CN106295572A - 细菌鉴定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种细菌鉴定方法及装置。其中，该方法包括：获取待鉴定菌落的图像；从所述待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息；根据提取的所述菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定所述待鉴定菌落对应的菌种信息。实现了通过非接触式的方式对菌落进行菌种鉴定，提高了鉴定人员的安全性；该细菌鉴定方法及装置对鉴定人员的细菌及医疗方面的专业性要求很低；通过自动化的信息处理过程可以快速地完成鉴定过程，以及快速地得到鉴定结果，大大提高了鉴定效率，且鉴定结果准确性很高；可以通过多种方式获取待鉴定菌落的图像，细菌鉴定装置费用很低，从而大大降低了鉴定成本。

Description

细菌鉴定方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术及细菌鉴定技术领域，具体而言，涉及一种细菌鉴定方法及装置。

背景技术

当前，常用的细菌鉴定方法，主要通过生化的方法根据细菌自身的生理活动特点鉴定细菌，鉴定前，将细菌用培养基分纯，得到纯菌落，然后取菌落穿刺生化管，观察其颜色变化，以此判断具体菌落种类，或者将菌落制成悬液，根据专用鉴定卡和专用分析仪对悬液进行鉴定，确定菌落种类。

以上通过生化的方法鉴定菌落种类，需要菌落能够制成悬液或菌落在液体中能够充分分散开，对菌落纯度要求很高，对鉴定人员的鉴定技术要求很高，且在鉴定过程中，当鉴定人员接触到细菌时，存在一定安全风险，从而导致细菌鉴定复杂、成本高和存在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种细菌鉴定方法及装置，实现通过非接触式的方式对菌落进行菌种鉴定，提高鉴定人员的安全性；该细菌鉴定方法及装置对鉴定人员的细菌及医疗方面的专业性要求很低；通过自动化的信息处理过程可以快速地完成鉴定过程，以及快速地得到鉴定结果，大大提高鉴定效率，且鉴定结果准确性很高；可以通过多种方式获取待鉴定菌落的图像，细菌鉴定装置费用很低，从而大大降低鉴定成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种细菌鉴定方法，所述方法包括：

获取待鉴定菌落的图像；

从所述待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息；

根据提取的所述菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定所述待鉴定菌落对应的菌种信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述从所述待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息，包括：

从所述待鉴定菌落的图像中提取所述待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征及干湿程度；

根据所述待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征和干湿程度生成所述待鉴定菌落的菌落特征信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述根据提取的所述菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定所述待鉴定菌落对应的菌种信息，包括：

根据预设的菌落特征信息与菌落信息集合标识的对应关系，从所述预先建立的菌落特征库中确定包括所述待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合，其中，所述菌落特征库包括多个菌落信息集合，所述多个菌落信息集合分别包括各个菌落信息集合对应的菌落信息集合标识、和多种菌落的菌落特征；

从包括所述待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合中，确定出与所述待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度最高的菌落特征；

将所述匹配度最高的菌落特征对应的菌种信息，确定为所述待鉴定菌落对应的菌种信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其中，所述获取待鉴定菌落的图像，包括：

通过终端自带的菌落图片采集器采集待鉴定菌落的图像，或者接收除所述终端外的设备传输的待鉴定菌落的图像，或者从本地调取存储的待鉴定菌落的图像。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实现方式，其中，所述方法还包括：

获取各个种类菌落对应的菌种信息，所述菌种信息包括菌落种类和所述菌落种类对应的菌落特征信息；

根据所述各个种类菌落对应的菌种信息，确定所述各个种类菌落分别对应的菌落信息集合；

生成所述各个种类菌落的菌落特征信息与对应的菌落信息集合标识的对应关系，建立菌落特征库。

第二方面，本发明实施例提供了一种细菌鉴定装置，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取待鉴定菌落的图像；

提取模块，用于从所述待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息；

确定模块，用于根据提取的所述菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定所述待鉴定菌落对应的菌种信息。

结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第一种可能的实现方式，其中，所述提取模块包括：

提取单元，用于从所述待鉴定菌落的图像中提取所述待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征及干湿程度；

生成单元，用于根据所述待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征和干湿程度生成所述待鉴定菌落的菌落特征信息。

结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第二种可能的实现方式，其中，所述确定模块包括：

第一确定单元，用于根据预设的菌落特征信息与菌落信息集合标识的对应关系，从所述预先建立的菌落特征库中确定包括所述待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合，其中，所述菌落特征库包括多个菌落信息集合，所述多个菌落信息集合分别包括各个菌落信息集合对应的菌落信息集合标识和多种菌落的菌落特征；

第二确定单元，用于从包括所述待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合中，确定出与所述待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度最高的菌落特征；

