[发明专利]用包被抗体的金纳米颗粒检测细菌数量的方法

权利要求书

1.一种检测待测样品中待测细菌数量的方法，包括如下步骤：

I、将包被待测细菌特异抗体的金纳米颗粒与待测样品反应，得到反应液；

II、先用暗场显微镜观察步骤I)得到的反应液，得到暗场散射图像，再将所述暗场散射图像进行图像分析，即得到所述待测样品中的待测细菌数量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤II)中，所述图像分析包括如下步骤：

1)将所述暗场散射图像由sRGB色彩空间换至L*A*B*色彩空间，得到L*A*B*色彩空间图像；

2)将步骤1)得到的L*A*B*色彩空间图像的所有像素进行亮度阈值运算，得到非背景像素和背景像素；

所述亮度阈值运算具体为先设定亮度阈值给定值，再将所述所有像素的亮度值与所述亮度阈值给定值比较，大于所述亮度阈值给定值的像素为非背景像素，小于所述亮度阈值给定值的为背景像素；

3)将步骤2)得到的非背景像素采用八连通的洪泛算法进行分割，得到所有八连通的子区域列表，然后将所述非背景像素间距离小于或等于给定距离r的子区域合并为同一子区域，得到多个包含单一连续形状的子图像；

4)对于每一个步骤3)得的子图像采用色彩比较算法，得到所述子图像中的非背景像素与给定的金纳米颗粒的特征色彩值的差值，提取与任一给定的金纳米颗粒的特征色彩值的差值小于给定的色彩容差阈值的非背景像素像素点为金纳米颗粒通道，然后将所述子图像和所述金纳米颗粒通道分别转换为子图像二值图像和金纳米颗粒通道二值图像；

5)包括如下步骤：

A)将步骤4)得到的子图像二值图像用步骤3)所述r值执行r/2次图像膨胀运算，得到整体图像；

B)将步骤A)得到的整体图像进行图像收缩，得到收缩后的子图像二值图像；

C)采用四连通洪泛算法填充步骤B)得到的收缩后子图像二值图像的背景像素，得到四连通的背景区域列表，从所述四连通的背景区域列表中选出不与所述收缩后子图像的二值图像边缘相通的背景区域，则其边界即对应一个非背景像素组成的环形；

D)对步骤C)得到的每一个环形进行如下a)、b)和c)的处理：

a)计算所述环形周长、轴比与方位角；

b)对所述环形进行霍夫变换，变换结果的峰值即为所述环形中的直线参数列表；

c)先提取所述步骤3)得到的子图像中与所述环形上像素的距离小于或等于距离给定值的所有像素点，计算每一所述像素点的色彩值分别与所述给定的金纳米颗粒的特征色彩值和给定的待测细菌的特征色彩值的差值，若所述像素点的色彩值与任一所述给定的金纳米颗粒的特征色彩值的差值小于差值给定值1，则所述像素点为符合给定的金纳米颗粒的特征色彩值的像素点；若所述像素点的色彩值与所述给定的待测细菌的特征色彩值的差值小于差值给定值2，则所述像素点为符合给定的待测细菌的特征色彩值的像素点；再计算所述符合给定的金纳米颗粒的特征色彩值的像素点占所述所有像素点的比例和所述符合给定的待测细菌的特征色彩值的像素点占所述所有像素点的比例，分别得到金纳米颗粒的像素比例和待测细菌的像素比例；

E)分析上述D)的处理结果，选取符合如下条件的子图像作为含有待测细菌的子图像：

所述如下条件包括(1)和(2)：

(1)所述子图像的二值图像中存在环形，且所述环形的周长大于环形周长给定值，所述环形的轴比小于环形轴比给定值，

(2)所述金纳米颗粒的像素比例和所述待测细菌的像素比例的和大于像素比例给定值；

F)提取步骤E)得到的所述含有待测细菌的子图像中与所述环形上像素的距离小于或等于所述距离给定值的所有像素点作为待测细菌图像；

6)将步骤4)中的所述金纳米颗粒通道二值图像，用八连通的洪泛算法对其中的每一非背景像素进行填充，得到单一金纳米颗粒的图像列表；计算所述单一金纳米颗粒的图像列表中的每一个连续图形的周长和轴比，去掉所述每一个连续图形的周长小于连续图形周长给定值1或所述每一个连续图形的轴比小于连续图形轴比给定值1的图形，将剩余图形作为金纳米颗粒图像；

7)将每一个步骤3)得到的所述子图像通过步骤6)得到的金纳米颗粒图像和通过步骤5)得到的待测细菌图像叠合，

若所述金纳米颗粒图像与所述待测细菌图像的距离小于或等于距离给定值1，则所述子图像为与所述特异抗体探针结合的所述待测细菌；统计所有子图像的数量，即为所述待测样品中与所述特异抗体结合的所述待测细菌的数量；

若所述金纳米颗粒图像与所述待测细菌图像的距离大于距离给定值1，或所述金纳米颗粒图像中不包含任何非背景像素，则所述子图像为未结合所述特异抗体的所述待测细菌；统计所有子图像数量，即为所述待测样品中未结合所述特异抗体探针的所述待测细菌的数量。