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原文传递基于紫外指纹图谱的中药药性识别方法及系统

专利名称：	基于紫外指纹图谱的中药药性识别方法及系统
摘要：	本公开提出了一种基于紫外指纹图谱的中药药性识别方法及系统，通过研究中药寒热药性与物质成分的相关关系，从紫外图谱数据出发，通过中药成分数据构建预测模型，提出了一种新的中药紫外指纹图谱相似性度量方法，通过马氏距离度量中药成分相似性，对中药数据样本进行预测识别。采用仅针对中药的寒热性能的紫外图谱数据，建立中药寒热性的专用预测系统，大大提高了预测识别的准确性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	山东中医药大学
发明人：	魏国辉;付先军;王振国;邱敏
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910152175.7
公开号：	CN109668850A
代理机构：	济南圣达知识产权代理有限公司
代理人：	董雪
分类号：	G01N21/33(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	250355 山东省济南市长清区大学科技园大学路4655号
主权项：	1.基于紫外指纹图谱的中药药性识别方法，其特征是，包括以下步骤：根据已知寒热药性的中药，获得已知寒热药性中药的紫外指纹图谱数据，构建中药紫外指纹图谱样本数据集；提取待识别药性的中药的紫外指纹图谱，获得待识别药性中药的紫外指纹图谱数据；根据已知寒热药性中药的紫外指纹图谱样本数据集和待识别中药的紫外指纹图谱数据，计算中药紫外指纹图谱相似性，也即计算待识别中药的指纹图谱数据与紫外指纹图谱样本数据集中的每一个样本的马氏距离dk；对获得的马氏距离dk进行排序，计算样本数据集中与待测样本相似性大的前K个样本的相似性权值；根据相似性权值计算待识别中药的寒性概率或者热性概率；根据待识别中药的寒性概率或者热性概率判断待测中药是寒性药还是热性药。 2.如权利要求1所述的基于紫外指纹图谱的中药药性识别方法，其特征是：所述计算待识别中药的指纹图谱数据与紫外指纹图谱样本数据集中的每一个样本的马氏距离dk，具体方法步骤为：步骤(3.1)：将中药紫外指纹图谱样本数据集中样本表示为X＝[x1,...,xn]∈Rd*n，其中xj是样本数据集的第j个中药指纹图谱样本，d是样本维数，n是样本总数；步骤(3.2)：通过微分散射判别准则计算投影矩阵A； ρ为均衡参数，为设定值；tr(·)是矩阵的秩，I是单位矩阵，SW为类内散度矩阵，SB为类间散度矩阵；其中，C为划分类别数，如果紫外指纹图谱数据被划分为寒性指纹图谱和热性指纹图谱，则划分类别数C等于2，N为样本数，Ni为第i类紫外指纹图谱样本数，为第i类紫外指纹图谱的第j个样本，ui为第i类紫外指纹图谱的样本均值，u0为所有紫外指纹图谱样本均值；定义中间参数L＝SW-ρSB，A写作：用特征值分解求解公式(2)计算对应于指纹图谱集的投影矩阵A；步骤(3.3)：计算待识别中药的指纹图谱数据与中药指纹图谱数据集中的指纹图谱之间的马氏距离： d(xi,xj)＝\|\|AT(xi-xj)\|\| (3) 其中，d(xi,xj)表示待识别中药中的指纹图谱xi与中药指纹图谱数据集中的指纹图谱xj之间的马氏距离；A表示待识别中药的指纹图谱对应的投影矩阵。 3.如权利要求1所述的基于紫外指纹图谱的中药药性识别方法，其特征是：对获得的马氏距离dk进行排序，具体为按马氏距离dk由小到大的顺序进行排列。 4.如权利要求1所述的基于紫外指纹图谱的中药药性识别方法，其特征是：所述紫外指纹图谱数据包括紫外光谱波长和对应波长的吸收度。 5.如权利要求1所述的基于紫外指纹图谱的中药药性识别方法，其特征是：所述相似性权值为： Wk为相似性权值，dk为马氏距离。 6.如权利要求1所述的基于紫外指纹图谱的中药药性识别方法，其特征是：根据相似性权值计算待识别中药的寒性概率： C是样本数据集中与待测样本相似性大的前K个样本寒性中药的数量，H是热性中药的数量。 7.如权利要求1所述的基于紫外指纹图谱的中药药性识别方法，其特征是：根据待识别中药的寒性概率或者热性概率判断待测中药是寒性药还是热性药的方法具体为：设定寒性概率阈值，如果计算的寒性概率大于设定的寒性概率阈值，判定待测中药为寒性药，否则为热性药；或者设定热性概率阈值，如果计算的热性概率大于等于设定的热性概率阈值，判定待测中药为热性药，否则为寒性药。 8.基于紫外指纹图谱的中药药性识别系统，其特征是，包括：样本数据集构建模块：根据已知寒热药性的中药，获得已知寒热药性中药的紫外指纹图谱数据，构建中药紫外指纹图谱样本数据集；待识别中药的紫外指纹图谱数据获取模块：提取待识别中药的紫外指纹图谱，获得待识别中药的紫外指纹图谱数据；中药紫外指纹图谱相似性计算模块：根据已知寒热药性中药的紫外指纹图谱样本数据集和待识别中药的紫外指纹图谱数据，计算中药紫外指纹图谱相似性，也即计算待识别中药的指纹图谱数据与紫外指纹图谱样本数据集中的每一个样本的马氏距离dk；相似性权值计算模块：对获得的马氏距离dk进行排序，计算样本数据集中与待测样本相似性大的前K个样本的相似性权值；寒性概率或者热性概率计算模块：根据相似性权值计算待识别中药的寒性概率或者热性概率；寒热药性判别模块：根据待识别中药的寒性概率或者热性概率判断待测中药是寒性药还是热性药。 9.一种电子设备，其特征是，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7任一项方法所述的步骤。 10.一种计算机可读存储介质，其特征是，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7任一项方法所述的步骤。
所属类别：	发明专利