交叉注意力与质量优化结合的内外指纹融合

指纹作为一种应用广泛的生物特征,使用不同传感器采集的内部和外部指纹图像各有优缺点.本文提出了一种基于交叉注意力和质量优化内外指纹融合网络,旨在充分利用两者之间的优势,最大化提高指纹图像质量.该网络利用交叉注意力模块让两个分支交互作用,并关注彼此的细节信息,从而提高特征表征能力.同时,设计了基于质量指标OCL的损失函数,以保留高质量区域、减少低质量区域,实现质量优化.实验结果表明,本文融合方法在视觉效果、质量评分和匹配性能以及细节点提取等方面均具有优越性,等错误率达到了1.44%,并大大降低了时间性能.这项工作为今后残缺指纹的识别提供了参考和见解.

基于指标成分及指纹图谱多模式识别的不同品种红花质量评价

目的:测定不同品种红花指标成分、建立指纹图谱,并结合化学识别模式法对其进行质量评价,建立不同品种红花质量比较方法。方法:采用高效液相色谱法(HPLC)测定32批不同品种红花的羟基红花黄色素A(HSYA)和山柰酚含量;利用“中药色谱指纹图谱相似度评价系统”(2012版)对32批红花样品进行相似度评价,并采用Origin 2022软件对其进行聚类分析,采用SIMCA 14.1软件进行主成分分析。结果:32批红花样品除3批未检出外,其余29批的HSYA质量分数为0.4%~2.5%,32批红花样品中山柰酚的质量分数为0.004%~1.060%;其HPLC指纹图谱共确定16个共有峰,指认了色氨酸、HSYA和6-羟基山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖苷等5个成分,相似度为0.510~0.936,不同品种的红花质量差异显著。结论:通过HPLC含量测定、指纹图谱建立及多模式识别法,可实现不同品种红花的质量差异分析比较,研究结果提供了不同红花品种潜在的育种方向,对红花育种工作具有重要的参考价值。

三黄洗剂指纹图谱建立及原药材相关性研究

目的建立三黄洗剂高效液相色谱法(HPLC)指纹图谱,并分析与原药材的相关性,为该制剂的质量控制提供依据。方法采用ZORBAX Eclipse XDB-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm),以甲醇-0.1%磷酸溶液为流动相(梯度洗脱),流速为1.0 ml/min,体积流量为1.0 ml/min,柱温为30℃,检测波长265 nm,进样量为10μl。结果建立起三黄洗剂的指纹图谱,共标定27个共有峰,指认出6个成分分别为黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、小檗碱、芦荟大黄素和大黄酸,10批制剂的相似度均>0.95,与原药材的相关性良好。结论该方法简便、准确、重复性好,可以作为三黄洗剂质量控制的检测手段。

UPLC指纹图谱结合化学计量学分析和多指标成分含量测定的羌活药材质量评价研究

目的建立羌活药材超高效液相色谱法(UPLC)指纹图谱,并测定不同产地羌活药材阿魏酸、紫花前胡苷、异紫花前胡苷、羌活醇、异欧前胡素和挥发油的含量,为羌活药材的质量评价提供参考。方法采用Waters BEH C18色谱柱(2.1 mm×150 mm,1.7µm),以乙腈-0.02%甲酸溶液为流动相,梯度洗脱,流速0.25mL/min,柱温25℃,检测波长330nm,进样量2µL。建立25批羌活药材UPLC指纹图谱,进行相似度评价和化学计量学分析,同时测定阿魏酸、紫花前胡苷、异紫花前胡苷、羌活醇和异欧前胡素的含量,并采用水蒸气蒸馏法测定羌活药材挥发油的含量。结果指纹图谱共标定23个共有峰,指认出其中11个成分,聚类分析和主成分分析均将25批羌活药材大致分为3类,正交偏最小二乘-判别分析筛选出6种潜在差异性成分。含量测定结果显示,四川产地羌活药材的羌活醇和挥发油含量均高于甘肃和青海产地样品。结论本研究建立的方法准确、可靠,可为羌活药材的质量评价和控制提供依据和参考。

