中藥現(xiàn)代檢驗中計算機技術(shù)的應用與發(fā)展前景

王曉非　翁硯　王丹

[摘 要] 近年來很多新技術(shù)都在中藥檢驗中得到了應用，中藥檢驗的質(zhì)量得到了極大的提高，面對這種情況，筆者根據(jù)自己多年來的實際工作經(jīng)驗，結(jié)合近年來我國重要檢驗中計算機技術(shù)的應用情況進行了分析，希望可以為同行業(yè)人士的研究帶來一些參考。

[關(guān)鍵詞] 中藥現(xiàn)代檢驗；計算機技術(shù)；應用；發(fā)展前景

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 05. 036

[中圖分類號] F270.7；R282.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2016）5- 0065- 02

0 引 言

中藥材的傳統(tǒng)鑒別方法主要從藥材的基源、形狀等方面分析，由于中成藥的組方比較復雜，因此其檢驗方法也是千變?nèi)f化，雖然傳統(tǒng)中藥檢驗方式經(jīng)過了時間的檢驗，證明了這些檢驗方式的可行性和有效性，但是出于中成藥組方、地方局限性等方面因素的影響，檢驗結(jié)果很容易出現(xiàn)失誤的現(xiàn)象。而計算機具有強大的數(shù)據(jù)檢索功能，可以在圖像被格式化以后，利用圖像分析程序?qū)χ兴幊煞诌M行測定，并利用模糊數(shù)學方法處理檢驗數(shù)據(jù)，并在此基礎上衍生出模式識別技術(shù)和聚類分析等技術(shù)。

1 計算機圖文檢索功能的應用

在中藥檢驗工作中，可以用計算機進行圖文檢索，將多幅生藥標本圖、生藥原植物圖，通過彩色掃描之后錄入到計算機中，形成圖像文件，并在此基礎上建立圖文數(shù)據(jù)庫，并選擇生物標準，基于生藥的化學組分、理化性質(zhì)等特征建立特征代碼庫。鑒別過程中可以將其外形特征代碼輸入，并利用計算機檢索、輔助特征代碼數(shù)據(jù)檢索，最終確定其為某種藥材。曾憲武等人借助計算機，利用19個形狀指標對41種常見花類藥材進行了檢索，得到了待測藥材相同的標準藥材形狀特征信息代碼；陳根順等人利用計算機將中藥材的形狀特征具體化，利用藥材的氣味、顏色及形狀等特征和顯微及理化等特征相結(jié)合，建立起了基于125種藥材的電腦鑒別系統(tǒng)；高陸等人基于360種中藥粉末建立了標準特征信息資料庫分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)本身具有信息反饋和單相特征檢索等功能；凌云等人收載了100多味果實種子類中藥的藥材彩色圖像、菜苗電鏡圖、原植物的彩色圖像及相關(guān)文獻，并利用計算機建立了文字數(shù)據(jù)庫和中藥學圖像數(shù)據(jù)庫；劉修鑫等人以中藥玉竹及其混淆品的組織結(jié)構(gòu)、中藥形狀等，利用微機編制了基于中藥玉竹及其混淆品的中藥鑒別系統(tǒng)，只要按照屏幕中提示的信息將待鑒別樣本的實測數(shù)值或者特征代碼輸入其中，就能有效鑒別玉竹及其混淆品，目前已經(jīng)在中藥藥房、藥檢等部門得到了廣泛應用，獲得了令人滿意的效果。

2 計算機圖像分析技術(shù)的應用

實際上圖像分析技術(shù)在體視學的范疇中，主要利用CCD攝像機進行采樣，然后將采集到的樣本圖像輸入到分析系統(tǒng)中，將樣本圖像完全格式化以后，利用圖像分析程序?qū)ζ溥M行測定與分析，得到系列參數(shù)以后展開數(shù)學處理。圖像分析技術(shù)測定、處理圖像的速度非常快，結(jié)果的準確性可以得到保證，然后依此為依據(jù)建立三維參數(shù)，在中藥鑒別中應用以后可以使中藥鑒別的準確性和速度得到有效提高。秦路平等人利用計算機代替人工進行煩瑣的形態(tài)學測量工作，對20種細小的果實、15種葉類等生藥劃分展開圖像分析，獲得了令人滿意的效果。

