菌落计数是食品、医疗卫生、环境检测等行业进行质量检测的重要工作之一。现有的自动菌落计数仪器存在着一些尚未解决的问题,比如:仪器体积过大、售价昂贵、软件易用性差等;同时,其内嵌的菌落检测算法有着易受培养皿背景阴影干扰、对复合菌落分割普适性差、缺乏粘连菌落分割能力、无法实现自适应分割等缺点。为了解决这些问题,提高菌落计数工作效率,本文设计了一套智能菌落计数系统,主要工作内容如下:在系统硬件部分中,选用CCD传感器作为感光元件提高成像清晰度,增加上下投射光源、光学暗室结构提高光照均匀程度,设计恒流电路实现光强的线性调整,保证不同光环境下的有效光补偿;在PC版软件中,增加了多模式计数区域选取、单菌落目标信息统计、不同面积大小菌落的分类计数等实用功能,简化了一线员工操作流程。在关键的图像处理算法部分,提出了一种基于改进水平集的全自动菌落分割、计数方法。该方法利用偏置场对图像背景进行建模以消除背景灰度不均影响;构造含有终止条件的多相水平集算法实现菌落目标的自适应分割;通过极坐标空间中菌落轮廓的凹点检测实现粘连目标修正。由天津市食品安全检测技术研究院提供的300例复合菌落样本作为测试集,以专家人工鉴定结果为金标准,首先将本方法与改进C-V模型水平集算法、迅数Icount10菌落分析算法进行分割结果比对,本方法在定性和定量两方面优势明显;其次又用本方法与传统形态学方法、迅数Icount10菌落计数算法进行计数结果定量比对,本方法平均计数准确率可达92.7%。实验结果证明,本方法在多菌种复合菌落的分割效果、计数精度两方面都优于现有的其余方法。总之,相比现有的菌落计数系统,本文设计的系统拥有众多方面的优势,在医学检验、环保监测等领域都有着广阔的应用场景,目前已交付合作公司进行后续产业化。