的旋转轴线的延伸方向的图像拍摄装置，对微生物菌落进行图像拍摄和数据处理，来对陪替氏培养皿内的培养基中生长的微生物菌落的数量进行计数时，图像拍摄装置转规定角度，所述规定角度通过将替氏培养皿的一周旋转除以预定值得到，并且通过为陪替氏培养皿的每圈旋转按照所述规定角度对陪替氏培养皿的整个培养基表面进行图像拍摄，得到在所述规定角度陪替氏培养皿的整个培养基表面的图像数据；通过对在所述规定角度陪替氏培养皿的整个培养基表面的图像数据进行数据处理，对各规定角度的菌落数量分别计数；以及通过对所述分别计数得到的各规定角度的菌落数量进行数值处理，来计算陪替氏培养皿中的菌落数量。这样，该菌落计数方法消除了采用基于通过将照明装置和图像拍摄装置设置在相对于陪替氏培养皿和菌落的特定位置的状态下得到的有偏差的图像数据的菌落计数方法所产生的问题。因此，该菌落计数方法通过多种图像拍摄条件的均衡确保了数据计算的稳定。另外，该菌落计数方法适用于被拍摄图像的物体因尺寸、重量、易碎等原因不易于旋转的情况。
按照在权利要求1的发明中的权利要求3的发明的菌落计数方法，当在各规定角度对陪替氏培养皿的整个培养基表面实施图像拍摄时，图像拍摄装置在每个规定角度进行多次图像拍摄，并且在一个规定角度得到多个图像；对得到的各图像进行数据处理，以对一个规定角度的菌落数量进行多次计数；对在各规定角度分别计数得到的菌落数量进行数值处理，以计算陪替氏培养皿中的菌落数量。因此，该菌落计数方法能通过在每个规定角度多次地进行图像拍摄消除因图像拍摄条件等产生的图像数据的变化，且能更稳定的对陪替氏培养皿的菌落数进行计数。
按照在权利要求2的发明中的权利要求4的发明的菌落计数方法，当在各规定角度对陪替氏培养皿的整个培养基表面实施图像拍摄时；图像拍摄装置在各规定角度进行多次图像拍摄，并且在一个规定角度得到多个图像；对得到的各图像进行数据处理，以对一个规定角度的菌落数量进行多次计数；对在各规定角度分别计数得到的菌落数量进行数值处理，以计算陪替氏培养皿中的菌落数量。因此，该菌落计数方法能通过在每个规定角度多次地进行图像拍摄来消除因图像拍摄条件等产生的图像数据的变化，且能更稳定的对陪替氏培养皿的菌落数进行计数。
按照在权利要求1的发明中的权利要求5的发明的菌落计数方法，对于每一圈旋转，在所述规定角度陪替氏培养皿暂时停止，并且所述图像拍摄装置对陪替氏培养皿的整个培养基表面进行图像拍摄。因此，每一个规定角度拍摄到的图像是清晰的，且对该图像的数据处理提高了菌落计数的精确度。
按照在权利要求2的发明中的权利要求6的发明的菌落计数方法，权利要求6的发明涉及权利要求2所述的菌落计数方法，其特征在于，对于每一圈旋转，在所述规定角度所述图像拍摄装置暂时停止，并且所述图像拍摄装置对陪替氏培养皿的整个培养基表面进行图像拍摄。因此，每一个规定角度拍摄到的图像是清晰的，且对该图像的数据处理提高了菌落计数的精确度。
具体实施方式
以下，将根据附图1至5对本发明的菌落计数方法进行描述。图1是本发明中的菌落计数装置的剖视结构图，图2是图1所示装置的俯视图，图3是拍摄图像的示意图，示出了生长在陪替氏培养皿内的培养基中的菌落。图4是示出了本发明的菌落计数方法的流程图。图5是另一实施方式的菌落计数装置的剖视结构图。
(第一实施方式)
