[发明专利]一种基于图像颜色及纹理特征的真伪酸枣仁鉴别方法

说明书

本发明公开了一种基于图像颜色及纹理特征的真伪酸枣仁鉴别方法，属于药材鉴定技术领域，具体包含样品收集，图像数据采集，图像颜色特征提取，图像纹理特征提取，采用集成算法得到鉴别模型；首先提取图像颜色及相邻像素点间灰度关系的纹理特征，再通过集成算法训练得到真伪酸枣仁鉴别模型。本发明的鉴别方法准确、高效，弥补了依赖昂贵精密仪设备鉴定的不足，为控制酸枣仁质量提供了方法借鉴。

技术领域

本发明属于药材鉴定技术领域；涉及一种基于图像颜色及纹理特征的真伪酸枣仁鉴别方法。

背景技术

酸枣仁为鼠李科植物酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosa(Bunge)Hu exH.F.Chou)的干燥成熟种子，其味甘、酸，性平，为中医临床常用养心安神中药，具有养心益肝、宁心安神、敛汗、生津之功效。现代研究显示，酸枣仁防治失眠症功效确切，长期以来也是诸多防治失眠方剂中最为常用的配伍用药之一。与酸枣仁来源同属植物的理枣仁(或称滇枣仁、缅枣仁)为滇刺枣(Z.mauritiana Lam.)的成熟种子，在其产地云南及周边地区常作为地方习用药材用于失眠症的治疗，因其在我国其他地区不产也不习用，并未收入国家法定药品标准。

随着酸枣仁市场需求日益增大及野生酸枣资源的萎缩，酸枣仁药材价格攀升。由于酸枣仁和理枣仁的性状特征较为相似，市场频发以理枣仁冒充或掺伪酸枣仁的现象。传统鉴别方法主要以专业人员对二者形状、颜色特征的性状鉴别为主。此类方法依赖专业人员的经验与主观感觉，不利于中药的高效和大批量检测。此外，药材市场调查发现，有不法商贩尚对理枣仁进行炒制或染色处理，以增加其与酸枣仁的外观性状相似度，使得依靠色泽、饱满度等进行的传统经验鉴别难以对二者进行有效鉴别。有学者基于UPLC-MS/MS 法、基于稳定同位素技术的酸枣仁与其混伪品的真伪鉴别等方法均依赖于昂贵的精密仪设备，检测费用较高，不利于在药材市场推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真伪酸枣仁鉴别方法。为解决上述鉴定方法不利于推广、检测费用较高等问题，其建立基于图像颜色及纹理特征的真伪酸枣仁快速鉴别方法，以期为规范酸枣仁药材市场提供支撑，与传统鉴别方法相比，本方法具有高效、无损、鉴定准确率高的优势。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于图像颜色及纹理特征的真伪酸枣仁鉴别方法，具体包括以下步骤：

步骤1，样品收集：选用不同批次的酸枣仁和生品、炒制、染色、炒制并染色四种形态的理枣仁；

步骤2，图像数据采集：采集酸枣仁和生品、炒制、染色、炒制并染色四种形态理枣仁的高清图像，并对应地标记为酸枣仁、生品理枣仁、炒制理枣仁、染色理枣仁、炒制并染色理枣仁；

步骤3，图像颜色特征提取：将原始彩色图像由RGB颜色空间转成HSV颜色空间，根据公式(1)到(3)分别计算出图像的颜色分布，构成图像的颜色特征向量；

其中，i为颜色分量，i＝1为H分量(色调)，i＝2为S分量(饱和度)， i＝3为V分量(明度)，p_ij为颜色分量i在像素j上的值，N为图像的像素点个数，μ_i，δ_i，s_i分别为图像的一阶矩、二阶矩和三阶矩计算值；

步骤4，图像纹理特征提取：

步骤4.1，对原始图像采用公式(4)计算其灰度值：

其中，g_c表示第i行第j列像素的灰度值,R_c,G_c,B_c分别表示原始图像第i 行第j列的RGB三色值；