第三确定单元，用于将所述匹配度最高的菌落特征对应的菌种信息，确定为所述待鉴定菌落对应的菌种信息。

结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第三种可能的实现方式，其中，所述第一获取模块包括：

采集单元，用于通过终端自带的菌落图片采集器采集待鉴定菌落的图像；

接收单元，用于接收除所述终端外的设备传输的待鉴定菌落的图像；

调取单元，用于从本地调取存储的待鉴定菌落的图像。

结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第四种可能的实现方式，其中，所述装置还包括：

第二获取模块，用于获取各个种类菌落对应的菌种信息，所述菌种信息包括菌落种类和所述菌落种类对应的菌落特征信息；

集合确定模块，用于根据所述各个种类菌落对应的菌种信息，确定所述各个种类菌落对应的菌落信息集合；

建立模块，用于生成所述各个种类菌落的菌落特征信息与对应的菌落信息集合标识的对应关系，建立菌落特征库。

在本发明实施例中，细菌鉴定方法包括：获取待鉴定菌落的图像；从所述待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息；根据提取的所述菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定所述待鉴定菌落对应的菌种信息；细菌鉴定装置包括第一获取模块，用于获取待鉴定菌落的图像；提取模块，用于从所述待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息；确定模块，用于根据提取的所述菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定所述待鉴定菌落对应的菌种信息。实现了通过非接触式的方式对菌落进行菌种鉴定，提高了鉴定人员的安全性；该细菌鉴定方法及装置对鉴定人员的细菌及医疗方面的专业性要求很低；通过自动化的信息处理过程可以快速地完成鉴定过程，以及快速地得到鉴定结果，大大提高了鉴定效率，且鉴定结果准确性很高；可以通过多种方式获取待鉴定菌落的图像，细菌鉴定装置费用很低，从而大大降低了鉴定成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例1所提供的一种细菌鉴定方法的流程图；

图2示出了本发明实施例2所提供的一种细菌鉴定装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到相关鉴定技术中，通过生化的方法鉴定菌落种类，需要菌落能够制成悬液或菌落在液体中能够充分分散开，对菌落纯度要求很高，对鉴定人员的鉴定技术要求很高，且在鉴定过程中，当鉴定人员接触到细菌时，存在一定安全风险，从而导致细菌鉴定复杂、成本高和存在安全隐患。基于此，本发明提供了一种细菌鉴定方法及装置，实现通过非接触式的方式对菌落进行菌种鉴定，提高鉴定人员的安全性；该细菌鉴定方法及装置对鉴定人员的细菌及医疗方面的专业性要求很低；通过自动化的信息处理过程可以快速地完成鉴定过程，以及快速地得到鉴定结果，大大提高鉴定效率，且鉴定结果准确性很高；可以通过多种方式获取待鉴定菌落的图像，细菌鉴定装置费用很低，从而大大降低鉴定成本。下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1，本发明实施例提供了一种细菌鉴定方法。该方法包括以下S103-S105步骤。

在本发明实施例中，在通过S103步骤获取待鉴定菌落的图像之前，首先需要通过以下S101-S102步骤建立菌落特征库。

步骤S101：获取各个种类菌落对应的菌种信息，菌种信息包括菌落种类和菌落种类对应的菌落特征信息；

步骤S102：根据各个种类菌落对应的菌种信息，确定各个种类菌落分别对应的菌落信息集合；

步骤S103：生成各个种类菌落的菌落特征信息与对应的菌落信息集合标识的对应关系，建立菌落特征库。

在上述步骤S101中，可依据生物学和医学上对菌落的分类来获取各个种类菌落对应的菌种信息。上述菌种信息还包括各个种类菌落的生存环境和活动信息。其中，菌种信息中的菌落特征信息包括菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征及干湿程度；菌落种类与菌落特征一一对应。

上述菌落特征库，包括多个菌落信息集合，该多个菌落信息集合分别包括各个菌落信息集合对应的菌落信息集合标识和多种菌落的菌落特征。

上述菌落特征信息中，菌落的大小、光泽度及干湿程度等菌落特征可以直接通过数值表征。

在上述步骤S102中，为了确定一菌落信息集合所关联的菌落，可以预先建立该菌落信息集合与菌落特征信息中至少一种可以通过数值表征的菌落特征的数值范围的对应关系；该对应关系由上述菌落信息集合标识与可以通过数值表征的菌落特征的数值范围的关联关系表示。

在确定一个种类菌落对应的菌落信息集合的过程中，先从获取到的该种类菌落的菌落特征信息中提取与菌落信息集合标识形成关联关系的菌落特征的数值，然后根据提取到的菌落特征的数值，确定该数值落入的菌落特征的数值范围；最后通过该数值落入的菌落特征的数值范围与菌落信息集合标识的关联关系，确定该种类菌落对应的菌落信息集合。从而重复以上过程，生成各个种类菌落的菌落特征信息与对应的菌落信息集合标识的对应关系，建立菌落特征库。

在确定出各个种类菌落对应的菌落特征后，从而可以建立起菌落种类与菌落特征信息的一一对应关系，即建立起各个种类菌落的菌种信息，将该建立起的各个种类菌落的菌种信息存入相应的数据库，将包含各个种类菌落的菌种信息的数据库作为菌落特征库。

