CN101096637A - 微生物数量自动快速检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微生物数量自动快速检测仪，它由带有能连续自动控制调节载波片位置和在安装目镜的位置装有摄像机的生物显微镜、具有放置采样样品确定面积的载玻片和装有微生物数量自动控制检测系统的计算机组成的。由生物显微镜上安装的摄像机连续采集载玻片上确定面积内的生物显微镜视野图像，由微生物数量自动控制检测系统对视野图像进行图像内微生物数量识别，将已识别的各幅图像上的微生物数求和，给出载玻片上放置采样样品的确定面积内的所有微生物的数量，达到微生物数自动快速定量检测。本发明解决了镜检法可连续快速检测所有微生物数量的问题。本发明的检测仪可以用于生物学，医药学，食品科学等领域微生物的自动快速定性与定量的检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种微生物数量检测装置，特别是涉及一种微生物数量自动快速检测仪。该检测仪是对生物显微镜视野下载玻片上放置的采样样品的确定面积内的多幅图像中的微生物数量进行连续自动识别并求和的自动快速检测仪，是用于检测样品中微生物数量的快速定量检测仪。
背景技术
微生物数量的检测方法一般是使用微生物培养的方法，如平板计数的方法。微生物数量的检测也可以使用生物显微镜镜检微生物计数的方法，它是生物学，医药学，食品科学等领域经常使用的方法。生物显微镜将放置在载玻片上的采样样品中的微生物通过高倍的放大镜放大几百倍或上千倍，在微观上观察微生物形态或计量微生物数量。生物显微镜镜检微生物计数的方法目前是由手工进行的。由检测人员手动确定生物显微镜视野，然后进行观察，进而计量生物显微镜视野内微生物的数量。这项工作仅限于计数单个生物显微镜视野内的微生物数量。由于被检测的样品置于载玻片上时，其所占的载玻片面积不确定，由手工调节载玻片位置很难实现连续微小定量的纵、横移动位置，因此很难通过生物显微镜镜检的方法检测载玻片上所有采样样品中的微生物。因此一般不可能使用显微镜镜检的方法检测采样样品中的所有微生物数量。
目前除生物显微镜镜检方法外的各种微生物的检测方法均存在操作繁琐，费时、费力或检测准确率较低等的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的镜检法不能检测采样样品中的所有微生物数量的缺点，以及其他检测方法存在操作繁琐，费时、费力或检测准确率较低等的缺点，提供一种微生物数量自动快速检测仪。
本发明的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下：
一种微生物数量自动快速检测仪，它由生物显微镜和载波片组成，所说的生物显微镜1的目镜位置装有摄像机3，所说的载波片2由纵向和横向位移载玻片夹持器4、5夹持，夹持器上分别装有手动调节旋钮6、7，该旋钮分别与由计算机控制的动力装置连接，载玻片2上设有放置采样样品的确定面积13。
所说的动力装置采用步进电机I 8和步进电机II 9。
所说的步进电机8的机体通过连接板I 10固定在生物显微镜1的底座上，所说的步进电机9的机体通过连接板II 11固定在生物显微镜1的纵向位移载玻片夹持器4上。
本发明提供的微生物数量自动快速检测仪是用于检测采样样品中所有微生物的自动快速检测仪。它是对生物显微镜下载玻片上放置采样样品的确定面积内样品的视野图像进行自动连续全部采集并进行图像识别，识别出载玻片上采样样品中的所有的微生物数量的仪器。它使用由带有自动连续调整载玻片位置和在安装目镜的位置装有摄像机的生物显微镜，自动连续调节确定视野图像，由安装在目镜的位置摄像机采集图像，由计算机微生物数量自动控制检测系统软件对摄像机采集到的图像进行微生物数量识别，并将已识别的所有图像中的微生物数量求和，达到采样样品中微生物数量快速定量的检测。本发明的检测仪可以用于生物学，医药学，食品科学等领域微生物的快速定性与定量的检测。
本发明的一种微生物数量自动快速检测仪，是由带有载玻片自动连续控制调节系统和在安装目镜的位置装有摄像机的生物显微镜，具有放置采样样品确定面积的载玻片和装有微生物数量自动控制检测系统的计算机组成。
本发明所说的带有载玻片自动连续控制调节系统在安装目镜的位置装有摄像机的生物显微镜是由普通的生物显微镜，在其载玻片夹持器的手动调节装置上安装自动控制的动力微动装置，使载玻片夹持器能够在自动控制命令下完成连续的纵向或横向微运动。
