CN115125127A - 一种微生物生长全周期的观察方法及装置 - Google Patents

一种微生物生长全周期的观察方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开涉及一种微生物生长全周期的观察方法及装置，该方法包括：改变光照频率，并通过该摄像头采集培养皿内的微生物在不同光照频率下的第一显微图像；当该第一显微图像的对比度和边缘轮廓的面积均达到最大值时，确定与该最大值对应的光照频率为目标光照频率；在该目标光照频率的光源照射下，通过该制冷制热模块根据温度传感器采集到的温度信息调节该培养皿内的环境温度；通过该加湿器根据湿度传感器采集到的湿度信息调节该培养皿内的环境湿度；每隔预设时间段通过该摄像头采集该培养皿内的第二显微图像，以对该微生物的生长全周期进行观察。能够观察微生物生长的全过程，不引入其他干扰，保证在观察过程中微生物也能够正常生长。

Description

一种微生物生长全周期的观察方法及装置
技术领域
本发明公开涉及微生物培养设备技术领域，具体地，涉及一种微生物生长全周期的观察方法及装置。
背景技术
不同的微生物在培育过程中都需要不同的培育环境，为了更好的培育成功，通常微生物所处的环境都是非常有利于其成长的完全舒适的生长环境，从而微生物培养箱必不可少，传统的微生物培养箱一般由箱体框架、培养皿组成，功能和结构较为单一，在微生物培养一端时间后，对微生物的观察则需要将微生物培养皿取出，在观察期间微生物因生长环境改变容易对发育造成影响，而且现有技术中的培养皿一般为分开培养，在对培养皿内的微生物观察对比时非常不方便。并且，当在外界对微生物进行观察时，会给微生物的生长周期将加入非常多的不确定因素：温度、湿度、光照等。在环境发生剧烈变化的情况下，微生物轻则生长缓慢，休眠，重则死亡(例如，紫外线过强导致微生物死亡)。
因此，本领域人员亟需寻找一种新的技术方案来解决上述的问题。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明公开提供一种微生物生长全周期的观察方法及装置。
根据本发明公开实施例的第一方面，提供一种微生物生长全周期的观察方法，所述方法应用于微生物生长全周期的观察装置，所述观察装置包括：基座、四方外壳、显微镜、培养皿、可调节光源、摄像头、温度传感器、湿度传感器、加湿器、制冷制热模块和控制器，所述温度传感器、湿度传感器、加湿器、制冷制热模块和控制器设置在所述基座内部，所述显微镜、培养皿、可调节光源和摄像头设置在所述基座上方，并覆盖在所述四方外壳之下；所述方法包括：
通过所述可调节光源根据预设的调光策略改变所述培养皿内光源的光照频率，并通过所述摄像头采集培养皿内的微生物在不同光照频率下的第一显微图像；
根据预设的图像分析策略确定所述第一显微图像在不同光照频率下的对比度和边缘轮廓；
根据所述第一显微图像的对比度和边缘轮廓的面积确定目标光照频率；
在所述目标光照频率的光源照射下，通过所述制冷制热模块根据温度传感器采集到的温度信息调节所述培养皿内的环境温度；
通过所述加湿器根据湿度传感器采集到的湿度信息调节所述培养皿内的环境湿度；
每隔预设时间段通过所述摄像头采集所述培养皿内的第二显微图像，以对所述微生物的生长全周期进行观察。
可选的，所述根据所述第一显微图像的对比度和边缘轮廓的面积确定目标光照频率，包括：
根据所述第一显微图像在不同光照频率下的对比度C和边缘轮廓S，确定光照频率参考值Ck*S；
当所述光照频率参考值Ck*S的数值到达最大数值时，将与所述最大数值对应光照频率确定为目标光照频率。
