(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210683639.9 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 杭州天杭空气质量检测有限公司 地址 311100 浙江省杭州市余杭区东湖街 道红丰路6 50号51幢201室 (72)发明人 李晨　李新成　 (74)专利代理 机构 深圳市育科知识产权代理有 限公司 4 4509 专利代理师 蔡满 (51)Int.Cl. C12M 1/00(2006.01) C12M 1/22(2006.01) C12M 1/36(2006.01) C12M 1/28(2006.01) C12M 1/38(2006.01)C12M 1/34(2006.01) C12Q 1/04(2006.01) G06V 20/69(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06V 10/774(2022.01) (54)发明名称 一种菌落图像采集处 理装置及其处 理方法 (57)摘要 本发明提供了一种菌落图像采集处理装置 及其处理方法， 涉及图像采集技术领域， 包括培 养箱和处理主机， 所述培养箱内部设有多个培养 隔间， 且每个培养隔间的内部均设有培养皿、 环 境控制器和环 境采集器， 所述培养隔间上设有编 号， 所述培养隔间内部的上方设有图像采集部； 所述处理主机的一侧设有显示器； 本发明采用图 像采集部收集菌落的图像数据， 采用处理模块对 菌落图像进行 降噪并提取菌落图像的纹理及像 素值， 使得采集更加准确， 通过YOYO神经网络训 练模块将资源包中的各类菌落种类特征和菌落 状态特征作为训练集， 与提取的菌落图像纹理及 像素值比对， 方便快速确定菌落的种类， 还能初 步预判断菌落实时的状态， 为后续的实验操作提 供便利。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115029209 A 2022.09.09 CN 115029209 A 1.一种菌落图像采集处理装置， 包括培养箱(1)和处理主机(2)， 其特征在于： 所述培养 箱(1)内部 设有多个培养隔间， 且每个培养隔间的内部均设有培养皿(3)、 环 境控制器(4)和 环境采集器(5)， 所述培 养隔间上设有编号(6)， 所述培 养隔间内部的上 方设有图像采集部； 所述处理主机(2)的一侧设有显示器(7)， 且处理主机(2)的内部设有处理模块(8)和 YOYO神经网络训练模块(9)， 所述图像采集部和环 境采集器(5)的数据输出端均与处理模块 (8)连接， 所述YOYO神经网络训练模块(9)连接有资源包(10)， 且YOYO神经网络训练模块(9) 将资源包(10)中的各类菌落种类特征和菌落状态特征作为训练集， 所述Y OYO神经网络训练 模块(9)利用yolo网络训练识别处理模块(8)处理后的采集图像菌落种类和状态， 所述显示 器(7)显示采集图像菌落种类和状态以及环境采集器(5)采集的环境参数， 所述处理主机 (2)的内部设有储 存数据用的储 存检索模块(1 1)。 2.根据权利要求1所述的一种菌落图像采集处理装置， 其特征在于： 所述图像采集部包 括气压缸(12)和采集板(13)， 所述气压缸(12)设在培养隔间的顶部， 且气压缸(12)的输出 端贯穿至培养隔间内， 所述采集板(13)设在气压缸(12)的输出端， 所述采集板(13)的底部 设有轴板(14)， 且轴板(14)设有多组， 多组所述轴板(14)的内侧均转动设有异形转轴(15)， 所述异形转轴(15)上活动安装有滑块(16)， 且滑块(16)的下 方设有显微镜 头(17)。 3.根据权利要求2所述的一种菌落图像采集处理装置， 其特征在于： 所述滑块(16)的上 方转动设有驱动轮(18)， 且驱动轮(18)上方接触采集板(13)的底部， 所述滑块(16)的一侧 设有马达(19)， 且马达(19)的输出端与所述驱动轮(18)连接 。 4.根据权利要求3所述的一种菌落图像采集处理装置， 其特征在于： 多组所述异形转轴 (15)的一端均 设有皮带轮(20)， 且皮带轮(20)位于轴板(14)的一端位置处， 多组所述皮带 轮(20)之间连接有皮带(21)， 一组所述异形转轴(15)通过电机驱动旋转。 