基于连续分布方向图和改进的Poincaré Index的指纹分类

本文提出了指纹连续分布方向图(场)的概念及其算法,连续分布方向图具有很好的连续性、渐变性、抗噪性和较高的精确度;对经典的PoincaréIndex计算公式和指纹奇异点检测算法进行了改进,改进后的PoincaréIndex不仅能精确表示向量场的旋转角度,而且还能精确表示向量场的旋转方向,能够在像素级水平精确定位指纹奇异点(core点和delta点).在此基础上,提出了一种新的基于连续分布方向图和改进的PoincaréIn-dex的5类自动指纹分类算法,在江苏科技大学指纹库(含4000幅指纹)上的分类结果表明,本算法能抗任意角度的指纹图像旋转,成功地解决了指纹分类中的图像平移、旋转和形变不变性问题,分类正确率达到97.05%,具有较好的健壮性,满足实用要求.

不同干燥方法下厚朴温中汤物质基准关键质量属性的差异

目的:对比研究厚朴温中汤煎煮液在不同干燥方法下得到的物质基准关键质量属性(指纹图、指标成分含量、干粉性状),优化干燥工艺,为厚朴温中汤颗粒制备工艺提供可靠依据。方法:采用超高压液相色谱法测定提取液及不同干燥方法所得物质基准的指纹图,采用高效液相色谱法测定不同物质基准的指标成分(厚朴酚、和厚朴酚、橙皮苷)含量,对提取液以及真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥制得的厚朴温中汤物质基准的UPLC指纹图、指标成分含量、干粉性状进行对比分析。结果:通过对三种干燥方法所得物质基准关键质量属性与提取液比较,发现各物质基准UPLC指纹图与提取液的相似度均大于0.9,喷雾干燥与冷冻干燥所得物质基准指标成分含量高于真空干燥,冷冻干燥所得干粉疏松多孔、流动性差、复溶性好,真空干燥、喷雾干燥所得干粉流动性较好,复溶速率较慢。结论:冷冻干燥、喷雾干燥所得物质基准化学成分轮廓与煎煮液相似度高,指标成分保留率较高,前者粉末复溶性好,适用于制备厚朴温中汤物质基准,后者粉体流动性好,利于制剂成型,适用于厚朴温中颗粒工业生产。

芝麻香型高温大曲制曲过程中理化生化与细菌DGGE指纹图谱的探究

采用16S rRNA、PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,在芝麻香型高温大曲培曲及前期储存期间进行采样,并分别对高温大曲的各项理化生化指标变化规律及细菌DGGE指纹图谱进行综合分析,揭示了在高温制曲及贮存进程中,各项理化生化指标的变化规律及细菌种类具有多样性及相似性,该探究为指导高温大曲功能微生物筛选应用、优化提升大曲制作工艺提供参考。

基于Gaussian-Hermite矩和改进的Poincare Index的指纹奇异点提取

在指纹分类和匹配中,准确、可靠地提取奇异点十分重要.针对低质量指纹图像奇异点检测中精确定位和可靠性判断这一难题,提出了一种两阶段的奇异点提取算法.首先,针对现有Poincare index方法存在伪点检出较多和抗噪性较弱的问题,通过对其改进实现候选奇异点位置的确定;然后,再通过计算候选奇异点周围圆形邻域的Gaussian-Hermite矩分布属性值来判断其真伪.方法有效结合了奇异点周围邻域的纹线方向和纹线一致性信息,能够从指纹图像中较为准确、可靠地检测出奇异点.在NIST-4和南京大学活体指纹库上的实验结果验证了该方法的有效性和鲁棒性.在从NIST-4中随机抽取的500幅指纹图像上,奇异点的检测准确率为93.05%(Core点准确率为96.93%,Delta点准确率为86.43%).

