中药现代检验中计算机技术的应用与发展前景

王晓非　翁砚　王丹

[摘 要] 近年来很多新技术都在中药检验中得到了应用，中药检验的质量得到了极大的提高，面对这种情况，笔者根据自己多年来的实际工作经验，结合近年来我国重要检验中计算机技术的应用情况进行了分析，希望可以为同行业人士的研究带来一些参考。

[关键词] 中药现代检验；计算机技术；应用；发展前景

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

[中图分类号] F270.7；R282.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2016）5- 0065- 02

0 引 言

中药材的传统鉴别方法主要从药材的基源、形状等方面分析，由于中成药的组方比较复杂，因此其检验方法也是千变万化，虽然传统中药检验方式经过了时间的检验，证明了这些检验方式的可行性和有效性，但是出于中成药组方、地方局限性等方面因素的影响，检验结果很容易出现失误的现象。而计算机具有强大的数据检索功能，可以在图像被格式化以后，利用图像分析程序对中药成分进行测定，并利用模糊数学方法处理检验数据，并在此基础上衍生出模式识别技术和聚类分析等技术。

1 计算机图文检索功能的应用

在中药检验工作中，可以用计算机进行图文检索，将多幅生药标本图、生药原植物图，通过彩色扫描之后录入到计算机中，形成图像文件，并在此基础上建立图文数据库，并选择生物标准，基于生药的化学组分、理化性质等特征建立特征代码库。鉴别过程中可以将其外形特征代码输入，并利用计算机检索、辅助特征代码数据检索，最终确定其为某种药材。曾宪武等人借助计算机，利用19个形状指标对41种常见花类药材进行了检索，得到了待测药材相同的标准药材形状特征信息代码；陈根顺等人利用计算机将中药材的形状特征具体化，利用药材的气味、颜色及形状等特征和显微及理化等特征相结合，建立起了基于125种药材的电脑鉴别系统；高陆等人基于360种中药粉末建立了标准特征信息资料库分析系统，该系统本身具有信息反馈和单相特征检索等功能；凌云等人收载了100多味果实种子类中药的药材彩色图像、菜苗电镜图、原植物的彩色图像及相关文献，并利用计算机建立了文字数据库和中药学图像数据库；刘修鑫等人以中药玉竹及其混淆品的组织结构、中药形状等，利用微机编制了基于中药玉竹及其混淆品的中药鉴别系统，只要按照屏幕中提示的信息将待鉴别样本的实测数值或者特征代码输入其中，就能有效鉴别玉竹及其混淆品，目前已经在中药药房、药检等部门得到了广泛应用，获得了令人满意的效果。

2 计算机图像分析技术的应用

实际上图像分析技术在体视学的范畴中，主要利用CCD摄像机进行采样，然后将采集到的样本图像输入到分析系统中，将样本图像完全格式化以后，利用图像分析程序对其进行测定与分析，得到系列参数以后展开数学处理。图像分析技术测定、处理图像的速度非常快，结果的准确性可以得到保证，然后依此为依据建立三维参数，在中药鉴别中应用以后可以使中药鉴别的准确性和速度得到有效提高。秦路平等人利用计算机代替人工进行烦琐的形态学测量工作，对20种细小的果实、15种叶类等生药划分展开图像分析，获得了令人满意的效果。

2.1 CBIR技术

CBIR技术目前已经在医学研究领域中得到了广泛应用，它将计算机检索和图像分析结合在了一起，其原理在于利用图像的视觉内容，采用计算机图像分析技术进行定量，并利用计算机将这些数据和量展开对比。现阶段CBIR技术在中药显微鉴定中的应用才刚刚起步，可将各种特征量化成数字化的特征，并比较识别计算机数据库中的数据，最后检索到特征相似的中药物种，利用计算机实现自动化和客观化的效果。例如，从理论上来看可以利用计算机对贝母淀粉粒的特征进行定量量化，然后对其进行识别。

2.2 识别组织形态图像模式

利用计算机图像测试技术和体视学原理，可以对中药显微图像的体视形态进行刻画，并与数值分类相结合，从实测数据中归纳出鉴定特征及规律，并在此基础上建立显微定量图像模式识别系统，为混淆品种和近源品种中药的鉴别提供了可靠的分析手段。从技术上来看，利用计算机层析技术可以获得中药组织断层图像，免去了很多烦琐的工作，对组织形态学研究的发展非常有利。

2.3 计算机三维重建

利用输入物体的二维图像（两个），对其进行自动的分析和处理，得到有关该物体的三维信息及拓扑信息，并以此为基础建立立体模型，最终利用合适的方式将其显示出来。这种技术突破了利用传统形态组织学来表达二维形态平面的束缚，建立起了计算机三维重建模型图鉴系统，主要利用计算机技术实现了对中药材连续切片的三维重建，为生药学研究提供了至关重要的三维动态资料。

3 中药计算机检验技术的发展前景

3.1 CBIR技术在中药显微鉴定中的发展

以前CBIR技术是应用于医学检验中的，在中药显微鉴定中的应用才刚刚起步，这项技术的应用可以克服中药显微鉴定中的很多不足，可以实现自动化、客观化的目的，发展潜力非常巨大。

3.2 系统标准化与模式规范化发展

中药材形状、特征描述将朝着标准化方向发展，并对标准药材检索系统进行推广，系统中主要包括中药化学模式识别、道地药材三维仿真模式识别以及道地药材经验鉴别专家系统等。

3.3 计算机层析技术在中药组织形态图像模式识别中的应用及发展

以前计算机层析技术（CT）是在医学检验中常用的一种方法，现在已经可以在中药组织形态图像模式识别中应用，为混淆品种以及近源品种的鉴别提供一种可靠的分析方法，不久的将来会朝着人工智能和自动化的方向发展，前景非常广阔。

4 结 语

综上所述，近年来随着科学技术的发展，很多现代检验技术已经在中药成分鉴定中得到了应用，相信随着计算机技术的快速发展，加上中药检验工作人员的不懈努力，计算机检验技术在中药检验中的应用将会得到更加快速的发展，最终推动中药检验技术朝着标准化的方向发展。

主要参考文献

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