可选的，所述可调节光源为能够发出紫外光、红外光、蓝色光、绿色光和红色光的背光板，所述通过所述可调节光源根据预设的调光策略改变所述培养皿内光源的光照频率，并通过所述摄像头采集培养皿内的微生物在不同光照频率下的第一显微图像，包括：
通过所述可调节光源根据预设的调光策略改变所述培养皿内光源的光照频率，使所述可调节光源分别发出紫外光、紫外光+蓝色光、蓝色光、蓝色光+绿色光、绿色光、绿色光+红外光、红色光、红色光+红外光、红外光；
在不同的光照频率下，通过所述摄像头采集培养皿内微生物的第一显微图像。
可选的，所述根据预设的图像分析策略确定所述第一显微图像在不同光照频率下的对比度和边缘轮廓，包括：
通过预设的对比度计算策略确定所述第一显微图像在不同光照频率下的对比度；
对所述第一显微图像进行二值化处理后，获取所述第一显微图像的边缘轮廓。
可选的，所述方法还包括：
确定不同光照频率下第一显微图像边缘轮廓的面积。
可选的，所述在所述目标光照频率的光源照射下，通过所述制冷制热模块根据温度传感器采集到的温度信息调节所述培养皿内的环境温度，包括：
在所述目标光照频率的光源照射下，获取所述温度传感器采集到的温度信息；
确定所述微生物的适宜生长温度；
获取所述温度信息和适宜生长温度之间的温度差值，通过所述制冷制热模块根据所述温度差值进行制冷调节/制热调节。
可选的，所述通过所述加湿器根据湿度传感器采集到的湿度信息调节所述培养皿内的环境湿度，包括：
获取所述湿度传感器采集到的湿度信息；
确定所述微生物的适宜生长湿度；
若所述湿度信息与所述适宜生长湿度之间的差值绝对值大于预设的湿度差阈值，启动所述加湿器进入工作状态，直至所述差值绝对值小于或等于预设湿度差阈值时令所述加湿器进入关闭状态。
根据本发明公开实施例的第二方面，提供一种微生物生长全周期的观察装置，所述装置包括：所述观察装置包括：基座、四方外壳、显微镜、培养皿、可调节光源、摄像头、温度传感器、湿度传感器、加湿器、制冷制热模块和控制器；
所述温度传感器、湿度传感器、加湿器、制冷制热模块和控制器设置在所述基座内部；
所述显微镜、培养皿、可调节光源和摄像头设置在所述基座上方，并覆盖在所述四方外壳之下。
可选的，所述可调节光源为能够发出紫外光、红外光、蓝色光、绿色光和红色光的背光板；
所述背光板包括支架、发光条、反射膜、导光板、遮光膜和扩散膜，所述发光条设置在所述支架上，所述反射膜位于所述发光条的下方，所述导光板位于所述发光条的上方，所述遮光板和所述扩散膜位于所述导光板的上方。
可选的，所述装置还包括：显示屏；
所述显示屏设置在所述基座上，分别与所述摄像头、温度传感器和湿度传感器电连接。
可选的，所述装置还包括：操作面板；
所述操作面板设置在所述基座上，与所述控制器电连接。
综上所述，通过本发明公开实施例，能够带来以下有益效果：
1)通过将培养皿、摄像头和显微镜放置在观察装置内，可观察微生物全过程，不需要在观察过程中将微生物取出培养皿，不打断微生物的生长过程，不引入其他干扰；
2)通过与显微镜相连接的摄像头可对微生物生长过程进行全程录制，便于随时回溯；
3)采用可调节光源将光照频率调整为最适宜微生物生长和观察的目标光照频率，可有效发现是否有多个菌落长到一起，用于评估准确个数和实验的有效性；
4)通过将观察装置与移动终端相连，可以通过智能手机/电脑等做到随时对硬件参数控制；
5)通过隔光材料制备而成的四方外壳覆盖在培养皿和显微镜的上方，使观察过程不受环境光影响，可恒定光源亮度和颜色。
