本書在中藥智能鑒定平臺特征數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)化、突出中藥飲片特征，形成中藥飲片機(jī)器視覺識別手冊。本書收錄了白花蛇舌草、白前、知母、豬苓等100種臨床常用中藥飲片，每種飲片包含其來源、產(chǎn)地、性狀、品質(zhì)、性味歸經(jīng)與功能主治，并附有飲片圖片。本書圖片逼真清晰，圖片均來自目前臨床上實際應(yīng)用的飲片，具有代表性，并對圖片中品種及品質(zhì)識別要點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識，從智能識別機(jī)器的角度和普通相機(jī)的角度共同展示中藥飲片特征。

本書借助人工智能深度學(xué)習(xí)手段，對中藥外觀進(jìn)行智能檢測，尤其對與品質(zhì)相關(guān)的特征進(jìn)行識別，以便快速對中藥材進(jìn)行品種鑒別、品質(zhì)判斷，具有較高的實用價值。本書的出版實現(xiàn)人工智能與中醫(yī)藥相結(jié)合，可提升中藥的質(zhì)量管控水平，促進(jìn)中醫(yī)行業(yè)的變革，助力中藥生產(chǎn)現(xiàn)代化。

中藥飲片在中藥產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)核心地位，它向上連接著中藥材，是中醫(yī)基礎(chǔ)理論指導(dǎo)下的中藥材炮制品；向下則延伸至中成藥、提取物、保健品及中醫(yī)臨床應(yīng)用的廣闊領(lǐng)域。性狀鑒定法，作為中藥鑒別領(lǐng)域中的一項傳統(tǒng)且直觀的鑒定技術(shù)，其核心在于依據(jù)中藥飲片的形、色、氣、味、質(zhì)等特征，進(jìn)行綜合分析，以此判斷其真?zhèn)蝺?yōu)劣。然而，這一方法目前也面臨著多重挑戰(zhàn)。
首先，中藥飲片的外觀性狀特征極易受到其基原植物種類和種質(zhì)、栽培或野生、生長年限、產(chǎn)地加工方式以及炮制工藝等多種因素的影響，導(dǎo)致同一藥材在不同條件下可能展現(xiàn)出差異顯著的性狀表現(xiàn)。而現(xiàn)有的性狀鑒別特征記錄多以文字描述為主，缺乏量化標(biāo)準(zhǔn)，使得判斷尺度相對模糊，存在一定的局限性。其次，性狀鑒定法的準(zhǔn)確性高度依賴于鑒定專家的個人經(jīng)驗與專業(yè)素養(yǎng)。專家需根據(jù)多年的實踐積累，對樣品的性狀特征進(jìn)行評價，其中除了可通過具體尺寸衡量的個體大小外，其余如色澤、氣味、味道及質(zhì)地的判定標(biāo)準(zhǔn)往往不夠明確，具有較強(qiáng)的主觀性。特別是對于來源復(fù)雜、形態(tài)相近的品種，不同專家之間的鑒定結(jié)果可能出現(xiàn)分歧，影響了鑒定的準(zhǔn)確性和一致性。再者，經(jīng)驗豐富的鑒定專家是保障性狀鑒定法準(zhǔn)確性的關(guān)鍵，但這類人才的培養(yǎng)周期長、成本高，且目前中藥領(lǐng)域面臨著傳統(tǒng)鑒定專業(yè)人才短缺的困境，這一現(xiàn)狀無疑加劇了性狀鑒定法在實際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)。
針對上述問題，為實現(xiàn)中藥飲片識別的快速性、客觀性和精準(zhǔn)性，在繼承發(fā)揮性狀鑒定法傳統(tǒng)優(yōu)勢的同時，結(jié)合現(xiàn)代科技手段，研制智能化中藥鑒別機(jī)器人成為一條創(chuàng)新且有效的解決途徑。在中國中醫(yī)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項目(CI2021A04004、CI2023D001、CI2023E002-04、CI2022E027XB)、國家杰出青年科學(xué)基金(82325049)、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃(2022YFC3500902)等項目資助下，本課題組通過深度融合計算機(jī)視覺、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等前沿人工智能技術(shù)，專注于對中藥的基原種類、栽培或野生、產(chǎn)地、炮制規(guī)格等關(guān)鍵特征進(jìn)行智能識別，構(gòu)建了高效的中藥智能鑒定平臺。
