[发明专利]基于高光谱成像和AR技术的中药可视化鉴别系统

说明书

本发明公开了一种基于高光谱成像和AR技术的中药可视化鉴别系统，包括中药模型库、药用植物识别鉴定模块、药用植物全生长周期展示模块、药用植物采收方法展示模块、药用植物炮制加工方法展示模块、药材贮存展示模块。本发明优点在于利用人工智能技术，结合高光谱成像和AR技术，实现药用植物从种子发芽到药物（中药饮片）形成等一系列过程的可视化展现，使使用者能够身临其境地学习和体验中药材的历史背景、生长环境、植物生长各阶段特性和中药饮片的加工炮制工艺等内容，既能极大增强了学习者的兴趣，提升了学习效果，又能弥补中药学实践教学资源缺乏的缺陷，减轻老师的授课压力，提高学生的专业素养，同时也极大程度的降低了教学成本投入。

技术领域

本发明涉及中药鉴别领域，尤其是涉及基于高光谱成像和AR技术的中药可视化鉴别系统。

背景技术

近年中药学迎来了巨大的发展机遇。我国各高等院校普遍开设有中药学专业，设置有《中药学》、《药用植物学》、《中药炮制学》、《中药鉴定学》等必修课程。其中《药用植物学》是一门理论性和实践性很强的专业课程，在中药学类专业的课程体系中有着承先启后的重要作用。《中药炮制学》、《中药鉴定学》则是中药学类专业的核心课程，其目的在于帮助学习者了解并掌握中药原植物及饮片的性状特征。但由于课时有限，内容繁多，以理论为主的传统教学方式，导致很多学习者学习后仍然不辨药，不认药，不识药。如何利用科技手段，弥补中药学实践教学，如野外见习、炮制工艺训练、饮片辨析等资源缺乏，减轻老师的授课压力，提高学生的专业素养，并同时降低教学成本，缩短教学训练时间，为中药学发展提供合格的人才，成为中药学发展亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于高光谱成像和AR技术的中药可视化鉴别系统。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的基于高光谱成像和AR技术的中药可视化鉴别系统，包括：中药模型库、药用植物识别鉴定模块、药用植物全生长周期展示模块、药用植物采收方法展示模块、药用植物炮制加工方法展示模块、药材贮存展示模块；

所述中药模型库，基于高光谱成像技术、AR技术、图像检测技术、传感技术收集药用植物实物、不同生长周期、标准光谱特征、采收、炮制加工、贮存数据，建立中药模型库；

所述药用植物识别鉴定模块，通过扫描药用植物实物、照片或光谱特征，根据中药模型库中中药图谱、药用植物标本、光谱特征进行药用植物视觉识别鉴定，并展示相应的简介说明；

所述药用植物全生长周期展示模块，借助AR技术，根据中药模型库，模拟还原药用植物的生长环境，展示药用植物不同生长周期的特定形态、光谱特征和关联知识；

所述药用植物采收展示模块，基于高光谱成像技术分析不同采收时间、方法的光谱特征；基于AR技术，展示药用植物采收细节、关键技术要领、语音、文字解释；根据药用植物不同时期的光谱特征，确定最佳采收时间；

所述药用植物炮制加工展示模块，基于AR技术将药用植物炮制加工方法还原、整合、虚拟、再现；

所述药材贮存展示模块，用于展示药材贮存方法、技术、贮藏条件要求、霉变、害虫防治；

进一步地，所述标准光谱特征，是采用高光谱成像技术采集每种药用植物不同生长周期的高光谱数据，并对高光谱数据进行预处理、降维、波段选择分析光谱特征，确定的每种药用植物不同生长周期最具代表性的光谱数据。

进一步地，所述中药模型库还包括药用植物图片、音视频资料、AR模型。

进一步地，所述药用植物识别鉴定还用于随机给出药用植物图像特征和/或光谱特征，测试参与者的药用植物识别能力。

进一步地，所述药用植物全生长周期展示模块还用于根据高光谱成像技术采集药用植物不同生长周期的高光谱数据，量化药用植物的生长条件，为提高药用植物的质量和产量提供科学的数据支持。

进一步地，所述药用植物全生长周期包括药用植物种子萌芽、营养器官建成、开花、结果以及制成中药饮片。