本发明公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种微生物生长全周期的观察方法的流程图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种微生物生长全周期的观察装置的示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种微生物生长全周期的观察装置另一个角度的示意图；
图4是一种基座的结构框图；
图5是一种背光板的结构示意图；
图6是一种反射膜的结构示意图；
图7是根据图1示出的一种光照频率确定方法的流程图；
图8是根据图1示出的一种显微图像分析方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是根据一示例性实施例示出的一种微生物生长全周期的观察方法的流程图，如图1所示，该方法应用于如图2和图3所示的微生物生长全周期的观察装置，如图2和图3所示，该装置包括：基座210、四方外壳220、显微镜230、培养皿240、可调节光源250、摄像头(图中未示出)、温度传感器211、湿度传感器212、加湿器213、制冷制热模块214和控制器215(如图4所示)，该温度传感器211、湿度传感器212、加湿器213、制冷制热模块214和控制器215设置在该基座210内部，该显微镜230、培养皿240、可调节光源250和摄像头260设置在该基座210上方，并覆盖在该四方外壳220之下。
其中，该基座210为中空结构，电源、主板、制冷制热模块、无线/有线传输模块、加湿器、冷凝器、RGB可调LED灯源、存储卡等设备均可以设置在基座内部，基座上四周设置有卡槽、四方外壳可以直接放入卡槽内进行固定，卡槽处有硅胶/橡胶用于隔湿隔温。该四方外壳包括五个面，可以将显微镜罩在四方外壳下方，正好嵌入基座的卡槽中，从而使显微镜的位置也进行固定。
另外，该观察装置内还设置有用于给装置内所有电子产品供电的电源，以及由一个或多个用于内部对流的风扇组成的空气循环系统。该空气循环系统的风扇安装在基座的底座上，用于保证观察装置的四方外壳内部的空气交换。
示例地，在微生物生长过程中，需要在不同时期将微生物从培养皿中取出，放置于显微镜下进行观察，以对微生物的生长过程进行实时监控。但是，当微生物被取出培养皿后，由于外界存在非常多的不确定因素，例如温度、湿度、光照、紫外线等，会由于这些外界因素的改变而使微生物的生长环境发生变化，从而影响微生物的生长过程，使其生长缓慢、休眠甚至是死亡(例如，紫外线过强时会导致微生物死亡)。
因此，本发明公开实施例中提供一种不需要将微生物从培养皿中取出即可直接通过显微镜观察微生物生长过程中的变化的微生物生长全周期的观察装置，在该观察装置中设置一基座，微生物生长所需的培养皿和观察微生物的显微镜均固定在基座上，并被四方外壳覆盖。使用过程中，将微生物置于培养皿中，调节好显微镜的放大倍数后，通过四方外壳将显微镜和培养皿盖住，整个观察过程中不再移动该观察装置，以免移动过程中出现干扰。其中，该基座和四方外壳均采用能够隔热、隔湿以及隔光的材料，用于保温、保湿以及保证恒定的光亮度，同时四方外壳内壁贴合内壁导光壁或者反光板用于形成无影光源，以保持微生物稳定的生存环境。显微镜优选为倒置相差显微镜，也可以为普通光学显微镜或者荧光显微镜。
为了进一步便于观察微生物的生长过程，本发明公开实施例中还通过有线(Type-C、lightning、Micro USB、RS485接口、网线或耳机接口等)或无线(蓝牙、NB-Lot、2/3/4/5G、wifi等)的方式将摄像头与显微镜连接，摄像头可通过长连接线装配至显微镜的观察口，能够通过摄像头采集显微镜下微生物的图像或者视频，直接观察微生物的生长状况。
