一种基于计算机视觉技术的三七皂苷快速检测方法技术

一种基于计算机视觉技术的三七皂苷快速检测方法，它涉及食品安全检测技术领域。它包含以下步骤：步骤一、三七样品的准备；步骤二、三七样品的处理；步骤三、图像的采集：使用CCD相机对处理过的三七进行表面纹理的图像采集，获得清晰的三七表面纹理图像；步骤四、图像的处理：对三七表面纹理图像进行图像分割、去噪、图像增强、提取边缘、图像相加和提取特征值，采用支持向量机监督分类的方法对三七纹理进行快速识别、分类；步骤五、高效液相色谱法检测；步骤六、建立图像模型；步骤七、数据得出。本发明专利技术有益效果为：基于计算机视觉技术的三七皂苷快速检测方法具有耗时短、效率高等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算机视觉技术的三七皂苷快速检测方法
本专利技术涉及食品安全检测
，具体涉及一种基于计算机视觉技术的三七皂苷快速检测方法。
技术介绍
三七，中药名。主产于云南文山州，故名文山三七，又名文州三七，为五加科植物三七Panaxnotoginseng(Burk.)F.H.Chen的干燥根和根茎。秋季花开前采挖，洗净，分开主根、支根及根茎，干燥。支根习称“筋条”，根茎习称“剪口”。1、主根呈类圆锥形或圆柱形，长1～6cm，直径1～4cm。表面灰褐色或灰黄色，有断续的纵皱纹和支根痕。顶端有茎痕，周围有瘤状突起。体重，质坚实，断面灰绿色、黄绿色或灰白色，木部微呈放射状排列。气微，味苦回甜。2、筋条呈圆柱形或圆锥形，长2～6cm，上端直径约0.8cm，下端直径约0.3cm。3、剪口呈不规则的皱缩块状或条状，表面有数个明显的茎痕及环纹，断面中心灰绿色或白色，边缘深绿色或灰色。皂苷(saponin)别称：碱皂体；皂素；皂甙(zaodai)；皂角苷；或皂草苷。“皂苷”一词由英文名Saponin意译而来，英文名则源于拉丁语的Sapo，意为肥皂。皂苷(Saponin)是苷元为三萜或螺旋甾烷类化合物的一类糖苷，主要分布于陆地高等植物中，也少量存在于海星和海参等海洋生物中。许多中草药如人参、远志、桔梗、甘草、知母和柴胡等的主要有效成分都含有皂苷。有些皂苷还具有抗菌的活性或解热、镇静、抗癌等有价值的生物活性。三七中含有大量的皂苷，迄今为止，我国三七的皂苷含量仍然需要通过高效液相色谱法来检测。但高效液相色谱法检测皂苷含量耗时较长、工作效率低以及需要专业的设备和人员来检测，不经济也不适用于普通人群，影响普通群众购买三七的质量。这样的方法不适用于大众，已经不能满足实际的需求。如何选取高质量的三七来投入生产，加工出高质量的三七产品，把三七的用处发挥到极致是摆在我们面前一个重要问题。将计算机视觉技术方法引入到三七皂苷含量检测中，是解决该问题的途径之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种基于计算机视觉技术的三七皂苷快速检测方法，通过识别三七表面纹理对三七皂苷含量进行快速检测，通过从图像获取数据和高效液相色谱法检测出的数据，利用支持向量机建模的方法建立识别模型。基于计算机视觉技术的三七皂苷快速检测方法具有耗时短、效率高等特点。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案是：一种基于计算机视觉技术的三七皂苷快速检测方法，它包含以下步骤：步骤一、三七样品的准备：按照需求购买一定数量的三七样品，购买的三七样品为常见的纯天然无虫蚀三七；步骤二、三七样品的处理：将步骤一中准备好的三七样本用清水洗净然后风干处理，备用；步骤三、图像的采集：使用CCD相机对处理过的三七进行表面纹理的图像采集，获得清晰的三七表面纹理图像；步骤四、图像的处理：对三七表面纹理图像进行图像分割、去噪、图像增强、提取边缘、图像相加和提取特征值，采用支持向量机监督分类的方法对三七纹理进行快速识别、分类；步骤五、高效液相色谱法检测：取部分样品用高效液相色谱法检测三七皂苷含量，测出数据；步骤六、建立图像模型：结合三七图像特征参数和高效液相色谱法检测出的数据，建立两者的特征关系；步骤七、数据得出：将处理的图像与建立的模型进行比对，得出三七的皂苷含量。所述步骤六中的图像模型的建立，它包含以下步骤：步骤一、用高效液相色谱法检测三七皂苷含量，测出数据；步骤二、把提取的特征参数和高效液相色谱法检测出的数据进行结合，用支持向量机进行建模；步骤三、训练模型，建立三七图像特征参数和高效液相色谱法检测出的数据的特征关系；步骤四、进行测试，不断优化模型。所述步骤五中的高效液相色谱法测三七皂苷含量的它包含以下步骤：步骤一、称取三七样品研磨成粉，加入有机溶剂分别加热提取若干次，分别将若干次提取液过滤制得滤液，合并滤液并加入有机溶剂定容，摇匀，过滤制得续滤液，量取续滤液并加入有机溶剂定容，得到供试品溶液；步骤二、精密称取人参皂苷Rg1对照品、人参皂苷Rb1对照品及三七皂苷R1对照品适量，加甲醇制成每1ml分别含三七皂苷R10.069-0.073mg、人参皂苷Rg10.300-0.320mg、人参皂苷Rb10.285-0.299mg的混合溶液，得到对照品溶液；步骤三、用具有紫外检测器的高效液相色谱仪，以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以乙腈与水的混合液为流动相进行高压梯度洗脱；检测波长为203nm；分别精密吸取所述对照品溶液与所述供试品溶液，注入液相色谱仪，进行测定，最后计算出供试品中三七的皂苷含量的数据。