基于光谱成像技术快速鉴别真伪龙齿的鉴定方法技术

本发明专利技术属于龙齿鉴定技术领域，尤其是涉及一种基于光谱成像技术快速鉴别真伪龙齿的鉴定方法。包括以下步骤：A.将真品龙齿放置在载物台的衬底上,采用单通道、连续光谱扫描方式进行光谱扫描，光谱扫描和光谱图像采集同步进行；B.采用高通滤波器进行噪声去除，进而对真品龙齿所对应的像素统计平均，并归一化获得真品龙齿特征光谱曲线；C.将待鉴别龙齿放置在载物台的衬底上,采用单通道、连续光谱扫描方式进行光谱扫描，光谱扫描和光谱图像采集同步进行；D.对待鉴别龙齿光谱立方体采用高通滤波器进行噪声去除，进而对待鉴别龙齿所对应的像素统计平均，并归一化获得待鉴别龙齿特征光谱曲线；E.将待鉴别龙齿特征光谱与真品龙齿特征光谱进行比对。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于龙齿鉴定
，尤其是设及一种基于光谱成像技术快速鉴别真伪 龙齿的鉴定方法。
技术介绍
龙齿为我国传统名贵中药材，始载于《神农本草经》，列为上品，是古代哺乳动物如 =趾马、犀类、鹿类、牛类、象类等的牙齿化石。其中呈青灰色或暗栋色者，习称"青龙齿"； 呈黄白色者，习称"白龙齿"。龙齿具有镇惊安神、除烦热等功效，主要适用于惊痛癒狂、屯、惇 怔忡、失眠多梦等证。近年来，龙齿的需求量迅猛增加，价格飘升，其伪品大量涌现，如在药 材中渗鸡蛋壳、植物碎屑、高岭上W及其他古代大型兽类未石化透彻的牙齿化石等伪品，W 次充好，严重影响了龙齿的临床应用和资源的开发利用。目前，国内外学者大多从其药用价 值、微量元素及其放射性方面研究，针对龙齿的质量鉴别的研究较少，常应用于龙齿分析和 鉴定的方法有X-射线衍射法、酸不溶性灰分测定、巧盐的含量测定等。但该些鉴别方法不 能够对样品进行连续扫描，得到连续光谱，不能快速鉴定真伪，此外还存在成本昂贵、检测 结果多、分析过程繁琐，实用局限性较大、广泛应用不强，有用信息偏差或丧失大量，样品污 染严重等问题。 为了对现有技术进行改进，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方 案。例如，中国专利文献公开了一种滤光片调谐式窗扫光谱成像系统及方法，包括成像光学系统、可调谐滤光片、焦平面探测器、滤光片驱动器、数 据采集处理系统和控制系统；其特征在于；还包括扫描系统，用于完成窗扫工作；该扫描系 统与成像光学系统、可调谐滤光片、焦平面探测器、滤光片驱动器、数据采集处理系统和控 制系统组合一起实现窗扫工作模式；在滤光片调谐式成像光谱仪的静态工作系统中加入扫 描系统，使之进行动态窗扫成像；并采用与扫描系统配套的数据采集处理系统，使之在窗扫 模式下完成处理，输出正确的光谱立方体结果。 上述方案虽然在一定程度上解决了现有技术的不足，但是不是专口针对龙齿设 计，不能实现龙齿真伪的快速鉴定。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种设计合理、操作简单，利于龙齿快速鉴定 的。 为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案；本基于光谱成像技术快速鉴别真 伪龙齿的鉴定方法，其特征在于，本方法包括W下步骤： A.将真品龙齿放置在光谱成像设备的载物台衬底上，采用单通道、连续光谱扫描 方式进行光谱扫描，光谱扫描和光谱图像采集同步进行，得到由若干幅光谱图像组成的真 品龙齿光谱立方体；[000引B.对真品龙齿光谱立方体采用高通滤波器进行噪声去除，进而对真品龙齿所对应 的像素统计平均，并归一化获得真品龙齿特征光谱曲线，获得真品龙齿特征光谱； C.将待鉴别龙齿放置在光谱成像设备的载物台衬底上，采用单通道、连续光谱扫 描方式进行光谱扫描，光谱扫描和光谱图像采集同步进行，得到由若干幅光谱图像组成的 待鉴别龙齿光谱立方体； D.对待鉴别龙齿光谱立方体采用高通滤波器进行噪声去除，进而对待鉴别龙齿 所对应的像素统计平均，并归一化获得待鉴别龙齿特征光谱曲线，获得待鉴别龙齿特征光 谱； E.将待鉴别龙齿特征光谱与真品龙齿特征光谱进行比对，若两者差别超过设定值 则待鉴别龙齿为伪品，若两者差别未超过设定值则待鉴别龙齿为真品。 光谱测量是获得物质内部成份的一种有效手段，不同的成份具有不同的特征光 谱，通过探测物质的反射光谱、透射光谱或激发光谱等，就可W判断成份类型，甚至成份 的含量，而光谱测量和光学成像相结合利于快速鉴定物质。 单通道、连续光谱扫描方式利于快速得到一个宽范围的光谱图，利于快速鉴定，光 谱扫描和光谱图像采集同步进行，二者互相配合得到由若干幅光谱图像组成的光谱立方 体，采用高通滤波器对光谱立方体进行噪声去除，消除无关因素的干扰，聚类分析利于直观 地看出待测物和真品之间的区别，利于快速鉴别龙齿的真伪。 