另外，该观察装置中还包括温度传感器、湿度传感器、制冷制热模块和加湿器，用于采集微生物生长环境的温度信息和湿度信息，并实时调节培养皿内的湿度和温度。
进一步的，该观察装置外部的基座上还可以设置显示屏，分别与该摄像头、温度传感器和湿度传感器电连接，以通过显示屏对摄像头采集到的图像进行显示，以及对温度传感器和湿度传感器采集到的参数进行显示。用户可以通过显示屏直接观察到的微生物的生长情况和培养皿内的环境温度，并且可以通过设置在基座上并与控制器电连接的操作面板直接调节培养皿内的温度和湿度。该操作板与控制器电连接，控制器内设置主控制器以及控制加湿器、制冷制热模块、温度传感器和湿度传感器等必须的驱动电子电路。
再进一步的，该控制器还可以通过有线(Type-C、lightning、Micro USB、RS485接口、网线或耳机接口等)或无线(蓝牙、NB-Lot、2/3/4/5G、wifi等)与远程控制终端电连接，接收远程控制终端发送的用于调节显微镜放大倍数、摄像头焦距、环境湿度和环境温度的控制指令，并根据控制指令控制该摄像头、显微镜、制冷制热模块和/或加湿器。
另外，本发明公开实施例中的可调节光源为能够发出紫外光、红外光、蓝色光、绿色光和红色光的背光板，设置于基座上分布于培养皿周围，且该背光板发出的光经过四方外壳内壁的导光壁或者反光板反射后，照射在培养皿中的微生物上，达到最佳的照射效果。
具体的，图5是一种背光板的结构示意图，如图5所示，该背光板包括：支架1、发光条2、反射膜3、导光板4、遮光板5和扩散膜6，其中该可调节光源250被焊接在发光条2上，发光条2设置在基座上(同时也固定在支架1上)。
可调节光源250发出的光进入导光板4(通常情况下由高透PMMA材料制备而成)后会分成两部分，一部分光进入扩散膜6，另一部分光进入反射膜3，进入扩散膜6的部分光再次分为两部分，一部分光直接散射透出，另一部分光被反射后再次进入导光板4，与导光板中的光一通进入反射膜3。进入反射膜3的光被反射后会进入导光板4，与导光板4中的光一起进入扩散膜，如此，光不断被反射，重复进入导光板-与导光板内光一起进入反射膜-再次进入导光板-与导光板内光一起进入扩散膜的过程，直至最终光全部从扩散膜传播到外界达到光亮均匀。
其中，反射膜3通常采用银反射RF55MGR材料制备而成，图6是一种反射膜的结构示意图，如图6所示，该反射膜3内部包括大小不一的点，当光经过反射膜3内部时，会被大小不一的点散射回，其它地方则为全反射。
达到最佳的照射效果后，通过制冷制热模块将培养皿内的温度调节为适宜微生物生长的温度，并通过加湿器将培养皿内的湿度调节为适宜微生物生长的湿度，以保证微生物的正常生长过程，从而对该生长全周期进行观察。其中，其中制冷制热模块可以为冷库压缩机或者制冷片，由于观察装置内空间较小，优选为制冷片。制冷片的工作原理为一种包含半导体的温度控制电路，半导体正向供电时为制热过程，反向供电时为制冷过程。加湿器可以为网格式雾化片、超声波雾化片或者空气膜加湿器。另外，该观察装置内还设置有冷凝器，可用压缩机或制冷片制造小范围低温来冷凝，也可以吸湿剂配合开孔大小来冷凝。
可以理解的是，该观察装置内还包括存储卡，存储卡可以设置于控制器或者显示屏中，如此，用户即使在脱机状态下也能够使用本设备，且脱机状态下传感器采集到的数据以及摄像头采集到的图像存储于该存储卡内。
基于上述观察装置，该微生物生长全周期的观察方法包括：