該平臺集成了多項核心功能，包括中藥數(shù)據(jù)的廣泛收集、中藥特征的高效提取與深度識別訓(xùn)練，以及中藥識別系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的精細(xì)管理，具有識別精準(zhǔn)、性能穩(wěn)定、操作簡單等特點(diǎn)，其中檢測精度能夠達(dá)到0.1 mm。同時，平臺還支持一對一的專屬定制服務(wù)，以滿足不同用戶的個性化需求，并配備遠(yuǎn)程系統(tǒng)運(yùn)維能力，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行與持續(xù)優(yōu)化。
飲片智能鑒定特征數(shù)據(jù)庫，作為中藥智能鑒定平臺的核心數(shù)據(jù)支撐，是保障該平臺鑒定準(zhǔn)確的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。本書對該數(shù)據(jù)庫中的鑒定特征進(jìn)行了系統(tǒng)整理和挖掘，形成中藥飲片智能識別圖譜，旨在為用戶提供直觀、全面的飲片識別指南。
在構(gòu)建飲片智能鑒定特征數(shù)據(jù)庫的過程中，針對每一種飲片規(guī)格，構(gòu)建了一個獨(dú)立的特征數(shù)據(jù)集，每個特征數(shù)據(jù)集均包含了100～200個數(shù)量不等的數(shù)據(jù)項。為了確保數(shù)據(jù)的全面性和代表性，在收集特征數(shù)據(jù)時，力求在有限的視野范圍內(nèi)，展現(xiàn)盡可能多的個體樣本，且每個樣本的形態(tài)各異，以全方位、多角度地捕捉飲片的獨(dú)特特征，有助于平臺更全面地學(xué)習(xí)飲片的識別要點(diǎn)，提高識別的準(zhǔn)確率。
本書收載臨床常用中藥飲片100種，分別從智能識別平臺和普通相機(jī)的角度展示中藥飲片特征，其中視覺識別的重點(diǎn)在于光的使用，與普通相機(jī)固定曝光模式不同，智能系統(tǒng)根據(jù)飲片色的特征，自動進(jìn)行補(bǔ)光處理，使得飲片特征更加突出。本書體例包括中藥飲片名稱、來源、產(chǎn)地、性狀、品質(zhì)、性味歸經(jīng)與功能主治，內(nèi)容參考《中華人民共和國藥典》(2020年版)、《北京市中藥飲片炮制規(guī)范》(2008年版),以及全國其他省(區(qū)、市)中藥飲片炮制規(guī)范。其中名稱與臨床使用的中藥飲片調(diào)劑名稱一致，便于讀者查找；來源中炮制品均注明炮炙品;產(chǎn)地一般只收錄國內(nèi)產(chǎn)地，國內(nèi)無分布的收錄國外原產(chǎn)地及國內(nèi)栽培地；性狀指中藥飲片的性狀特征。通過本書所呈現(xiàn)的中藥飲片機(jī)器視覺識別圖譜，可以清晰地了解到各種飲片規(guī)格的典型特征及其識別要點(diǎn)，以供中醫(yī)藥從業(yè)者和愛好者參考。
中藥智能鑒定平臺的構(gòu)建是一項全新的技術(shù)，編者經(jīng)驗不足，可供參考的資料少，本書如有疏漏不當(dāng)之處，敬請讀者批評指正。
編 者
2024年11月

袁媛，中國中醫(yī)科學(xué)院首席研究員、博士生導(dǎo)師。先后獲國家杰出青年科學(xué)基金、第十七屆中國青年女科學(xué)家獎團(tuán)隊獎、青年岐黃學(xué)者、科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才等。金艷，中國中醫(yī)科學(xué)院中藥資源中心副研究員。師從國醫(yī)大師金世元教授，主持科技部重大研發(fā)項目課題1項。金敏，主任藥師。中國中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院藥學(xué)部主任。主持國家級、省部級等課題等8項。