将参考图1的剖视结构图和图2的俯视图，对一种适用于实施本发明的菌落计数方法的计数装置50进行描述。该计数装置50包括陪替氏培养皿旋转安装装置55，图像拍摄装置(CCD相机7)，和数据处理装置9。
陪替氏培养皿旋转安装装置55包括：上部具有支撑板5的机架17；其上的透明旋转盘22；和其上的驱动马达19。透明旋转盘22通过如螺丝钉(未示出)之类的器具固定在转盘16上。进一步，转盘16通过支撑辊23被可旋转地支撑在支撑板5上(在三个位置示出)。驱动带21在张紧状态下设置在转盘16上。固定于支撑板5上的驱动马达19的驱动轮20的驱动力被传送至待驱动的驱动带21。计数目标陪替氏培养皿2(陪替氏培养皿的培养基1)被置于盘状的透明旋转盘22的基本上旋转中心位置。旋转轴线C1设在计数目标陪替氏培养皿2培养基表面1f的中心附近。旋转轴线C1与陪替氏培养皿的培养基表面1f垂直。
其上具有旋转盘6的支撑板5设置在所示机架17的上部上。漫射板4置于支撑板5上。机架17包括在其里面从下到上的次序设置的照明装置6和平行板18。平行板18用于将来自照明装置6的光束作为平行光束以稳定的方式向上引导。漫射板4用于均匀地漫射光束，使得能精确地拍摄培养基1图像。
作为图像拍摄装置的实例的CCD相机7位于陪替氏培养皿2的上方，即，在旋转轴线C1的延伸方向。陪替氏培养皿2以开口3朝下的方式(倒置方式)放置在透明旋转盘22上，并且其里面的培养基1由照明装置6从下部照亮。然后，以从陪替氏培养皿底部表面方向发出的光线，CCD相机7拍摄培养基(包括陪替氏培养皿的边缘)的图像。按照该实施方式，旋转轴C1位于陪替氏培养皿2的培养基表面1f的中心，CCD相机7基本上沿着陪替氏培养皿2的旋转轴线C1的延伸线放置。至于CCD相机和陪替氏培养皿的旋转轴线之间的位置关系，CCD相机不必与延长线精确地呈一线，而允许一定程度的轴线未对准，只要能得到完整的陪替氏培养皿的图像。而且，设于陪替氏培养皿(培养基表面)的旋转轴的位置不必精确，而是受到陪替氏培养皿的尺寸(直径)，透明旋转盘上的位置不对准等之类的影响。因此，旋转轴线设置在陪替氏培养皿的大体中心位置，以不影响对整个陪替氏培养皿的图像拍摄和陪替氏培养皿的旋转为限。如图所示，不带盖子的陪替氏培养皿以倒置状态位于透明旋转盘上，但陪替氏培养皿可盖上盖子，即，这两种方式都是合适的。
数据处理装置9是一种适用的计算机装置如个人计算机，且其通过信号线8C与CCD相机7连接。对陪替氏培养皿图像拍摄得到的图像数据被送到数据处理装置9，在此进行数据处理(以下详述)来计算陪替氏培养皿中的菌落数K。按照需要拍摄的陪替氏培养皿等的图像显示于图像监测器12。进一步，信号电缆8m用于连接驱动马达19和数据处理装置9。根据数据处理装置9的控制，随着CCD相机7的图像拍摄，驱动马达19被驱动，并且透明旋转盘22(陪替氏培养皿2)旋转预定的量。
图示的CCD相机7的支撑机构从图中省略了。对于图像拍摄装置，不仅可用实施方式中的CCD相机，也可用公知的装置如CMOS图像传感器。上面所描述的配置为：在拍摄培养基1的图像时，陪替氏培养皿设置为开口3向下，且从下面被照亮。然而，陪替氏培养皿1可以朝上设置，且照明装置6和CCD相机7可以倒置成上侧朝下，且因此本发明不限于所述实施方式。在图中，参考标记2a代表陪替氏培养皿的侧壁。
