抑菌圈的邊緣檢測方法介紹

       傳統(tǒng)的抑菌圈測量方法是用游標(biāo)卡尺在培養(yǎng)皿的背面進(jìn)行手工非接觸測量，精度低，主觀生大，操作繁瑣 。后來出現(xiàn)了利用光學(xué)非接觸測量法的抑菌圈測量儀，但價(jià)格昂貴，測量精度也不十分理想。由于各種因素的影響，基于圖像處理測量抑菌圈大小的關(guān)鍵是如何準(zhǔn)確地檢測到抑菌圈的邊緣 。邊緣檢測算法很多，如灰度圖閾值法、跟蹤法、小波變換法等，但一般在檢測到抑菌圈邊緣的同時(shí)，還檢測到了內(nèi)部菌落、培養(yǎng)皿本身及其底部氣泡和污垢等的邊緣，以及瓊脂厚度不均勻、抗生素溶液置入不當(dāng)?shù)仍蛐纬傻倪吘墸蓴_了對抑菌圈的測量。文獻(xiàn)用灰度閾值法分割圖像，未報(bào)道測量精度；文獻(xiàn)借助特制的硬件系統(tǒng)，用基于灰度直方圖的圖像分割法，也未報(bào)道測量精度；文獻(xiàn)用預(yù)定義區(qū)域和灰度閾值相結(jié)合的方法，獲得了較高的測量精度，但為排除其他邊緣的影響，需人工調(diào)整預(yù)定義區(qū)域和灰度閾值，自動(dòng)化程度不夠高；文獻(xiàn)提出一種在眾多邊緣中自動(dòng)檢測抑菌圈邊緣的方法，提高了自動(dòng)化程度，對來自攝像頭和數(shù)碼相機(jī)的圖像獲得了很好的效果，但對來自掃描儀的圖像邊緣檢測成功率較低，原因在于培養(yǎng)皿底部氣泡和污垢對圖像產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的影響。若能在檢測抑菌圈邊緣之前，對圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，大限度地消除其他邊緣的影響，將有利于提高抑菌圈邊緣檢測的成功率。本文對此進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對來自掃描儀的圖像，進(jìn)行一次中值濾波和梯度銳化之后，再進(jìn)行一次中值濾波，然后用閾值法二值化，可顯著地提高抑菌圈的邊緣檢測成功率。
　　通過實(shí)驗(yàn)比較了不同濾波方法、銳化方法和二值化方法對抑菌圈邊緣檢測的影響，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行圖像預(yù)處理時(shí)，進(jìn)行一次中值濾波和梯度銳化之后，再進(jìn)行一次中值濾波，然后再采用閾值法二值化，可得到較好的結(jié)果。對掃描儀來說，抑菌圈邊緣檢測成功率在掃描分辨力為100 dpi時(shí)由原來只進(jìn)行一次中值濾波處理的96％提高到了100％ ，200 dpi時(shí)由91％提高到了98％，不過當(dāng)掃描分辨力更高時(shí)，例如300 dpi時(shí)，盡管成功率由56％提高到了80％ ，但仍不能令人滿意。因此，應(yīng)進(jìn)一步研究新的圖像處理方案，提高較高掃描分辨力時(shí)的抑菌圈邊緣檢測成功率。