1.一种基于机器视觉的中药饮片质量监测分析系统,其特征在于,包括:
中药饮片编号模块用于将待监测的各中药饮片记为各目标中药饮片,并将各目标中药饮片按照设定的顺序依次编号为1,2,...,i,...,n;
目标中药饮片数据库用于存储目标中药饮片的标准厚度,并存储目标中药饮片的各种颜色对应的色泽度范围;
基本参数获取模块用于获取各目标中药饮片的基本参数,其中基本参数包括表面面积、平均厚度、外切圆面积和皮层面积;
所述基本参数获取模块获取各目标中药饮片的基本参数的具体方法为:
通过高清摄像头采集各目标中药饮片的图像,根据各目标中药饮片的图像获得各目标中药饮片的表面图像,由各目标中药饮片的表面图像得到各目标中药饮片的表面面积,并将各目标中药饮片的表面面积记为 i表示各目标中药饮片的编号,i=1,2,...,n;
通过超声波厚度测量仪对各目标中药饮片表面布设的各检测点进行检测,得到各目标中药饮片表面上各检测点的厚度,对各目标中药饮片表面上各检测点的厚度进行平均值计算,得到各目标中药饮片的平均厚度,将各目标中药饮片的平均厚度记为根据各目标中药饮片的表面图像,获得各目标中药饮片的外切圆面积,将各目标中药饮片的外切圆面积记为通过各目标中药饮片的表面图像获得各目标中药饮片的皮层表面图像,由各目标中药饮片的皮层表面图像得到各目标中药饮片的皮层面积,将各目标中药饮片的皮层面积记为基本参数处理模块用于根据各目标中药饮片的基本参数,处理得到各目标中药饮片的基本参数比例系数;
所述基本参数处理模块根据各目标中药饮片的基本参数,处理得到各目标中药饮片的基本参数比例系数的具体方法为:A1:将各目标中药饮片的表面面积代入分析公式 得到各目
标中药饮片的表面面积比例系数 其中SΔ表表示预设的目标中药饮片标准表面面积;
A2:提取目标中药饮片数据库存储的目标中药饮片的标准厚度,并将其记为H标厚,将各目标中药饮片的平均厚度代入公式 得到各目标中药饮片的厚度比例系数A3:将各目标中药饮片的表面面积 和外切圆面积 代入公式 得到各目
标中药饮片的似圆度比例系数 α表示预设的目标中药饮片表面面积与外切圆面积比值的阈值;
A4:将各目标中药饮片的表面面积 和皮层面积 代入公式 得到
各目标中药饮片的皮层面积比例系数 β表示预设的目标中药饮片皮层面积与表面面积比值的阈值;
基本参数分析模块用于对各目标中药饮片的基本参数比例系数进行分析,综合得到各目标中药饮片的基本参数符合系数;
所述基本参数分析模块对各目标中药饮片的基本参数比例系数进行分析,综合得到各目标中药饮片的基本参数符合系数的具体步骤为:将各目标中药饮片的表面面积比例系数 厚度比例系数 似圆度比例系数 和皮层面积比例系数 代入公式 得到各目标中药饮片的基本参数符合系数 σ1、σ2、σ3、σ4分别为预设的目标中药饮片的表面面积比例系数、厚度比例系数、似圆度比例系数和皮层面积比例系数的补偿系数;
外观参数获取模块用于获取各目标中药饮片的外观参数,其中外观参数包括各种颜色面积、表面纹理图案轮廓、中心带破损面积和边缘带破损面积;
外观参数处理模块用于根据各目标中药饮片的外观参数,处理得到各目标中药饮片的外观参数比例系数;
外观参数分析模块用于对各目标中药饮片的外观参数比例系数进行分析,综合得到各目标中药饮片的外观参数符合系数;
目标中药饮片质量评估模块用于根据各目标中药饮片的基本参数符合系数和外观参数符合系数,分析得到各目标中药饮片的质量评估系数,将各目标中药饮片的质量评估系数与设定的质量评估系数阈值进行对比,根据对比结果进行相应的处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的中药饮片质量监测分析系统,其特征在于:所述外观参数获取模块获取各目标中药饮片的外观参数的具体步骤为:通过高效液相色谱仪对各目标中药饮片进行检测,得到各目标中药饮片的各种色泽度,将各目标中药饮片的各种色泽度分别与目标中药饮片数据库中存储的目标中药饮片的各种颜色对应的色泽度范围进行比较,筛选得到各目标中药饮片的各种颜色,进一步得到各目标中药饮片的各种颜色面积,并将其记为 j表示第j种颜色的编号,j=1,2,...,m;
利用图像处理技术对各目标中药饮片的表面图像进行处理,得到各目标中药饮片的纹理图案轮廓;
通过对各目标中药饮片的表面图像进行预处理,得到各目标中药饮片的中心带破损面积和边缘带破损面积,将其分别记为 和