图3是在用CCD相机拍摄陪替氏培养皿2的底面图像时拍摄得到的图像14的示例。培养基1在陪替氏培养皿侧壁2a内，其中计数目标微生物菌落k以多种形式生长。按照本发明实施方式的菌落计数方法，陪替氏培养皿侧壁2a内的菌落计数区域13被分为占据其中心位置的中心图像区10和在其外部的周边图像区11。如图所示，CCD相机7拍摄整个陪替氏培养皿的图像(整个培养基表面)的图像，且作为图像数据被传送至数据处理装置9。
中心图像区10和周边图像区11到陪替氏培养皿2侧壁的内经的尺寸或二者之间的比例没有特别的限制。根据过去的经验，中心图像区10可从几乎不受陪替氏培养皿的侧壁2a的影响且能得到最佳图像的区域中选取。周边图像区11可从接近陪替氏培养皿的侧壁2a且难以从所拍摄到的图像计算菌落k的数量的区域中选取。
按照图4所示的流程图，对完整的菌落计数方法进行了描述。首先，在角分度设置(JO)中，设置用于划分与陪替氏培养皿旋转一圈相对应的360°角的预定值。在接下来的实施方式中，对应分度数的(对应预定值)的菌落计数值被设为6(预定值＝6)，其被认为对于平衡图像拍摄和数据处理是比较有效的。这样，菌落计数方法被设定为：将60°设为规定角度，每一次陪替氏培养皿围绕旋转轴线C1以该规定角度旋转并停止，CCD相机7在整个培养基表面上进行图像拍摄。以下，以6个分度(预订量＝6)为例进行说明。
CCD相机7对置于透明盘22上的陪替氏培养皿进行第一次图像拍摄((Ji＝J1)。然后，整个陪替氏培养皿的图像的图像数据14(如图3所示)被信号线8c传送且被输入数据处理装置9(S1)，在其中进行数据处理(以后详述)以计算在规定角度的菌落数量。然后，在陪替氏培养皿旋转一个规特定角度(60°)且停止后，对从第一位置旋转60°的陪替氏培养皿进行第二次图像拍摄(Ji＝J2)。随后，陪替氏培养皿围绕其旋转轴线旋转一个规定角度且暂时停止在各规定角度上，然后在每个规定角度拍摄图像并且计算菌落数量，其依次连续进行。
随后，从输入数据处理装置9的拍摄到的图像14的图像数据生成用作计数目标的计数图像(S2)。在如图3所示的拍摄到的图像14的数据处理中，根据预设条件判定用于对菌落K的数量计数的计数区13处于陪替氏培养皿侧壁2a内(S3)。同时，计数区13被分成易受到由于陪替氏培养皿2等的反射光产生的数据干扰的周边图像区11和能得到稳定数据的中心图像区10(S4)。然后，采用图像数据的前处理和适于各图像区域10和11的计数方式来对菌落分别计数(S5和S6)。
如，对于接近陪替氏培养皿侧壁2a且易受到反射光产生的数据干扰的边缘图像区11的图像数据，用预先规定的阈值对菌落的量计数以生成数据的二进制图像。另外，对于占据计数区域13的主要部分且数据稳定的中心图像区10，通过基于自动确定阈值的判别分析方法的数字化方法对菌落K的数量进行计数，以强调计数目标菌落K和其背景培养基的区别，。
将各区域的周边图像区11的菌落计数值和中心图像区10的菌落计数值整合在一起(S7)。然后，从每个区域整合在一起的计数值来计数并得到在规定角度的整个计数区域13的菌落的量(S8)，且将其作为规定角度的菌落数量的数值记录在数据处理装置9中(S9)。
在从拍摄到的图像14的图像数据中计算菌落数量时，可采用众所周知的计数方法，包括上述方法(“背景技术”中记载的专利文件4(日本特许申请公开号2006-345750))。
然后，确认在记录单个角度的菌落计数值的步骤S9中累计的每个规定角度的菌落计数值的总数是否达到在步骤J0中设定的分度数(S10)。按照该实施方式，应确认总数是否达到6。