Spectrum-Effect Relationship Between High Performance Liquid Chromatography Fingerprints and Anticoccidial Activities of a Compound Chinese Medicine

Quality control and screening of active substances in traditional Chinese medicines have been performed using fingerprint analysis. The spectrum-effect relationship between chromatography fingerprints and efficacy of herbal drugs is considered as a potentially useful method for determining active ingredients in complex mixtures. The study was designed to develop a method for determining the bioactive components of a compound Chinese medicine called Tiefeng based on spectrum-effect relationships between high-performance liquid chromatography （HPLC） fingerprints and anticoccidial activities. Four peaks of the established HPLC fingerprint indicate the main bioactive components of this medicine. In addition, pharrnacodynamic atlas was defined and used to assess the anticoccidial activity of Tiefeng from different sources for the first time. We found that the level of anticoccidial activity of Tiefeng was consistent with the degree of similarity between the pharmacodynamic atlas and chromatogram of any sample. Furthermore, effect of this medicine was related with the main active constituents, along with the origin and the harvesting time.

A Novel Adaptive Approach to Process Binary Fingerprint Images Using Directional Morphological Operations

An adaptive algorithm for removing false ridges, bridges and filling gaps in binary fingerprint images based on morphological operations is presented. A novel procedure for structuring elements design based on the specific fingerprint characteristic is described. Using the images from FVC2000 database, we have compared our method proposed here with the approach proposed by other ones. The Experimental results have demonstrated the efficiency of our method.

Poincare Index与复数滤波相结合的指纹奇异点提取算法

提出了一种使用Poincare Index与复数滤波相结合的方法提取指纹奇异点的方法。首先,使用Poincare Index方法提取指纹图像奇异点,由于Poincare Index易受噪声干扰而提取伪奇异点,使用复数滤波检测备选奇异点的邻近区域,判断该奇异点的可信程度,从而确定奇异点。该方法消除了Poincare Index对噪声敏感、容易提取伪奇异点的缺陷,也弥补了复数滤波无法准确找到奇异点位置的不足。通过实验验证,用该方法提取指纹奇异点取得了很好的效果。

色谱指纹图谱相似指数结合响应面法优化消化复宁汤提取工艺参数

目的优化消化复宁汤的提取工艺参数。方法以指纹图谱相似指数(C、A)、多指标成分总含量和浸膏得率为指标,采用中心组合设计-响应面法(RSCCD)优化消化复宁汤提取工艺参数。结果提取次数对综合评分值具有显著性影响,最佳提取工艺参数为加9倍量水、煎煮1.5 h、提取3次。该条件下综合评分值的预测值为100.333,验证均值为96.75,与预测值差异无统计学意义。结论该文所确定的消化复宁汤的提取工艺方法科学合理、稳定可行,为后期制剂的研究与开发奠定基础。

基于加权平均梯度方向场和改进Poincare Index的指纹奇异点检测算法

针对指纹图像具有局部平行性和渐变性以及邻域的脊线方向相关性高的特点,提出了一种基于加权平均梯度的指纹方向场算法。改进了传统的PoincareIndex指纹奇异点检测算法。实验证明,在采用加权平均梯度算法获取的方向场上利用改进的PoincareIndex算法可实现对低质量指纹图像的奇异点的准确提取。

基于全时段多波长融合特征定量指纹图谱的满药仙灵脾颗粒质量控制方法研究

目的建立全时段多波长融合特征定量指纹图谱,为仙灵脾颗粒质量控制提供科学依据。方法选取270 nm、327 nm、353 nm 3个波长,建立10批仙灵脾颗粒的高效液相(HPLC)指纹图谱,确定18个共有峰,通过对照品指认出8个成分;指纹图谱与多指标成分含量测定结合,建立全时段多波长融合特征定量指纹图谱,并将8个成分进行相对于内标物柚皮苷的含量测定;同时选取5个批次的仙灵脾颗粒,对其8个成分进行绝对定量,确定建立的含量测定方法的误差率。结果建立了全时段多波长融合特征定量指纹图谱,运用其对仙灵脾颗粒指认出的成分进行相对定量,其结果与绝对定量相比,误差率小于5%。结论所建立的方法准确可靠,可用于仙灵脾颗粒的质量控制,并为中药复方的质量评价提供参考。