所述步骤一中购买的三七样品是三年生的三七。所述步骤一中购买的三七样品数量为210个。采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：通过计算机视觉技术对图像进行识别，图像信息能对目标物的物理形态特征进行分析。本专利技术开发了一种利用计算机视觉技术，通过识别三七表面纹理对三七皂苷含量进行快速检测。本专利技术拟合了建模方法，通过从图像获取数据和高效液相色谱法检测出的数据，利用支持向量机建模的方法建立识别模型。基于计算机视觉技术的三七皂苷快速检测方法具有耗时短、效率高等特点。实现快速选取高质量的三七来投入生产，节约筛选时间；同时，保证了三七产品高质量的加工，减少人工误筛选而产生的浪费或质量问题。具体实施方式本具体实施方式采用的技术方案是：一种基于计算机视觉技术的三七皂苷快速检测方法，它包含以下步骤：步骤一、三七样品的准备：按照需求购买一定数量的三七样品，购买的三七样品为常见的纯天然无虫蚀三七；步骤二、三七样品的处理：将步骤一中准备好的三七样本用清水洗净然后风干处理，备用；步骤三、图像的采集：使用CCD相机对处理过的三七进行表面纹理的图像采集，获得清晰的三七表面纹理图像；步骤四、图像的处理：对三七表面纹理图像进行图像分割、去噪、图像增强、提取边缘、图像相加和提取特征值，采用支持向量机监督分类的方法对三七纹理进行快速识别、分类；步骤五、高效液相色谱法检测：取部分样品用高效液相色谱法检测三七皂苷含量，测出数据；步骤六、建立图像模型：结合三七图像特征参数和高效液相色谱法检测出的数据，建立两者的特征关系；步骤七、数据得出：将处理的图像与建立的模型进行比对，得出三七的皂苷含量。所述步骤六中的图像模型的建立，它包含以下步骤：步骤一、用高效液相色谱法检测三七皂苷含量，测出数据；步骤二、把提取的特征参数和高效液相色谱法检测出的数据进行结合，用支持向量机进行建模；步骤三、训练模型，建立三七图像特征参数和高效液相色谱法检测出的数据的特征关系；步骤四、进行测试，不断优化模型。所述步骤五中的高效液相色谱法测三七皂苷含量的它包含以下步骤：步骤一、称取三七样品研磨成粉，加入有机溶剂分别加热提取若干次，分别将若干次提取液过滤制得滤液，合并滤液并加入有机溶剂定容，摇匀，过滤制得续滤液，量取续滤液并加入有机溶剂定容，得到供试品溶液；步骤二、精密称取人参皂苷Rg1对照品、人参皂苷Rb1对照品及三七皂苷R1对照品适量，加甲醇制成每1ml分别含三七皂苷R10.069-0.073mg、人参皂苷Rg10.300-0.320mg、人参皂苷Rb10.285-0.299mg的混合溶液，得到对照品溶液；步骤三、用具有紫外检测器的高效液相色谱仪，以十八烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于计算机视觉技术的三七皂苷快速检测方法，其特征在于，它包含以下步骤：步骤一、三七样品的准备：按照需求购买一定数量的三七样品，购买的三七样品为常见的纯天然无虫蚀三七；步骤二、三七样品的处理：将步骤一中准备好的三七样本用清水洗净然后风干处理，备用；步骤三、图像的采集：使用CCD相机对处理过的三七进行表面纹理的图像采集，获得清晰的三七表面纹理图像；步骤四、图像的处理：对三七表面纹理图像进行图像分割、去噪、图像增强、提取边缘、图像相加和提取特征值，采用支持向量机监督分类的方法对三七纹理进行快速识别、分类；步骤五、高效液相色谱法检测：取部分样品用高效液相色谱法检测三七皂苷含量，测出数据；步骤六、建立图像模型：结合三七图像特征参数和高效液相色谱法检测出的数据，建立两者的特征关系；步骤七、数据得出：将处理的图像与建立的模型进行比对，得出三七的皂苷含量。

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机视觉技术的三七皂苷快速检测方法，其特征在于，它包含以下步骤：步骤一、三七样品的准备：按照需求购买一定数量的三七样品，购买的三七样品为常见的纯天然无虫蚀三七；步骤二、三七样品的处理：将步骤一中准备好的三七样本用清水洗净然后风干处理，备用；步骤三、图像的采集：使用CCD相机对处理过的三七进行表面纹理的图像采集，获得清晰的三七表面纹理图像；步骤四、图像的处理：对三七表面纹理图像进行图像分割、去噪、图像增强、提取边缘、图像相加和提取特征值，采用支持向量机监督分类的方法对三七纹理进行快速识别、分类；步骤五、高效液相色谱法检测：取部分样品用高效液相色谱法检测三七皂苷含量，测出数据；步骤六、建立图像模型：结合三七图像特征参数和高效液相色谱法检测出的数据，建立两者的特征关系；步骤七、数据得出：将处理的图像与建立的模型进行比对，得出三七的皂苷含量。2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉技术的三七皂苷快速检测方法，其特征在于，所述步骤六中的图像模型的建立，它包含以下步骤：步骤一、用高效液相色谱法检测三七皂苷含量，测出数据；步骤二、把提取的特征参数和高效液相色谱法检测出的数据进行结合，用支持向量机进行建模；步骤三、训练模型，建立三七图像特征参数和高效液相色谱法检测出的数据的特征关系；步骤四、进...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琳琳，夏敏，赵旭东，费琦琪，
申请(专利权)人：云南农业大学，
类型：发明
国别省市：云南,53