如果总数未达到6，陪替氏培养皿将再旋转60°(S11)，且对计数目标陪替氏培养皿拍摄第二图像(Ji＝J2)，以得到拍摄到的图像14。如流程图所示，从输入拍摄得到的图像数据的步骤(S1)至在各规定角度记录菌落计数值的步骤(S9)，继续执行菌落k计数的数据处理。
随后，将依次继续对每个规定角度的菌落计数。当确认在记录单个角度菌落计数值的步骤中累计的每个规定角度的菌落计数值的总数达到6时，该值与分度数值(预订量)相同，即，进行了第六次图像拍摄(300°)时，结束对陪替氏培养皿的图像拍摄和菌落计数。
然后，对已记录在数据处理装置9中的分别在0°、60°、120°、180°、240°、和300°角六个菌落计数值进行数据处理，来计算陪替氏培养皿菌落的最终数值(S12)。按照本实施方式，通过计算从第一次图像拍摄(0°)到第六次图像拍摄(300°)所得的六个菌落数值的平均值来确定陪替氏培养皿的最终菌落数。随后，菌落计数目标陪替氏培养皿换成另一陪替氏培养皿，且随后菌落计数以0°开始且对每规定角度60°进行数据记录，以依次计数每个陪替氏培养皿的菌落。在拍摄陪替氏培养皿的图像时，可在60°角度进行第一次图像拍摄，而在360°角度进行第六次图像拍摄。
按照该实施方式，360°的角被分成6份，但分度不限于6。为了增加菌落计数的精确度且在对陪替氏培养皿拍摄图像后进行菌落计数，可通过将陪替氏培养皿的一圈旋转划分为所需数量的分度(预订量)且使陪替氏培养皿旋转基于该分度数量的规定角度，进行菌落计数。按照本发明的菌落计数方法，计算出的菌落量可包括分数，其可根据计算出的菌落数的使用目自由选择，不加改变地原样使用包含该分数的数据或者将数值圆整为整数来使用。
该实施方式的菌落计数方法消除了如经常被指出的那些基于将光照和各种照相机都设在相对于陪替氏培养皿和菌落的特定位置的情况下得到的有偏差的图像数据的菌落计数方法所产生的问题。也就是说，该方法通过多个图像拍摄条件确保了得到稳定的计算数据。特别是，旋转经过规定角度后可暂时停止，这样在每个规定角度拍摄的图像是清晰的，且对图像的数据处理增加了菌落计数的精确性。还有，稳定的菌落计数和可靠性的提高使微生物等的测试条件和菌落数之间的相互关系更清楚，使微生物的技术开发和问题调查等的准则更清楚，并因此有效地加快工艺研究活动。
(第二实施方式)
按照第二实施方式，CCD相机7在每个规定角度多次拍摄图像，该规定角度根据与第一实施方式记载的一次旋转相对应的分度数(预定值)得到。然后，得到在一规定角度的整个培养基表面的多个图像的数据。随后，通过上述如图3所示的菌落计数方法对一规定角度的整个培养基表面的每一图像的数据进行数据处理，且对一规定角度的菌落数进行多次计数。然后，对在每个规定角度单独计数的菌落数进行数据处理，以计算陪替氏培养皿中的菌落数。在第二实施方式中，在图4的流程图的步骤Ji中，在陪替氏培养皿上进行图像拍摄意味着“在陪替氏培养皿上进行多次图像拍摄”。
例如，假设分度数量(预订量)为6，相应的规定角度为60°。在图像拍摄时(0°)，拍摄5次图像。然后，在第二次图像拍摄(60°)时，当陪替氏培养皿旋转到规定角度60°时也拍摄5次图像。随后，在第三次图像拍摄时(120°)，也拍摄5次图像，且最后在第六次图像拍摄时(300°)，也拍摄5次图像。然后，对以这种方式得到的总量30份的整个培养基表面的图像数据中的每一个进行菌落计数。结果，这样每一个陪替氏培养皿产生了30个菌落数值。对这30个菌落数值进行数据处理以计算其平均值。这个平均值被确定为计数目标陪替氏培养皿的计算得到的菌落数。