在建立菌落特征库后，可通过以下S103-S105步骤鉴定待鉴定菌落的菌种。

步骤S103：获取待鉴定菌落的图像；

步骤S104：从待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息；

步骤S105：根据提取的菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定待鉴定菌落对应的菌种信息。

在通过上述步骤S103获取待鉴定菌落的图像之前，需要先通过培养基对该待鉴定菌落进行分纯，分纯的目的是为了获取与相关菌种的标准菌株的菌落一致的菌落，以便于鉴定该待鉴定菌落的菌落种类。在本发明实施例中，对分纯后的待鉴定菌落的纯度要求很低，适用大多数菌落的鉴定。

在对待鉴定菌落进行分纯后可以通过以下三种方式中任意一种方式获取待鉴定菌落的图像。

第一种方式：通过终端自带的菌落图片采集器采集待鉴定菌落的图像。

上述终端可以是手机或者平板电脑等移动终端，上述菌落图片采集器可以是设置在上述移动终端上的摄像头；上述菌落图片采集器还可以是CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)照相机。该移动终端或者CMOS照相机通过现场拍摄待鉴定菌落的图像，自动将该待鉴定菌落的图像传输给菌落鉴定设备。

第二种方式：接收除终端外的设备传输的待鉴定菌落的图像。

上述除终端外的设备可以是手机、平板电脑等移动终端，还可以是台式机等固定终端。该移动终端或固定终端通过有线、无线或传输接口将事先拍摄的待鉴定菌落图像传输给菌落鉴定设备。

第三种方式：从本地调取存储的待鉴定菌落的图像。

在对待鉴定菌落进行鉴定之前，可以事先将采集的待鉴定菌落的图像存储在本地存储器中，当需要对某种菌落进行鉴定时，可以从本地存储器中调取该待鉴定菌落的图像。

通过以上方法获取到待鉴定菌落的图像后，可以通过上述步骤S104从待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息，具体可通过以下S1041-S1042步骤来提取。

步骤S1041：从待鉴定菌落的图像中提取待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征及干湿程度；

步骤S1042：根据待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征和干湿程度生成待鉴定菌落的菌落特征信息。

在上述步骤S1041中，提取待鉴定菌落的大小，首先需要定位该待鉴定菌落的图像中待鉴定菌落的位置，然后根据该待鉴定菌落的位置确定待鉴定菌落在图像中所占的区域，并计算该区域的面积，通过计算出的面积确定待鉴定菌落的大小。

提取待鉴定菌落的颜色，首先确定待鉴定菌落在图像中所占的区域，然后统计出该区域内各个像素点的像素值，并将像素值转换为对应的数值，最后根据各个像素点对应的数值、颜色比对卡和各个像素分布的概率，确定出待鉴定菌落的颜色。其中，颜色比对卡包括各个颜色与数值的一一对应关系。

提取待鉴定菌落的形状，首先确定待鉴定菌落在图像中所占的区域，然后对该区域的边界线进行测量，根据测量结果和形状计算算法确定出该待鉴定菌落对应的形状。

提取待鉴定菌落的光泽度，首先确定待鉴定菌落在图像中所占的区域，然后计算该区域内图像的对比度和明暗程度，最后根据计算的对比度、明暗程度和图像光泽度判断标准，确定出待鉴定菌落的光泽度。

提取待鉴定菌落的立体特征，首先对待鉴定菌落在图像中的各特征区域进行定位，然后对采集的图像进行预处理,再对图像中的特征点进行识别,从而识别出图中物体的立体特征，最后提取出待鉴定菌落的立体特征。

提取待鉴定菌落的干湿程度，首先确定待鉴定菌落在图像中所占的区域，然后计算该区域内图像的反光度，根据计算的反光度和干湿程度对照表，确定出该待鉴定菌落的干湿程度；其中，干湿程度对照表包括反光对与干湿程度的一一对应关系。

在本发明实施例中，提取待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征及干湿程度等图像特征，还可以通过现有图像处理技术中，对图像的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征及干湿程度等图像特征提取技术来实现。

通过以上方法提取待鉴定菌落的菌落特征信息后，可通过上述步骤S105，根据提取的菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定待鉴定菌落对应的菌种信息，具体通过以下S1051-S1052步骤来确定。

步骤S1051：根据预设的菌落特征信息与菌落信息集合标识的对应关系，从预先建立的菌落特征库中确定包括待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合；

步骤S1052：从包括待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合中，确定出与待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度最高的菌落特征；

步骤S1053：将匹配度最高的菌落特征对应的菌种信息，确定为待鉴定菌落对应的菌种信息。

在上述步骤S1051中，先从获取到的待鉴定菌落的菌落特征信息中提取与菌落信息集合标识形成关联关系的菌落特征的数值，然后根据提取到的菌落特征的数值，确定该数值落入的菌落特征的数值范围；最后通过该数值落入的菌落特征的数值范围与菌落信息集合标识的关联关系，确定待鉴定菌落对应的菌落信息集合。

