一种生物种类鉴定系统的制作方法

1.本发明涉及生物种类鉴定技术领域，特别涉及一种生物种类鉴定系统。


背景技术：

2.海洋是地球上最广阔的水体的总称，指地球表面被各大陆地分隔为彼此相通的广大水域。海洋的中心部分称作洋，边缘部分称作海，彼此沟通组成统一的水体。海洋环境范围大，微生物种类多，目前对于微生物种类的鉴定往往通过显微镜对微生物进行观察，通过经验丰富的专业人员通过观察到的信息以经验来进行分别，但是利用形态学信息进行鉴定时，形态学检索表所需形态学特征较多，很多形态学特征不易观察且判断起来主观性比较强，造成非专业人员无法完成鉴定或鉴定错误。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种生物种类鉴定系统，其具有能够对微生物种类进行快速准确识别的优点。
4.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.一种生物种类鉴定系统，包括：控制终端和显微镜，
6.所述显微镜用于对检测样本的图像进行显微放大；
7.所述控制终端包括：
8.图像获取模块，与所述显微镜相连用于获取检测样本的显微图像；
9.对焦模块，所述对焦模块与所述图像获取模块、显微镜连接，用于根据所述显微图像的清晰度控制所述显微镜动作，实现对检测样本的自动对焦；
10.逻辑控制模块，所述逻辑控制模块包括初测控制子模块和复测控制子模块，所述初测控制子模块用于向对焦模块发送初测信号，所述对焦模块配置有初测调节参数，所述对焦模块接收到初测信号后，根据初测调节参数对显微镜进行调节，所述图像获取模块获取调节后的显微图像作为初测图像；
11.所述复测控制子模块根据图像处理模块发送的检测信号生成复测信号发送至对焦模块，所述对焦模块接收到复测信号后，根据复测调节参数对显微镜进行调节，所述图像获取模块获取调节后的显微图像作为复测图像；
12.图像处理模块，所述图像处理模块包括初测处理子模块和复测处理子模块，所述初测处理子模块包括第一特征提取单元、第一比对单元、生成单元，所述第一特征提取单元对初测图像中进行特征提取得到细胞初测信息，所述第一比对单元根据所述细胞初测信息与特征数据库中预存的第一比对特征信息进行比对，根据比对结果得到若干个初比对种类，所述生成单元根据若干个初比对种类获取特征数据库中预存的对应的复测调节参数并生成对应的检测信号依次发送至复测控制子模块，所述复测处理子模块包括目标提取单元、第二比对单元和输出单元，所述目标提取单元通过边缘检测提取复测图像中的细胞区域，所述第二特征提取单元根据细胞区域和特征数据库中预存的第二比对特征信息进行比
对得到相似值，所述输出单元将若干个相似值中最大的相似值对应的初比对种类作为目标种类并输出；
13.特征数据库，所述特征数据用于储存细菌种类及与该细菌种类对应的第一比对特征信息、第二比对特征信息和复测调节参数。
14.进一步设置：所述细胞初测信息及第一比对特征信息均包括细胞数量信息、细胞形状信息和细胞体积信息，所述第一比对单元配置有初测下限阈值，所述第一比对单元根据所述细胞初测信息获取特征数据库中的初比对种类，所述初比对种类为特征数据库中第一比对特征信息包含的细胞数量信息、细胞形状信息及细胞体积信息中的两项或三项与所述细胞初测信息的相似度大于所述初测下限阈值。
15.进一步设置：每个细菌种类所对应的第二比对特征信息均包括若干个不同的重点表征信息及每个重点表征信息所对应的表征权重参数，所述第二特征提取单元包括信息提取子单元、第一计算子单元和第二计算子单元，所述信息提取子单元根据若干个重点表征信息从细胞区域中提取与每个重点表征信息对应的信息记为比对表征信息，所述计算子单元根据重点表征信息及对应的比对表征信息计算得到若干个比对值，所述比对值为比对特征信息与所述重点表征信息的相似度，所述第二计算子单元根据所述比对值与表征权重参数计算得到相似值。
16.进一步设置：所述第二计算子单元根据比对值与表征权重参数计算得到相似值的计算公式为：
[0017][0018]
