Come tesori culturali della nazione cinese e componenti vitali del moderno sistema medico, i campioni di erbe medicinali cinesi (CHM) possiedono un immenso valore scientifico per la conservazione e la ricerca.Questi esemplari servono da pilastro fondamentale per ereditare le conoscenze della medicina tradizionale cinese (MTC) e sostenere l'insegnamento accademico e la ricerca scientifica.Tuttavia, gli esemplari fisici tradizionali si trovano di fronte a numerosi dilemmi pratici: sono altamente suscettibili di fattori ambientali che portano a sbiadimento, danni da parassiti o muffe;la frequenza di utilizzo di esemplari rari è fortemente limitata• esiste un acuto conflitto tra "conservazione" e "utilizzazione" delle risorse educative; e un gran numero di esemplari non riesce a liberare pienamente il loro valore educativo e sociale previsto.

Lo sviluppo digitale è emerso come il percorso fondamentale per superare questo collo di bottiglia.risorse digitali strutturate per costruire un erario digitale, le istituzioni possono ottenere la conservazione permanente, il recupero ad alta efficienza e la condivisione diffusa delle risorse CHM.addestrare a fondo gli studenti nell'identificazione del materiale medicinale, e amplia i confini del valore dei campioni CHM nell'istruzione, nella ricerca scientifica e nei servizi sociali.

Richieste e sfide contemporanee nell'eredità digitale del CHM

Le metodologie digitali stanno diventando strumenti vitali per proteggere e promuovere la cultura della MTC.l'acquisizione e la conservazione digitali ad alta precisione possono efficacemente preservare preziose risorse culturali della MTCD'altra parte, la tecnologia digitale apre nuovi percorsi per lo scavo profondo e l'utilizzo innovativo della cultura della MTC.consentire una più ampia condivisione e utilizzazione.

Figura 1: Ginseng americano (Panax quinquefolius) Esempio di erbario - Esempio di materiale medicinale grezzo - Esempio di pezzo di decotto

Prendendo il ginseng americano come esempio, una volta che i materiali medicinali cinesi saranno digitalizzati,possono essere fornite introduzioni complete che vanno dalla pianta originale al materiale grezzo e ai pezzi di decottoQuesto dimostra a fondo le caratteristiche dettagliate dei materiali medicinali, integrando le carenze dell'insegnamento in classe e consentendo agli studenti di osservare meticolosamente,migliorando così le loro capacità cognitive e di differenziazione rispetto ai materiali CHM e ai pezzi di decotto.(Fonte immagine: Ufficio di regolamentazione della medicina cinese del Dipartimento della sanità della HKSAR e la banca di campioni di medicina cinese dell'Università Battista di Hong Kong).

A livello operativo, le tecnologie tradizionali di digitalizzazione 3D sono molto complesse e richiedono tecnici professionisti.Gli scanner laser comuni e gli scanner a luce strutturata si trovano ad affrontare evidenti strozzature tecniche: gli scanner laser richiedono la taratura in loco, la riparazione continua delle lacune del modello durante il processo di scansione e non possono ottenere la mappatura delle texture, producendo solo modelli bianchi,che compromette la riproduzione dei profili di colore essenziali per il CHMGli scanner a luce strutturata richiedono l'allineamento e la mappatura manuali delle texture, un processo che richiede diversi giorni.Di fronte a una collezione di decine di migliaia di oggetti in musei e erbari di grandi dimensioni, le velocità di elaborazione delle tecnologie tradizionali limitano significativamente la digitalizzazione su larga scala della medicina tradizionale.

Soluzione JLM-Lifetech: l'innovazione tecnica supera i colli di bottiglia delle applicazioni

Figura 3: Sistema di costruzione rapida di campioni digitali 3D (3DDS)

Attraverso innovazioni tecniche rivoluzionarie, il sistema di costruzione rapida di campioni digitali 3D JLM-Lifetech ridefinisce il paradigma di lavoro della digitalizzazione di campioni CHM.L'intero processo dal posizionamento del campione alla generazione del modello 3D richiede zero interventi umaniIl software gestisce automaticamente l'acquisizione di immagini, l'elaborazione di nuvole di punti, il meshing e la mappatura delle texture, rivoluzionando completamente il tradizionale,flusso di lavoro di modellazione complicato che si basa su operazioni manuali da parte di tecnici professionisti.

Figura 4: Il sistema completa automaticamente l'elaborazione della nuvola di punti, della maglia e della trama.

Modellazione del flusso di lavoro completamente automatizzata

Gli utenti devono solo posizionare il campione sul giradischi di caricamento e fare clic su "One-key Start" per completare automaticamente tutte le fasi di elaborazione.Un array di lenti ad alta definizione multi-view integrato cattura automaticamente i dati 3D completi del campione senza richiedere che il campione venga capovolto durante il processo.