或者，将从每一规定角度的整个培养基表面的五个图像数据的数据得到的五个菌落计数值平均，以暂时得到一规定角度的菌落计算值。然后，得到所有规定角度的菌落的计算值，以计算这些值的平均值。
而且，可根据其使用目通过各种数据处理计算菌落数，如除去相对于从每一规定角度得到的五个菌落计数值的平均值相差5％或更大的异常数值，且计算该规定角度保留下来的数据的菌落计数的平均值，计算整个菌落计数的平均值，将该值作为计数目标陪替氏培养皿的菌落数。另外，通过适当筛选来选择数值数据也可增加计算数值的可信度。在一规定角度拍摄的图像数可根据菌落计数目的或条件进行适当调整。按照第二实施方式，每一个特定角度由于图像拍摄条件等产生的变化能通过多次图像拍摄来消除，且陪替氏培养皿中的菌落数能被更稳定地计数。
(第三实施方式)
本发明的第三实施方式与第一实施方式不同，陪替氏培养皿的旋转不在规定角度暂时停止，但当陪替氏培养皿持续旋转时对陪替氏培养皿在规定角度进行图像拍摄，对得到的图像数据进行数据处理来计算和记录菌落数。然后，用这些菌落计数值来计算计数目标陪替氏培养皿的菌落数。该菌落计数方法中，数据处理方法以及数值处理均根据第一实施方式中那样进行。通过这些操作，陪替氏培养皿不必暂时性停止，单位时间陪替氏培养皿计数的数量得以增加。然而，由于在陪替氏培养皿旋转时进行图像拍摄，需要考虑该菌落计数方法的图像处理的精确度。
(第四实施方式)
按照第四实施方式，计数目标陪替氏培养皿不旋转，但图像拍摄装置在图像拍摄和计数时旋转。从图5所示的剖视结构图可以理解，计数装置60被设置为包括陪替氏培养皿安装装置65，图像拍摄装置(CCD相机7)，旋转图像拍摄单元66，和数据处理装置9。
陪替氏培养皿安装装置65包括机架17，设置在其上部的支撑板5和支撑板5上的漫射板4。机架17内具有从下依次排列的照明装置6和平行板18。支撑板5具有位于其上的腿部5h，档板5b连接到腿部5h的上部。
旋转图像拍摄单元66设置在档板5b上。旋转图像拍摄单元66包括转盘16，旋转盘22r，和驱动马达19。该饼状的旋转盘22r以如螺丝钉之类的装置(未示出)固定在转盘16上。还有，转盘16通过支撑辊23可旋转地被支撑在档板5b上。驱动带21以张紧状态设置在转盘16上。固定到驱动马达19的档板5b上的驱动轮20的驱动力被传送到待驱动的驱动带21。用作图像拍摄装置的CCD相机7包括在饼状的旋转盘22r的中心部中。
当旋转轴线C1设置为靠近计数目标陪替氏培养皿2(陪替氏培养皿的培养基表面1f)的中心时，CCD相机7(图像拍摄装置)位于旋转轴线C1的延伸方向上。按照本实施方式，图像拍摄装置侧的旋转轴线C2垂直于旋转盘22r的中心位置，且基本上与设置为靠近陪替氏培养皿的培养基表面中心的旋转轴线C1匹配。显然，因为如实施方式1中描述的同样的原因，陪替氏培养皿的旋转轴线C1和CCD相机侧的旋转轴线(旋转轴线C2)之间的位置关系不必精确地在所述延长线上，只要能对整个陪替氏培养皿进行图像拍摄，可以允许一定程度的轴向不对准。同样地，陪替氏培养皿(培养基的表面)的旋转轴线C1的位置也不必精确，而受到陪替氏培养皿的尺寸(直径)以及图5中置于漫射板4上的陪替氏培养皿的位置的不对准度等的影响。因此，陪替氏培养皿的旋转轴线C1可以在不影响对整个陪替氏培养皿进行图像拍摄和陪替氏培养皿的旋转的范围内，大体设置在陪替氏培养皿的中心。实施方式4中的图像拍摄装置和数据处理装置9的细节与第一实施方式相同，因此省略对其描述。同样的参考标号或符号代表与图1和其他图中相同的部件。
