只需將鼠標輕輕一點，瞬間就可以清點出培養皿中有多少個菌落，方便又迅速。青島理工大學琴島學院師生發明一種“智能菌落計數儀”，能輕松快捷地數出微小菌落的數量 ，被城陽區科技局評為“2014年城陽區‘區長杯’創新大獎賽”優秀創新獎，這臺身藏兩項國家專利的儀器也在第六屆全國三維數字化創新設計大賽中獲得山東賽區特等獎。

　　0.1秒數出菌落數

　　在計算機端開啟程序，然后將菌落培養皿放在“全自動菌落計數儀”內，打開燈光，點擊一下鼠標，電腦界面上瞬間顯示出培養皿中菌落數量，整個過程在眨眼之間完成。近日，在青島理工大學琴島學院，機電系工程圖學與造型設計教研室康鵬桂老師向記者演示了他們學院老師帶領學生發明的“智能菌落計數儀”，康鵬桂向記者介紹，整個過程主要包括鏡頭拍照和計算機程序運行，“設備正常工作的情況下0.1秒之內就可以顯示出數據信息，從中得知培養皿中有多少菌落。”

　　在計算機顯示器上 ，記者看到有兩個窗口，分別顯示著菌落計數儀的實時圖像和實時數據，在數據顯示界面上，記者看到有7行信息：統計區域面積；區域內的菌落個數；單位面積中的菌落數；平皿直徑；平皿內總菌落數稀釋度和樣本內總菌落數，并且在每一行文字右邊分別對應有數字和單位，這些數據都是經過鏡頭圖像采集和計算機運算得出的，“統計區域面積是2111.645m㎡ ，在這個面積中有92個菌落，而整個培養皿面積為6000多m ㎡ ，有200多個菌落，經100倍稀釋之后為2.772個，這個區域面積和稀釋倍數是可以根據需要用計算機進行隨時調整的。”該教研室的另一位老師李坤芳向記者介紹。

　　兩年半完成程序設計

　　康鵬桂老師向記者介紹了“智能菌落計數儀”的工作原理，計數儀內的鏡頭采集培養皿的實時圖像，并通過數據線傳遞給計算機，由計算機內的處理軟件對圖像進行分析，將分析結果顯示在顯示器窗口內，“計算機處理系統的關鍵是判斷出在區域內連續的像素點都出現于背景色不同的顏色，菌落計數儀能夠識別的最小尺度是0.01毫米。”康鵬桂介紹。

　　記者了解到，設計這個處理軟件占用了整個計數儀設計過程的大部分時間 ，設計軟件主要是由機電系的康鵬桂和另外一位老師完成的，“從2010年底到2013年夏天我們利用課余時間花費了兩年半的時間來寫這一個程序，換算成小時大概花費了2400個小時，程序長度達10萬行之多。”康鵬桂說。在此過程中，程序經過了多次改正，“有時候覺得這樣寫徹底不可行就全部否定了，又要從頭開始編寫，比如兩點之間直線最短，可計算機走的往往是帶有直角的折線或者干脆就是曲線，怎樣讓計算機迅速判斷直線怎么走，角度是多少，這個問題耗費了我們不少腦力.”康鵬桂說。

　　據悉 ，最初設計的程序運行時間較長，往往達到一秒鐘以上，經過多次修改和嘗試才達到現在比較成熟的地步 。在程序寫好之后，機電系的師生又進行了硬件的設計，其中計數儀的外殼是從加拿大經3D 打印機打印出來的，其鏡頭也是特別購置的。

　　希望能降低進口產品價格

　　記者了解到，菌落統計是微生物實驗中最普遍的實驗之一，“智能菌落計數儀”能夠廣泛應用在食品 、飲料、藥品 、生活污水等細菌數的檢驗過程中。“智能菌落計數儀”被城陽區科技局評為“2014年城陽區‘區長杯’創新大獎賽”優秀創新獎，而在此之前，該發明也被評為第六屆全國三維數字化創新設計大賽中獲得山東賽區特等獎，是山東省參賽作品的最高獎項。該儀器申請了兩項國家專利，分別是多色光源裝置專利和自動菌落計數儀專利。

　　機電系的老師說，在學院硬件軟件設施并不強大的條件下做出這樣的成績是很不容易的，最大的希望是讓這項設計普及下來，“起初國外的類似設備動輒就是幾十萬元的價格，我們自主設計出來成本根本沒有那么高，我們想把這個設計進行工業普及，可以大大降低市面上此類產品的價格”。

　　在菌落計數儀設計過程中，機電系的學生也從中收獲很多，“我把硬件設計讓學生來完成，從選擇正確方案到理論驗證，再到確定儀器尺寸大小和設計出零件圖，到把零件制造和組裝起來，到最后設備調試階段，都是學生來完成操作的，老師是在其中進行指導，這樣能讓學生了解如何系統地完成一個產品的設計，以后學生從事機械方面的工作就可以得心應手了。”除此之外，學生的團隊協作能力和設備調配技術也得到鍛煉。

　　文/圖 記者 趙偉華

（來源：半島網-半島都市報） [編輯: 李敏娜]