基于高光谱成像技术与异构集成学习的龟甲药材生长年限鉴别

龟甲是常见的集药、食两用的中药之一,富含维生素、氨基酸、胶原蛋白及大量矿物质成分,被广泛应用于贫血、骨质疏松、免疫力低下等临床症状的医疗与日常饮片炮制。研究表明,龟甲的生长年限越长,其滋阴有效部位及微量元素含量越充足。由于对生长规律认识不足、培育不规范等因素,市场上普遍存在以次充好的现象。目前对龟甲生长年限的鉴别主要通过经验法与理化手段。经验法具有较强的主观性,不利于推广应用;理化技术操作周期长,会破坏样本的完整性。考虑到传统经验、理化检验等鉴别方法的局限性,该研究构建了一种基于高光谱成像技术的龟甲年限鉴别模型。以不同生长年限的龟甲药材为研究对象,采用高光谱成像系统采集原始龟甲药材在可见近红外(VNIR)与短波红外(SWIR)透镜下的高光谱图像,并建立基于支持向量机(SVM)、逻辑回归(LR)与K近邻(KNN)分类策略的异构集成学习模型。结果表明,基于VNIR与SWIR融合波段下的高光谱图像包含更丰富的光谱信息,采用异构集成学习模型可以有效地对龟甲年限实现精确鉴别。模型在龟甲背甲与腹甲样本的测试集准确率分别达到96.14%与93.82%,表明龟甲背甲对其生长年限的鉴别更有优势。考虑到快速性检测的因素,采用波段选择方法剔除冗余特征,降低龟甲药材图像的复杂度,并采用特征波段表征龟甲药材的光谱信息,进一步提升模型分类性能。结果表明,模型在波段数目为32时的背甲样本可以达到96.35%的分类准确率,超过了全波段光谱数据的鉴别精度,表明波段选择策略对提取有效光谱信息的可行性。基于高光谱成像技术的异构集成学习模型可以快速、准确地鉴别龟甲药材的生长年限,为龟甲及其他药材属性的检测提供新的技术参考。

基于高光谱成像技术和主成分分析对粉葛年限的鉴别

粉葛是一种药食两用的植物,含葛根素、淀粉、纤维素、维生素等,具有极高的药用和食用价值。相关研究表明粉葛中化学成分的含量与其生长年限密切相关。目前对粉葛年限鉴别主要依靠传统的理化技术,其操作周期长,破坏样品的完整性,无法快速批量检测。高光谱成像技术(HIS)的发展为粉葛年限的快速、无损鉴定提供了新思路。为了避免因生长年限不足而导致粉葛质量问题,采用高光谱成像技术结合机器学习对其年限进行鉴别。然而高光谱图像数据存在冗余性,所含数据量巨大,且波段之间高度相关,容易对后续的分类效果产生影响。采用主成分分析法(PCA)对高光谱数据进行特征提取,并基于全波段和PCA降维后的数据建立了支持向量机(SVM)、逻辑回归(LR)、多层感知机(MLP)、随机森林(RF)四种分类模型,旨在实现对不同年限粉葛的精准鉴别。使用全波段数据建模时,四种不同的分类模型在不同镜头下测试集的精度分别为78.09%、77.03%、81.43%、72.09%;93.11%、93.79%、94.23%、89.77%。其中MLP模型在SN0605VNIR(VNIR)与N3124SWIR(SWIR)镜头下均取得的了最好的效果。使用PCA降维后的数据建模时,四种不同的分类模型在两个镜头下的测试集精度分别为96.12%、87.53%、95.02%、93.41%;99.26%、97.09%、99.16%、97.91%,其中SVM模型在VNIR和SWIR镜头下均取得了最优的预测精度。结果表明,基于PCA构建的模型能优化数据质量,有效降低波段冗余,进一步提高模型分类性能。对模型参数进一步分析,探究了主成分占比对四种模型预测精度的影响。在VNIR镜头下,四种模型的测试集准确率达最高时,其主成分占比分别为65%、75%、80%、45%;在SWIR镜头下,四种模型的测试集准确率达最高时,其主成分所占比分别为20%、60%、35%、30%。其中,PCA-SVM模型的综合效果最佳,在主成分所占比为20%时达到了较高的预测精度(99.28%)。研究结果表明,高光谱成像技术结合机器学习能够实现对粉葛年限的快速、无损、准确鉴别。

江西官山自然保护区药用植物资源研究

通过野外调查及标本鉴定研究,官山保护区分布有药用植物1338种,其中包括珍稀濒危药用植物20种、国家重点保护野生药用植物15种、极小种群野生药用植物6种,并调查发现了江西地理新分布药用植物5种、保护区地理新分布药用植物17种。

江西兰科药用植物资源调查

调查研究江西兰科药用植物资源种类、分布、利用及资源现状,为保护与合理利用兰科药用植物资源提供理论依据。通过野外考察、线路调查、民间访问等调查方法,分别在不同季节对江西境内不同地区的兰科药用植物进行调查研究;对野外调查采集到的兰科药用植物及存放于江西各科研院校标本馆的兰科植物标本进行研究鉴定;对江西兰科药用植物资源的种类、分布地点、资源数量、药用价值与资源利用现状进行研究分析;查阅研究本草文献中有关兰科药用植物种类、药用情况等信息,参考有关兰科药用植物资源现代研究文献。江西共计分布有兰科药用植物37属93种,新增兰科药用植物19种,其中仅石斛属就增加6个药用新种。药用属占江西全省兰科属数的71. 2%,占全国兰科属数的20. 1%,药用种占江西兰科种类的76. 9%,占全国兰科药用种类的31. 2%。江西兰科药用植物资源丰富,许多种类具有很高的药用价值和观赏价值,但随着兰科药用植物资源的过度开发利用,有些野生兰科药用植物资源正面临枯竭,亟待加强科学管理与保护。

山西省太原市深化军民融合强化民兵组织建设 纵横龙城谱新篇

5月的龙城——山西太原，繁花似锦。走进龙城，新技术、新业态、新产业，春潮涌动。其中，民营企业如雨后春笋，迅猛发展，正在汇聚成“大太原”经济增长的新动力。“如何顺应太原市产业结构调整新形势、民营经济迅猛发展新机遇和适龄人群流动新特点，加快形成全要素、多领域、高效益的军民融合深度发展格局？”太原市委、市政府和警备区积极推动军民融合深度发展，催生出民营企业民兵编、训、管、用和军地互促共赢的方法路子，实现了国防建设与经济建设两轮驱动、比翼齐飞。