不同中药饮片横切面图像纹理特征参数的比较研究-中药信息工程研究.pdfVIP

2014 第十六卷 第十二期 ★Vol.16 No.12 不同中药饮片横切面图像纹理特征参数的 比较研究＊ 陶 欧，张百霞 ，张燕玲 ，王 耘＊＊，乔延江＊＊ （北京中医药大学中药信息工程研究中心 北京 100102） 摘 要：目的：比较横切面图像纹理特征参数在相 同和 不 同品种 中药饮片 中的异同 。方 法 ：基于灰度 共 生矩阵和灰度梯度共 生矩阵提取相 同和 不 同种 中药饮片 的 26 个纹理特征参数，绘制纹理特征参数 变 化 曲线图，并比较 26 个纹理特征参数在相 同和 不 同种 中药饮片 中的异同 。结果 ：基于灰度共 生矩阵和灰 度梯度矩阵提取 的中药饮片纹理特征参数，在相 同和 不 同种 中药饮片 中既有相似性也有差异性 。结论：该 方 法可 以将纹理特征 用科学、定量的形 式表 示 ，为基于 纹理特征参数的中药饮片 自动辨识模型的 建立奠 定基础 ，但是提取 的纹理特征参数依 然存在 不稳 定性，提 示我们寻找更好 的能表现 细节的纹理特征参数， 进 一步完善 中药饮片横切面纹理特征 的提取 方 法。 关键词：不 同中药饮片 纹理特征参数 灰度共 生矩阵 灰度梯度矩阵 doi: 10.11842/wst.2014.12.006 中图分类号：R282.5 文献标识码 ：A 中药饮片横切面纹理特征能够反映不同中药 1 材料与方法 品种的差异，如“车轮纹”、“大理石样花纹”、“菊花心” [1] 1.1 材料 等分别作为大血藤、槟榔、桔梗鉴定的主要依据 ， 可以凭借这些纹理特征，用肉眼识别差异显著的中药 从北京中医药大学中药学院标本室选取20 种常 饮片，而对于纹理特征较为相似的饮片则难以区分， 用中药饮片，其性状特征基本信息见表 1[1] 。每种中药 [2] 饮片各取20 个不同样本，共400 个中药饮片样本。 而且这些特征只能凭直观描述，缺乏客观标准 。借 助图像处理和人工智能技术，能将这些纹理特征提 1.2 方 法 [3] 取出来 ，但这些特征能否用于不同中药饮片的自 动识别仍有待研究。本文基于灰度共生矩阵和灰度 取同一种中药饮片的不同饮片样本 20 个，基 梯度矩阵提取包含多个样本的不同中药饮片的横 于灰度共生矩阵和灰度梯度共矩阵提取其26 个纹 切面图像纹理特征参数，并比较这些参数在相同品 理特征参数，分别为：角二阶矩、对比度、相关、熵、 种和不同品种饮片中的特征，以此说明所得纹理特 方差、逆差矩、和平均、和方差、和熵、差方差、差熵、 征参数的适用性。 小梯度优势、大梯度优势、灰度分布不均匀性、梯度 分布不均匀性、能量、灰度平均、梯度平均、灰度均 方差、梯度均方差、相关、灰度熵、梯度熵、混合熵、 收稿日期：2014-12-09 修回日期：2014-12-18 ＊ 国家自然科学基金委青年基金项 目：基于辩状论质思想的中药质量性状评价数学模型研究，负责人：陶欧；教育部新世纪优秀 人才支持项目（NCET-11-0605）：中药信息融合与利用，负责人：王耘。 ＊＊ 通讯作者：王耘，教授，博士生导师，主要研究方向 ：中药信息融合与组合药物设计；乔延江，本刊编委，教授，博士生导师，主要研究方向 ：中药 信息学 。 2550 〔World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and