金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、沙门氏菌是食物中毒事件最常见的三种致病菌，其检测目前还是依靠传统的培养方法来确定，需要进行增菌、分离、纯化、生化鉴定和血清学实验等一系列步骤，这些方法最大的问题是耗时长，通常需要几天，不能满足食品生产企业和质量监督检验部门快速检测的要求，因此，寻找一种快速简便的检测方法就显得非常重要。本论文开展了对金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、沙门氏菌经过染色处理后利用计算机视觉技术进行快速检测的研究，这种方法完成相应致病菌检测的时间很短，最长需要5h，最短仅需2h，非常具有应用和推广的价值。试验研究了三种致病菌的前处理方法、染色和对应的计算机视觉识别技术，然后用本实验室自行研制的食品微生物快速检测系统进行检测，达到了快速检测的试验目的。相关的研究工作和结论如下：（1）研究了金黄色葡萄球菌的计算机视觉识别快速检测方法，包括金黄色葡萄球菌基础培养基的选择、抑制剂和促进剂的筛选、选择培养基的优化、金黄色葡萄球菌的染色、金黄色葡萄球菌图片的去噪、分割、形态学运算、提取、识别等方面内容，并且确定了计算机快速检测方法的检测限，和国标检测方法进行了比较，得到如下结论：确定了选择培养基的优化配方，即在基础培养基的基础上加上抑制剂和促进剂，植物蛋白胨3.0g/L，胰蛋白胨17.0g/L，氯化钠68g/L，葡萄糖2.5g/L，磷酸氢二钾2.5g/L，亚碲酸钾60mg/L，丙酮酸钠5g/L，甘氨酸9g/L，苯乙醇3.8ml/L。利用微生物快速检测系统进行检测的步骤是：取样品25g，剪成小块，为进一步破碎，加入灭菌砂进一步磨碎，将碎屑与放入均质袋内，加入225mL生理盐水，均质1～2min，用中速滤纸进行过滤，除去颗粒物，对滤液进行10倍稀释。取0.9mL选择培养基，加入到1.5mL离心管中，再取0.1mL的金黄色葡萄球菌菌悬液进行接种，将离心管在37℃120rpm的条件下培养4h。先对离心管中的菌液做10倍的稀释，然后用一次性注射器将这10mL液体进行过滤浓缩，浓缩使用一次性的针式过滤器，其孔径为0.45μm，可以有效将菌液进行过滤，并达到浓缩的目的。用微量取液器吸取2μL经过过滤浓缩的菌液，移至载玻片上，吹干。然后用无菌水冲洗一下干燥后的菌液，滤纸吸走多余水分，最后将该载玻片插入食品微生物快速检测仪中进行检测。图像处理采用采用中值滤波降噪、全局阈值分割、开运算平滑处理和边缘提取的步骤和方法，利用BP神经网络4-5-1模型进行图像的判别。快速检测法与国标法两种方法不存在显著差异，检测时间在5h以内，检测限为10～107cfu/mL。（2）研究了蜡样芽孢杆菌的计算机视觉识别快速检测方法，包括研究蜡样芽孢杆菌性质、杂菌的去除、菌悬液的制备、微波萌发、短期发酵、染色、蜡样芽孢杆菌图片的去噪、分割、形态学运算、特征值提取和图像的识别等方面内容，并且和国标检测方法进行了比较，得到如下结论：样品通过65℃水浴热处理30min杀灭非目标菌，以液体LB培养基为基质，添加萌发剂组合硫酸锌0.05%、氯化镁0.1%、氯化锰0.15%。菌悬液用微波处理60s以促进萌发，并经过2h的短期发酵。利用微生物快速检测系统进行检测的步骤是：称量25g样品，加入到锥形瓶中，同时加入55mL磷酸钠缓冲液，混合均匀后水浴65℃加热30min，然后冷却到室温。