中藥指紋圖譜智能分析以保證中藥質(zhì)量均一性的方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種中藥指紋圖譜智能分析以保證中藥質(zhì)量均一性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中藥是中華民族的幾千年來用來治療疾病和養(yǎng)身健體的瑰寶。中藥成份含量的穩(wěn) 定是中藥生產(chǎn)質(zhì)量控制過程中的主要需求，也是中藥是否能夠起到關鍵治療作用的前提。 中藥成份含量穩(wěn)定的問題即中藥質(zhì)量均一性控制問題。如何實現(xiàn)對中藥生產(chǎn)過程中的中藥 均一性控制，對于制藥者來說是當務之急。因此，實現(xiàn)準確、高效、可靠、低成本的中藥質(zhì)量 均一性控制方法具有一定的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟價值。實際生產(chǎn)經(jīng)驗證實，將質(zhì)量不同的多批 藥材進行混批勾兌已經(jīng)成為實現(xiàn)中藥質(zhì)量均一性控制的一種有效方法。傳統(tǒng)的實現(xiàn)中藥質(zhì) 量均一性控制方法是通過色譜儀得出中藥的指紋圖譜，然后人工計算出中藥的各種主要成 份的含量，再以手工的方式計算出保證中藥質(zhì)量穩(wěn)定的勾兌比例，這種方式不僅耗時而且 耗力。當中藥批次和成份數(shù)量過多時，通過手工計算的方式往往難以計算出高質(zhì)量的中藥 勾兌方案。目前，為了解決該問題，一些科研工作者利用計算機對該問題進行求解。專利 CN200610065721.6、專利 CN200410052982.5、專利 CN00102512.0 和專利 CN201210122001.4 中使用的一些方法是采用線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃或遺傳算法、模擬退火算法、粒子群算法等 經(jīng)典算法對中藥勾兌優(yōu)化問題進行求解。這些方法中的大部分僅能計算出勾兌方案的單個 解、次優(yōu)解或局部最優(yōu)解，而且各批次中藥的成份含量需要人工輸入，沒有形成從色譜儀檢 測到中藥質(zhì)量均一性控制的自動化、智能化計算的一體化方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的就是提供一種中藥指紋圖譜智能分析以保證中藥質(zhì)量均一性的方 法，該方法利用對中藥指紋圖譜進行智能分析的方法實現(xiàn)從色譜儀的檢測到中藥成份智能 勾兌優(yōu)化計算為一體，并保證和實現(xiàn)中藥質(zhì)量的均一性控制。
[0004] 本發(fā)明的中藥指紋圖譜智能分析以保證中藥質(zhì)量均一性的方法，包括以下步驟：
[0005] 1、將色譜儀所生成的電位數(shù)據(jù)繪制成不同顏色疊加顯示的指紋圖譜，以方便肉眼 觀察、辨識，所述指紋圖譜位圖的繪制和指紋圖譜的疊加顯示方法如下：
[0006] 指紋圖譜位圖的繪制方法如下：
[0007] (1)讀取電位數(shù)據(jù)CSV文件，分析CSV文件中的行數(shù)和列數(shù)，通過讀取CSV文件中最 后一條記錄的保留時間，確定指紋圖譜位圖的寬度；
[0008] (2)給指紋圖譜位圖分配內(nèi)存空間；
[0009] (3)讀取指紋圖譜數(shù)據(jù)CSV文件的第1條記錄，將繪制的起始點定在第1條記錄的保 留時間和峰值位置；
[0010] (4)依次讀取指紋圖譜CSV文件中的第2條至最后一條記錄，循環(huán)執(zhí)行下述(5)-(6) 步；
[0011] (5)在上一個位置和當前讀取到的記錄位置之間繪制一條直線段；
[0012] (6)將繪制直線段的起點移到當前讀取到的記錄位置；
[0013] (7)保存位圖文件；
[0014]指紋圖譜的疊加顯示方法如下：
[0015] (1)從磁盤依次讀取各幅指紋圖譜位圖文件至內(nèi)存；
[0016] (2)確定疊加指紋圖譜位圖的寬度和高度，疊加指紋圖譜位圖的寬度等于各幅指 紋圖譜的最大寬度，而疊加指紋圖譜位圖的高度等于各幅指紋圖譜的高度加上(nCount-1) X5,其中nCount為指紋圖譜的總數(shù)，5為各幅指紋圖譜的垂直間距；