基于UPLC-UV-Q-TOF MS的僵蚕嘌呤(核苷)类成分多指标定量指纹图谱研究

嘌呤(核苷)是机体细胞生命活动中的主要遗传物质,但目前缺乏对僵蚕中该类成分的整体定量研究。该文采用ACE Excel 2 AQ水性柱(2.1 mm×150 mm,2μm)进行分离,以10 mmol/L磷酸二氢钾水溶液-甲醇为流动相,分别优化了样品提取与色谱条件,建立了中药僵蚕中嘌呤(核苷)类成分的超高效液相色谱-紫外(UPLC-UV)指纹图谱方法。利用四极杆-飞行时间质谱(Q-TOF MS)对9个特征峰物质进行二级鉴定,并对其质谱裂解规律进行总结。其中,2′-甲氧基-鸟苷单磷酸、6-(β-羟基乙基氨基)-嘌呤、2′-甲氧基-腺苷单磷酸和N6-(2-羟乙基)-腺苷首次从僵蚕中鉴定。基于该方法,对其中的鸟嘌呤、尿苷、腺嘌呤、鸟苷、6-(β-羟基乙基氨基)-嘌呤、腺苷、N6-(2-羟乙基)-腺苷7个成分进行绝对定量测定。2′-甲氧基-鸟苷单磷酸和2′-甲氧基-腺苷单磷酸因缺乏对照品,采用相对定量分析。结果表明,各指标成分的精密度、重现性、稳定性、耐用性的相对标准偏差(RSD)均不大于5.0%,7种成分的线性关系良好(r^(2)≥0.9994),检出限(LOD)为0.266~0.474μg/mL,定量下限(LOQ)为0.843~1.58μg/mL,平均加标回收率为94.0%~101%,RSD不大于3.4%。采用该方法对13批不同产地僵蚕药材进行分析,发现各成分含量具有显著差异。该研究可为僵蚕的质量评价提供技术支持和科学依据。

干燥方法对五味消毒饮浸膏粉质量属性的影响

目的优选经典名方五味消毒饮的干燥方法。方法分别采用冷冻干燥、喷雾干燥、带式干燥、减压干燥4种方法制备五味消毒饮浸膏粉,以5个一级指标和11个二级指标构建的浸膏粉物理指纹图谱及指标成分含量为评价指标,比较不同干燥方法对五味消毒饮浸膏粉物理性质和指标成分的影响。结果喷雾干燥与冷冻干燥浸膏粉的指标成分与煎煮液最为相似,明显优于带式干燥、减压干燥,且喷雾干燥浸膏粉流动性、可压性最好。结论不同干燥方法对五味消毒饮浸膏粉物理指纹图谱及指标成分均有较大影响,其中喷雾干燥制备的浸膏粉流动性、可压性最优且不影响指标成分含量,因此本研究认为喷雾干燥更适用于五味消毒饮浸膏粉的产业化生产。

基于化学模式识别及多指标定量分析评价余甘子叶的质量

目的建立余甘子叶的指纹图谱及多指标含量测定方法,为余甘子叶的质量标准提升提供实验依据。方法本实验采用HPLC法,色谱柱为Inertsil ODS-3 C_(18)(5μm,4.6 mm×250 mm),乙腈-0.1%磷酸水溶液为流动相,梯度洗脱;全波长扫描;柱温为30℃;流速为1 mL·min^(-1);进样量为5μL。用中药色谱指纹图谱相似度评价系统软件(2012版)对23批余甘子叶进行评价,建立指纹图谱和余甘子叶药材中表没食子儿茶素、柯里拉京、诃子联苯酸、鞣花酸及诃子酸5种成分的含量测定方法。用化学计量学评价余甘子叶质量。结果建立了23批余甘子叶HPLC指纹图谱,共标示出了14个共有峰,指认了表没食子儿茶素、柯里拉京、诃子联苯酸、鞣花酸和诃子酸,5种成分线性关系良好,相关系数r>0.9990。平均加样回收率分别为100.63%、99.37%、99.82%、98.88%、99.29%。聚类分析将23批余甘子叶分为2类,通过主成分分析,进一步评价不同产地间质量的差异。结论建立的余甘子叶HPLC指纹图谱及多成分含量测定方法准确、重复性好,可为余甘子叶的质量评价提供参考。