其中，δ为相似值，ρ为每个重点表征信息对应的比对值，β为每个重点表征信息对应的表征权重参数。
[0019]
进一步设置：所述控制终端还包括重复筛选模块，所述图像处理模块得到的最大的相似值数量大于一个时，所述输出单元将多个最大的相似值对应的初比对种类记为重复种类并发送至所述重复筛选模块，所述重复筛选模块获取第一比对单元中得到的特征数据库中第一比对特征信息包含的细胞数量信息、细胞形状信息及细胞体积信息与所述细胞初测信息的相似度，并计算得到相似总值，所述重复筛选模块将相似总值最大的重复种类对应的细胞种类发送至输出单元并输出，所述相似总值为细胞数量信息、细胞形状信息及细胞体积信息对应的相似度的总和。
[0020]
进一步设置：所述控制终端还包括信息输入模块，所述信息输入模块包括语音接收单元、信息识别单元，所述语音接收单元接收外部输入的语音信息，所述信息识别单元根据语音信息识别出与细菌种类及第一比对特征信息、第二比对特征信息相关内容后存入所述特征数据库中。
[0021]
进一步设置：所述初测调节参数和复测调节参数均包括视野调节参数和焦距调节参数，所述逻辑控制模块根据视野调节参数实现拍摄视野的切换，所述逻辑控制模块根据焦距调节参数进行对焦调节清晰度。
[0022]
综上所述，本发明具有以下有益效果：通过控制终端控制显微镜对检测样本进行显微放大，通过样本图像和特征数据库中储存的第一比对特征信息和第二比对特征信息的比对自动确定生物种类，使用快捷方便，能够快速鉴定生物种类无需专业人员，判断标准客观精准。对于相似度高的不同种类，或者由于环境因素影响导致细胞形态发生变化的情况，
通过初测处理子模块根据第一比对特征信息确定若干个初比对种类，先进行初步的筛选缩小比对的范围，然后通过复测处理子模块根据多个重点表征信息来得到相似值，相似值最大的就为目标种类，每种细菌种类对应的多个重点表征信息都不相同，且每个重点表征信息对应的表征权重参数也不同，每种细菌种类最有特点，识别率越高的特征信息所占的权重也就越大，越不容易发生变化的特征信息所占的权重也就越大，削弱了容易发生变化的一些特征信息，能够更加清晰准确的分辨细胞的各个特征，从而更加准确的鉴定生物种类。
附图说明
[0023]
图1是实施例的结构框图。
具体实施方式
[0024]
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0025]
实施例：
[0026]
如图1所示，一种生物种类鉴定系统，包括：控制终端和显微镜，
[0027]
所述显微镜用于对检测样本的图像进行显微放大；
[0028]
所述控制终端包括：
[0029]
图像获取模块，与所述显微镜相连用于获取检测样本的显微图像；
[0030]
对焦模块，所述对焦模块与所述图像获取模块、显微镜连接，用于根据所述显微图像的清晰度控制所述显微镜动作，实现对检测样本的自动对焦；
[0031]
逻辑控制模块，所述逻辑控制模块包括初测控制子模块和复测控制子模块，所述初测控制子模块用于向对焦模块发送初测信号，所述对焦模块配置有初测调节参数，所述对焦模块接收到初测信号后，根据初测调节参数对显微镜进行调节，所述图像获取模块获取调节后的显微图像作为初测图像；
[0032]
所述复测控制子模块根据图像处理模块发送的检测信号生成复测信号发送至对焦模块，所述对焦模块接收到复测信号后，根据复测调节参数对显微镜进行调节，所述图像获取模块获取调节后的显微图像作为复测图像；
[0033]
图像处理模块，所述图像处理模块包括初测处理子模块和复测处理子模块，所述初测处理子模块包括第一特征提取单元、第一比对单元、生成单元，所述第一特征提取单元对初测图像中进行特征提取得到细胞初测信息，所述第一比对单元根据所述细胞初测信息与特征数据库中预存的第一比对特征信息进行比对，根据比对结果得到若干个初比对种类，所述生成单元根据若干个初比对种类获取特征数据库中预存的对应的复测调节参数并生成对应的检测信号依次发送至复测控制子模块，所述复测处理子模块包括目标提取单元、第二比对单元和输出单元，所述目标提取单元通过边缘检测提取复测图像中的细胞区域，所述第二特征提取单元根据细胞区域和特征数据库中预存的第二比对特征信息进行比对得到相似值，所述输出单元将若干个相似值中最大的相似值对应的初比对种类作为目标种类并输出；