Figura 5: Flusso di lavoro di modellazione del sistema di costruzione rapida di campioni digitali 3D

Durante la fase di elaborazione dei dati, il sistema utilizza algoritmi avanzati per completare automaticamente l'allineamento delle nuvole di punti, l'ottimizzazione della maglia e la mappatura delle texture senza alcun intervento umano.Questo flusso di lavoro automatizzato riduce drasticamente il tempo di digitalizzazione di un singolo campione da diverse ore utilizzando metodi tradizionali fino a15 minuti., che rappresenta un multiplo aumento dell'efficienza.

Fidelità del colore ad alta precisione

Per soddisfare i severi requisiti di precisione del colore dell'identificazione CHM,il sistema utilizza la calibrazione automatica del colore combinata con la tecnologia di acquisizione dell'array multi-lenti per eseguire automaticamente la mappatura della consistenza, garantendo un tasso di fedeltà del colore dioltre il 95%Che sia la tonalità rosso scuro diSalvia miltiorrhiza(Danshen) o la sezione trasversale giallo brillante diScutellaria baicalensis(Huangqin), il sistema riproduce con precisione i veri e autentici colori dei materiali medicinali, fornendo una base affidabile per l'identificazione digitale.

Figura 6: Il modello 3D diAltri alimenti(Goji berry) costruito da questo sistema riproduce con precisione il suo colore e le rughe epidermiche.

Un'accurata cattura di dettagli microscopici

Il sistema fornisce una riproduzione ad alta fedeltà delle caratteristiche minute dei materiali medicinali cinesi su un'intera gamma diCirca 720- caratteristiche microscopiche, quali la morfologia dell'ilamoAltri alimentio la distribuzione dei punti della ghiandola sulla superficie diSchisandra chinensis(Wuweizi) sono ricreati con precisione nel modello digitale, consentendo ai ricercatori di osservarli e ispezionarli da qualsiasi angolazione in un ambiente virtuale.

Figura 7: Modello 3D della sezione trasversale diAstragalus membranaceus(Huangqi) costruito con questo sistema ricrea con precisione il contrasto di colore e consistenza tra la sua corteccia (floema) e il legno (xylem),Il progetto è stato realizzato con l'obiettivo di sviluppare un sistema di controllo delle emissioni di carbonio in modo da garantire una migliore qualità dell'energia elettrica.Jin Jing Yu Lan)).

Supporto per la sezionezione virtuale e la misurazione precisa

Gli utenti possono eseguire sezioni virtuali lungo qualsiasi piano del modello 3D di alta precisione generato per produrre sezioni trasversali 2D corrispondenti.scanalatura, e angoli possono essere condotti, consentendo una quantificazione non distruttiva delle strutture geometriche interne del campione e fornendo una "linea" per analisi scientifiche approfondite.

Figura 8: Il modello presenta un sistema di coordinate 3D in grado di misurare i dati su qualsiasi piano.

Ampliamento degli scenari di applicazione

I modelli digitali forniscono un potente supporto al personale di ricerca scientifica e didattica per scavare a fondo e riutilizzare in modo creativo la cultura della MTC.Realtà aumentata (AR), e Mixed Reality (MR) possono essere sfruttati per creare ambienti di esperienza virtuale coinvolgenti che possono essere sentiti, visti e sentiti,rafforzare l'interesse del pubblico per la cultura della MTC e accelerare l'utilizzo e la trasformazione del suo valore culturale.

Riassunto

Il sistema di costruzione rapida di campioni digitali 3D di JLM-Lifetech fornisce una soluzione rivoluzionaria per la conservazione permanente, la ricerca scientifica, l'istruzione accademica,e l'eredità innovativa di campioni CHMLa svolta fondamentale di questo sistema risiede nel raggiungimento di risultati rapidi,modellazione automatizzata – riducendo il tempo di processo da diverse ore con i metodi tradizionali a circa 15 minuti – riducendo significativamente la dipendenza da operatori specializzati, superando le precedenti barriere tecniche e le dipendenze dalle risorse umane.

Sulla base dei modelli 3D di alta precisione generati, il sistema facilita lo scavo profondo del valore attraverso la ricerca, l'insegnamento e l'eredità culturale.Supporta l'osservazione a angolo pieno e l'analisi morfologica precisa degli esemplari, migliorando l'efficienza della ricerca di identificazione; fornisce risorse digitali riutilizzabili per l'istruzione in classe, alleviando efficacemente la pressione di usura sui campioni fisici;ed espande significativamente i confini della cultura della medicina cinese attraverso vari formati di presentazione innovativi.