一种具有识别功能的中药粉碎设备的制作方法

本发明属于中药粉碎，尤其涉及一种具有识别功能的中药粉碎设备。

背景技术：

1、中药材在制备丸剂、散剂过程中，粉碎是必不可少的一步。但是，市面上中药材以假乱真、以次充好的现象仍然屡禁不止，专业人士往往都上当受骗，更何况普通老百姓。因此，在中药材真伪的鉴别过程中，仅仅靠眼看、鼻闻等方式已经行不通了，毕竟在这个追求效率的时代，这样传统的方法根本无法高效率地辨别中药材，再加上人工对目标中药材质量评定时主观因素大，导致评定结果不准确。基于此，中药材粉碎设备应该与高科技融合，具备识别中药的功能，进而推动产业的转型与升级。

2、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

3、(1)中药材粉碎前需要专业人员对目标中药材的质量进行评定，评定主观因素大、结果准确度因人而异。

4、(2)中药材粉碎设备无法实现中药识别功能，工作效率低，亟待解决。

5、(3)对药材溯源不准确，大大降低药材的安全性。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种具有识别功能的中药粉碎设备。

2、本发明是这样实现的，一种具有识别功能的中药粉碎设备包括：

3、药材识别模块、主控模块、药材粉碎模块、药材混合搅拌模块、药材质量评定模块、显示模块；

4、药材识别模块，与主控模块连接，用于对药材进行识别，并对药材进行溯源；

5、所述对药材进行溯源方法：

6、构建药材数据库，将药材信息存入药材数据库中；基于药材图谱数据库获取与待鉴定种质药材对应的基因序列，所述基因序列具体为基因组序列、或转录组序列、或表达序列标签est序列；

7、根据所述基因序列获取所述待鉴定种质药材的简单重复序列ssr数据；根据所述ssr数据确定所述待鉴定种质药材的分子身份证；根据所述分子身份证从云存储服务器获取所述待鉴定种质药材的溯源数据，所述云存储服务器中预先存储有所述溯源数据；

8、所述溯源数据具体为所述待鉴定种质药材的种类、采收时期、产地、栽培方式和加工方式，根据所述分子身份证从云存储服务器获取所述待鉴定种质药材的溯源数据，具体为：基于所述分子身份证生成条形码；

9、基于扫描所述条形码向所述云存储服务器发出包含所述分子身份证的获取请求，以使所述服务器根据所述获取请求返回身份验证请求；

10、根据所述身份验证请求向所述云存储服务器发送预先注册的身份信息，以使所述云存储服务器根据所述身份信息和所述分子身份证返回包含所述溯源数据的响应信息；根据所述响应信息获取所述溯源数据；

11、主控模块，与药材识别模块、药材粉碎模块、药材混合搅拌模块、药材质量评定模块、显示模块连接，用于控制各个模块正常工作；

12、药材粉碎模块，与主控模块连接，用于对药材进行粉碎；

13、所述药材粉碎模块粉碎方法：

14、配置粉碎机构的粉碎参数，通过摄像器实时获取药材粉碎视频；

15、对药材粉碎视频进行增强处理；并根据药材粉碎视频判断药材粉碎程度；

16、主控模块根据药材粉碎程度控制粉碎机构工作状态；

17、当药材粉碎程度未达到预设粉碎程度；则继续启动粉碎机构继续对药材进行粉碎；

18、当药材粉碎程度达到预设粉碎程度；则继续关闭粉碎机构粉碎作业；

19、药材混合搅拌模块，与主控模块连接，用于对粉碎的药材进行混合搅拌；

20、药材质量评定模块，与主控模块连接，用于对药材质量进行评定；

21、显示模块，与主控模块连接，用于显示药材识别结果、质量评定结果。

22、进一步，所述药材识别模块识别方法如下：

23、(1)获取待识别的目标中药材图像；对中药材图像进行增强处理；将所述目标中药材图像输入至识别模型，以使所述识别模型输出所述目标中药材图像的融合特征；其中，所述融合特征包括局部特征和全局特征；