在上述步骤S1052中，在确定与待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度时，首先需要将待鉴定菌落的菌落特征信息与该菌落信息集合中每个菌落特征进行比对，其中，将待鉴定菌落的菌落特征信息中的每一项特征与菌落信息集合中每个菌落特征中的每一项特征进行比对，包括比对待鉴定菌落的大小与每个菌落特征中的菌落大小；比对待鉴定菌落的颜色与每个菌落特征中的菌落颜色；比对待鉴定菌落的形状与每个菌落特征中的菌落形状；比对待鉴定菌落的光泽度与每个菌落特征中的菌落光泽度；比对待鉴定菌落的立体特征与每个菌落特征中的菌落立体特征；以及比对待鉴定菌落的干湿程度与每个菌落特征中的菌落的干湿程度。然后，根据菌落特征库中每个菌落特征中的各项特征的比对结果统计该菌落特征的相符特征项的数量。其中，比对及统计得到的数据示意性地如下表1所示。

表1

最后，将统计出的相符特征项最多的菌落特征，确定为与待鉴定菌落的菌落特征的匹配度最高的菌落特征。

当确定出与待鉴定菌落的菌落特征匹配度最高的菌落特征后，可以通过上述步骤S1052，将匹配度最高的菌落特征对应的菌种信息，确定为待鉴定菌落对应的菌种信息。

通过上述确定待鉴定菌落对应的菌种信息的过程可以看出，先从预先建立的菌落特征库中确定包括待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合，然后从包括待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合中，确定出与待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度最高的菌落特征，只需在包括待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合对待鉴定菌落的菌落特征信息进行匹配，无需将待鉴定菌落的菌落特征信息与菌落特征库中所有的菌落特征进行匹配操作，可以缩短检定菌落的时间，进一步提高菌落的鉴定效率。

在本发明实施例中，在确定与待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度时，若菌落特征库中所有菌落特征与待鉴定菌落的菌落特征信息的匹配度均低于预设的匹配度时，此时无法根据菌落特征库中的菌落特征准确地确定的出待鉴定菌落的菌种，还需要结合相应的鉴定技术补充鉴定待鉴定菌落对应细菌的简要生化信息，根据补充鉴定的待鉴定菌落对应细菌的简要生化信息来进一步确定待鉴定菌落的菌种，当最终确定出该待鉴定菌落的菌种后，可以根据确定的菌种、补充鉴定的待鉴定菌落对应细菌的简要生化信息生成该待鉴定菌落的菌种信息，并可以将该菌种信息添加到菌落特征库，为后续待鉴定菌落的鉴定提供鉴定依据，从而也可以提高菌落的鉴定效率。

在本发明实施例中，上述菌落特征库中还可以存入大量菌落图像，每个菌落图像对应唯一的菌种信息。当需要确定待鉴定菌落的菌种信息时，首先获取待鉴定菌落的图像，然后从待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息；最后根据提取的菌落特征信息和菌落特征库中的菌落图像，确定待鉴定菌落对应的菌种信息。

上述根据提取的菌落特征信息和菌落特征库中菌落图像，确定待鉴定菌落对应的菌种信息，可以通过以下过程来实现。

从菌落特征库中的菌落图像中，确定出与待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度最高的菌落图像；将匹配度最高的菌落图像对应的菌种信息，确定为所述待鉴定菌落对应的菌种信息。

上述菌种信息包括菌落种类和菌落种类对应的菌落特征。在确定与待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度最高的菌落图像时，首先需要提取菌落特征库中所有菌落图像的菌落特征，然后将待鉴定菌落的菌落特征信息与每个菌落图像的菌落特征进行比对，其中，将待鉴定菌落的菌落特征信息中的每一项特征与每个菌落图像的菌落特征中的每一项特征进行比对，包括比对待鉴定菌落的大小与每个菌落图像的菌落特征中的菌落大小；比对待鉴定菌落的颜色与每个菌落图像的菌落特征中的菌落颜色；比对待鉴定菌落的形状与每个菌落图像的菌落特征中的菌落形状；比对待鉴定菌落的光泽度与每个菌落图像的菌落特征中的菌落光泽度；比对待鉴定菌落的立体特征与每个菌落特征中的菌落立体特征；以及比对待鉴定菌落的干湿程度与每个菌落图像的菌落特征中的菌落的干湿程度。然后，根据每个菌落图像的菌落特征中的各项特征的比对结果统计该菌落特征的相符特征项的数量。其中，比对及统计得到的数据示意性地如上表1所示。

最后，将统计出的相符特征项最多的菌落特征，确定为与待鉴定菌落的菌落特征的匹配度最高的菌落特征。

当确定出与待鉴定菌落的菌落特征匹配度最高的菌落特征后，根据菌落图像与菌种信息的对应关系，将包含匹配度最高的菌落特征的菌落图像对应的菌种信息，确定为待鉴定菌落对应的菌种信息。

