基于圖像的酵母菌生長(zhǎng)分析與篩選技術(shù)研究.pdf

1、酵母，在釀酒工業(yè)、醫(yī)藥制造以及農(nóng)業(yè)發(fā)酵等領(lǐng)域，均起著重要的作用。酵母菌的發(fā)酵能力由酵母的出芽率、強(qiáng)壯性和存活率等參數(shù)體現(xiàn)。在篩選優(yōu)良酵母的研究中，形態(tài)分析和計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)是最常用的手段。傳統(tǒng)的方法主要靠人眼觀察、分析和計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、因缺乏定量分析手段，而且依賴人工經(jīng)驗(yàn)計(jì)數(shù)容易出錯(cuò)，致使效率低下。
　　 本文根據(jù)工程酵母菌的生長(zhǎng)、生理特點(diǎn)和篩選要求，開(kāi)展了基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的酵母菌生長(zhǎng)與篩選分析技術(shù)的研究。具體工

2、作有：
　　 (1)基于對(duì)酵母菌生長(zhǎng)和生理特點(diǎn)的分析，研究了酵母菌生長(zhǎng)與篩選的三項(xiàng)主要評(píng)判依據(jù)，即酵母菌的出芽率分析、酵母菌的存活性判斷、以及酵母菌的強(qiáng)壯性分析。為建立基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的酵母菌分析篩選技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
　　 (2)研究建立了一種對(duì)酵母菌出芽率的自動(dòng)檢測(cè)和分析方法。根據(jù)酵母菌生長(zhǎng)規(guī)律以及酵母菌的形態(tài)特征，提出了一種基于凹點(diǎn)檢測(cè)的橢圓擬合方法，通過(guò)酵母菌生長(zhǎng)過(guò)程中的輪廓特征，分析判斷酵母的出芽情況。該算法可

3、以準(zhǔn)確的檢測(cè)存在堆積現(xiàn)象圖像中的酵母菌出芽率，與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法相比較不僅速度快，而且更準(zhǔn)確。
　　 (3)研究建立了一種對(duì)酵母菌存活率的自動(dòng)檢測(cè)方法，該方法基于酵母菌的死亡菌體被生物試劑染色的特性，提出了基于顏色相似性的分析判別方法。通過(guò)統(tǒng)計(jì)不同顏色的菌體數(shù)目對(duì)酵母菌的存活率進(jìn)行計(jì)算。實(shí)驗(yàn)證明該算法具有較好的準(zhǔn)確性，相比傳統(tǒng)的酵母菌存活性方法具有較大的優(yōu)勢(shì)。
　　 (4)研究建立了一種優(yōu)良酵母菌篩選種的方法。根據(jù)強(qiáng)壯細(xì)胞