本发明涉及图像识别，具体是一种基于图像识别的中医药质量检测系统。
背景技术：
1、中医药作为我国的传统医学文化，历史悠久、疗效显著，在国内外都备受推崇。传统的质量检测方法往往依赖于人工目视或化学分析，存在检测周期长、易受主观因素影响等缺点，因此迫切需要一种更加科学、快速、准确的检测手段。
2、现有中药药材质量检测技术存在以下缺陷：
3、化学分析方法：该方法可准确测定中药中的活性成分含量，定量分析精度高，但该方法需要破坏样品，无法对样品进行非破坏性检测；不能全面反映中药的整体质量情况。
4、红外光谱技术：该方法能够快速获取中药样品的光谱信息，对样品的物理结构和化学成分进行分析，但该方法对样品的要求较高，易受样品制备和环境因素影响；对复杂样品的分析能力有限。
5、因此怎样在保证样品未破坏的情况下，提高样品质量检测的准确率是现有技术的难点，为此提供一种基于图像识别的中医药质量检测系统。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于图像识别的中医药质量检测系统。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种基于图像识别的中医药质量检测系统，包括云计算平台，所述云计算平台通信连接有中药数据采集模块、训练数据分析模块以及中药质量检测模块；
4、所述中药数据采集模块用于采集各个种类中药在各个状态下的光谱图像数据以及光学图像数据，同时采集目标中药的实时光谱图像数据以及实时光学图像数据，进而生成训练图像数据集和检测图像数据集；
5、所述训练数据分析模块用于根据各个状态下的训练图像数据集生成相应的中药三维图像模型，在各个状态下的中药三维图像模型上分别设置若干个检测区域，进而在各个检测区域设置若干个像素值跳跃向量以及异常像素区域，将不同模型像素作为第一个起点像素的情况下生成的异常像素区域进行重叠映射，进而在不同状态下检测区域内划分出若干个异常状况区域，将不同状态下的检测区域进行汇总进而建立中药质量检测网络；
6、所述中药质量检测模块用于根据检测图像数据集生成目标中药的目标三维图像模型，在目标三维图像模型设置若干个目标检测区域，进而获得目标检测区域的检测像素值跳跃向量，将全部检测像素值跳跃向量输入至中药质量检测网络中相应的检测区域，根据检测像素值跳跃向量与异常状况区域之间的匹配状况对目标中药进行质量评估。
7、进一步的，所述训练图像数据集和检测图像数据集的生成过程包括：
8、所述中药数据采集模块设置有多个光谱仪和摄像头，中药数据采集模块通过光谱仪从多个方向向各个状态下的中药发送光谱信号，同时通过摄像头从光谱信号的发射方向拍摄中药的光学图像数据；
9、根据光谱信号在中药各个部位上的反射程度，光谱仪生成各个状态下中药的光谱反射信号，进而根据光谱反射信号获取对应状态中药在各个角度下的光谱图像数据；
10、中药数据采集模块将不同种类中药在各个状态下的若干份成对的光学图像数据和光谱图像数据进行整合得到训练图像数据集，并对各个训练图像数据集设置编号sn，1、sn，2、sn，3、……、sn，m，其中sn，m表示第n种在第m个状态下的训练图像数据集，n和m为大于0的自然数；
11、同时中药数据采集模块根据生成训练图像数据集的方法，通过光谱仪和摄像头采集目标中药的若干份实时光谱图像数据以及实时光学图像数据，进而生成检测图像数据集并标注编号si，其中i为小于等于n且大于0的自然数。
12、进一步的，所述中药的状态包括标准质量状态、破损状态、发霉状态，其中标准质量状态表示对应中药无任何破损且无任何发霉部分的状态，破损状态表示对应中药的叶花或枝干部分存在缺失的状态，发霉状态表示对应中药的叶花或枝干部分存在霉菌的状态。
13、进一步的，根据所述训练图像数据集建立各个种类中药的中药三维图像模型的过程包括：
14、根据训练图像数据集生成对应种类中药在各个状态下的光谱三维图像模型和光学三维图像模型；
15、将各个种类中药在同一个状态下且相同采集角度对应生成的光谱三维图像模型和光学三维图像模型重叠映射，根据重叠映射结果生成局部中药三维图像模型；
16、在各个局部中药三维图像模型的边缘位置设置k个重合特征点，将各个局部中药三维图像模型上的重合特征点相互匹配，并设置重合数量阈值；
17、若两个局部中药三维图像模型连续匹配的重合特征点数量大于等于重合数量阈值，则根据相互匹配的重合特征点的位置将各个局部中药三维图像模型进行拼接，否则不做任何操作，其中k为大于0的自然数；
18、重复上述匹配拼接的操作，进而将各个局部中药三维图像模型拼接成中药三维图像模型，并标注对应训练图像数据集的编号。
19、进一步的，所述异常像素区域的划分过程包括：
20、对于任一个种类的中药，在其各个状态下的中药三维图像模型上分别设置num个检测区域，所述检测区域呈三维立体状态，且各个检测区域的空间体积大小相同，其中num为大于0的自然数；
21、在检测区域内设置n个模型像素，并建立三维坐标系，将各个检测区域映射于三维坐标系上，其中n为大于0的自然数；
22、若起点像素与其相邻位置的模型像素之间像素值差异5%以下，则以二者中像素值相对大的模型像素为终点以及以二者中像素值相对小的模型像素为起点生成像素值跳跃向量，进而将像素值跳跃向量终点位置的模型像素记为起点像素，并与其相邻位置的模型像素进行像素值差异对比，以此类推，直到起点像素为检测区域的边缘位置上的模型像素，或起点像素与其相邻位置上的模型像素之间像素值差异都在5%以上为止；