在本发明实施例中，在鉴定待鉴定菌落的菌种信息时，只需获取待鉴定菌落的图像，鉴定人员不需要实际接触待鉴定菌落，避免了与待鉴定菌落接触而引发的细菌感染，从而提高了鉴定人员的安全性；在整个鉴定过程中，鉴定人员不需要掌握非常专业的细菌和医疗知识，只需要掌握相关设备和相关软件的操作即可，对鉴定人员的专业性要求很低；通过本发明提供的方法鉴定菌落的菌种信息，可以快速地获取到待鉴定菌落的图像，并通过自动化的信息处理设备和软件快速地完成鉴定过程，因此可以快速地得到鉴定结果，大大提高了鉴定效率，且鉴定结果准确性很高；本发明中，可以通过多种方式获取待鉴定菌落的图像，整个鉴定过程不需要对待鉴定菌落进行保藏、运输和管理等支付的费用，鉴定人员所需支付的费用也很低，细菌鉴定装置的成本很低，从而大大降低了鉴定成本。

在本发明实施例中，菌落鉴定方法包括获取待鉴定菌落的图像；从待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息；根据提取的菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定待鉴定菌落对应的菌种信息。实现了通过非接触式的方式对菌落进行菌种鉴定，提高了鉴定人员的安全性；该细菌鉴定方法及装置对鉴定人员的细菌及医疗方面的专业性要求很低；通过自动化的信息处理过程可以快速地完成鉴定过程，以及快速地得到鉴定结果，大大提高了鉴定效率，且鉴定结果准确性很高；可以通过多种方式获取待鉴定菌落的图像，细菌鉴定装置费用很低，从而大大降低了鉴定成本。

实施例2

参见图2，本发明实施例提供了一种细菌鉴定装置，该装置包括：

第一获取模块S1，用于获取待鉴定菌落的图像；

提取模块S2，用于从待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息；

确定模块S3，用于根据提取的菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定待鉴定菌落对应的菌种信息。

在本发明实施例中，通过上述第一获取模块S1获取待鉴定菌落的图像之前，首先需要通过以下第二获取模块、集合确定模块和建立模块建立菌落特征库。

上述装置还包括第二获取模块、集合确定模块和建立模块；

第二获取模块，用于获取各个种类菌落对应的菌种信息，菌种信息包括菌落种类和菌落种类对应的菌落特征信息；

集合确定模块，用于根据各个种类菌落对应的菌种信息，确定各个种类菌落对应的菌落信息集合；

建立模块，用于生成各个种类菌落的菌落特征信息与对应的菌落信息集合标识的对应关系，建立菌落特征库。

上述获取模块，可依据生物学和医学上对菌落的分类来获取各个种类菌落对应的菌种信息。上述菌种信息还包括各个种类菌落的生存环境和活动信息。其中，菌种信息中的菌落特征包括菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征及干湿程度；菌落种类与菌落特征一一对应。

在上述第二获取模块确定出各个种类菌落对应的菌落特征后，上述建立模块，可以根据第二获取模块确定出的各个种类菌落对应的菌落特征，建立起菌落种类与菌落特征的一一对应关系，即建立起各个种类菌落的菌种信息，将该建立起的各个种类菌落的菌种信息存入相应的数据库，将包含各个种类菌落的菌种信息的数据库作为菌落特征库。

当上述建立模块建立起菌落特征库后，当需要鉴定待鉴定菌落的菌种信息时，需要先通过培养基对该待鉴定菌落进行分纯，分纯的目的是为了与相关菌种的标准菌株的菌落一致的菌落，以便于鉴定该待鉴定菌落的菌落种类。在本发明实施例中，对分纯后的待鉴定菌落的纯度要求很低，适用大多数菌落的鉴定。

当对待鉴定菌落进行分纯后，上述第一获取模块S1会通过以下采集单元、接收单元或者调取单元获取该待鉴定菌落的图像。

上述第一获取模块S1包括采集单元、接收单元或者调取单元；

采集单元，用于通过终端自带的菌落图片采集器采集待鉴定菌落的图像；

接收单元，用于接收除终端外的设备传输的待鉴定菌落的图像，

调取单元，用于从本地调取存储的待鉴定菌落的图像。

上述采集单元可以是嵌入有摄像头的手机或者平板电脑等移动终端，还可以是CMOS照相机。该采集单元通过现场拍摄待鉴定菌落的图像，自动将该待鉴定菌落的图像传输给菌落鉴定设备。

上述除终端外的设备可以是手机、平板电脑等移动终端，还可以是台式机等固定终端。该移动终端或固定终端通过有线、无线或传输接口将事先拍摄的待鉴定菌落图像传输给上述接收单元。