取1mL样品菌液，加入到1.5mL离心管中，11000rpm离心后收集芽孢，加入0.85mL萌发液，混匀后，放入微波炉中，在高档下加热60秒钟，然后冷却。取经过微波萌发的菌液0.1mL，加入到离心管中，同时加入短期发酵液，在37℃150rpm的条件下培养2小时。取出离心管，先对离心管中的菌液用0.9mL蛋白胨溶液做10倍的稀释，然后用一次性注射器将这1mL液体进行过滤浓缩，浓缩使用一次性的针式过滤器，其孔径为0.45μm，再用蛋白胨溶液冲洗一次并过滤。用微量取液器吸取5μL经过过滤浓缩的菌液，移至载玻片上，吹干。滴加6～8μLGluc染色液，加盖盖玻片后，避光保存，37℃等待10～20min，然后用无菌水冲洗一下，滤纸吸走多余水分，最后将该载玻片插入食品微生物快速检测仪中进行检测。图像处理采用中值滤波去噪、RGB彩色空间分割、开+闭运算平滑处理、形态和颜色特征提取等步骤，用以进行图像识别的BP神经网络结构为8-6-1，测试样本的识别准确率达到95%以上。快速检测方法与国标检测方法之间无显著差异，检测时间在5h以内，检出限为50～1×106cfu/mL。(3)研究了沙门氏菌的计算机视觉识别快速检测方法，包括胶体金的制备、金标抗体的制备、沙门氏菌染色制片、计算机获得图像的去噪、分割、形态学处理、特征值提取等内容，并且和国标检测方法进行了比较，得到如下结论：确定了合成胶体金溶液和金标抗体的条件：将0.01%氯金酸水溶液加热，加入还原剂柠檬酸三纳，连续煮沸后合成粒径为15nm～25nm胶体金溶液。将胶体金溶液调节pH为9.0，加入二抗，合成标记物，采用高速离心法对合成溶液进行纯化。利用微生物快速检测系统进行检测的步骤是：称取25g样品，剪碎成小块，加入盛有175mL含1%BSA的PBS-T溶液无菌均质杯中，均质1min～2min，样品匀液采用定量的中速滤纸进行过滤，除去大颗粒物质。然后用50mL含1%BSA的PBS-T溶液冲洗，收集滤液。用注射器吸取10mL滤液注入膜过滤器中浓缩，吸取2μL浓缩液于干净载玻片上，室温或37℃下晾干，再经75%的乙醇溶液固定6～9min，用1%牛血清白蛋白的PBS-T溶液冲洗掉固定液，滤纸吸干后，加入2μL浓度为1:2000的沙门氏菌一抗溶液，37℃下作用30min后，用洗涤液冲洗掉未结合的一抗，滤纸吸干后，再滴加2μL浓度1:40的金标物溶液，37℃下作用30min后，用洗涤液冲洗掉未结合的二抗，滤纸吸干后，分次加入2μL增菌液、第一次作用2min、第二次作用时间控制在6min内，先用洗涤液冲洗，再用去离子水冲洗，风干后送入快速检测系统中进行检测。图像处理选用顶帽交换结合灰度窗口变化法对进行去噪，用迭代阈值法进行分割处理，采用开闭运算和连通区域标记对图像进行形态学处理，应用填充空洞腐蚀法提取图像边缘，应用八链码跟踪方法进行特征值提取，BP神经网络结构为4-3-1。快速检测方法与国标方法进行比较不存在显著性差异，其相关性高，检测结果准确，检测时间短（2h），检出限为10～107cfu/mL，可以应用于实际检测。（4）对金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、沙门氏菌的生物学、培养性质、检测方法等进行了比较，三种致病菌的计算机视觉检测方法各有其原理和特点，但都是基于经过前处理后，将对应菌体进行染色，达到图像识别要求后，用计算机通过设定的程序进行识别，三种方法检测时间都很短，都能保证在5小时以内完成检测。