基于深度学习的小样本中药材粉末显微图像识别

王一丁，郝晨宇，李耀利，蔡少青*，袁 媛

（1.北方工业大学信息学院，北京100144； 2.北京大学药学院，北京100191； 3.中国中医科学院中药资源中心，北京100700）（∗通信作者电子邮箱sqcai@bjmu.edu.cn）

0 引言

中药材粉末显微鉴定是通过在显微镜下观察药材粉末中组织、细胞和内含物等细微特征，对药材进行鉴定的一种方法。自1838年德国学者Schleiden阐明细胞是构成植物体的基本单位后，英国、德国、美国和日本等国家对常用药材或国家药典及药品处方集中所收载的药材进行了显微鉴定研究。徐国钧院士作为我国中药材显微鉴定领域的奠基人之一，于1951年，就发表了包含101种中药材的《粉末生药鉴定检索表》；于1986年，出版了研究专著《中药材粉末显微鉴定》［1］。1977年版的《中华人民共和国药典》［2］首次收录了中药材显微鉴别项目。1999年，赵中振等［3］出版了《中华人民共和国药典中药材粉末显微鉴别彩色图集》，并于2005年和2016年，先后出版了《中药显微鉴别图鉴》［4］和《中药显微鉴定图典》［5］两本专著。这些前辈的研究和专著的出版，为中药材粉末显微鉴定提供了大量的图像和文字描述。但是，目前中药材粉末显微鉴定采用人工对比的方式，即将显微镜下所见图像与各类专著中图像和文字进行对比鉴别。因此，此种方法需要专业人士的知识和经验，对于非专业人士来说比较困难，导致中药材粉末显微鉴别方法受到了极大的限制。

迄今收载中药材品种最多的《中华本草》记载了我国药材品种8 980个，其中常用的约500种。依据天然属性和药用部位，中药材分为植物药、动物药和矿物药。……