作为第四实施方式的采用图5所示计数装置60实施方式的菌落计数方法基本上与图4流程图所示的第一实施方式的相同。在该实施方式中，S11步骤由旋转陪替氏培养皿变为“旋转相机”。而且，根据本实施方式的采用计数装置60的菌落计数方法也支持图像拍摄装置在每一规定角度进行多次图像拍摄的第二实施方式，通过连续旋转图像拍摄装置而非陪替氏培养皿进行图像拍摄的第三实施方式，以及其他数值选择和平均值计算的组合。
按照第四实施方式，将被拍摄图像的物体如陪替氏培养皿固定，而图像拍摄装置侧可以旋转。因此，该实施方式适用于对因尺寸，重量，易碎等原因不易旋转的物体进行图像拍摄和计数。例如，假设对在液体培养基等中的培养体从上方进行图像拍摄。在图示示，不带盖子的陪替氏培养皿在倒置状态下置于漫射板上，但陪替氏培养皿可盖上盖子，即两种方式都是可以的。
按照上述第一至第四实施方式，图像拍摄条件以将陪替氏培养皿的图像拍摄位置划分为等角度来均衡。因此，陪替氏培养皿的图像拍摄位置由第一图像拍摄位置来决定。按照这样，首先，通过旋转陪替氏培养皿在每一规定角度暂时计数菌落数。例如，在临近能够得到菌落的最大计数值的角度的角度，分别地进行规定次数的图像拍摄和菌落计数。然后，对菌落计数数据进行数据处理得到检测目标陪替氏培养皿的菌落数量。这种方法能使菌落数的计数接近真实。如上所述，在取决于菌落数量的计数数据的使用目的期望条件下进行多次图像拍摄和菌落计数。然后，对多个计数值进行数据处理来计算菌落数量。
按照本发明的菌落计数装置，图4对将每一个检测区分为周边图像区11和中心图像区10来进行拍摄到图像的菌落计数和数据处理的实施方式进行了重点描述。本发明不限于上述对拍摄到的图像的菌落计数数据处理，也可用各种拍摄到图像数据处理装置来计算菌落数。
这样，本发明的重要目的是：计数目标陪替氏培养皿或旋转图像拍摄装置旋转，图像拍摄装置摄取陪替氏培养皿的多个图像；然后对多个拍摄到的图像进行数据处理得到稳定的菌落计数值。这样，在本发明的范围和主旨内，不仅可以采用示例的菌落计数方法，也可采用各种数据处理装置和计数方法。
而且，本发明的说明重点在采用陪替氏培养皿的培养基中的菌落K的数量的计数方法，但本发明可用于其他采用塑料片代替陪替氏培养皿的培养基中生长的菌落的计数方法。
实施例
发明人试图用本文详述的实施方式的菌落计数方法来对陪替氏培养皿中菌落数量进行计数，其中培养了三种真菌A，B，C。A类真菌对应样品号1，2，3和4的陪替氏培养皿。B类真菌对应样品号5，6，7和8的陪替氏培养皿。C类真菌对应样品号9，10，11和12的陪替氏培养皿。详细的计数结果列在表1中。
