一种基于智能手机的提取液成分检测方法

本发明涉及制药工业检测领域，具体为一种基于智能手机的提取液成分检测方法。

背景技术：

1、目前色谱、质谱和核磁共振等检测技术的发展进步，使得中药化学成分的离线定性、定量检测越来越容易。但是，工业生产中为了能监测中药制药过程，更需要能原位、在线或者近线检测的快速分析方法。

2、目前中药工业中用于快速过程检测的设备主要包括近红外谱仪、紫外光谱仪、拉曼光谱仪、高光谱成像仪等。上述设备虽然有国产，但刚刚起步，更多是由国外厂商提供，设备价格昂贵。检测设备成本高已经成为中药工业提升过程检测能力的痛点。因此，亟需开发一种成本低廉的中药制药过程快速检测方法。

3、智能手机作为人群中普及的智能设备，近二十年来发展迅速，具有自带的传感器、处理器、通讯能力，能够与互联网相连接，做数据传输。同时，智能手机操作简单，体积小，易于安装在工业现场，且占地面积小，成本低，使用灵活。

4、常规智能手机的摄像头中有红外滤光片，能够滤除摄像头所拍摄的红光，使其成像结果更接近于人眼所见。但如果通过改造，使智能手机的摄像头没有滤光片，则所得照片将含有更多红外信息。考虑到中药体系化学成分中往往含有c-h键、o-h键、n-h键等，这些化学键的伸缩振动信息体现于红外光，如果能用智能手机采集到含红外光信息的图片，应该就能更好地反映中药体系化学成分信息。

5、目前智能手机芯片中都有针对摄像头数据的处理算法，该算法将摄像头所得的全部原始数据处理为照片中各个像素的rgb数据，这个处理虽然有利于获得色彩鲜艳的照片，但是会导致照片中的总体信息少于摄像头所采集到的信息。因此本发明考虑将摄像头有滤光片的智能手机和另一个摄像头无滤光片的智能手机所得到的照片数据相结合，增加总体的信息量，从而更好地检测中药提取液中化学成分，最终能发展出一种成本低廉的中药提取液快速检测方法。

技术实现思路

1、为避免现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种基于智能手机的提取液成分检测方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于智能手机的提取液成分检测方法，包括以下步骤：

3、s1：准备待检测提取液；

4、s2：搭建检测环境；

5、s3：将一定体积的待检测提取液倒入样品杯中，样品杯置于检测环境内；

6、s4：利用普通智能手机以及无滤光片的智能手机分别拍摄待检测提取液；

7、s5：获取普通智能手机以及无滤光片的智能手机拍摄照片中提取液的颜色分量数据；

8、s6：建立提取液颜色分量数据与提取液中化学成分含量的数学模型m；

9、s7：按照s1到s5的步骤获得新提取液的颜色分量数据，将该颜色分量数据代入所建好的模型m中，计算获得新提取液中化学成分含量。

10、本发明进一步设置为：步骤s2中所述的检测环境需保证拍摄环境光源稳定。

11、本发明进一步设置为：所述检测环境为手机拍照片所用的取色盒，盒中内置光源，盒盖上设置有手机拍摄口。

12、本发明进一步设置为：步骤s5中所述颜色分量数据是指r、g、b数据。

13、本发明进一步设置为：步骤s5具体为：读取照片中所有像素点的r、g、b值；切割除去照片中不属于提取液的像素点；读取剩余区域内所有像素点的r、g、b值；计算剩余区域内所有像素点r、g、b值的均值；输出该r、g、b值的均值作为该张照片中提取液的颜色分量数据。

14、本发明进一步设置为：步骤s6中，所述的数学模型m中，提取液化学成分含量为因变量，普通智能手机以及无滤光片的智能手机所得照片的颜色分量数据都作为自变量。

15、本发明进一步设置为：步骤s6中，所述的数学模型m是回归模型。

16、综上，本发明的上述技术方案的有益效果如下：

17、1、本发明利用智能手机的拍摄功能代替近红外谱仪等仪器，大大减少了制药工业中的检测成本，有利于实现分析设备的国产化替代，进而解决进口仪器成本高的问题。

18、2、本发明使用智能手机作为一种新型工业过程检测设备，具有操作简单，成本低，占地面积小，使用更加灵活的优势。

19、3、本发明使用普通智能手机以及含红外信息的智能手机拍摄的图片结合分析，获得信息更多，建模效果更好。

技术特征：

1.一种基于智能手机的提取液成分检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的提取液成分检测方法，其特征在于，步骤s2中所述的检测环境需保证拍摄环境光源稳定。

3.根据权利要求2所述的一种基于智能手机的提取液成分检测方法，其特征在于，所述检测环境为手机拍照片所用的取色盒，盒中内置光源，盒盖上设置有手机拍摄口。

4.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的提取液成分检测方法，其特征在于，步骤s5中所述颜色分量数据是指r、g、b数据。

5.根据权利要求4所述的一种基于智能手机的提取液成分检测方法，其特征在于，步骤s5具体为：读取照片中所有像素点的r、g、b值；切割除去照片中不属于提取液的像素点；读取剩余区域内所有像素点的r、g、b值；计算剩余区域内所有像素点r、g、b值的均值；输出该r、g、b值的均值作为该张照片中提取液的颜色分量数据。

6.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的提取液成分检测方法，其特征在于，步骤s6中，所述的数学模型m中，提取液化学成分含量为因变量，普通智能手机以及无滤光片的智能手机所得照片的颜色分量数据都作为自变量。

7.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的提取液成分检测方法，其特征在于，步骤s6中，所述的数学模型m是回归模型。

技术总结
本发明涉及制药工业检测技术领域，具体为一种基于智能手机的提取液成分检测方法，包括以下步骤：S1：准备待检测提取液；S2：搭建检测环境；S3：将一定体积的待检测提取液倒入样品杯中；S4：利用普通智能手机以及无滤光片的智能手机分别拍摄待检测提取液；S5：获取普通智能手机以及无滤光片的智能手机拍摄照片中提取液的颜色分量数据；S6：建立提取液颜色分量数据与提取液中化学成分含量的数学模型M；S7：按照S1到S5的步骤获得新提取液的颜色分量数据，将该颜色分量数据代入所建好的模型M中，计算获得新提取液中化学成分含量。本发明采用智能手机作为检测设备，来源广泛，操作简单，成本低廉，占地面积小，使用场景灵活。

技术研发人员：程翼宇,瞿海斌,龚行楚,王欣雨,赵敏彤
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16