基于高光谱视觉检测的中药材杂质识别自动化装备

成果编号：39116

价格：30

完成单位：南京食品包装机械研究所

单位类别：其他院所

完成时间：2023年

成熟程度：研制阶段

服务产业领域：装备制造、生物技术与医药

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发布人：居荣华离线

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中草药材是中国传统医学的重要组成部分，具有广泛的药用价值，其品质与功效与产品纯度等因素密切相关，因此亟需有效的检测与分拣方案。本项目通过高光谱技术提取中草药材样本的光谱特征，利用多种预处理算法对光谱数据进行降噪处理，结合并优化目前常用于中草药检测的偏最小二乘判别分析、支持向量机分类、卷积神经网络等算法，建立中草药材识别模型。本项目将实现中草药材识别结果与机械臂控制的高效契合，针对识别出的杂质，利用机械臂吸盘将其剔除，实现中草药材的高精度分选。本项目有助于促进中药产业的数字化转型，推动中草药材的质量控制水平与标准化管理。此外，项目的成功实施还将为其他产品质量检测领域提供有益借鉴，推动分拣产业的高质量发展。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新装备

合作方式：技术开发

参与活动：第二届江苏产学研合作对接大会 2023年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动

专利情况：未申请专利

成果简介

综合介绍

创新要点

首先，本项目建立了基于图像采集和控制、数据提取和预处理的高光谱图像采集系统，适用于中草药材非均匀样本的使用场景；其次，本项目结合并优化偏最小二乘判别分析、支持向量机分类、卷积神经网络等算法，建立了中草药材识别模型，实现了自适应光谱特征提取，将中草药材识别精度提高至95%以上，延迟时间控制在1秒以内；再次，本项目将设计和制造一种包含机械臂和控制系统的中草药材杂质自动剔除装置，实现中草药材杂杂质的精准剔除，系统整体精度达到90%以上；最后，本项目将收集常见中草药材的高光谱图像，为中草药材的分拣识别提供了重要的数据支持，也为未来的研究提供了宝贵的数据资源。

技术指标

高光谱成像方面，本项目的成像设备能够提取750像素长、384像素宽的高分辨率光谱图像，对应实际传送带宽度约为40cm；在线实时监测方面，本项目能够实现2秒延迟以内的实时监测，高效识别剔除中草药材的杂质；识别精度方面，基于机械臂抓取的操作流程，本项目的识别精度应能够达到95%或更高；杂质精准剔除方面，本项目研发设计的中草药材杂质自动剔除装置应能够精准剔除识别出的中草药材杂质，整体剔除精度应达到90%或更高；光谱数据库覆盖率方面，本项目的中草药材光谱数据采集过程应覆盖常见的中草药材、杂质、掺假产品等，数据库的覆盖率应达到90%或更高。

其他说明

完成人信息

姓名：对接成功后可查看

所在部门：对接成功后可查看

职务：对接成功后可查看

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