基于googlenet深度学习网络的中药材种类识别算法matlab仿真

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1.算法运行效果图预览

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2.算法运行软件版本

matlab2022A

 

3.算法理论概述

       中药材种类识别是中药学领域的一项重要任务,对于保证中药的质量和疗效具有重要意义。近年来,深度学习技术在图像识别领域取得了显著进展,为中药材种类识别提供了新的解决方案。

 

3.1深度学习基础

        深度学习是一种模拟人脑神经网络结构的机器学习算法,通过组合低层特征形成更加抽象的高层表示属性类别或特征,以发现数据的分布式特征表示。卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)是深度学习的代表算法之一,特别适用于处理图像数据。

 

3.2GoogLeNet网络结构

        GoogLeNet是2014年ILSVRC(ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge)竞赛的冠军模型,以其高效的网络结构和优异的性能而著称。GoogLeNet采用了Inception模块,通过并行卷积、池化等操作,实现了多尺度输入的处理,提高了网络的特征提取能力。

 

3.3 中药材种类识别算法流程

基于GoogLeNet的中药材种类识别算法主要包括以下几个步骤:

 

数据预处理:对中药材图像进行预处理,包括图像大小归一化、去噪、增强等操作,以便于网络训练。

构建GoogLeNet网络:基于Inception模块构建GoogLeNet网络,设置网络参数。

网络训练:利用预处理后的中药材图像数据集对GoogLeNet网络进行训练,通过反向传播算法优化网络参数,使得网络能够学习到中药材图像的特征。

特征提取:利用训练好的GoogLeNet网络对中药材图像进行特征提取,得到图像的特征向量。

种类识别:基于提取的特征向量,利用分类器(如支持向量机、随机森林等)对中药材种类进行识别。

 

 

 

 

4.部分核心程序 `clc;

clear;

close all;

warning off;

addpath(genpath(pwd));

rng('default')

load gnet.mat% 载入预训练的GoogLeNet模型

% 使用训练好的模型进行分类预测

[Predicted_Label, Probability] = classify(net, Resized_Testing_Dataset);

% 计算分类准确率

accuracy = mean(Predicted_Label == Testing_Dataset.Labels);

% 随机选择16张测试图像进行展示

index = randperm(numel(Resized_Testing_Dataset.Files), 20);

figure

 

for i = 1:20% 在子图中展示每张图像、预测标签和概率

    subplot(5,4,i)

    I = readimage(Testing_Dataset, index(i));% 读取图像

    imshow(I) % 显示图像

    label = Predicted_Label(index(i));% 预测标签

    title(string(label) + ", " + num2str(100*max(Probability(index(i), :)), 3) + "%");

end`