2.1 CBIR技術(shù)

CBIR技術(shù)目前已經(jīng)在醫(yī)學研究領域中得到了廣泛應用，它將計算機檢索和圖像分析結(jié)合在了一起，其原理在于利用圖像的視覺內(nèi)容，采用計算機圖像分析技術(shù)進行定量，并利用計算機將這些數(shù)據(jù)和量展開對比?，F(xiàn)階段CBIR技術(shù)在中藥顯微鑒定中的應用才剛剛起步，可將各種特征量化成數(shù)字化的特征，并比較識別計算機數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，最后檢索到特征相似的中藥物種，利用計算機實現(xiàn)自動化和客觀化的效果。例如，從理論上來看可以利用計算機對貝母淀粉粒的特征進行定量量化，然后對其進行識別。

2.2 識別組織形態(tài)圖像模式

利用計算機圖像測試技術(shù)和體視學原理，可以對中藥顯微圖像的體視形態(tài)進行刻畫，并與數(shù)值分類相結(jié)合，從實測數(shù)據(jù)中歸納出鑒定特征及規(guī)律，并在此基礎上建立顯微定量圖像模式識別系統(tǒng)，為混淆品種和近源品種中藥的鑒別提供了可靠的分析手段。從技術(shù)上來看，利用計算機層析技術(shù)可以獲得中藥組織斷層圖像，免去了很多煩瑣的工作，對組織形態(tài)學研究的發(fā)展非常有利。

2.3 計算機三維重建

利用輸入物體的二維圖像（兩個），對其進行自動的分析和處理，得到有關(guān)該物體的三維信息及拓撲信息，并以此為基礎建立立體模型，最終利用合適的方式將其顯示出來。這種技術(shù)突破了利用傳統(tǒng)形態(tài)組織學來表達二維形態(tài)平面的束縛，建立起了計算機三維重建模型圖鑒系統(tǒng)，主要利用計算機技術(shù)實現(xiàn)了對中藥材連續(xù)切片的三維重建，為生藥學研究提供了至關(guān)重要的三維動態(tài)資料。

3 中藥計算機檢驗技術(shù)的發(fā)展前景

3.1 CBIR技術(shù)在中藥顯微鑒定中的發(fā)展

以前CBIR技術(shù)是應用于醫(yī)學檢驗中的，在中藥顯微鑒定中的應用才剛剛起步，這項技術(shù)的應用可以克服中藥顯微鑒定中的很多不足，可以實現(xiàn)自動化、客觀化的目的，發(fā)展?jié)摿Ψ浅＞薮蟆?/p>

3.2 系統(tǒng)標準化與模式規(guī)范化發(fā)展

中藥材形狀、特征描述將朝著標準化方向發(fā)展，并對標準藥材檢索系統(tǒng)進行推廣，系統(tǒng)中主要包括中藥化學模式識別、道地藥材三維仿真模式識別以及道地藥材經(jīng)驗鑒別專家系統(tǒng)等。

3.3 計算機層析技術(shù)在中藥組織形態(tài)圖像模式識別中的應用及發(fā)展

以前計算機層析技術(shù)（CT）是在醫(yī)學檢驗中常用的一種方法，現(xiàn)在已經(jīng)可以在中藥組織形態(tài)圖像模式識別中應用，為混淆品種以及近源品種的鑒別提供一種可靠的分析方法，不久的將來會朝著人工智能和自動化的方向發(fā)展，前景非常廣闊。

4 結(jié) 語

綜上所述，近年來隨著科學技術(shù)的發(fā)展，很多現(xiàn)代檢驗技術(shù)已經(jīng)在中藥成分鑒定中得到了應用，相信隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，加上中藥檢驗工作人員的不懈努力，計算機檢驗技術(shù)在中藥檢驗中的應用將會得到更加快速的發(fā)展，最終推動中藥檢驗技術(shù)朝著標準化的方向發(fā)展。

主要參考文獻

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