[發明專利]一種基于大數據的中藥材質量評估系統

在審

• 申請號: 201810581641.9
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108982788A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 沈同平;高潔;金力;徐偉;王元茂
• 申請（專利權）人: 沈同平
• 主分類號: G01N33/15
• 分類號: G01N33/15;G06T7/00;G06T7/60
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種基于大數據的中藥材質量評估系統，其特征在于：包括中藥材數據獲取模塊、圖像獲取模塊、藥材原料檢測模塊、服務器和顯示終端，服務器分別與中藥材數據獲取模塊、圖像獲取模塊、藥材原料檢測模塊和顯示終端連接；

中藥材數據獲取模塊用于獲取中藥材的基本數據信息，并將獲取的中藥材的基本數據信息發送至服務器；

圖像獲取模塊用于拍攝中藥材的圖像信息，并將拍攝的中藥材的圖像信息發送至服務器；

藥材原料檢測模塊用于檢測中藥材的實際含水量、實際農藥殘留量、實際黃曲霉素含量以及實際重金屬含量總和，并將檢測的中藥材的實際含水量、實際農藥殘留量、實際黃曲霉素含量以及實際重金屬含量總和發送至服務器；

服務器接收中藥材數據獲取模塊發送的藥材的基本數據信息、圖像獲取模塊發送的中藥材的圖像信息以及藥材原料檢測模塊發送的中藥材的實際含水量、實際農藥殘留量、實際黃曲霉素含量和實際重金屬含量總和，服務器各藥材按照設定的藥材順序，對各藥材進行編號，并按照中藥材種類分別對該藥材的生長地域、種植環境以及生長年限進行統計，構成中藥材基本信息集合A_i(a_i,b_i,c_i)，其中，A_i表示為編號為i的中藥材對應的該藥材的基本信息集合，a_i表示為編號為i的中藥材的生長地域，b_i表示為編號為i的中藥材的種植環境，c_i表示為編號為i的中藥材的生長年限，服務器將各中藥材的基本信息集合中藥材生長地域、種植環境和生長年限與設定的各中藥材的標準生長地域條件、標準種植環境條件以及標準生長年限進行逐一對比；

對該中藥材的生長地域、種植環境和生長年限進行量化，若某種中藥材的生長地域條件高于該中藥材的標準生長地域條件，則a_i取1.3，若某種中藥材的生長地域條件與該中藥材的標準生長地域條件相當，則a_i取1，若某種中藥材的生長地域條件低于該中藥材的標準生長地域條件，則a_i取0.6；

若某種中藥材的種植環境條件高于該中藥材的標準種植環境條件，則b_i取1.2，若某種中藥材的種植環境條件與該中藥材的標準種植環境條件相當，則b_i取1，若某種中藥材的種植環境條件低于該中藥材的標準種植環境條件，則b_i取0.65；

若某種中藥材的生長年限比該中藥材的標準生長年限長，則若某種中藥材的生長年限與該中藥材的標準生長年限相同，則c_i＝1，若某種中藥材的生長年限低于該中藥材的標準生長年限，則

服務器根據圖像獲取模塊發送的圖像信息對中藥材的圖像信息進行放大、提取，且圖像獲取模塊拍攝的攝像頭距離中藥材間的間距固定，均為等距離拍攝，服務器將接收的圖像信息進行放大，提取放大后的圖像信息中中藥材的形狀特征和莖稈尺寸，將提取的中藥材的形狀特征和莖稈尺寸分別與設定的該藥材標準圖像中該中藥材的形狀特征和莖稈尺寸進行對比，得到中藥材的形狀特征對比結果以及中藥材的莖稈尺寸差，對中藥材的形狀特征對比結果進行量化，得到中藥材的形狀特征對比值，若該中藥材的形狀特征與標準圖像中該中藥材的形狀特征相同，則取形狀特征對比值D_i＝1，若該中藥材的形狀特征與標準圖像中該中藥材的形狀特征不相同，則取形狀特征對比值D_i＝0.8，其中，D_i表示編號為i的中藥材的形狀特征對比值；