24、(2)基于所述融合特征和预存的底库数据集，确定中药材识别结果；其中，所述底库数据集包括中药材图像集和/或中药材图像集对应的特征向量集。

25、进一步，所述识别模型包括局部特征提取模型和全局特征提取模型；

26、将所述目标中药材图像输入至识别模型，以使所述识别模型输出所述目标中药材图像的融合特征的步骤，包括：

27、通过所述局部特征提取模型和所述全局特征提取模型分别对所述目标中药材图像进行特征提取，得到所述目标中药材图像的局部特征和全局特征；

28、将所述局部特征和所述全局特征进行融合处理，得到所述目标中药材图像的融合特征。

29、进一步，将所述局部特征和全局特征进行融合处理，得到所述目标中药材图像的融合特征的步骤包括以下之一：

30、将所述局部特征和全局特征进行特征拼接处理，得到所述目标中药材图像的融合特征；

31、将所述局部特征和全局特征按照pca(主成分分析)技术进行融合处理，得到所述目标中药材图像的融合特征；

32、将所述局部特征和全局特征进行归一化处理，并将处理后的局部特征和全局特征进行融合处理，得到所述目标中药材图像的融合特征。

33、进一步，所述底库数据集包括中药材图像集，基于所述融合特征和预存的底库数据集，确定中药材识别结果的步骤，包括：

34、提取所述中药材图像集中每张中药材图像的特征向量；

35、分别计算所述融合特征与所述每张中药材图像的特征向量的相似度，得到相似度集；

36、基于所述相似度集，确定中药材识别结果。

37、进一步，所述底库数据集包括中药材图像集对应的特征向量集；基于所述融合特征和预存的底库数据集，确定中药材识别结果的步骤，包括：

38、分别计算所述融合特征与所述特征向量集中每个特征向量的相似度，得到相似度集；

39、基于所述相似度集，确定中药材识别结果。

40、进一步，基于所述相似度集，确定中药材识别结果的步骤，包括：

41、将所述相似度集中的每个相似度值进行排序，得到最大相似度值；

42、判断所述最大相似度值是否大于预设阈值；

43、如果是，则将所述最大相似度值对应的中药材图像作为所述中药材识别结果。

44、进一步，所述局部特征提取模型和所述全局特征提取模型为基于神经网络进行训练得到的模型，所述方法还包括：

45、获取预先存储的图片训练集，其中，所述图片训练集包括多张中药材图像；

46、将所述图片训练集输入至所述神经网络进行训练，分别得到所述局部特征提取模型和所述全局特征提取模型。

47、进一步，所述药材质量评定模块评定方法如下：

48、1)构建药材数据库；将获取中药材数据存入药材数据库中；获取目标中药材数据，包括目标中药材的种植环境信息；根据所述目标中药材的种植环境信息进行分类，得到分类结果，所述分类结果包括家种药材数据和野生药材数据；

49、2)根据所述分类结果，根据预设规则对所述药材的质量进行评定，得到评定结果，所述预设规则包括第一预设规则和第二预设规则：

50、当所述分类结果为家种药材数据时，根据所述第一预设规则对所述家种药材的质量进行评定，得到评定结果，所述第一预设规则根据家种药材的品牌类指标信息、物理规格类指标信息、药典类指标信息和专家综合评定类指标信息获得；

51、当所述分类结果为野生药材数据时，根据所述第二预设规则对所述野生药材的质量进行评定，得到评定结果，所述第二预设规则根据野生药材的品牌类指标信息、物理规格类指标信息、药典类指标信息和专家综合评定类指标信息获得；

52、3)根据所述评定结果，得到对所述目标中药材的质量评价分数。

53、进一步，根据所述评定结果，得到对所述目标中药材的质量评价分数，具体为：

54、根据预设权重分配规则对所述评定结果进行权重分配，得到分配结果，所述评定结果中包括品牌类指标评定结果、物理规格类指标评定结果、药典类指标评定结果和专家综合评定类指标评定结果；

55、根据所述分配结果，得到对所述目标中药材的质量评价分数；

56、所述品牌类指标信息包括目标中药材生长的自然条件信息和生态环境信息，不同自然条件和生态环境对应不同的评价标准；

57、所述物理规格类指标信息包括目标中药材的形状特征、大小尺寸、炮制方法、干湿度、碎屑和虫蛀霉变信息，不同的物理规格信息对应不同的评价标准；

58、所述药典类指标信息包括目标中药材中的农残、重金属、有效成分含量、黄曲霉素、水分、灰分和浸出物信息，不同的药典类指标信息对应不同的评价标准。

59、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案具备的优点及积极效果有以下几方面：

60、第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明所要保护的技术方案以及研发过程中得到的结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案解决的技术问题，解决问题之后能够带来一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：

61、本发明通过药材识别模块融合了待识别的目标中药材图像的局部特征和全局特征，提高了中药材识别的精度和效率。因为，对于全局特征相似度较高的中药材，人工识别时往往有困难，而且容易产生偏差；同时，通过药材质量评定模块对目标中药材数据进行系统整理、归纳、分析，通过品牌类指标信息、物理规格类指标信息、药典类指标信息和专家综合评定类指标信息四位一体对药材质量进行综合评定，可直观判断出目标中药材质量等级，评价更加准确，更加公正。

62、本发明通过对药材进行溯源方法可以准确对药材进行溯源，大大提高药材的安全性。

63、第二，把技术方案看做一个整体，或者从产品的角度来看，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点如下：

64、本发明通过药材识别模块融合了待识别的目标中药材图像的局部特征和全局特征，提高了中药材识别的精度，以及，对于全局特征相似度较高的待识别中药材，避免了人工区分局部特征进行识别，从而提高了中药材识别的效率；同时，通过药材质量评定模块对目标中药材数据进行系统整理、归纳、分析,通过品牌类指标信息、物理规格类指标信息、药典类指标信息和专家综合评定类指标信息四位一体对药材质量进行综合评定，可直观判断出目标中药材质量等级，评价更加准确，更加公正。