3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的中药饮片质量监测分析系统,其特征在于:所述外观参数获取模块中各目标中药饮片的各种颜色面积的获取方法为:利用图像处理技术读取各目标中药饮片表面图像的各像素点,统计各目标中药饮片表面图像的各种颜色对应的像素点个数,将其记为 将各目标中药饮片表面图像的各像素点个数、各目标中药饮片表面图像的各种颜色对应的像素点个数和各目标中药饮片的表面面积代入公式 得到各目标中药饮片的各种颜色面积 m表示目标中药饮片的颜色数量。
4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的中药饮片质量监测分析系统,其特征在于:所述外观参数获取模块中各目标中药饮片的纹理图案轮廓的获取方法为:将各目标中药饮片表面图像按照预定的划分方式进行划分,得到各目标中药饮片表面图像的各图像子区域,提取各目标中药饮片表面图像的各图像子区域的像素点,针对某目标中药饮片的某个图像子区域中的某个像素点,将该目标中药饮片表面图像内该图像子区域中该像素点对应像素值与其环形邻域内各相邻像素点对应像素值进行比较,若该目标中药饮片表面图像内该图像子区域中该像素点对应像素值大于其环形邻域内某相邻像素点对应像素值,则将该目标中药饮片表面图像内该图像子区域中该像素点对应其环形领域内该相邻像素点赋值为1,反之,将该目标中药饮片表面图像内该图像子区域中该像素点对应其环形领域内该相邻像素点赋值为0,通过对该目标中药饮片表面图像内该图像子区域中该像素点对应其环形领域内各相邻像素点进行赋值,使该目标中药饮片表面图像内该图像子区域中该像素点获得对应二进制数,计算该目标中药饮片表面图像内该图像子区域的直方图,并进行归一化处理得到该目标中药饮片表面图像内该图像子区域的统计直方图,将该目标中药饮片表面图像内该图像子区域的统计直方图进行连接,得到该目标中药饮片表面图像内该图像子区域的LBP纹理特征,统计该目标中药饮片表面图像内各图像子区域的LBP纹理特征,获得该目标中药饮片的纹理图案轮廓,进一步统计得到各目标中药饮片的纹理图案轮廓。
5.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的中药饮片质量监测分析系统,其特征在于:所述外观参数处理模块根据各目标中药饮片的外观参数,处理得到各目标中药饮片的外观参数比例系数的具体方法为:将各目标中药饮片的表面面积和各种颜色面积代入公式 得到
各目标中药饮片的平均色泽度比例系数 ηj表示预设的第j种颜色的权重因子,ν表示预设的目标中药饮片平均色泽度标准值,m表示目标中药饮片的颜色数量;
将各目标中药饮片的纹理图案轮廓与预设的目标中药饮片标准纹理图案轮廓进行比对,得到各目标中药饮片的纹理图案轮廓与标准纹理图案轮廓的相似度,将各目标中药饮片的纹理图案轮廓与预设的目标中药饮片标准纹理图案轮廓的相似度记为各目标中药饮片的表面纹理相似度比例系数将各目标中药饮片的中心带破损面积和边缘带破损面积代入分析公式
得到各目标中药饮片的综合破损度比例系数 其中λ1、λ2分别表
示预设的目标中药饮片的中心带破损影响因子和边缘带破损影响因子,S损阈值表示预设的目标中药饮片总破损面积阈值。
6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的中药饮片质量监测分析系统,其特征在于:所述外观参数分析模块对各目标中药饮片的外观参数比例系数进行分析,综合得到各目标中药饮片的外观参数符合系数的具体步骤为:将各目标中药饮片的平均色泽度比例系数 表面纹理相似度比例系数 和综合破损度比例系数 代入公式 得到各目标中药饮片的外观参数符合系数 ω1、ω2、ω3分别为预设的目标中药饮片的平均色泽度比例系数、表面纹理相似度比例系数和综合破损度比例系数的修正系数。
7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的中药饮片质量监测分析系统,其特征在于:所述目标中药饮片质量评估模块分析各目标中药饮片的质量评估系数,将各目标中药饮片的质量评估系数与设定的质量评估系数阈值进行对比,根据对比结果进行相应的处理的具体步骤为:将各目标中药饮片的基本参数符合系数和外观参数符合系数代入公式
i
得到各目标中药饮片的质量评估系数χ,其中ε表示预设的质
量评估补偿指数;
将各目标中药饮片的质量评估系数与设定的质量评估系数阈值进行比较,若某目标中药饮片的质量评估系数小于设定的质量评估系数阈值,则该目标中药饮片的质量不合格,并将该目标中药饮片记为不合格中药饮片,统计各不合格中药饮片的编号,将不合格中药饮片的编号进行显示。