5.根据权利要求4所述的一种菌落图像采集处理装置， 其特征在于： 所述环境控制器 (4)包括温度控制器、 湿度控制器和光照灯， 用于控制培养隔间内的温度、 湿度和光照， 所述 环境采集器(5)包括温度传感器、 湿度传感器和气 体含量传感器， 用于检测培养隔间内的温 度、 湿度和气体含量。 6.根据权利要求1 ‑5中任意一项所述的一种菌落图像采集处理装置， 其特征在于： 所述 处理模块(8)包括信号处理模块(22)和要素提取模块(23)， 所述信号处理模块(22)采用空 域像素特征去噪算法对图像采集部采集的菌落图像进 行降噪， 并通过AD C将环境采集器(5) 采集的环境参数转换为显示信号， 依据编号(6)在显示器(7)上进行显示， 所述要素提取模 块(23)用于提取菌落图像的纹理及像素值， 所述YOYO神经网络训练模块(9)将资源包(10) 中的菌落种类特征和菌落状态特征作为训练集， 与提取 的菌落图像纹理及像素值比对， 确 定菌落的种类及状态， 并依据编号(6)在显示器(7)上进行显示。 7.根据权利要求6所述的一种菌落图像采集处理装置， 其特征在于： 所述处理主机(2) 的内部设有通讯芯片( 24)， 且通讯芯片( 24)通过网络连接云端服务器( 25)， 所述资源包 (10)通过通讯芯片(24)从云端服务器(25)搜索并储存现有的各类菌落种类特征和菌落状 态特征。 8.根据权利要求7所述的一种菌落图像采集处理装置， 其特征在于： 所述储存检索模块 (11)包括储存芯片(26)和计时器(27)， 所述储存芯片(26)用于依据编号(6)储存所有培养 隔间内菌落的种类和 状态数据， 以及相应的环境参数数据， 所述计时器(27)用于对储存的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115029209 A 2数据打上时间戳， 所述储存芯片(26)内置编号检索模块(28)， 所述处理主机(2)上设有人机 交互面板(2 9)， 且人机交 互面板(2 9)用于通过编号检索模块(28)检索储 存的数据。 9.一种菌落图像采集处 理方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 在每个储存隔间中培养菌落， 利用环境控制器(4)控制内部的环境， 利用环境采集 器(5)采集实时环境 参数； S2： 启动图像采集部， 收集菌落的图像数据， 将图像数据传输给处理模块(8)， 环境采集 器(5)同步将环境 参数传输给处 理模块(8)； S3： 信号处理模块(22)通过ADC将环境采集器(5)采集的环境参数转换为显示信号， 依 据编号(6)在显示器(7)上进行显示； S4： 信号处理模块(22)采用空域像素特征去噪算法对图像采集部采集的菌落图像进行 降噪， 要素提取模块(23)提取菌落图像的纹 理及像素值； S5： 资源包(10)从云端服务器(25)获取现有的各类菌落种类特征和菌落状态特征， YOYO神经网络训练模块(9)将资源包(10)中的特征作为训练集， 与要素提取模块(23)提取 的菌落图像纹理及像素值比对， 确定菌落的种类及状态， 并依据编号(6)在显示器(7)上进 行显示； S6： 将所有数据储 存在储存芯片(26)中， 使用计时器(27)对数据打上时间戳； S7： 通过人机交互面板(29)配合编号检索模块(28)检索储存的数据， 获取不同时间下， 各编号菌落的状态变化趋势， 综合该时间下的环境 参数， 判断菌落的培 养条件。 10.根据权利要求9所述的一种菌落图像采集处理方法， 其特征在于： 所述S2中， 启动图 像采集部， 利用气压缸(12)降下采集板(13)， 利用显微镜头(17)对菌落进行显微拍摄， 同步 马达(19)带动驱动轮(18)转动， 改变显微镜头(17)在异形转轴(15)上的位置， 电机带动一 组异形转轴(15)旋转， 配合皮带轮(20)和皮带(21)的作用带动 所有异形转轴(15)旋转， 改 变显微镜 头(17)的角度， 对菌落进行多维图像采集。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115029209 A 3