在对待鉴定菌落进行鉴定之前，可以事先将采集的待鉴定菌落的图像存储在本地存储器中，当需要对某种菌落进行鉴定时，上述调取单元可以从本地存储器中调取该待鉴定菌落的图像。

上述第一获取模块S1获取到待鉴定菌落的图像后，可以通过上述提取模块S2从待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息，具体可以通过以下提取单元和生成单元来提取。

上述提取模块S2包括提取单元和生成单元；

提取单元，用于从待鉴定菌落的图像中提取待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征及干湿程度；

生成单元，用于根据待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征和干湿程度生成待鉴定菌落的菌落特征信息。

上述提取单元提取待鉴定菌落的大小，首先需要定位该待鉴定菌落的图像中待鉴定菌落的位置，然后根据该待鉴定菌落的位置确定待鉴定菌落在图像中所占的区域，并计算该区域的面积，通过计算出的面积确定待鉴定菌落的大小。

上述提取单元提取待鉴定菌落的颜色，首先确定待鉴定菌落在图像中所占的区域，然后统计出该区域内各个像素点的像素值，并将像素值转换为对应的数值，最后根据各个像素点对应的数值、颜色比对卡和各个像素分布的概率，确定出待鉴定菌落的颜色。其中，颜色比对卡包括各个颜色与数值的一一对应关系。

上述提取单元提取待鉴定菌落的形状，首先确定待鉴定菌落在图像中所占的区域，然后对该区域的边界线进行测量，根据测量结果和形状计算算法确定出该待鉴定菌落对应的形状。

上述提取单元提取待鉴定菌落的光泽度，首先确定待鉴定菌落在图像中所占的区域，然后计算该区域内图像的对比度和明暗程度，最后根据计算的对比度、明暗程度和图像光泽度判断标准，确定出待鉴定菌落的光泽度。

提取待鉴定菌落的立体特征，首先对待鉴定菌落在图像中的各特征区域进行定位，然后对采集的图像进行预处理,再对图像中的特征点进行识别,从而识别出图中物体的立体特征，最后提取出待鉴定菌落的立体特征。

上述提取单元提取待鉴定菌落的干湿程度，首先确定待鉴定菌落在图像中所占的区域，然后计算该区域内图像的反光度，根据计算的反光度和干湿程度对照表，确定出该待鉴定菌落的干湿程度；其中，干湿程度对照表包括反光对与干湿程度的一一对应关系。

在本发明实施例中，上述提取单元提取待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征及干湿程度等图像特征，还可以通过现有图像处理技术中，对图像的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征及干湿程度等图像特征提取技术来实现。

当上述提取单元提取出待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征和干湿程度后，上述生成模块将待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征和干湿程度组成待鉴定菌落的菌落特征信息，并根据待鉴定菌落的菌落特征确定出该待鉴定菌落的菌种，最后将该待鉴定菌落的菌落特征和菌种作为待鉴定菌落的菌落特征信息。

当上述提取模块S2提取出待鉴定菌落的菌落特征信息后，可通过上述确定模块S3确定出待鉴定菌落对应的菌种信息。其中，上述确定模块S3可通过以下第一确定单元、第二确定单元和第三确定单元来确定。

上述确定模块包括第一确定单元、第二确定单元和第三确定单元；

第一确定单元，用于根据预设的菌落特征信息与菌落信息集合标识的对应关系，从预先建立的菌落特征库中确定包括待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合，其中，菌落特征库包括多个菌落信息集合，多个菌落信息集合分别包括各个菌落信息集合对应的菌落信息集合标识和多种菌落的菌落特征；

第二确定单元，用于从包括待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合中，确定出与待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度最高的菌落特征；

第三确定单元，用于将匹配度最高的菌落特征对应的菌种信息，确定为待鉴定菌落对应的菌种信息。

上述第一确定单元在根据预设的菌落特征信息与菌落信息集合标识的对应关系，从预先建立的菌落特征库中确定包括待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合时，先从获取到的待鉴定菌落的菌落特征信息中提取与菌落信息集合标识形成关联关系的菌落特征的数值，然后根据提取到的菌落特征的数值，确定该数值落入的菌落特征的数值范围；最后通过该数值落入的菌落特征的数值范围与菌落信息集合标识的关联关系，确定待鉴定菌落对应的菌落信息集合。

上述第二确定单元在确定与待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度时，首先需要将待鉴定菌落的菌落特征信息与该菌落信息集合中每个菌落特征进行比对，其中，将待鉴定菌落的菌落特征信息中的每一项特征与菌落信息集合中每个菌落特征中的每一项特征进行比对，包括比对待鉴定菌落的大小与每个菌落特征中的菌落大小；比对待鉴定菌落的颜色与每个菌落特征中的菌落颜色；比对待鉴定菌落的形状与每个菌落特征中的菌落形状；比对待鉴定菌落的光泽度与每个菌落特征中的菌落光泽度；比对待鉴定菌落的立体特征与每个菌落特征中的菌落立体特征；以及比对待鉴定菌落的干湿程度与每个菌落特征中的菌落的干湿程度。然后，第一确定单元，根据菌落特征库中每个菌落特征中的各项特征的比对结果统计该菌落特征的相符特征项的数量。其中，比对及统计得到的数据示意性地如下表1所示。

