上海保圣電子眼和電子舌、電子鼻一樣，也是感官分析儀器，模擬人眼對樣品的感知，可以對食品及包裝等復(fù)雜表面的顏色及外形進(jìn)行整體或部分的視覺分析，測量食品加工、涂膜拋光、果蔬保鮮、色素去除、貨架期保藏等過程中的色澤變化，實(shí)現(xiàn)可視化質(zhì)量控制，探究食品品質(zhì)與色澤的內(nèi)在聯(lián)系等。

 

使用電子眼（機(jī)器視覺系統(tǒng)）鑒別中藥材或道地藥材的過程，主要依賴于圖像處理和人工智能技術(shù)。這些技術(shù)通過對藥材外觀、形狀、顏色、紋理等特征的分析，來判斷藥材的種類、質(zhì)量、是否含有雜質(zhì)等。具體過程通常包括以下幾個(gè)步驟：

 

 

1. 圖像采集

電子眼系統(tǒng)首先通過高精度的相機(jī)或攝像頭對中藥材進(jìn)行拍攝。圖像采集系統(tǒng)通常具有高分辨率和高幀率，能夠?qū)崟r(shí)捕捉藥材的細(xì)節(jié)。這些圖像會被傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行后續(xù)處理。

 

2. 圖像預(yù)處理

圖像數(shù)據(jù)可能受到光照、角度等因素的影響，因此需要進(jìn)行預(yù)處理步驟。這些步驟包括：

 

去噪：去除圖像中的噪聲，確保后續(xù)分析的準(zhǔn)確性。

灰度化：將圖像轉(zhuǎn)為灰度圖像，簡化計(jì)算。

對比度調(diào)整：增強(qiáng)圖像中的關(guān)鍵特征，提高可辨識度。

圖像平滑：減少由于運(yùn)動模糊或拍攝角度產(chǎn)生的失真。

 

3. 特征提取

在預(yù)處理后的圖像中，系統(tǒng)會提取藥材的多個(gè)特征：

 

形態(tài)學(xué)特征：通過分析藥材的形狀、大小、結(jié)構(gòu)等，識別藥材是否為規(guī)定的道地藥材。

紋理分析：通過分析藥材表面的紋理、花紋或其他微觀結(jié)構(gòu)特征，幫助判斷是否為假冒或不符合標(biāo)準(zhǔn)的藥材。

顏色識別：不同的中藥材或道地藥材可能具有特定的顏色，這可以作為一種鑒別依據(jù)。

尺寸與比例：藥材的尺寸和形狀比例也可以作為區(qū)分不同品種的依據(jù)。

 

4. 缺陷檢測

電子眼系統(tǒng)能夠檢測藥材表面是否存在裂紋、蟲蛀、霉變、雜質(zhì)等缺陷。這一部分尤為重要，因?yàn)橹兴幉牡馁|(zhì)量不僅僅由外形決定，缺陷的檢測直接影響藥材的等級和可用性。

 

瑕疵識別：比如裂口、變色、斑點(diǎn)等。

雜質(zhì)剔除：系統(tǒng)可以識別和剔除不符合標(biāo)準(zhǔn)的雜質(zhì)，如沙石、葉片等。

變質(zhì)檢測：包括霉變、腐爛或受潮等問題。

 

5. 分類與鑒別

在特征提取和缺陷檢測后，機(jī)器視覺系統(tǒng)會將中藥材與數(shù)據(jù)庫中已知的標(biāo)準(zhǔn)藥材進(jìn)行對比，使用模式識別算法（如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN）進(jìn)行分類。

 

藥材識別：系統(tǒng)通過與數(shù)據(jù)庫中道地藥材的對比，確定該藥材的種類。例如，通過形狀、顏色、紋理的分析，系統(tǒng)可以確定是當(dāng)歸、黃芪、枸杞等藥材。

道地性判定：判斷藥材是否符合道地藥材的標(biāo)準(zhǔn)，是否具有道地藥材的地理標(biāo)志性特征。例如，通過對比產(chǎn)地的藥材圖像，系統(tǒng)能夠判斷藥材是否來自指定產(chǎn)區(qū)。

 

6. 質(zhì)量評估

通過分析圖像中提取到的特征，電子眼系統(tǒng)可以對藥材的質(zhì)量進(jìn)行評估，判斷是否符合藥材的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量評估通常包括：

 

色澤均勻性：道地藥材往往具有特定的色澤，電子眼可以檢測色差。

表面平整度：是否有裂痕、損傷或不規(guī)則的表面。

完整性：檢查藥材是否完整，是否有殘缺或破損。

 

7. 數(shù)據(jù)存儲與報(bào)告生成

系統(tǒng)會將檢測結(jié)果進(jìn)行存儲，并生成質(zhì)量報(bào)告。這個(gè)報(bào)告可以包括藥材的種類、質(zhì)量評分、是否符合道地藥材標(biāo)準(zhǔn)以及是否含有雜質(zhì)等信息。通過這種方式，生產(chǎn)者和供應(yīng)商可以對藥材進(jìn)行質(zhì)量控制和追蹤。

 

 

應(yīng)用案例：

中藥材種類鑒別：通過機(jī)器視覺系統(tǒng)，能夠快速識別和區(qū)分不同的中藥材。例如，系統(tǒng)可以根據(jù)藥材的形狀和表面紋理，自動識別枸杞、黃芪、黨參等。

道地藥材認(rèn)證：某些中藥材如天麻、枸杞、黨參等有特定的地理標(biāo)志，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以通過比較外觀特征，輔助判斷藥材是否為正宗道地藥材。

雜質(zhì)和瑕疵檢測：電子眼可以有效識別藥材中的雜質(zhì)（如沙子、木屑、其他植物殘留）或表面損傷，從而幫助確保藥材的純度和質(zhì)量。

自動分揀：在生產(chǎn)線上，視覺系統(tǒng)可以根據(jù)藥材的質(zhì)量評估結(jié)果，自動分揀符合標(biāo)準(zhǔn)的藥材和不符合標(biāo)準(zhǔn)的藥材。

 

優(yōu)勢：

高效性：機(jī)器視覺可以高效、實(shí)時(shí)地完成中藥材的檢測任務(wù)，大大提高生產(chǎn)效率。

精確度：機(jī)器視覺系統(tǒng)通過精密的圖像處理算法，能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)微的質(zhì)量檢測，保證藥材的品質(zhì)。

減少人為錯誤：通過自動化檢測，避免了人工檢測中的主觀因素，保證了檢測結(jié)果的一致性。

智能化：通過人工智能算法，系統(tǒng)能夠自我學(xué)習(xí)和優(yōu)化，逐步提高鑒別的精度和效率。

 

總的來說，電子眼技術(shù)能夠通過圖像處理與人工智能算法，有效地實(shí)現(xiàn)中藥材及道地藥材的鑒別和質(zhì)量檢測，確保藥材符合標(biāo)準(zhǔn)，減少人為操作中的誤差，提升整個(gè)生產(chǎn)線的自動化水平。