Research on Biomedical Engineering
https://rbejournal.org/article/5889fb775d01231a018b4640
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Original Article

Sistema automático para contagem de colônias em placas de Petri

Automatic system for colonies counting in Petri dishes

Osowsky, Jefferson; Gamba, Humberto Remigio

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Resumo

Esse trabalho apresenta o projeto e os testes de um protó tipo de um instrumento simples, compacto e de baixo cus to, para a contagem de Unidades Formadoras de Colônias (UFCs) em placas de petri. O protótipo é composto por um sistema de iluminação, uma câmera CCD, uma placa de aquisição de vídeo e um microcomputador IBM/PC ou compatível. O sistema de iluminação com LEDs é inova dor e possibilita a aquisição de imagens das placas de petri com excelente contraste entre as colônias e o background. Essa característica possibilitou o desenvolvi mento de um algoritmo de processamento digital de ima gens simples, rápido e eficaz. O programa adquire e calcu la a média de vinte imagens de uma placa de petri e utiliza o método background subtraction para separar as colônias de bactérias do restante da imagem e atenuar pequenas diferenças de iluminação. A imagem é então limiarizada e as UFCs contadas com um algoritmo recursivo capaz de localizar e determinar a dimensão, em pixels, de cada uma das colônias. Os resultados dos vários testes realizados durante o desenvolvimento demonstraram que o instru mento é capaz de contar as UFCs com área superior a 0,8 mm2 , sendo que o coeficiente de correlação entre os resulta dos obtidos com o método de contagem convencional e a contagem feita pelo protótipo é superior a 0,99.

Palavras-chave

Contagem de UFCs, Placa de Petri, Qua lidade do leite.

Abstract

This work presents the design, implementation and the tests of a new, simple, compact and low cost instrument to count bacteria colonies in petri dishes. The instrument makes use of an illumination system, a CCD video camera, frame grabber and a microcomputer. The use of LED as the lighting source for the illumination system is an innovation that allows it to acquire excellent high contrast images between the colonies and the background. This feature made it possible the implementation of a simple, fast and accurate algorithm for the digital image processing. To improve the SNR the implement algorithm calculates the average of twenty images of a petri dish and uses the background subtraction method to separate bacteria colonies from the remaining image and to attenuate small illumination differences in the image. The image is then segmented and the colonies counted using a recursive algorithm. The result is the number of colonies and their sizes in pixels. The results of the tests showed that the instrument is capable of counting the colonies that are bigger than 0.8mm2 . A correlation coefficient above 0.99 was found between the standard counting method and the new instrument.

Keywords

CFUs counting, Quality of the milk, Petri dish
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