國(guó)產(chǎn)高光譜技術(shù)如何“看懂”中藥？
中藥成分復(fù)雜、來(lái)源多樣，如何在不破壞樣品的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同中藥樣品的快速、客觀區(qū)分，一直是中藥質(zhì)量研究中的重要課題。近日，奧譜天成（廈門(mén)）光電股份有限公司聯(lián)合某大學(xué)，開(kāi)展了一項(xiàng)基于高光譜成像技術(shù)的中藥煎液樣品測(cè)試研究，為中藥鑒別與質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了新的技術(shù)思路。
樣品
測(cè)試對(duì)象為 22 份不同種類(lèi)的中藥煎液粉末樣品
測(cè)試流程
測(cè)試儀器
本次測(cè)試采用奧譜天成自主研發(fā)的 ATH1010-4-17 高光譜成像系統(tǒng)，覆蓋 400–1700 nm 可見(jiàn)—近紅外—短波紅外波段。
標(biāo)準(zhǔn)化流程，保障數(shù)據(jù)可靠性
在測(cè)試過(guò)程中，技術(shù)團(tuán)隊(duì)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范流程：
設(shè)備預(yù)檢與環(huán)境控制，確保成像穩(wěn)定、無(wú)環(huán)境干擾；
合理設(shè)置曝光與掃描速度，兼顧信噪比與成像清晰度；
白板校準(zhǔn)與暗底扣除，提高反射率計(jì)算精度；
光譜預(yù)處理與反射率重建，為后續(xù)分析提供可靠數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，采集圖像清晰，無(wú)過(guò)曝或信息缺失，數(shù)據(jù)完整性和一致性良好。
光譜曲線(xiàn)揭示中藥“內(nèi)在差異"
測(cè)試結(jié)果
短波紅外下的樣品數(shù)據(jù)
測(cè)試結(jié)果顯示，不同中藥樣品在可見(jiàn)近紅外及短波紅外波段呈現(xiàn)出具有區(qū)分度的光譜反射率特征。
中藥樣品NJF-2短波紅外光譜曲線(xiàn)
不同中藥樣品的特征曲線(xiàn)對(duì)比
通過(guò)對(duì)樣品區(qū)域光譜進(jìn)行提取與對(duì)比，可以觀察到：
不同種類(lèi)中藥在特定波段存在明顯反射率差異；
成分相近的樣品在曲線(xiàn)走勢(shì)上可能相似，但在關(guān)鍵波段的反射強(qiáng)度仍存在可識(shí)別差別；
多樣品特征曲線(xiàn)對(duì)比結(jié)果表明，高光譜技術(shù)具備區(qū)分不同中藥煎液樣品的可行性。
這些結(jié)果為后續(xù)結(jié)合算法開(kāi)展中藥成分識(shí)別、分類(lèi)建模與質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
不同種類(lèi)樣品的光譜反射率曲線(xiàn)整體上存在一定差異。本次測(cè)試選取了兩組不同種類(lèi)的樣品，每組三份，通過(guò)提取并計(jì)算樣品平均區(qū)域的光譜曲線(xiàn)，對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，不同種類(lèi)樣品在光譜特征上具有較為明顯的區(qū)分性。對(duì)于部分成分相近的樣品，其光譜曲線(xiàn)走勢(shì)可能較為接近，但在相同波段范圍內(nèi)的反射率數(shù)值仍存在顯著差別。結(jié)合后續(xù)軟件算法對(duì)特征信息的進(jìn)一步增強(qiáng)與提取，可有效放大樣品間的差異特征，為不同中藥樣品的識(shí)別與區(qū)分提供可靠依據(jù)。