在步骤101中，通过该可调节光源根据预设的调光策略改变该培养皿内光源的光照频率，并通过该摄像头采集培养皿内的微生物在不同光照频率下的第一显微图像。
示例地，由于不同微生物表面所呈现的颜色不同，当可调节光源发出的光照颜色不同时，不同颜色的光照射在微生物表面使摄像头采集到的微生物的图像不同(图像中微生物表面的颜色不同，且不同颜色光的照射下微生物图像的清晰度、对比度等也会有所不同)。另外，不同的微生物对紫外光和红外光的适应程度也不同，即不同微生物生长过程中受紫外光或者红外光的影响不同。因此，本发明公开实施例中，通过可调节光源改变照射在培养皿内光源的光照频率，并采集不同光照频率下的第一显微图像，根据不同光照频率下第一显微图像呈现出的图像效果，确定最适宜该微生物生长的光照频率。
其中，图7是根据图1示出的一种光照频率确定方法的流程图，如图7所示，该步骤101包括：
在步骤1011中，通过该可调节光源根据预设的调光策略改变该培养皿内光源的光照频率，使该可调节光源分别发出紫外光、紫外光+蓝色光、蓝色光、蓝色光+绿色光、绿色光、绿色光+红外光、红色光、红色光+红外光、红外光。
示例地，该可调节光源为背光板，设置在基座上并围绕在培养皿四周，发出的照射光经过四方外壳内壁的反射和折射，能够均匀照射在微生物表面。该可调节光源每隔预设时间段改变光源的光照频率，按照紫外光、紫外光+蓝色光、蓝色光、蓝色光+绿色光、绿色光、绿色光+红外光、红色光、红色光+红外光、红外光的规律发出不同光照频率的光源。
在步骤1012中，在不同的光照频率下，通过该摄像头采集培养皿内微生物的第一显微图像。
示例地，可以理解的是，为了便于观察微生物在不同光照频率下的生长情况，通过摄像头采集不同光照频率下微生物的第一显微图像。
在步骤102中，根据预设的图像分析策略确定该第一显微图像在不同光照频率下的对比度和边缘轮廓。
示例地，获取不同光照频率下的第一显微图像后，通过第一显微图像的对比度和边缘轮廓判断微生物在该光源照射下的生长状况，以及微生物能否在该光源照射下呈现出清晰的图像。
其中，图8是根据图1示出的一种显微图像分析方法的流程图，如图8所示，该步骤102包括：
在步骤1021中，通过预设的对比度计算策略确定该第一显微图像在不同光照频率下的对比度。
示例地，对比度是图像中黑与白的比值，也就是从黑到白的渐变层次，比值越大，从黑到白的渐变层次也就越多，从而色彩表现越丰富。
通常情况下，对比度的计算公式为：
Figure BDA0003743609370000091
其中，δ(i,j)＝|i-j|，即相邻像素间灰度差；Pδ(i,j)为相邻像素间灰度差为δ的像素分布概率。
在步骤1022中，对该第一显微图像进行二值化处理后，获取该第一显微图像的边缘轮廓。
示例地，将第一显微图像中像素点的灰度值设置为0或者255，使整个图像呈现出黑白效果，所有灰度值大于或等于阈值的像素值被判定为属于特定物体，其灰度值为255表示，否则这些像素点被排除在物体物区域意外，灰度值为0，表示背景以外的物体区域。获取二值化图像后，根据该二值化图像确定第一显微图像中微生物的边缘轮廓，并计算不同光照频率下第一显微图像边缘轮廓的面积。
在步骤103中，根据所述第一显微图像的对比度和边缘轮廓的面积确定目标光照频率。
具体的，根据所述第一显微图像在不同光照频率下的对比度C和边缘轮廓S，确定光照频率参考值Ck*S；当所述光照频率参考值Ck*S的数值到达最大数值时，将与所述最大数值对应光照频率确定为目标光照频率
