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抑菌圈的边缘检测方法介绍
发布时间:2018-12-18   点击次数:872次
       传统的抑菌圈测量方法是用游标卡尺在培养皿的背面进行手工非接触测量,精度低,主观生大,操作繁琐 。后来出现了利用光学非接触测量法的抑菌圈测量仪,但价格昂贵,测量精度也不十分理想。由于各种因素的影响,基于图像处理测量抑菌圈大小的关键是如何准确地检测到抑菌圈的边缘 。边缘检测算法很多,如灰度图阈值法、跟踪法、小波变换法等,但一般在检测到抑菌圈边缘的同时,还检测到了内部菌落、培养皿本身及其底部气泡和污垢等的边缘,以及琼脂厚度不均匀、抗生素溶液置入不当等原因形成的边缘,干扰了对抑菌圈的测量。文献用灰度阈值法分割图像,未报道测量精度;文献借助特制的硬件系统,用基于灰度直方图的图像分割法,也未报道测量精度;文献用预定义区域和灰度阈值相结合的方法,获得了较高的测量精度,但为排除其他边缘的影响,需人工调整预定义区域和灰度阈值,自动化程度不够高;文献提出一种在众多边缘中自动检测抑菌圈边缘的方法,提高了自动化程度,对来自摄像头和数码相机的图像获得了很好的效果,但对来自扫描仪的图像边缘检测成功率较低,原因在于培养皿底部气泡和污垢对图像产生了较为严重的影响。若能在检测抑菌圈边缘之前,对图像进行适当的预处理,大限度地消除其他边缘的影响,将有利于提高抑菌圈边缘检测的成功率。本文对此进行了研究,实验发现,对来自扫描仪的图像,进行一次中值滤波和梯度锐化之后,再进行一次中值滤波,然后用阈值法二值化,可显著地提高抑菌圈的边缘检测成功率。
  通过实验比较了不同滤波方法、锐化方法和二值化方法对抑菌圈边缘检测的影响,发现在进行图像预处理时,进行一次中值滤波和梯度锐化之后,再进行一次中值滤波,然后再采用阈值法二值化,可得到较好的结果。对扫描仪来说,抑菌圈边缘检测成功率在扫描分辨力为100 dpi时由原来只进行一次中值滤波处理的96%提高到了100% ,200 dpi时由91%提高到了98%,不过当扫描分辨力更高时,例如300 dpi时,尽管成功率由56%提高到了80% ,但仍不能令人满意。因此,应进一步研究新的图像处理方案,提高较高扫描分辨力时的抑菌圈边缘检测成功率。

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