基于圖像處理的微生物檢測系統(tǒng).pdf

1、基于圖像處理的水生微生物實時檢測是水污染防治、水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是現(xiàn)階段圖像處理應(yīng)用領(lǐng)域的一個研究熱點。由于水生微生物外形變化導(dǎo)致分類特征選取較為困難，目前能對其進(jìn)行實時在線檢測的成熟產(chǎn)品及研發(fā)還存在缺口。研究一個針對水生微生物特點的實時檢測系統(tǒng)，進(jìn)行初步試探性算法研究是非常必要的。 本課題按照先建立一個系統(tǒng)，逐步加入微生物檢測識別算法進(jìn)行綜合調(diào)試，最后進(jìn)行檢測試驗的過程進(jìn)行。系統(tǒng)硬件部分包括圖像獲取和顯示設(shè)備、載物臺以

2、及觀測池：軟件設(shè)計部分基于Visual C++編程平臺，采用UML軟件總體設(shè)計和HIPO模塊化功能開發(fā)的方法來實現(xiàn)。 識別算法主要以具有較大變形能力的紅蟲、紅線蟲作為研究對象，提取其面積和周長特征進(jìn)行識別算法研究。其中圖像分割算法使用OTSU雙閾值把灰度化圖像二值化，然后施以形態(tài)學(xué)去噪，通過“Z”字形掃描標(biāo)號和修正得到目標(biāo)，隨后提取其面積和周長特征進(jìn)行Bayes識別。檢測試驗則選擇識別率為試驗指標(biāo)，以學(xué)習(xí)樣本的容量、曝光時間、形

3、變?yōu)锳BC三個因素，通過析因試驗和方差分析來進(jìn)行檢測和分析。 本課題建立的微生物檢測系統(tǒng)能進(jìn)行靜態(tài)圖像、動態(tài)視頻的檢測，連續(xù)采集，實時輸出并存貯圖像；可進(jìn)行在線、離線圖像預(yù)處理，模式識別，進(jìn)而進(jìn)行統(tǒng)計分類，生成圖文統(tǒng)計報告。通過對樣本圖像的三因素九次二十一組單因素析因試驗和方差分析，得出了各個因素對試驗指標(biāo)影響的顯著性統(tǒng)計量F。 檢測試驗表明：微生物學(xué)習(xí)樣本的容量和曝光時間對識別率的影響特別顯著，而目標(biāo)生物個體的形變對識