示例地，在本发明公开实施例中，可以通过计算不同光照频率下第一显微图像的对比度和边缘轮廓面积，从而对边缘轮廓面积和对比度进行分析，确定最适宜微生物生长的目标光照频率。可以理解的是，通常情况下，最适宜微生物生长的光照频率下，微生物图像的对比度和/或边缘轮廓的面积会达到最大值。因此，通过不同光照频率下的对比度C和边缘轮廓S，确定光照频率参考值Ck*S，当光照频率参考值Ck*S的数值达到最大值时，将该最大值对应的光照频率作为目标光照频率。能够同时参考对比度和边缘轮廓面积，为微生物选择适宜生长的环境。
在步骤104中，在该目标光照频率的光源照射下，通过该制冷制热模块根据温度传感器采集到的温度信息调节该培养皿内的环境温度。
具体的，在该目标光照频率的光源照射下，获取该温度传感器采集到的温度信息；确定该微生物的适宜生长温度；获取该温度信息和适宜生长温度之间的温度差值，通过该制冷制热模块根据该温度差值进行制冷调节/制热调节。
在步骤105中，通过该加湿器根据湿度传感器采集到的湿度信息调节该培养皿内的环境湿度。
具体的，获取该湿度传感器采集到的湿度信息；确定该微生物的适宜生长湿度；若该湿度信息与该适宜生长湿度之间的差值绝对值大于预设的湿度差阈值，启动该加湿器进入工作状态，直至该差值绝对值小于或等于预设湿度差阈值时令该加湿器进入关闭状态。
在步骤106中，每隔预设时间段通过该摄像头采集该培养皿内的第二显微图像，以对该微生物的生长全周期进行观察。
示例地，在通过上述步骤101-步骤105将观察装置内的温度、湿度和光照频率调整为适宜微生物生长的数值后，在微生物正常生长的过程中，通过摄像头每隔预设时间段采集微生物的第二显微图像，使用户根据第二显微图像对微生物的生长全周期进行观察。
综上所述，本发明公开涉及一种微生物生长全周期的观察方法及装置，该方法包括：改变光照频率，并通过该摄像头采集培养皿内的微生物在不同光照频率下的第一显微图像；当该第一显微图像的对比度和边缘轮廓的面积均达到最大值时，确定与该最大值对应的光照频率为目标光照频率；在该目标光照频率的光源照射下，通过该制冷制热模块根据温度传感器采集到的温度信息调节该培养皿内的环境温度；通过该加湿器根据湿度传感器采集到的湿度信息调节该培养皿内的环境湿度；每隔预设时间段通过该摄像头采集该培养皿内的第二显微图像，以对该微生物的生长全周期进行观察。能够观察微生物生长的全过程，不引入其他干扰，保证在观察过程中微生物也能够正常生长。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种微生物生长全周期的观察方法，其特征在于，所述方法应用于微生物生长全周期的观察装置，所述观察装置包括：基座、四方外壳、显微镜、培养皿、可调节光源、摄像头、温度传感器、湿度传感器、加湿器、制冷制热模块和控制器，所述温度传感器、湿度传感器、加湿器、制冷制热模块和控制器设置在所述基座内部，所述显微镜、培养皿、可调节光源和摄像头设置在所述基座上方，并覆盖在所述四方外壳之下；所述方法包括：
通过所述可调节光源根据预设的调光策略改变所述培养皿内光源的光照频率，并通过所述摄像头采集培养皿内的微生物在不同光照频率下的第一显微图像；
根据预设的图像分析策略确定所述第一显微图像在不同光照频率下的对比度和边缘轮廓；
根据所述第一显微图像的对比度和边缘轮廓的面积确定目标光照频率；
在所述目标光照频率的光源照射下，通过所述制冷制热模块根据温度传感器采集到的温度信息调节所述培养皿内的环境温度；
通过所述加湿器根据湿度传感器采集到的湿度信息调节所述培养皿内的环境湿度；
每隔预设时间段通过所述摄像头采集所述培养皿内的第二显微图像，以对所述微生物的生长全周期进行观察。