表1

最后，第一确定单元，将统计出的相符特征项最多的菌落特征，确定为与待鉴定菌落的菌落特征的匹配度最高的菌落特征。

当第一确定单元确定出与待鉴定菌落的菌落特征匹配度最高的菌落特征后，可以通过上述第二确定单元，将匹配度最高的菌落特征对应的菌种信息，确定为待鉴定菌落对应的菌种信息。

通过对上述第一确定单元、第二确定单元和第三确定单元的描述可以看出，先从预先建立的菌落特征库中确定包括待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合，然后从包括待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合中，确定出与待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度最高的菌落特征，只需在包括待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合对待鉴定菌落的菌落特征信息进行匹配，无需将待鉴定菌落的菌落特征信息与菌落特征库中所有的菌落特征进行匹配操作，可以缩短检定菌落的时间，进一步提高菌落的鉴定效率。

在本发明实施例中，第一确定单元在确定与待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度时，若菌落特征库中所有菌落特征与待鉴定菌落的菌落特征的匹配度均低于预设的匹配度时，此时第二确定单元无法根据菌落特征库中的菌落特征准确地确定出待鉴定菌落的菌种，还需要结合相应的鉴定技术补充鉴定待鉴定菌落对应细菌的简要生化信息，根据补充鉴定的待鉴定菌落对应细菌的简要生化信息来进一步确定待鉴定菌落的菌种，当第二确定单元最终确定出该待鉴定菌落的菌种后，可以根据确定的菌种、补充鉴定的待鉴定菌落对应细菌的简要生化信息生成该待鉴定菌落的菌种信息，并可以将该菌种信息添加到菌落特征库，为后续待鉴定菌落的鉴定提供鉴定依据，从而也可以提高菌落的鉴定效率。

在本发明实施例中，上述菌落特征库中还可以存入大量菌落图像，每个菌落图像对应唯一的菌种信息。当需要确定待鉴定菌落的菌种信息时，首先，上述第一获取模块S1获取待鉴定菌落的图像，然后，上述提取模块S2从待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息；最后，上述确定模块S3根据提取的菌落特征信息和菌落特征库中菌落图像，确定待鉴定菌落对应的菌种信息。其中，第一获取模块S1获取待鉴定菌落的图像，可以通过上述提供的菌落图像获取方法来获取，提取模块S2从待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息，可以通过上述提供的菌落特征提取方法来提取。

上述确定模块S3根据提取的菌落特征信息和菌落特征库中的菌落图像，确定待鉴定菌落对应的菌种信息，可以通过以下过程来实现。

从菌落特征库中菌落图像中，确定出与待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度最高的菌落图像；将匹配度最高的菌落图像对应的菌种信息，确定为所述待鉴定菌落对应的菌种信息。

上述菌种信息包括菌落种类和菌落种类对应的菌落特征。确定模块S3在确定与待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度最高的菌落图像时，首先需要通过上述提取模块S2提取菌落特征库中所有菌落图像的菌落特征，然后将待鉴定菌落的菌落特征信息与每个菌落图像的菌落特征进行比对，其中，将待鉴定菌落的菌落特征信息中的每一项特征与每个菌落图像的菌落特征中的每一项特征进行比对，包括比对待鉴定菌落的大小与每个菌落图像的菌落特征中的菌落大小；比对待鉴定菌落的颜色与每个菌落图像的菌落特征中的菌落颜色；比对待鉴定菌落的形状与每个菌落图像的菌落特征中的菌落形状；比对待鉴定菌落的光泽度与每个菌落图像的菌落特征中的菌落光泽度；比对待鉴定菌落的立体特征与每个菌落特征中的菌落立体特征；以及比对待鉴定菌落的干湿程度与每个菌落图像的菌落特征中的菌落的干湿程度。然后，根据每个菌落图像的菌落特征中的各项特征的比对结果统计该菌落特征的相符特征项的数量。其中，比对及统计得到的数据示意性地如上表1所示。

最后，确定模块S3将统计出的相符特征项最多的菌落特征，确定为与待鉴定菌落的菌落特征的匹配度最高的菌落特征。

当确定模块S3确定出与待鉴定菌落的菌落特征匹配度最高的菌落特征后，确定模块S3根据菌落图像与菌种信息的对应关系，将包含匹配度最高的菌落特征的菌落图像对应的菌种信息，确定为待鉴定菌落对应的菌种信息。