本发明的一种微生物数量自动快速检测仪其微生物数量检测方法如下：1、准备好将要进行检测的样本，将样本进行采样，涂于带有确定面积的显微镜载玻片上的确定面积内，待干；2、确定载玻片上确定面积的起始位置的显微镜视野图像；3、检测。启动自动检测程序，首先由安装在目镜的位置的摄像机采集起始位置的显微镜视野图像，存入计算机，之后，纵向或横向微动载玻片出现连接起始位置的新的显微镜视野图像，由摄像机采集图像，存入计算机，以此类推，将载玻片上的确定面积内所有位置的显微镜视野图像全部采集并存入计算机后，由图象识别软件对所有采集到的图像进行微生物数量识别，将所有图像中的微生物数相加求和，给出检测结果。
本发明把生物学领域常规使用的生物显微镜经过载玻片自动连续控制调节，结合计算机控制技术和机器视觉图像识别技术等，实现使用生物显微镜镜检载玻片上确定面积内的样品视野图像，识别图像中的微生物数量，达到自动快速检测样品中微生物数量的目的。使用显微镜载玻片自动连续控制调节系统确定视野图像，由安装在目镜的位置摄像机自动连续采集视野图像，由微生物数量自动控制检测系统软件对摄像机采集到的图像进行微生物数量识别，使用自动控制技术和机器视觉图像识别技术，用于微生物数量自动快速检测，达到自动、快速、准确、简单、经济的目的。
附图说明
图1是微生物数量自动快速检测仪的结构示意图；
图2是具有放置采样样品确定面积的载玻片的示意图；
图3是摄像机采集表1中的第23号图像。
图中1-生物显微镜2-载波片3-摄像机4-纵向位移载玻片夹持器5-横向位移载玻片夹持器 6-手动调节旋钮I 7-手动调节旋钮II 8-步进电机I 9-步进电机II 10-连接板I 11-连接板II 12-计算机 13-载玻片上设有放置采样样品的确定面积
具体实施方式
一种微生物数量自动快速检测仪由图1所示，是由带有载玻片自动连续调节控制系统和在安装目镜的位置装有摄像机3的生物显微镜1，具有放置采样样品确定面积的载玻片2和装有微生物数量自动控制检测系统的计算机12组成。
在生物显微镜1上在安装目镜的位置装有摄像机3。
在生物显微镜1上的载玻片自动连续控制调节系统是由在其纵向位移载玻片夹持器4的手动调节旋钮I 6上安装自动控制的步进电机I 8，步进电机I 8的电机轴与纵向位移载玻片夹持器4的手动调节旋钮I 6直接连接，步进电机I 8的机体通过连接板I 10固定在生物显微镜1的底座上。步进电机I 8由计算机12控制，步进电机I 8在计算机12给出的命令下带动纵向位移载玻片夹持器4的手动调节旋钮I 6旋转，使纵向位移载玻片夹持器4实现纵向的运动，用以带动载玻片2做纵向的运动。
在生物显微镜1的横向位移载玻片夹持器5的手动调节旋钮II 7上安装自动控制的步进电机II9，步进电机II9的电机轴与横向位移载玻片夹持器5的手动调节旋钮II 7直接连接，步进电机II 9的机体通过连接板II 11固定在生物显微镜1的纵向位移载玻片夹持器4上。步进电机II 9由计算机12控制，步进电机II 9在计算机12给出的命令下带动横向位移载玻片夹持器5的手动调节旋钮II 7旋转，使横向位移载玻片夹持器5实现横向的运动，用以带动载玻片2做横向的运动。
由于生物显微镜1的横向位移载玻片夹持器5连同安装在其上的步进电机II 9一起是安装在纵向位移载玻片夹持器4上，因此其随着纵向位移载玻片夹持器4的运动而一起运动，同时可以在显微镜的纵向位移载玻片夹持器4上独立进行横向运动。
具有放置采样样品确定面积的载玻片2由图2所示，图2中载玻片2上具有放置采样样品的确定的面积13。
微生物自动快速检测：
(1)样品的选择
检测样品为市场购买的散装鲜牛奶。
(2)样品稀释液的制备
以无菌操作取25ml样品，放于含有150ml生理盐水的灭菌玻璃瓶内(瓶内预置适当数量的玻璃珠)，经充分振摇或研磨做成均匀溶液。固体检样用均质器，以8000r/min～10000r/min的速度处理1min，做成均匀稀释液。
采用中速定量滤纸过滤去除大的颗粒，将上述均匀稀释液用灭菌后的中速定量滤纸过滤后，用75ml的无菌生理盐水冲洗过滤后剩余的大颗粒，完全过滤后的液体即为1∶10的稀释液。
用1mL灭菌移液器吸取1∶10稀释液1mL，注入含有9mL无菌生理盐水的试管内，振摇试管混匀，做成1∶100的稀释液。
另取1mL灭菌吸管，按上条操作依次作10倍递增稀释液，每递增稀释一次，换用1支1mL灭菌移液器管。
根据食品卫生标准要求或对检样污染情况的估计，选择三个合适的稀释度进行检测。
(3)微生物数的检测
从3个稀释度中分别用无菌的移液管取1ml稀释液至1ml的灭菌离心管中，采用转速8000r/min离心5min，用移液管移去上半部分的清液，留下0.5ml的液体于离心管中。二次离心采用11000r/min离心5min，用吸水纸吸取上层清液至刻度线处(残留液体体积为5μl处划线)。