2.根据权利要求1所述的微生物生长全周期的观察方法，其特征在于，所述根据所述第一显微图像的对比度和边缘轮廓的面积确定目标光照频率，包括：
根据所述第一显微图像在不同光照频率下的对比度C和边缘轮廓S，确定光照频率参考值Ck*S；
当所述光照频率参考值Ck*S的数值到达最大数值时，将与所述最大数值对应光照频率确定为目标光照频率。
3.根据权利要求1所述的微生物生长全周期的观察方法，其特征在于，所述可调节光源为能够发出紫外光、红外光、蓝色光、绿色光和红色光的背光板，所述通过所述可调节光源根据预设的调光策略改变所述培养皿内光源的光照频率，并通过所述摄像头采集培养皿内的微生物在不同光照频率下的第一显微图像，包括：
通过所述可调节光源根据预设的调光策略改变所述培养皿内光源的光照频率，使所述可调节光源分别发出紫外光、紫外光+蓝色光、蓝色光、蓝色光+绿色光、绿色光、绿色光+红外光、红色光、红色光+红外光、红外光；
在不同的光照频率下，通过所述摄像头采集培养皿内微生物的第一显微图像。
4.根据权利要求1所述的微生物生长全周期的观察方法，其特征在于，所述根据预设的图像分析策略确定所述第一显微图像在不同光照频率下的对比度和边缘轮廓，包括：
通过预设的对比度计算策略确定所述第一显微图像在不同光照频率下的对比度；
对所述第一显微图像进行二值化处理后，获取所述第一显微图像的边缘轮廓。
5.根据权利要求1所述的微生物生长全周期的观察方法，其特征在于，所述在所述目标光照频率的光源照射下，通过所述制冷制热模块根据温度传感器采集到的温度信息调节所述培养皿内的环境温度，包括：
在所述目标光照频率的光源照射下，获取所述温度传感器采集到的温度信息；
确定所述微生物的适宜生长温度；
获取所述温度信息和适宜生长温度之间的温度差值，通过所述制冷制热模块根据所述温度差值进行制冷调节/制热调节。
6.根据权利要求1所述的微生物生长全周期的观察方法，其特征在于，所述通过所述加湿器根据湿度传感器采集到的湿度信息调节所述培养皿内的环境湿度，包括：
获取所述湿度传感器采集到的湿度信息；
确定所述微生物的适宜生长湿度；
若所述湿度信息与所述适宜生长湿度之间的差值绝对值大于预设的湿度差阈值，启动所述加湿器进入工作状态，直至所述差值绝对值小于或等于预设湿度差阈值时令所述加湿器进入关闭状态。
7.一种微生物生长全周期的观察装置，其特征在于，所述装置包括：所述观察装置包括：基座、四方外壳、显微镜、培养皿、可调节光源、摄像头、温度传感器、湿度传感器、加湿器、制冷制热模块和控制器；
所述温度传感器、湿度传感器、加湿器、制冷制热模块和控制器设置在所述基座内部；
所述显微镜、培养皿、可调节光源和摄像头设置在所述基座上方，并覆盖在所述四方外壳之下。
8.根据权利要求7所述的微生物生长全周期的观察装置，其特征在于，所述可调节光源为能够发出紫外光、红外光、蓝色光、绿色光和红色光的背光板；
所述背光板包括支架、发光条、反射膜、导光板、遮光膜和扩散膜，所述发光条设置在所述支架上，所述反射膜位于所述发光条的下方，所述导光板位于所述发光条的上方，所述遮光板和所述扩散膜位于所述导光板的上方。
9.根据权利要求7所述的微生物生长全周期的观察装置，其特征在于，所述装置还包括：显示屏；
所述显示屏设置在所述基座上，分别与所述摄像头、温度传感器和湿度传感器电连接。
10.根据权利要求7所述的微生物生长全周期的观察装置，其特征在于，所述装置还包括：操作面板；
所述操作面板设置在所述基座上，与所述控制器电连接。
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