23、若起点像素与其相邻位置的模型像素之间像素值差异5%以上，则对该相邻位置上模型像素标注为差异模型像素；
24、当检测区域内各条像素值跳跃向量都停止延长时，则检测区域内相邻位置上差异模型像素进行依次相连，进而在检测区域内划分出若干个异常像素区域。
25、进一步的，所述中药质量检测网络的建立过程包括：
26、不同模型像素依次作为第一个起点像素的情况下生成的异常像素区域进行重叠映射，根据重叠映射结果生成对应状态下各个检测区域内若干个异常状况区域，并以异常状况区域中心位置的模型像素为起点，在异常状况区域内标注相应的像素值跳跃向量，并将像素值跳跃向量记为特征像素值跳跃向量；
27、将各个异常状况区域标注于相应状态下的中药三维图像模型，并对各个异常状况区域设置相应的异常分值，将同一个种类中药在各个状态下的中药三维图像模型进行汇总，进而获得各个种类中药的中药质量检测网络。
28、进一步的，对于标准质量状态下的中药三维图像模型上仅存在若干个不包含任何异常状况区域的检测区域，且各个检测区域内包含以其中心位置上的模型像素为第一个起始像素而生成的若干个像素值跳跃向量。
29、进一步的，对目标中药进行质量评估的过程包括：
30、中药质量检测模块根据来自中药数据采集模块的检测图像数据集生成目标中药的目标三维图像模型，进而根据检测图像数据集所带编号的下标数匹配相应的中药质量检测网络；
31、根据匹配到的中药质量检测网络内中药三维图像模型上各个检测区域的划分位置，在目标三维图像模型上划分出相同的目标检测区域；
32、以各个目标检测区域中心位置上的模型像素为第一个起点像素，进而生成各个目标检测区域的检测像素值跳跃向量，将各个目标检测区域的检测像素值跳跃向量，与中药质量检测网络内对应标准质量状态的中药三维图像模型上的检测区域内的像素值跳跃向量进行起点重合，根据各个检测像素值跳跃向量与像素值跳跃向量之间的余弦相似度，判断对应目标检测区域是否异常；
33、将存在异常的目标检测区域与其他状态下的中药三维图像模型上的异常状况区域内特征像素值跳跃向量进行起点重合，进而获得余弦相似度；
34、若二者内检测像素值跳跃向量与像素值跳跃向量之间的余弦相似度在（0.95，1）内的出现数量大于等于检测像素值跳跃向量总数的90%，则判断存在异常的目标检测区域与对应异常状况区域匹配，并累计该异常状况区域所带有的异常分值，否则判断不匹配，不做任何操作；
35、根据中药的种类对各个中药质量检测网络设置多个异常分值区间，根据累计异常分值所位于的异常分值区间，判断对应目标中药的质量。
36、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
37、本发明通过在中药三维图像模型上分别设置若干个检测区域，进而在各个检测区域设置若干个像素值跳跃向量以及异常像素区域，将不同模型像素作为第一个起点像素的情况下生成的异常像素区域进行重叠映射，进而获得不同状态下检测区域内划分出若干个异常状况区域，根据检测图像数据集生成目标三维图像模型，获得目标检测区域的检测像素值跳跃向量，根据检测像素值跳跃向量与异常状况区域之间的匹配状况对目标中药进行质量评估，进而在保证样品未破坏的情况下，同时提高样品质量检测的准确率。
1.一种基于图像识别的中医药质量检测系统，包括云计算平台，其特征在于，所述云计算平台通信连接有中药数据采集模块、训练数据分析模块以及中药质量检测模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的中医药质量检测系统，其特征在于，所述训练图像数据集和检测图像数据集的生成过程包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的中医药质量检测系统，其特征在于，所述中药的状态包括标准质量状态、破损状态、发霉状态，其中标准质量状态表示对应中药无任何破损且无任何发霉部分的状态，破损状态表示对应中药的叶花或枝干部分存在缺失的状态，发霉状态表示对应中药的叶花或枝干部分存在霉菌的状态。
4.根据权利要求3所述的一种基于图像识别的中医药质量检测系统，其特征在于，根据所述训练图像数据集建立各个种类中药的中药三维图像模型的过程包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于图像识别的中医药质量检测系统，其特征在于，所述异常像素区域的划分过程包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于图像识别的中医药质量检测系统，其特征在于，所述中药质量检测网络的建立过程包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于图像识别的中医药质量检测系统，其特征在于，所述标准质量状态下的中药三维图像模型上仅存在若干个不包含任何异常状况区域的检测区域，且各个检测区域内包含以其中心位置上的模型像素为第一个起始像素而生成的若干个像素值跳跃向量。
8.根据权利要求7所述的一种基于图像识别的中医药质量检测系统，其特征在于，对目标中药进行质量评估的过程包括：
