[發明專利]一種基于多譜圖信息融合技術的中草藥品質鑒別方法

在審

• 申請號: 201910379414.2
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN110110789A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 楊錦豪;鄧子安;王金金;洪宇;郭俊勤;應昕妍;高國亮;王海燕;陳達強;趙亞菊;張寅升;王國祥
• 申請（專利權）人: 杭州麥迪特檢測技術服務有限公司;楊錦豪;王海燕
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種基于多譜圖信息融合技術的中草藥品質鑒別方法，通過將不同類型的譜圖信息融合的方法研究，克服現有中藥材質量評價工作依賴單一儀器譜圖，難以完整地反映出中藥材的化學組成特征的問題，融合多譜圖信息形成表征中藥材完整的化學組成特性，實現中藥材質量的準確評價。主要包括：譜圖去噪、歸一化處理、譜圖底層融合、譜圖特征層融合、融合譜圖的識別分類、分類效果的交叉驗證等步驟。實驗證明，該方法具有建模效率高、算法泛化性好等特點。

1技術領域

本發明所涉及一種多譜圖信息融合技術的中草藥品質鑒別方法，具體的說是將模式識別技術、信息融合技術與中草藥譜圖分析技術相結合的一種化學計量學分析新方法，以譜圖分析技術為化學檢測，通過信息融合，綜合反映樣品各種特征，輸入模式識別分類器進行中草藥質量鑒定新技術。

2背景技術

中藥材成分非常復雜,在短期內要完全清楚的了解復方所有藥效成分及其藥理作用是十分困難,把質量評價建立在研究清楚每個內在成分的基礎上,也很不現實,這就要求在尚不清楚全體化學成分的情況下,實現對物質群整體的控制。

目前，國內外對中藥材質量評價主要應用單一檢測儀器，集中在以化學成分為中心的中藥指紋譜圖的質量評價，即以分子結構清楚，構效關系明確的已知的活性組分為基礎建立藥材指紋譜圖，研究的主要內容集中于建立來源于某單一譜圖的指紋譜圖。采用該方法需要針對不同的中藥材分別通過分析、對比等研究手段來確立各自的指紋譜圖特征指標，成本較高。雖然也有部分學者開始在指紋譜圖的基礎上進行多維多信息的質量評價研究，但也集中于生藥學評估、化學評估等方面，而缺乏多譜圖信息的融合等方面的研究，從而造成建立的方法局限于某一特定類型的藥材，而在算法的泛化方面存在缺陷。

因此，需要一種能將多種化學譜圖信息進行融合，并開展中草藥品質快速鑒定的方法。

3發明內容

3.1發明目的

本發明通過將不同類型的譜圖信息融合的方法研究，克服現有中藥材質量評價工作依賴單一儀器譜圖，難以完整地反映出中藥材的化學組成特征的問題，融合多譜圖信息形成表征中藥材完整的化學組成特性，實現中藥材質量的準確評價。

3.2技術方案

本發明采用的技術方案為：基于多譜圖信息融合技術的中草藥品質鑒別方法，主要包括：譜圖去噪、歸一化處理、譜圖底層融合、譜圖特征層融合、融合譜圖的識別分類、分類效果的交叉驗證等步驟，具體如下：

(1)譜圖去噪

信號的去噪過程采用小波去噪方法，一般分為3個步驟進行：

a.信號的小波分解。選擇一個小波并確定一個小波分解的層次N，然后對信號s進行N層小波分解。

b.對分解得到的小波系數進行閾值處理，本發明采用的軟閾值表達式為：

c.進行小波逆變換。將經閾值處理過的小波系數進行重構，得到去噪后的信號。

(2)歸一化處理

對采集到的黃芪譜圖數據進行歸一化處理，通過計算:

將x的值映射到區間[new_min_A,new_max_A]中的x'。

在本發明中，由于擬將數據歸一化到[-1,1]區間內，則new_max_A＝1， new_min_A＝-1，于是函數的歸一化映射可以簡化為:

經過譜圖預處理后的數據，排除了實驗條件的干擾和數據量綱的影響，后面的數據特征提取和數據融合都是基于數據預處理后的結果。