[0034]
特征数据库，所述特征数据用于储存细菌种类及与该细菌种类对应的第一比对特征信息、第二比对特征信息和复测调节参数。
[0035]
所述细胞初测信息及第一比对特征信息均包括细胞数量信息、细胞形状信息和细
胞体积信息，所述第一比对单元配置有初测下限阈值，所述第一比对单元根据所述细胞初测信息获取特征数据库中的初比对种类，所述初比对种类为特征数据库中第一比对特征信息包含的细胞数量信息、细胞形状信息及细胞体积信息中的两项或三项与所述细胞初测信息的相似度大于所述初测下限阈值。
[0036]
每个细菌种类所对应的第二比对特征信息均包括若干个不同的重点表征信息及每个重点表征信息所对应的表征权重参数，所述第二特征提取单元包括信息提取子单元、第一计算子单元和第二计算子单元，所述信息提取子单元根据若干个重点表征信息从细胞区域中提取与每个重点表征信息对应的信息记为比对表征信息，所述计算子单元根据重点表征信息及对应的比对表征信息计算得到若干个比对值，所述比对值为比对特征信息与所述重点表征信息的相似度，所述第二计算子单元根据所述比对值与表征权重参数计算得到相似值，重点表征信息对应的细胞的特征越有识别性越有特色对应的表征权重参数就越高，且越不容易受到外界条件影响而变化的特征对应的表征权重参数就越高，表征权重参数的设置削弱一些不易准确的特征所占的比重，增强一些较为重要、高辨识性不易变化的特征所占的比重，提高了生物肿了识别的准确性，降低了一些特征因为外界因素影响而发生改变导致识别错误的可能。
[0037]
所述第二计算子单元根据比对值与表征权重参数计算得到相似值的计算公式为：
[0038][0039]
其中，δ为相似值，ρ为每个重点表征信息对应的比对值，β为每个重点表征信息对应的表征权重参数。
[0040]
所述控制终端还包括重复筛选模块，所述图像处理模块得到的最大的相似值数量大于一个时，所述输出单元将多个最大的相似值对应的初比对种类记为重复种类并发送至所述重复筛选模块，所述重复筛选模块获取第一比对单元中得到的特征数据库中第一比对特征信息包含的细胞数量信息、细胞形状信息及细胞体积信息与所述细胞初测信息的相似度，并计算得到相似总值，所述重复筛选模块将相似总值最大的重复种类对应的细胞种类发送至输出单元并输出，所述相似总值为细胞数量信息、细胞形状信息及细胞体积信息对应的相似度的总和。
[0041]
所述控制终端还包括信息输入模块，所述信息输入模块包括语音接收单元、信息识别单元，所述语音接收单元接收外部输入的语音信息，所述信息识别单元根据语音信息识别出与细菌种类及第一比对特征信息、第二比对特征信息相关内容后存入所述特征数据库中。
[0042]
所述初测调节参数和复测调节参数均包括视野调节参数和焦距调节参数，所述逻辑控制模块根据视野调节参数实现拍摄视野的切换，所述逻辑控制模块根据焦距调节参数进行对焦调节清晰度。
[0043]
通过控制终端控制显微镜对检测样本进行显微放大，通过样本图像和特征数据库中储存的第一比对特征信息和第二比对特征信息的比对自动确定生物种类，使用快捷方便，能够快速鉴定生物种类无需专业人员，判断标准客观精准。对于相似度高的不同种类，或者由于环境因素影响导致细胞形态发生变化的情况，通过初测处理子模块根据第一比对特征信息确定若干个初比对种类，先进行初步的筛选缩小比对的范围，然后通过复测处理子模块根据多个重点表征信息来得到相似值，相似值最大的就为目标种类，每种细菌种类
对应的多个重点表征信息都不相同，且每个重点表征信息对应的表征权重参数也不同，每种细菌种类最有特点，识别率越高的特征信息所占的权重也就越大，越不容易发生变化的特征信息所占的权重也就越大，削弱了容易发生变化的一些特征信息，能够更加清晰准确的分辨细胞的各个特征，从而更加准确的鉴定生物种类。
[0044]
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。