表1中最高行列出了当对陪替氏培养皿的对应于360°的一圈旋转进行图像拍摄时的一个分度，两个分度，四个分度，六个分度，八个分度，十二个分度，十五个分度，各自都包括分度数，即，预定值。一个分度意味着仅在一个位置处在计数目标陪替氏培养皿上进行图像拍摄，而不旋转陪替氏培养皿。例如，在六个分度时，360°的角度除以分度数(预定值)6，且其商60°用作规定角度。陪替氏培养皿每次旋转60°的规定角度时，都在同一个陪替氏培养皿上在六个不同的条件下进行六次图像拍摄来进行菌落计数。这同样适用于其他分度数。表中，分度数后的每一个括号中的度数是相应的分度数的规定角度数。
表1所示的菌落计数的方法中，旋转在每一规定角度暂时停止且进行四次图像拍摄。得到每一规定角度的整个培养基表面的总共四份图像数据。得到的图像数据用于平均并计算目标陪替氏培养皿的菌落数量。例如，当分度数为6且规定角度为60°时，得到24份图像数据。在表1中，每一个具有样品号的陪替氏培养皿有“计数”，其表示各分度数的计数结果。写在具有样品号的陪替氏培养皿的较低行内的每一个％数是“各菌落计数值”与“分度数为15的菌落计数值”的比率的百分数。
例如，对样品号1，陪替氏培养皿按15个分度时的规定角度24°进行旋转且停止，并且在每一旋转位置进行四次图像拍摄。然后，平均菌落计数值为177.2。与此相对，在一个分度时，其中陪替氏培养皿不旋转，菌落计数是179.5，其比率是101.3％。同样地，在6个分度时，菌落计数是176.3，其比率是99.5％。表1的下部三行列出了说明各样品号的一到十二个分度的菌落数与十五个分度的菌落数的比率的百分比的最大值，最小值，和标准偏差。
表1
Figure G2008800186164D00141
从上述结果可以理解，其中陪替氏培养皿不旋转的一个分度的百分比显示出大范围的波动，如最大值为102.2％和最小值为98.3％。而且，当从样品号1到12所示的百分比计算每一个分度数下的标准偏差时，其中陪替氏培养皿不旋转的一个分度的百分比显示为最大值。
按照基于菌落数百分比的波动范围和标准偏差，不旋转陪替氏培养皿得到的菌落计数值比旋转陪替氏培养皿并在不同条件下图像拍摄得到菌落计数值具有更大的变动。这暗示了按照本发明的旋转陪替氏培养皿进行菌落计数的菌落计数方法与不旋转菌落计数目标陪替氏培养皿来拍摄图像并进行菌落计数的传统方法相比，具有更稳定的计数数据。
而且，当比较不同分度数下的菌落计数的计数精确度时，四个分度或六个分度被证明具有基本等值的小的波动范围和标准偏差，且八个或更多分度表明几乎不增加计数精确度，却增加诸如图像拍摄和图像数据处理的工作量。因此，根据计数目标微生物，培养条件，和菌落计数数据的使用目的，四个分度或六个分度是适用于有效菌落计数的分度数。
附图说明
图1是本发明的菌落计数装置的剖视结构图
图2是如图1所示装置的俯视图；
图3是拍摄到图像的示意图，示出了生长在陪替氏培养皿内的培养基中菌落；
图4是示出了本发明的菌落计数方法的流程图；和
图5是根据另一实施方式的菌落计数装置的剖视结构图。
符号说明
1培养基
2陪替氏培养皿
2a陪替氏培养皿侧壁
3陪替氏培养皿开口
4漫射板
5支撑板
6照明装置
7CCD相机(图像拍摄装置)
8c，8m信号线
9数据处理装置
10中心图像区
11周边图像区
12图像检测器
13计数区域
14拍摄到的图像
16转盘
17机架
18平行板
19驱动马达
20驱动轮
21驱动带
22透明旋转盘
23支撑辊
50，60计数装置
55陪替氏培养皿旋转安装装置
65陪替氏培养皿安装装置
66旋转图像拍摄单元
C1陪替氏培养皿的旋转轴线