取用1∶100稀释液浓缩后的菌液检测。使用常规镜检载玻片处理方法，用微量移液器移取浓缩菌液，注入到载玻片上具有明显标志的长5mm宽0.9mm长方形的确定面积上，经干燥固定，用品红染色30s，冲洗后放在生物显微镜载玻片夹持器内，并调准显微镜视野在上述具有明显标志的长5mm宽0.9mm长方形的确定面积的左上角，准备镜检。
启动检测仪检测开关，显微镜载玻片夹持器向左横向运动，每横向位移0.25mm，摄像机采集视野图像一次，计算机记录图像。行走19次后，显微镜载玻片夹持器纵向向前位移0.18mm，摄像机采集视野图像。然后，显微镜载玻片夹持器向右横向运动，每横向位移0.25mm，摄像机采集视野图像一次，计算机记录此图像。行走19次后，显微镜载玻片夹持器纵向向前位移0.18mm，摄像机采集视野图像。显微镜载玻片夹持器再向左横向运动，完成19次位移，夹持器每一次横向位移，摄像机采集一次视野图像。摄像机采集视野图像共20次。依此类推，显微镜载玻片夹持器纵向向前位移5次。显微镜载玻片夹持器每次纵向向前位移一次后，显微镜载玻片夹持器就要横向位移19次，摄像机采集20张图像。显微镜载玻片夹持器纵向向前位移5次后，显微镜载玻片夹持器横向位移共95次，完成摄像机将整个面积内的全部图像采集完，共采集100张图像。摄像机采集的其中第23号图像见图3所示，图象上微生物数为217个。
将摄像机采集的100张图像进行图像识别，图像上的微生物数见表1所示，记录每张图像的微生物数，然后将100张图像的微生物数相加，得到微生物总数，记录细菌总数并输出，细菌总数为21361。由此可知检测样品鲜牛奶的微生物数为2136100个/ml，为四级原料乳。
表1
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| 菌数 | 223 | 219 | 218 | 216 | 216 | 218 | 218 | 217 | 216 | 217 | 218 | 217 | 216 | 218 | 219 | 220 | 219 | 221 | 222 | 224 |
| 序号 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 |
| 菌数 | 220 | 218 | 217 | 216 | 215 | 213 | 211 | 212 | 210 | 211 | 210 | 209 | 210 | 211 | 213 | 216 | 216 | 218 | 220 | 221 |
| 序号 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 |
| 菌数 | 219 | 218 | 218 | 216 | 215 | 211 | 209 | 210 | 208 | 209 | 210 | 211 | 209 | 211 | 213 | 215 | 217 | 218 | 219 | 220 |
| 序号 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 |
| 菌数 | 221 | 219 | 218 | 216 | 216 | 215 | 210 | 211 | 213 | 212 | 211 | 212 | 213 | 215 | 211 | 212 | 216 | 218 | 218 | 220 |
| 序号 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 |
| 菌数 | 221 | 220 | 218 | 217 | 216 | 217 | 218 | 218 | 218 | 214 | 216 | 215 | 216 | 218 | 214 | 216 | 218 | 218 | 219 | 220 |
Claims (3)
1、一种微生物数量自动快速检测仪，它由生物显微镜和载波片组成，其特征在于所说的生物显微镜(1)的目镜位置装有摄像机(3)，所说的载波片(2)由纵向和横向位移载玻片夹持器(4、5)夹持，夹持器上分别装有手动调节旋钮I(6)和手动调节旋钮II(7)，该旋钮分别与由计算机控制的动力装置连接，载玻片(2)上设有放置采样样品的确定面积(13)。
2、根据权利要求1所述的微生物数量自动快速检测仪，其特征在于所说的动力装置采用步进电机I(8)和步进电机II(9)。
3、根据权利要求1所述的微生物数量自动快速检测仪，其特征在于所说的步进电机(8)的机体通过连接板I(10)固定在生物显微镜(1)的底座上，所说的步进电机(9)的机体通过连接板II(11)固定在生物显微镜(1)的纵向位移载玻片夹持器(4)上。
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