在上述的中，在上述步骤A和C 中，使用干设滤光片将出射光中屯、波长控制为254nm，设置液晶滤光器的光谱扫描范围为 400-900nm，其中可见光区间液晶滤光器的工作波长范围设置为400-700nm，红外光区间液 晶滤光器的工作波长范围设置为700-900nm，每2nm-帖，成像镜头聚焦在真品龙齿和待鉴 别龙齿表面，CMOS接收器的曝光时间为800ms，每个真品龙齿和待鉴别龙齿分别得到一个 由252幅光谱图像组成的光谱立方体。 在上述的中，在开始鉴定前先对 光谱成像设备进行精密度测试，若精密度达到要求则开始鉴定，若精密度不能达到要求则 进行调试直至符合精密度要求。 在上述的中，所述的精密度测试 采用下述方法：将样品放置在光谱成像设备的载物台衬底上，采用单通道、连续光谱扫描 方式进行光谱扫描，光谱扫描和光谱图像采集同步进行，得到由若干幅光谱图像组成的样 品光谱立方体，对样品光谱立方体采用高通滤波器进行噪声去除，进而对样品所对应的像 素统计平均，并归一化获得样品特征光谱曲线，获得样品特征光谱，对同一样品按照上述方 式重复测定5次，对比5次的特征光谱曲线，5条曲线峰形的相似度（用其协方差量度）均大 于0. 95,特征峰位不变，各特征峰光强相对波动的不确定度小于等于测量值的1. 75% (红 外为1. 73% )，表明光谱成像设备精密度良好，否则表明光谱成像设备精密度不够。 在上述的中，在开始鉴定前先对 光谱成像设备进行稳定性测试，若稳定性达到要求则开始鉴定，若稳定性不能达到要求则 进行调试直至符合稳定性要求。 在上述的中，所述的稳定性测试 采用下述方法：将样品放置在光谱成像设备的载物台衬底上，采用单通道、连续光谱扫描 方式进行光谱扫描，光谱扫描和光谱图像采集同步进行，得到由若干幅光谱图像组成的样 品光谱立方体，对样品光谱立方体采用高通滤波器进行噪声去除，进而对样品所对应的像 素统计平均，并归一化获得样品特征光谱曲线，获得样品特征光谱，对同一样品每2化进 行1次，连续测定5次，对比5次的特征光谱曲线，5条曲线峰形的相似度（用其协方差量 度）均大于0. 95,其特征峰位不变，各特征峰相对光强波动的不确定度小于等于测量值的 1. 84% (红外为1. 83% )，表明光谱成像设备稳定性良好，否则表明光谱成像设备稳定性不 够。 在上述的中，在鉴定完成后，对 鉴定结果进行重现性测试，若重现性达到要求则表明鉴定满足重现性，若重现性不能达到 要求表明鉴定重现性不够。 在上述的中，所述的重现性测试 采用下述方法：另取与待测龙齿同一批的另外4个待测龙齿，再逐一分别鉴定，对比5次的 特征光谱曲线，5条曲线峰形的相似度（用其协方差量度）均大于0.95,其特征峰位不变， 各特征峰相对光强波动的不确定度小于等于测量值的1. 83% (红外为1. 81% )，表明鉴定 满足重现性，否则表明鉴定重现性不够。 与现有的技术相比，本的优点在 于；第一，单通道、连续光谱扫描方式利于快速得到一个宽范围的光谱图，利于快速鉴定。第 二，光谱扫描和光谱图像采集同步进行，二者互相配合得到由若干幅光谱图像组成的光谱 立方体。第S，测试前进行精密度和稳定性测试，利于得到更为准确的结果，重现性测试表 明本方法可W重复再现，利于推广。第四，采用高通滤波器对光谱立方体进行噪声去除，消 除无关因素的干扰。第五，聚类分析利于直观地看出待测物和真品之间的区别，利于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光谱成像技术快速鉴别真伪龙齿的鉴定方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：A.将真品龙齿放置在光谱成像设备的载物台衬底上,采用单通道、连续光谱扫描方式进行光谱扫描，光谱扫描和光谱图像采集同步进行,得到由若干幅光谱图像组成的真品龙齿光谱立方体；B.对真品龙齿光谱立方体采用高通滤波器进行噪声去除，进而对真品龙齿所对应的像素统计平均，并归一化获得真品龙齿特征光谱曲线，获得真品龙齿特征光谱；C.将待鉴别龙齿放置在光谱成像设备的载物台衬底上,采用单通道、连续光谱扫描方式进行光谱扫描，光谱扫描和光谱图像采集同步进行,得到由若干幅光谱图像组成的待鉴别龙齿光谱立方体；D.对待鉴别龙齿光谱立方体采用高通滤波器进行噪声去除，进而对待鉴别龙齿所对应的像素统计平均，并归一化获得待鉴别龙齿特征光谱曲线，获得待鉴别龙齿特征光谱；E.将待鉴别龙齿特征光谱与真品龙齿特征光谱进行比对，若两者差别超过设定值则待鉴别龙齿为伪品，若两者差别未超过设定值则待鉴别龙齿为真品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄韬，张春椿，熊耀康，沈晨薇，陈小音，杨湾，李飞艳，
申请(专利权)人：浙江中医药大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33