金銀花，山銀花，兩者均是常見(jiàn)的草藥，但在形態(tài)和化學(xué)成分上存在顯著的差異。金銀花顏色偏黃，而山銀花顏色偏白。兩者的化學(xué)成分也具有顯著的區(qū)別，這對(duì)于藥性和藥效的研究具有重要價(jià)值。

高光譜相機(jī)在草藥鑒定中的應(yīng)用，主要依賴(lài)于其能夠獲取物體在多個(gè)光譜帶的圖像。通過(guò)這些圖像，我們可以獲取到物體的形態(tài)、化學(xué)成分等信息。對(duì)于金銀花和山銀花的鑒定，高光譜相機(jī)能夠獲取到它們?cè)诓煌庾V帶的顏色信息，進(jìn)而通過(guò)分析這些信息，鑒定出是何種草藥。

高光譜相機(jī)鑒定識(shí)別金銀花和山銀花的研究

本研究應(yīng)用了400-1000nm的高光譜相機(jī)，可采用廣東賽斯拜克科技有限公司產(chǎn)品SP130M進(jìn)行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1000nm，波長(zhǎng)分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)1200個(gè)光譜通道。采集速度全譜段可達(dá)128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們將高光譜相機(jī)對(duì)準(zhǔn)待測(cè)草藥，獲取其高光譜圖像。通過(guò)圖像處理和分析，我們可以提取出草藥的多個(gè)特征，例如顏色、形狀、化學(xué)成分等。通過(guò)對(duì)比這些特征，我們可以準(zhǔn)確鑒別出是金銀花還是山銀花。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

按照常規(guī)處理方法，以參考板為基準(zhǔn)，對(duì)被測(cè)物進(jìn)行時(shí)、空反射率校準(zhǔn)，并進(jìn)行光譜平滑，去除光譜維噪聲。

 從真彩色圖像和假彩色圖像對(duì)比可以看出，假彩色圖像中金銀花部分花瓣色調(diào)偏白（紅色方框），與其他花瓣不一致。樣本光譜曲線(xiàn)圖中黑色曲線(xiàn)為假彩色圖像中白色花瓣的光譜曲線(xiàn)，可以看出除了白色的金銀花瓣光譜區(qū)別較明顯之外，也存在一些金銀花和山銀花的花瓣光譜區(qū)別較小，形態(tài)相似度較大的情況。對(duì)比山銀花和金銀花的光譜特征可以看出，在119 波段（611 nm）處山銀花的光譜與金銀花所區(qū)別，山銀花有一個(gè)較明顯的吸收，金銀花在該位置的吸收特征不明顯。吸收強(qiáng)度圖中以看出，山銀花的吸收強(qiáng)度明顯。

根據(jù)上述特征分析，高光譜成像技術(shù)可應(yīng)用于金銀花及山銀花的工業(yè)級(jí)分揀及鑒定識(shí)別。

為了提高鑒別的準(zhǔn)確性，我們采用了多種機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)獲取的特征進(jìn)行分析。這些算法能夠從大量數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)并識(shí)別出金銀花和山銀花的特征。通過(guò)訓(xùn)練模型并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，我們可以得到較高的分類(lèi)準(zhǔn)確率，證明了高光譜相機(jī)在草藥鑒定中的有效性。

通過(guò)本研究，我們發(fā)現(xiàn)高光譜相機(jī)在金銀花和山銀花的鑒定中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。不僅能夠準(zhǔn)確鑒別兩者，而且可以提供更多的信息，有助于深入理解草藥的性質(zhì)和藥效。然而，高光譜相機(jī)的應(yīng)用仍面臨一些挑戰(zhàn)，例如如何提取更有效的特征、如何優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)算法等。未來(lái)，我們將繼續(xù)深入研究，以提高鑒別的準(zhǔn)確性和效率。