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数字图像处理技术在中药材鉴定中的应用 ? 中药材鉴定技术，主要包括基原鉴定、性状鉴定、显微鉴定、理化鉴定以及生物鉴定等方法。这些鉴定方法中，最终用以辨析药材间差异性的指标中包含了大量的视觉特征，如：药源植物形态、颜色等，药材的显微纹理、颜色等，色谱光谱图的形态以及基因芯片扫描图像的识别等。以人的肉眼识别这些特征，需要具有丰富的经验，识别难度大，同时识别带有主观性强、易疲劳等局限性。把数字图像处理技术应用到中药材鉴别的方法中，可以克服肉眼观察存在的局限，使中药材鉴别操作简化、测量准确、可重复性好。本文以中药材植物的鉴别为例，综述了数字图像处理技术在中药材鉴定中的国内外应用研究进展，旨在为提高中药材的真伪鉴别和质量评价的效率和准确性提供方法上的借鉴。1.数字图像处理技术在中药基原鉴定中的应用??????? 对中药材原植物的观察和描述以及科属种名的确定是基原鉴别的一项主要内容。采用规范化图像获取技术，建立标本药用植物图像数据库，利用数字图像处理技术得到待定药材的原植物各器官形态参数，通过与标本库中模式图像数据的参数核对，达到正确鉴别的目的，这将大大简化基原鉴别的程序，提高鉴别效率。??????? 祁亨年等通过基于叶子特征的植物识别模型的探讨和研究实践，表明应用图像处理和分析技术自动提取植物特征进行植物分类和识别的理论可行性，进而提出了计算机辅助植物识别和分类的系统方案，并对相关技术尤其是图像阴影消除技术进行了分析，表明计算机辅助植物分类和识别无论从理论和技术条件上都是可行的。??????? 有关植物株型和单个器官形态的图像识别技术研究备受国内外学者的关注。Guyer等分析植物叶片形状，用专家系统对提取的几何参数进行处理，可以对8种植物进行识别，其正确率达到69％。 Meyer等利用相互垂直的两个相机获取作物图像的二维信息，由两个二维图像构造三维图像的坐标变换方程，在三维空间中求取植物叶柄长度、茎秆直径和叶倾角等特征。McDonald等利用数学形态学数字图像处理技术分析了植物的叶片形状特征，鉴别了非洲紫罗兰和常春藤叶片。陈晓光等利用图像处理技术处理蔬菜苗期图像，计算求得蔬菜幼苗的茎叶面积和叶片数量等特征参数。识别出幼苗轮廓及幼苗位置坐标等特征量，为移栽和间苗提供必要信息。之后国内外学者对植物叶面积、叶形、根形以及株型等特征测定的数字图像方法进行了大量探索性的研究，如曹志刚等利用数码相机快速获得植物叶片图像，根据手持标准台的对照标准面积，实现叶面积的测定，同时对测定结果进行了误差分析，认为误差能保证在2．4％以内。徐贵力等提出计算叶片边缘像素采用二分法比较合理，这一方法被其他学者所采纳。高鑫等基于多尺度曲率提取植物的叶片特征，通过计算得到叶片的几何特征如质心、主次轴长、偏心率等进一步推算叶面积、似圆度等特征。林子扬等采用通用的光电扫描仪，将植物根的形状转化为数字图像，提出一种边缘点去除与内点保留相结合的“三步细化算法”，在细化基础上采用链码法进行长度测量；采用圆珠逼近模型测量了植物根的表面积。刘九庆利用埋在地下的透明管及 CCD摄像系统摄取植物根系图像，通过图像分析测定了根长度、根分布密度以及根的动态特性等。单成钢等则利用图像处理技术研究了小麦的田间群体特征。数字图像技术在各种植物上的应用给中药材的基原图像鉴别提供了技术上的支持。2.数字图像技术在中药性状鉴定中的应用??????? 采用CCD摄像机在低倍显微镜下直接对标本采样，然后将彩色图像输入图像分析系统，待图像完成格式转化后，再用特定的图象分析程序对得到的系列参数如最大直径、最大横切面、周长、体积、不规则参数等进行分析测定，得到各参数的像素，然后进行分析。秦路平等应用该技术对15种叶类气孔、22种花类花粉、22种细小果实、20种细小种子类生药进行分析，均取得满意效果。??????? 凌云等利用录像机建立了一套中药图像和文字数据库，收载了100多种果实种子类中药的扫描电镜图、原植物和药材彩色图像及有关研究资料。这种电脑图像具有技术操作简便、测量准确、可重复性好的特点。于俊林等利用现代数码照相技术，将长白山药用植物的各种原始图像信息(如根、植株、花、果实、种子、生态等)采集回来，利用计算机技术将图像信息及文字信息制成可在Internet上检索的数据库，以供国内外从事教学、生产和科研等工作的人员对长白山药用植物各种图像信息和文字信息进行快速查询、识别、鉴别，为开发、利用和保护长白山药用植物资源服务。但对规范获取图像以及深层次利用这些图像数据的问题有待深入探讨。3.数字图像处理技术在中药显微鉴定中的应用??????? 运用显微镜、显微技术及纤维化学等方法对中药进行分析鉴定是一种常用的鉴定方法，随着计算机图像存储和处理技术的发展，对中药材显微图像进行分析处理已逐渐在中药鉴