C2图像拍摄装置的旋转轴线
K菌落
J0设定角分度数
Ji在陪替氏培养皿上进行图像拍摄
S1输入拍摄到的图像数据
S2生成计数图像
S3自动获取计数区域
S4划分计数区域
S5周边图像区计数
S6中心图像区计数
S7计数值整合
S8得到规定角度的菌落计数值
S9记录规定角度的菌落计数值
S10比较分度数
S11旋转陪替氏培养皿
S12计算最终值

Claims (6)

1.一种菌落计数方法，其特征在于，当通过利用设置在陪替氏培养皿的培养基表面的中心附近的旋转轴线的延伸方向的图像拍摄装置，对微生物菌落进行图像拍摄和数据处理，来对陪替氏培养皿内的培养基中生长的微生物菌落的数量进行计数时，
陪替氏培养皿围绕所述旋转轴线旋转规定角度，所述规定角度通过将替氏培养皿的一圈旋转除以预定值得到，并且通过为陪替氏培养皿的每一圈旋转按照所述规定角度对陪替氏培养皿的整个培养基表面进行图像拍摄，得到在所述规定角度陪替氏培养皿的整个培养基表面的图像数据；
通过对在所述规定角度陪替氏培养皿的整个培养基表面的图像数据进行数据处理，对各规定角度的菌落数量分别计数；以及
通过对所述分别计数得到各规定角度的菌落数量进行数值处理，来计算陪替氏培养皿中的菌落数量。
2.一种菌落计数方法，其特征在于，当通过利用设置在陪替氏培养皿的培养基表面的中心附近的旋转轴线的延伸方向的图像拍摄装置，对微生物菌落进行图像拍摄和数据处理，来对陪替氏培养皿内的培养基中生长的微生物菌落的数量进行计数时，
图像拍摄装置转规定角度，所述规定角度通过将替氏培养皿的一圈旋转除以预定值得到，并且通过为陪替氏培养皿的每一圈旋转按照所述规定角度对陪替氏培养皿的整个培养基表面进行图像拍摄，得到在所述规定角度陪替氏培养皿的整个培养基表面的图像数据；
通过对在所述规定角度陪替氏培养皿的整个培养基表面的图像数据进行数据处理，对各规定角度的菌落数量分别计数；以及
通过对所述分别计数得到的各规定角度的菌落数量进行数值处理，来计算陪替氏培养皿中的菌落数量。
3.如权利要求1所述的菌落计数方法，其特征在于，当在各规定角度对陪替氏培养皿的整个培养基表面实施图像拍摄时，
图像拍摄装置在每个规定角度进行多次图像拍摄，并且在一个规定角度得到多个图像，
对得到的各图像进行数据处理，以对一个规定角度的菌落数量进行多次计数，
对在各规定角度分别计数得到的菌落数量进行数值处理，以计算陪替氏培养皿中的菌落数量。
4.如权利要求2所述的菌落计数方法，其特征在于，当在各规定角度对陪替氏培养皿的整个培养基表面实施图像拍摄时，
图像拍摄装置在每个规定角度进行多次图像拍摄，并且在一个规定角度得到多个图像，
对得到的各图像进行数据处理，以对一个规定角度的菌落数量进行多次计数，
对在各规定角度分别计数得到的菌落数量进行数值处理，以计算陪替氏培养皿中的菌落数量。
5.如权利要求1所述的菌落计数方法，其特征在于，对于每一圈旋转，在所述规定角度陪替氏培养皿暂时停止，并且所述图像拍摄装置对陪替氏培养皿的整个培养基表面进行图像拍摄。
6.如权利要求2所述的菌落计数的方法，其特征在于，对于每一圈旋转，在所述规定角度所述图像拍摄装置暂时停止，并且所述图像拍摄装置对陪替氏培养皿的整个培养基表面进行图像拍摄。
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