在本发明实施例中，在鉴定待鉴定菌落的菌种信息时，只需获取待鉴定菌落的图像，鉴定人员不需要实际接触待鉴定菌落，避免了与待鉴定菌落接触而引发的细菌感染，从而提高了鉴定人员的安全性；在整个鉴定过程中，鉴定人员不需要掌握非常专业的细菌和医疗知识，只需要掌握相关设备和相关软件的操作即可，对鉴定人员的专业性要求很低；通过本发明提供的方法鉴定菌落的菌种信息，可以快速地获取到待鉴定菌落的图像，并通过自动化的信息处理设备和软件快速地完成鉴定过程，因此可以快速地得到鉴定结果，大大提高了鉴定效率，且鉴定结果准确性很高；本发明中，可以通过多种方式获取待鉴定菌落的图像，整个鉴定过程不需要对待鉴定菌落进行保藏、运输和管理等支付的费用，鉴定人员所需支付的费用也很低，细菌鉴定装置的成本很低，从而大大降低了鉴定成本。

在本发明实施例中，细菌鉴定装置包括第一获取模块，用于获取待鉴定菌落的图像；提取模块，用于从待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息；确定模块，用于根据提取的菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定待鉴定菌落对应的菌种信息。实现了通过非接触式的方式对菌落进行菌种鉴定，提高了鉴定人员的安全性；该细菌鉴定方法及装置对鉴定人员的细菌及医疗方面的专业性要求很低；通过自动化的信息处理过程可以快速地完成鉴定过程，以及快速地得到鉴定结果，大大提高了鉴定效率，且鉴定结果准确性很高；可以通过多种方式获取待鉴定菌落的图像，细菌鉴定装置费用很低，从而大大降低了鉴定成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.细菌鉴定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待鉴定菌落的图像；

从所述待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息；

根据提取的所述菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定所述待鉴定菌落对应的菌种信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息，包括：

从所述待鉴定菌落的图像中提取所述待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征及干湿程度；

根据所述待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征和干湿程度生成所述待鉴定菌落的菌落特征信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据提取的所述菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定所述待鉴定菌落对应的菌种信息，包括：

根据预设的菌落特征信息与菌落信息集合标识的对应关系，从所述预先建立的菌落特征库中确定包括所述待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合，其中，所述菌落特征库包括多个菌落信息集合，所述多个菌落信息集合分别包括各个菌落信息集合对应的菌落信息集合标识、和多种菌落的菌落特征；

从包括所述待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合中，确定出与所述待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度最高的菌落特征；

将所述匹配度最高的菌落特征对应的菌种信息，确定为所述待鉴定菌落对应的菌种信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待鉴定菌落的图像，包括：

通过终端自带的菌落图片采集器采集待鉴定菌落的图像，或者接收除所述终端外的设备传输的待鉴定菌落的图像，或者从本地调取存储的待鉴定菌落的图像。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取各个种类菌落对应的菌种信息，所述菌种信息包括菌落种类和所述菌落种类对应的菌落特征信息；

根据所述各个种类菌落对应的菌种信息，确定所述各个种类菌落分别对应的菌落信息集合；

生成所述各个种类菌落的菌落特征信息与对应的菌落信息集合标识的对应关系，建立菌落特征库。

6.细菌鉴定装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取待鉴定菌落的图像；

提取模块，用于从所述待鉴定菌落的图像中提取菌落特征信息；

确定模块，用于根据提取的所述菌落特征信息和预先建立的菌落特征库，确定所述待鉴定菌落对应的菌种信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述提取模块包括：

提取单元，用于从所述待鉴定菌落的图像中提取所述待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征及干湿程度；

生成单元，用于根据所述待鉴定菌落的大小、颜色、形状、光泽度、立体特征和干湿程度生成所述待鉴定菌落的菌落特征信息。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：

第一确定单元，用于根据预设的菌落特征信息与菌落信息集合标识的对应关系，从所述预先建立的菌落特征库中确定包括所述待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合，其中，所述菌落特征库包括多个菌落信息集合，所述多个菌落信息集合分别包括各个菌落信息集合对应的菌落信息集合标识和多种菌落的菌落特征；

第二确定单元，用于从包括所述待鉴定菌落的菌落特征信息的菌落信息集合中，确定出与所述待鉴定菌落的菌落特征信息匹配度最高的菌落特征；

第三确定单元，用于将所述匹配度最高的菌落特征对应的菌种信息，确定为所述待鉴定菌落对应的菌种信息。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：

采集单元，用于通过终端自带的菌落图片采集器采集待鉴定菌落的图像；

接收单元，用于接收除所述终端外的设备传输的待鉴定菌落的图像；

调取单元，用于从本地调取存储的待鉴定菌落的图像。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二获取模块，用于获取各个种类菌落对应的菌种信息，所述菌种信息包括菌落种类和所述菌落种类对应的菌落特征信息；

集合确定模块，用于根据所述各个种类菌落对应的菌种信息，确定所述各个种类菌落对应的菌落信息集合；

建立模块，用于生成所述各个种类菌落的菌落特征信息与对应的菌落信息集合标识的对应关系，建立菌落特征库。