同時，服務器提取該中藥材的莖稈尺寸差，得到莖稈尺寸差集合V_i(v_i1,v_i2,...,v_ij,...,v_in,...,v_ik,...,v_i2n)，其中，v_in表示編號為i的中藥材的莖稈尺寸與標準圖像中該中藥材的莖稈尺寸相同，即中藥材的莖稈尺寸與標準圖像中該中藥材的莖稈尺寸的相似度相同，v_i＝v_in＝1，v_ij表示編號為i的中藥材的莖稈尺寸與標準圖像中該中藥材的莖稈尺寸小，且j＜n，即v_ik表示編號為i的中藥材的莖稈尺寸與標準圖像中該中藥材的莖稈尺寸大，且2n＞k＞n，即其中，u表示因子系數，u取2.582；

服務器對接收的藥材原料檢測模塊發送的中藥材的含水量、農藥殘留量、黃曲霉素含量以及重金屬含量總和構成中藥材原料數據集合W_i(w_i1,w_i2,w_i3,w_i4)，其中，w_i1表示編號為i的中藥材的實際含水量，w_i2表示編號為i的中藥材的實際農藥殘留量，w_i3表示編號為i的中藥材的實際黃曲霉素含量，w_i4表示編號為i的中藥材的實際重金屬含量總和，不同種中藥材均設置有標準含水量、標準農藥殘留量、標準黃曲霉素含量

以及標準重金屬含量并構成中藥材標準數據集合W_i′(w′_i1,w′_i2,w′_i3,w′_i4)，其中，w′_i1表示編號為i的中藥材的標準含水量，w′_i2表示編號為i的中藥材的標準農藥殘留量，w′_i3表示編號為i的中藥材的標準黃曲霉素含量，w′_i4表示編號為i的中藥材的標準重金屬含量總和，將中藥材原料數據集合與中藥材標準數據集合進行逐一對比，得到檢測數據集合差ΔW_i(Δw_i1,Δw_i2,Δw_i3,Δw_i4)，其中，Δw_i1表示編號為i的中藥材的實際含水量與標準含水量間的差值，Δw_i2表示編號為i的中藥材的實際農藥殘留量與標準農藥殘留量間的差值，Δw_i3表示編號為i的中藥材的實際黃曲霉素含量與標準黃曲霉素含量間的差值，Δw_i4表示編號為i的中藥材的實際重金屬含量總和與標準重金屬含量總和間的差值；

服務器通過中藥材質量評估算法計算中藥材的質量評估系數Q，其中，f表示環境因子，取0.385，h取2.16，a_i表示編號為i的中藥材的生長區域，b_i表示編號為i的中藥材的種植環境，c_i表示編號為i的中藥材的生長年限，D_i表示編號為i的中藥材的形狀特征對比值，v_i表示編號為i的中藥材的莖稈尺寸差，Δw_i1表示編號為i的中藥材的實際含水量與標準含水量間的差值，Δw_i2表示編號為i的中藥材的際農藥殘留量與標準農藥殘留量間的差值，Δw_i3表示編號為i的中藥材的實際黃曲霉素含量與標準黃曲霉素含量間的差值，Δw_i4表示編號為i的中藥材的實際重金屬含量總和與標準重金屬含量總和間的差值，并將中藥材的質量評估系數發送至顯示終端；

顯示終端接收服務器發送的中藥材的質量評估系數并進行顯示。

2.根據權利要求1所述的一種基于大數據的中藥材質量評估系統，其特征在于：所述藥材原料檢測模塊包括含水量檢測單元、農藥殘留檢測單元、黃曲霉素檢測單元和重金屬檢測單元；

所述含水量檢測單元采用含水量傳感器，用于檢測藥材原料中各種藥材的實際含水量；農藥殘留檢測單元為農藥殘留檢測儀，用于檢測藥材原料中各種藥材的實際農藥殘留含量；黃曲霉素檢測單元為黃曲霉素檢測儀，用于檢測藥材原料中各種藥材的實際黃曲霉素含量；重金屬檢測單元為重金屬檢測儀，用于檢測藥材原料中各藥材的實際重金屬含量總和，所述重金屬含量總和包括污染中藥材的重金屬種類以及每種重金屬對應的含量。