[发明专利]基于图像匹配的微流控芯片反应孔图像识别方法及系统

权利要求书

1.一种基于图像匹配的微流控芯片反应孔图像识别方法，其特征在于，包括：

获取微流控芯片的原始图像；

对所述原始图像进行图像分割得到分割图像；

获取反应孔模板图像，并将所述反应孔模板图像与所述分割图像进行图像匹配以确定各反应孔的位置；

基于各反应孔的位置获取每一反应孔的像素值，并根据反应孔的像素值和预设的气泡像素值范围重新确定反应孔的位置；

以重新确定的反应孔的位置为原点，采用搜索算法扩充反应孔的像素点；

确定扩充后的反应孔的像素点的平均像素值，并将所述平均像素值作为反应孔新的像素值；

根据反应孔新的像素值确定微生物浓度；

根据反应孔的像素值和预设的气泡像素值范围重新确定反应孔的位置，具体包括：

判断所述反应孔的像素值是否在预设的气泡像素值范围内，得到判断结果；

当所述判断结果为所述反应孔的像素值在预设的气泡像素值范围时，以反应孔为中心在预设范围内确定反应孔内溶液位置，将所述反应孔内溶液位置作为新的反应孔的位置；

当所述判断结果为所述反应孔的像素值不在预设的气泡像素值范围时，反应孔的位置不变；

以重新确定的反应孔的位置为原点，采用搜索算法扩充反应孔的像素点，具体包括：

基于所述反应孔的位置获取反应孔的像素点以构建像素集，并确定所述像素集中像素点的平均像素值；

以重新确定的反应孔的位置为原点，沿多个预设方向搜索与所述原点相邻的像素点，当搜索得到的所述像素点与像素集中像素点的平均像素值间的差值满足像素阈值时，将这一搜索得到的像素点添加至所述像素集；

当搜索得到的所述像素点与像素集中像素点的平均像素值间的差值不满足像素阈值时，在这一预设方向停止像素点的搜索。

2.根据权利要求1所述的基于图像匹配的微流控芯片反应孔图像识别方法，其特征在于，对所述原始图像进行图像分割得到分割图像，具体包括：

将所述原始图像转换为HSV图像；

对所述HSV图像进行二值化处理得到二值化图像；

对所述二值化图像进行腐蚀膨胀操作得到膨胀图像；

提取所述膨胀图像的轮廓信息得到图像轮廓；

基于所述图像轮廓确定图像中心点和图像轮廓的外接矩形；

以所述图像中心点作为所述原始图像的中心点，沿所述图像轮廓的外接矩形分割所述原始图像后得到所述分割图像。

3.根据权利要求1所述的基于图像匹配的微流控芯片反应孔图像识别方法，其特征在于，获取反应孔模板图像，并将所述反应孔模板图像与所述分割图像进行图像匹配以确定各反应孔的位置，之后还包括：

获取起始点模板图像，并将所述起始点模板图像与所述分割图像进行图像匹配以确定起始点的位置；

基于所述起始点的位置和所述反应孔的位置设置反应孔的标签。

4.根据权利要求3所述的基于图像匹配的微流控芯片反应孔图像识别方法，其特征在于，基于所述起始点的位置和所述反应孔的位置设置反应孔的标签，具体包括：

确定所述起始点的位置和每一所述反应孔的位置间的距离；

沿微流控芯片的圆周方向，将所述距离中最小距离对应的反应孔的标签设置为1号，将所述距离中第二小距离对应的反应孔的标签设置为2号，依次类推。

5.根据权利要求1所述的基于图像匹配的微流控芯片反应孔图像识别方法，其特征在于，所述反应孔新的像素值与所述微生物浓度成正比关系。

6.一种基于图像匹配的微流控芯片反应孔图像识别系统，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取微流控芯片的原始图像；

图像分割模块，用于对所述原始图像进行图像分割得到分割图像；

位置确定模块，用于获取反应孔模板图像，并将所述反应孔模板图像与所述分割图像进行图像匹配以确定各反应孔的位置；

位置更新模块，用于基于各反应孔的位置获取每一反应孔的像素值，并根据反应孔的像素值和预设的气泡像素值范围重新确定反应孔的位置；

像素点扩充模块，用于以重新确定的反应孔的位置为原点，采用搜索算法扩充反应孔的像素点；

像素值更新模块，用于确定扩充后的反应孔的像素点的平均像素值，并将所述平均像素值作为反应孔新的像素值；

微生物浓度确定模块，用于根据反应孔新的像素值确定微生物浓度；

其中，位置更新模块中根据反应孔的像素值和预设的气泡像素值范围重新确定反应孔的位置，具体包括：

判断所述反应孔的像素值是否在预设的气泡像素值范围内，得到判断结果；

当所述判断结果为所述反应孔的像素值在预设的气泡像素值范围时，以反应孔为中心在预设范围内确定反应孔内溶液位置，将所述反应孔内溶液位置作为新的反应孔的位置；

当所述判断结果为所述反应孔的像素值不在预设的气泡像素值范围时，反应孔的位置不变；

像素点扩充模块中以重新确定的反应孔的位置为原点，采用搜索算法扩充反应孔的像素点，具体包括：

基于所述反应孔的位置获取反应孔的像素点以构建像素集，并确定所述像素集中像素点的平均像素值；

以重新确定的反应孔的位置为原点，沿多个预设方向搜索与所述原点相邻的像素点，当搜索得到的所述像素点与像素集中像素点的平均像素值间的差值满足像素阈值时，将这一搜索得到的像素点添加至所述像素集；

当搜索得到的所述像素点与像素集中像素点的平均像素值间的差值不满足像素阈值时，在这一预设方向停止像素点的搜索。