[0017] (3)對每一幅指紋圖譜循環(huán)執(zhí)行(4)-(5)步；
[0018] (4)將當前指紋圖譜中的所有非空像素用一種不同于前面指紋圖譜的顏色繪制到 nStartRow的起始行位置上，nStartRow為當前指紋圖譜的起始行位置，其初值為0;
[0019] (5)將nStartRow加上垂直間距5賦值給nStartRow;
[0020] (6)保存并顯示疊加指紋圖譜位圖。
[0021] 2、對各批中藥指紋圖譜進行融合，形成融合指紋圖譜，并加以顯示，融合指紋圖譜 能夠從整體上顯現(xiàn)出所有指紋圖譜的主要成份，從而方便對中藥指紋圖譜中主要成份指標 的觀察和分析，生成融合指紋圖譜的方法如下：
[0022] (1)從磁盤讀取各幅指紋圖譜位圖到內(nèi)存；
[0023] (2)確定融合指紋圖譜位圖的寬度和高度，融合指紋圖譜的寬度等于各幅指紋圖 譜的最大寬度，融合指紋圖譜的高度等于各幅指紋圖譜的最大高度；
[0024] (3)給融合指紋圖譜位圖分配內(nèi)存空間；
[0025] (4)計算并獲取最大峰值數(shù)組nPeakArray，該方法如下述(5) -(6)步：
[0026] (5)將最大峰值數(shù)組nPeakArray清空為全0;
[0027] (6)對每一幅指紋圖譜位圖循環(huán)記錄每一列的最大高度，若當前列的最大高度大 于nPeakArray中對應列的峰值高度，則將該列的最大高度賦值給nPeakArray中對應列的峰 值高度；
[0028] (7)根據(jù)最大峰值數(shù)組nPeakArray繪制融合指紋圖譜位圖，將繪制起始點定位在 最大峰值數(shù)組nPeakArray第0列對應的位置上，順序讀取最大峰值數(shù)組中第1列到最后一列 的峰值高度，對于每一個當前峰值，從上一個峰值位置到當前讀取到的峰值位置之間繪制 一條直線段；
[0029] (8)保存并顯示融合指紋圖譜位圖。
[0030] 3、對各批中藥指紋圖譜進行均值化處理，形成均值指紋圖譜，并加以顯示，均值指 紋圖譜是保證中藥含量穩(wěn)定的參照圖譜，也就是說均值指紋圖譜是中藥勾兌優(yōu)化的目標圖 譜，生成均值指紋圖譜位圖的方法如下：
[0031] (1)從磁盤讀取各幅指紋圖譜位圖到內(nèi)存；
[0032] (2)確定均值指紋圖譜位圖的寬度和高度，均值指紋圖譜的寬度等于各幅指紋圖 譜的最大寬度，均值指紋圖譜的高度等于各幅指紋圖譜的最大高度；
[0033 ] (3)計算并獲取平均峰值數(shù)組nAvgPeakArray，該方法如下(4) -(6)步；
[0034] (4)將平均峰值數(shù)組nAvgPeakArray清空為全0;
[0035] (5)將每一幅指紋圖譜位圖的各列中非空像素的最大高度加到平均峰值數(shù)組的對 應列上；
[0036] (6)將平均峰值數(shù)組nAvgPeakArray各列峰值高度分別除以指紋圖譜的總數(shù)再賦 值給對應列上的峰值高度；
[0037] (7)根據(jù)平均峰值數(shù)組nAvgPeakArray繪制均值指紋圖譜位圖，將繪制起始點定位 在平均峰值數(shù)組nAvgPeakArray第0列對應的位置上，順序讀取平均峰值數(shù)組中第1列到最 后一列的峰值高度，對于每一個當前峰值，從上一個峰值位置到當前讀取到的峰值位置之 間繪制一條直線段；
[0038] (8)保存并顯示均值指紋圖譜位圖。
[0039] 4、對各批中藥指紋圖譜進行成份峰/差異峰分析，成份峰/差異峰分析是檢測各批 中藥指紋圖譜中主要成份的一種方法，主要用于檢測對各批中藥指紋圖譜中有效成份的保 留時間和峰面積等指標，成份峰/差異峰分析的方法如下：
[0040] (1)從磁盤讀取各幅指紋圖譜位圖到內(nèi)存；
[0041] (2)獲取各幅指紋圖譜的成份峰矩陣，該方法如下(3)-(10)步；
[0042] (3)將當前指紋圖譜的成份峰矩陣初始化為全0;
[0043] (4)從左至右依次掃描指紋圖譜位圖的各個峰值高度，循環(huán)執(zhí)行以下(5)-(9)步；
[0044] (5)跳過當前峰值高度與前一列的峰值高度相同的峰位置；
[0045] (6)若當前峰值高度比前一列的峰值高度大，則沿上升沿找到下降沿的前一個位 置，并記錄上升沿的起始位置nCurStart