指纹图谱结合一测多评法评价马鞭草质量的方法学研究

目的:建立马鞭草指纹图谱,同时运用一测多评法对马鞭草中3种指标性成分进行含量测定。方法:采用Agilent C18色谱柱,以0.1%磷酸水溶液-乙腈为流动相,采用梯度洗脱,流速1.0 mL/min,检测波长为230 nm,柱温30℃。应用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2012版)》软件建立16批马鞭草药材的HPLC特征指纹图谱。以马鞭草苷为内参物,分别计算与戟叶马鞭草苷和毛蕊花糖苷的相对校正因子,实现一测多评。同时应用外标法和一测多评法测定3种指标性成分的含量,比较2种方法的测定结果是否有差异。结果:16批马鞭草的指纹图谱共标定11个共有峰,相似度为0.873~0.995,两种方法测定结果无显著性差异,相对校正因子重复性良好。16批不同产地马鞭草样品中戟叶马鞭草苷、马鞭草苷和毛蕊花糖苷的含量范围分别为0.31%~1.92%、0.25%~1.36%、0.16%~2.46%。结论:建立的指纹图谱结合一测多评法可以较为完整地反映马鞭草的质量差异,具有良好的精密度、重复性和稳定性,可为马鞭草的质量评价与控制提供科学依据。

基于多指标定量指纹图谱和化学计量学的淫羊藿质量标准提高研究

进一步完善淫羊藿质量评价体系,提高淫羊藿质量标准。以6种8-异戊烯基黄酮苷作为指标成分,通过HPLC对4个品种、共24批次淫羊藿开展多指标定量指纹图谱的研究,并结合聚类分析(Hierarchical Clustering Analysis,HCA)、主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(Orthogonal Partial Least Squares Discriminant Analysis,OPLS-DA)化学计量学方法进行质量评价。4个品种淫羊藿在相似度、指标成分含量上差异较大。发现朝藿定C、淫羊藿苷、淫羊藿次苷Ⅰ和宝藿苷Ⅰ是造成不同品种淫羊藿差异的特征性成分,淫羊藿次苷Ⅰ和宝藿苷Ⅰ可作为药材质量控制指标成分。建立的多指标定量指纹图谱分析方法稳定、可靠,结合化学计量学可更加全面、快速对淫羊藿进行质量评价,为今后提高淫羊藿的质量标准提供了科学依据。

面向多级分发的矢量地理数据数字指纹算法

矢量地理数据在实际使用过程中通常经过多次分发,已有数字指纹算法多基于单次分发设计,仅能追踪单级分发下的数据泄露,难以追踪整个流通链条。该文提出一种面向多级分发的矢量地理数据数字指纹算法。首先,对矢量地理数据的顶点坐标进行归一化处理;然后,将归一化值的高位与分发级数建立哈希映射,将顶点划分为若干互不重叠的集合;最后,将各级指纹通过QIM方法分别嵌入划分所得的各个顶点集合中。其中,多级指纹编码采用级联码,外码为I码,内码为GD-PBIBD码。仿真实验表明,该算法对缩放、平移、增删点、裁剪等攻击具有较好的鲁棒性,且可有效抵抗常见的线性指纹攻击,准确地追踪到叛逆用户。该算法可用于矢量地理数据多级分发中,为版权保护及盗版追踪提供有力支持。