[发明专利]一种人工智能高光谱成像的粉体混合均匀度检测方法

说明书

本发明提供了一种人工智能高光谱成像的粉体混合均匀度检测方法。所述方法包括：采集目标粉体及混合粉体的高光谱数据，将原始高光谱数据进行校正、对有效波段进行最小噪声变化降维。并基于目标参考光谱，创新性采用混合调谐匹配滤波法建立目标粉体空间分布辨识模型，进一步采用直方图法建立目标粉体频数分布直方图模型，检测目标粉体混合均匀度。本发明首次将混合调谐匹配滤波法用于检测中药混合过程，能准确辨识贵细药空间分布并检测贵细药混合均匀度，本发明可用于药品、食品、材料等领域粉体混合均匀度检测。

技术领域

本发明属于人工智能可视化领域，具体涉及一种人工智能高光谱成像的粉体混合均匀度检测方法。

背景技术

粉体物料混合是工业生产中常见的操作,目前在制药、化工、食品、建筑等领域有广泛应用，是药品，饲料，水泥等产品生产关键操作工序之一。粉体物料混合是指不同成分的粉体，在混料器中产生运动速度或方向的变化，最终使不同成分粉体在混料器中达到随机均匀分布的操作过程。混合是否均匀直接决定产品的质量。由于混合过程中粉体的运动复杂，因此评价粉体混合均匀度，是粉体学研究的热点及难点。

粉体混合均匀度传统检测手段具有破坏性、滞后性、仅能反映样品二维信息；用于检测混合均匀度时，只能提供产品的含量信息，不能获取产品的空间分布信息。高光谱成像技术由于其快速、无损、高通量等特点，在制药、食品、材料等领域中应用广泛。高光谱成像技术可获取三维数据，可同时获得被测样品的化学信息及空间信息，适用于粉体混合过程混合均匀度研究，是实现物质空间分布均匀度可视化的关键技术。

贵细药混合过程是中药制造过程的关键环节之一。中药粉体混合均匀度直接影响产品内在质量的均一性和稳定性，进而影响用药的有效性和安全性。因贵细药性质特殊，其混合过程具有如下特点：(1)贵细药资源稀少、价格昂贵、药性剧烈，混合过程中不同种类的贵细药重量配比、装量各不相同；(2)贵细药的质地、比重、黏性、油性、粉碎规律等性质差异较大，难以保证混合均匀性及产品质量可控性；(3)受原药材饮片质量波动以及生产操作的影响，不同批次的贵细药混合均匀性存在变化。因此有必要检测中药混合过程中贵细药的混合均匀度，对保证中药成品质量可靠、可控具有重要的意义。

本发明创新性提出了一种人工智能高光谱成像的粉体混合均匀度检测方法，并首次应用于贵细药混合均匀度检测。为高光谱成技术在粉体混合均匀度检测的实际应用提供新的依据和指导，对提高产品质量控制水平至关重要。

发明内容

本发明目的之一在于提供一种人工智能高光谱成像的粉体混合均匀度检测方法。

另一目的在于提供所述的人工智能高光谱成像的粉体混合均匀度检测方法，在检测贵细药混合均匀度中的应用。

为了实现本发明的上述目的，采用以下技术方案：

本发明提供一种基于高光谱成像技术的粉体混合均匀度检测方法，其中所述方法包括如下步骤：

步骤1，建立混合粉体中目标粉体的空间分布辨识模型；

步骤2，基于空间分布辨识模型，检测目标粉体混合均匀度。

根据本发明的具体实施方案，其中，建立混合粉体中目标粉体的空间分布辨识模型的步骤如下：

步骤1，收集混合过程中所投入的目标粉体以及混合粉体，采用高光谱成像技术进行光谱扫描，采集1000～2500nm的高光谱数据。得到混合粉体及目标粉体光谱图像。

步骤2，对获取的高光谱图像进行黑白校正处理，将黑白校正处理后混合粉体高光谱数据进行辐射校准，采用平场域处理方法转换为相对反射率数据。